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工業機器人的基礎知識

http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 12:38:23 來源:中華工控網

  工業機器人是能模仿人體某些器官的功能(主要是動作功能)、有獨立的控製係統、可以改變工作程序和編程的多用途自動操作裝置。

  工業機器人在工業生產中能代替人做某些單調、頻繁和重複的長時間作業,或是危險、惡劣環境下的作業,例如在衝壓、壓力鑄造、熱處理、焊接、塗裝、塑料製品成形、機械加工和簡單裝配等工序上,以及在原子能工業等部門中,完成對人體有害物料的搬運或工藝操作。

  “機器人”一詞出自捷克文,意為勞役或苦工。1920年,捷克斯洛伐克小說家、劇作家恰佩克在他寫的科學幻想戲劇《羅素姆萬能機器人》中第一次使用了機器人一詞。此後被歐洲各國語言所吸收而成為專門名詞。

  20世紀50年nian代dai末mo,美mei國guo在zai機ji械xie手shou和he操cao作zuo機ji的de基ji礎chu上shang,采cai用yong伺si服fu機ji構gou和he自zi動dong控kong製zhi等deng技ji術shu,研yan製zhi出chu有you通tong用yong性xing的de獨du立li的de工gong業ye用yong自zi動dong操cao作zuo裝zhuang置zhi,並bing將jiang其qi稱cheng為wei工gong業ye機ji器qi人ren;60年代初,美國研製成功兩種工業機器人,並很快地在工業生產中得到應用;1969年,美國通用汽車公司用21台工業機器人組成了焊接轎車車身的自動生產線。此後,各工業發達國家都很重視研製和應用工業機器人。

  由於工業機器人具有一定的通用性和適應性,能適應多品種中、小批量的生產,70年代起,常與數字控製機床結合在一起,成為柔性製造單元或柔性製造係統的組成部分。

  工業機器人由主體、驅動係統和控製係統三個基本部分組成。主體即機座和執行機構,包括臂部、腕部和手部,有的機器人還有行走機構。大多數工業機器人有3~6個運動自由度,其中腕部通常有1~3個運動自由度;驅動係統包括動力裝置和傳動機構,用以使執行機構產生相應的動作;控製係統是按照輸入的程序對驅動係統和執行機構發出指令信號,並進行控製。

  工業機器人按臂部的運動形式分為四種。直角坐標型的臂部可沿三個直角坐標移動;圓柱坐標型的臂部可作升降、回轉和伸縮動作;球坐標型的臂部能回轉、俯仰和伸縮;關節型的臂部有多個轉動關節。

  工gong業ye機ji器qi人ren按an執zhi行xing機ji構gou運yun動dong的de控kong製zhi機ji能neng,又you可ke分fen點dian位wei型xing和he連lian續xu軌gui跡ji型xing。點dian位wei型xing隻zhi控kong製zhi執zhi行xing機ji構gou由you一yi點dian到dao另ling一yi點dian的de準zhun確que定ding位wei,適shi用yong於yu機ji床chuang上shang下xia料liao、點焊和一般搬運、裝卸等作業;連續軌跡型可控製執行機構按給定軌跡運動,適用於連續焊接和塗裝等作業。

  工業機器人按程序輸入方式區分有編程輸入型和示教輸入型兩類。編程輸入型是以穿孔卡、穿孔帶或磁帶等信息載體,輸入已編好的程序。

  示教輸入型的示教方法有兩種:一種是由操作者用手動控製器(示教操縱盒),將指令信號傳給驅動係統,使執行機構按要求的動作順序和運動軌跡操演一遍;另ling一yi種zhong是shi由you操cao作zuo者zhe直zhi接jie領ling動dong執zhi行xing機ji構gou,按an要yao求qiu的de動dong作zuo順shun序xu和he運yun動dong軌gui跡ji操cao演yan一yi遍bian。在zai示shi教jiao過guo程cheng的de同tong時shi,工gong作zuo程cheng序xu的de信xin息xi即ji自zi動dong存cun入ru程cheng序xu存cun儲chu器qi中zhong在zai機ji器qi人ren自zi動dong工gong作zuo時shi,控kong製zhi係xi統tong從cong程cheng序xu存cun儲chu器qi中zhong檢jian出chu相xiang應ying信xin息xi,將jiang指zhi令ling信xin號hao傳chuan給gei驅qu動dong機ji構gou,使shi執zhi行xing機ji構gou再zai現xian示shi教jiao的de各ge種zhong動dong作zuo。示shi教jiao輸shu入ru程cheng序xu的de工gong業ye機ji器qi人ren稱cheng為wei示shi教jiao再zai現xian型xing工gong業ye機ji器qi人ren。

  具有觸覺、力覺或簡單的視覺的工業機器人,能在較為複雜的環境下工作;如具有識別功能或更進一步增加自適應、自學習功能,即成為智能型工業機器人。它能按照人給的“宏指令”自選或自編程序去適應環境,並自動完成更為複雜的工作。

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