文档介绍：机器人课程PPT
机器人的诞生与发展
机器人的定义
机器人的分类
古代机器人
现代机器人
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机器人的结构与控制方式
记忆、示教装置
控制
装置
驱动
装置
传感器
图4-1 工业机器人系统结构
机器人的结构
简单地说,机器人主要由执行机构、驱动和传动装置、传感器和控制器四大部分构成(如图)。
执行机构:机器人的足、腿、手、臂、腰及关节等,它是机器人运动和完成某项任务所必不可少的组成部分。
驱动和传动装置:用来有效地驱动执行机构的装置,通常采用液压、电动和气动,有直接驱动和间接驱动二种方式。
传感器:是机器人获取环境信息的工具,如视觉、听觉、嗅觉、触觉、力觉、滑觉和接近觉传感器等,它们的功能相当于人的眼、耳、鼻、皮肤及筋骨。
控制器:是机器人的核心,它负责对机器人的运动和各种动作控制及对环境的识别。
现代工业机器人的控制器都是由计算机控制系统组成,控制方式主要有示教再现、可编程控制、遥控和自主控制等多种方式。
三菱公司产MOVEMASTER-EX 五自由度机器人
▲图4-2 实验室中的MOVEMASTER-EX机器人实物照片
▼图4-3 MOVEMASTER-EX 五自由度机器人结构图
美国UNIMATE公司产PUMA/560型六自由度机器人
▲图4-4 PUMA/560机器人
▼图4-5 PUMA/560六自由度机器人结构
机器人的工作原理
机器人的工作原理是一个比较复杂的问题。简单地说,机器人的原理就是模仿人的各种肢体动作、思维方式和控制决策能力。从控制的角度,机器人可以通过如下四种方式来达到这一目标。
1. “示教再现”方式:它通过“示教盒”或人“手把手”两种方式教机械手如何动作,控制器将示教过程记忆下来,然后机器人就按照记忆周而复始地重复示教动作,如喷涂机器人。
2. “可编程控制”方式:工作人员事先根据机器人的工作任务和运动轨迹编制控制程序,然后将控制程序输入给机器人的控制器,起动控制程序,机器人就按照程序所规定的动作一步一步地去完成,如果任务变更,只要修改或重新编写控制程序,非常灵活方便。大多数工业机器人都是按照前两种方式工作的。
3. “遥控”方式:由人用有线或无线遥控器控制机器人在人难以到达或危险的场所完成某项任务。如防暴排险机器人、军用机器人、在有核辐射和化学污染环境工作的机器人等。
4. “自主控制”方式:是机器人控制中最高级、最复杂的控制方式,它要求机器人在复杂的非结构化环境中具有识别环境和自主决策能力,也就是要具有人的某些智能行为。