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機器人技術

機器人的結構和原理

2025China.cn   2020年10月14日

        工業(yè)機器人已經(jīng)滲透到各行各業(yè),幫助人們完成焊接、搬運、噴涂、沖壓等各項任務,那么你有思考過機器人是怎么做到這一些的嗎?它的內(nèi)部結構又是怎樣的呢?今天我們就通過一段動畫視頻,帶大家了解工業(yè)機器人的結構和原理。

 


        機器人可以分為硬件部分和軟件部分,硬件部分主要包括本體和控制器,而軟件部分主要指的是它的控制技術。 本體部分先來說下機器人的本體部分。工業(yè)機器人是仿照人的手臂來進行設計的。我們以現(xiàn)代機器人HS220型號為例,從外觀來看,主要有底座、下框架、上框架、手臂、腕體、腕托等六個部分。

 


        機器人的各個關節(jié)就和人類的肌肉一樣,靠伺服電機和減速器來控制移動。伺服電機是動力的來源,機器人的運行速度以及負載重量如何,都和伺服電機有關。而減速器則是動力傳輸?shù)闹薪椋鼡碛性S多不同的尺寸。一般對于微型機器人來說,要求的重復精度都很高,一般在0.001英寸或0.0254毫米以下。伺服電機與減速器相連,可以幫助提高精度,提高減速器的傳動比。 HS220擁有6個伺服電機和減速器,它們安裝在每一個連接的接頭上,使機器人可以向六個方向進行移動,也就是我們所說的六軸機器人。這六個方向分別是X軸-前后,Y軸-左右,Z軸-上下,RX-繞X軸旋轉,RY-繞Y軸旋轉,RZ-繞Z軸旋轉。正是這種擁有多個維度移動的能力,機器人才可以擺出不同的姿勢,完成各項任務。 

 


控制器


        機器人的控制器相當于機器人的大腦,它參與的是計算發(fā)送指令和能量供應的整個過程,它根據(jù)指令以及傳感器信息控制機器人完成一定的動作或作業(yè)任務,是決定機器人功能和性能的主要因素。 

 

現(xiàn)代機器人最新款Hi6-S控制柜


        除了以上兩大部件外,機器人的硬件部分還包括:
        ?SMPS,開關電源提供能量;
        ?CPU模塊,控制行動;
        ?伺服驅動模塊,控制電流讓機器人關節(jié)移動;
        ?持續(xù)模塊,相當于人類的交感神經(jīng),接管機器人的安全、迅速控制機器人以及緊急情況停止等;
        ?輸入輸出模塊,相當于檢測反應神經(jīng),是機器人與外部世界的接口。


控制技術


        機器人的控制技術,指的是快速準確地操作機器人應用的一個領域。機器人的一大優(yōu)點就是它的程序可以很容易修改,這一點可以讓他們在不同的場景切換使用。為了能夠使人們操控機器人,就必須依靠示教器來進行。在示教器的顯示界面上,我們可以看到機器人的編程語言HR Basic以及機器人的各項狀態(tài)。我們可以通過示教器來完成機器人的編程。  

 


        控制技術的第二個部分是通過繪制表格,然后根據(jù)圖表來控制機器人的運動。我們可以使用計算出的力學數(shù)據(jù)來完成對機器人的規(guī)劃和動作控制。 此外,機器視覺,以及最近熱門的人工智能沉浸式深度學習及分類等這些,都是屬于控制技術的范疇。 現(xiàn)代機器人也有專門的研發(fā)團隊,來研究機器人的控制技術。除此之外,我們也有機械系統(tǒng)研發(fā)團隊來負責機器人的本體,控制平臺團隊負責控制器,以及應用控制團隊負責控制技術。正是多個部門的團結協(xié)作,才組成了如今的現(xiàn)代機器人。 

 

 現(xiàn)代機器人研究所

(轉載)

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