机器人系统组成基础知识大全
机器人系统的组成
机器人系统的组成机器人系统通常由以下几个组成部分构成：1. 机械结构：包括机器人的物理外形和各个部件的机械结构，如关节、链条、连接器、传感器等。
这些结构决定了机器人的动作范围和运动能力。
2. 电气控制系统：包括电机、驱动器、传感器、计算机等电子设备，用于控制机器人的运动和感知环境。
电气控制系统接收来自计算机的指令，并将其转化为机械动作。
3. 计算机控制系统：包括嵌入式系统、单片机、PLC等，用于控制机器人的运动和执行任务。
计算机控制系统负责运算、决策和监控机器人的各种功能。
4. 感知系统：包括各种传感器，如摄像头、激光雷达、红外传感器等，用于感知机器人周围的环境信息。
感知系统可以获取到环境中的物体位置、距离、光照强度等数据，以辅助机器人的决策和动作。
5. 控制算法：包括路径规划、运动控制、动作规划等算法，用于指导和控制机器人的各项动作。
控制算法可以使机器人对特定任务做出适当的反应和行动。
6. 用户界面：通常是一台显示屏或者计算机界面，与机器人进行通信，可以通过界面对机器人进行控制和监控。
用户界面还可以提供机器人的工作状态、故障报警等信息。
这些组成部分相互配合，共同组成一个完整的机器人系统，实现使用者对机器人的控制和监控，并执行各种任务。
另外还有一些可选的组成部分，可以根据具体的机器人应用需求进行选择和配置：1. 操作系统：机器人可能运行一个特定的操作系统，如Linux 或Windows，用于管理和协调机器人系统的各项功能。
2. 数据存储和通信设备：机器人可能需要具备一定的存储和通信能力，以便存储和传输数据。
例如，机器人可以存储感知到的环境信息和任务执行过程中的数据。
3. 电源系统：机器人通常需要电源来驱动各个部件的工作，可以采用电池、电源适配器等不同形式的供电方式。
4. 人机交互接口：机器人可以配备触摸屏、声音识别、手势识别等人机交互设备，以便用户能够与机器人进行沟通和交互。
需要注意的是，不同类型的机器人系统在组成部分上可能会有所不同。
机器人四大系统组成部分
机器人四大系统组成部分机器人是一种具备自主行动和人工智能的机械装置。
它可以执行各种任务，无论是在工业生产中还是在日常生活中。
机器人的功能和性能很大程度上取决于其系统的组成部分。
一个完整的机器人系统通常由以下四大系统组成：感知系统、控制系统、执行系统和智能系统。
一、感知系统感知系统是机器人系统的重要组成部分，它使机器人能够感知和理解外部环境。
感知系统使用各种传感器和感知器件来获取信息，并将其转化为数字信号供控制系统和智能系统使用。
感知系统可以包括视觉传感器、声音传感器、触觉传感器、力传感器等。
视觉传感器能够帮助机器人识别和跟踪对象，通过摄像头获取图像，并将图像转化为数字信号以便机器人进行处理。
声音传感器可以帮助机器人感知声音信号，如语音识别和声音指令等。
触觉传感器可以让机器人感知外部的接触力和压力，从而更好地进行操作。
力传感器可测量机器人施加的力或受到的力，以确保安全和精确度。
感知系统的作用是为机器人提供与环境的交互和理解能力，使其能够做出相应的反应和决策。
二、控制系统控制系统是机器人系统的核心，它负责接收并解释感知系统提供的信息，并针对性地生成控制信号以操纵执行系统。
它基于机器人的操作目标和任务要求，通过算法和规划，将高级指令转化为底层的动作和运动。
控制系统通常包括硬件和软件两个方面。
硬件方面，它包括控制器、运动控制器、逻辑电路等。
软件方面，它包括运动规划算法、决策算法等。
控制系统的设计和优化是确保机器人能够准确执行任务的关键。
三、执行系统执行系统是机器人系统的执行力部分，它将控制系统提供的控制信号转化为机械运动。
执行系统通常由电动机、液压系统或气动系统组成，根据机器人的具体用途和任务要求进行选择。
执行系统的功能是根据控制信号实现机器人的准确运动和操作。
它可以实现机器人的各种机械动作，如移动、抓取、举起等。
四、智能系统智能系统是机器人系统的大脑，它赋予机器人智能和学习能力。
智能系统通过处理和分析感知系统提供的信息，并采取适当的决策和行动。
工业机器人系统的组成
工业机器人系统的组成
一、工业机器人系统的组成
工业机器人系统是由机器人本体、控制器、传感器、发动机、驱动器和操作平台组成的一个复杂的系统。
1、机器人本体
机器人本体是机器人的核心部件，由机械结构、电气控制及管理系统三部分组成，它主要负责移动、完成指定的加工任务，具体的结构及性能根据具体的机器人类型而定。
2、控制器
控制器是机器人系统的核心部件，它负责接收外部信号并驱动机器人本体执行指定的任务，具体控制策略及实现方法根据机器人类型而定。
3、传感器
传感器用于检测工作环境及机器人本体的变化，以实现机器人的定位和跟踪目标，是机器人系统的重要组成部分。
4、发动机
发动机主要负责提供机器人本体的动力，发动机类型普遍有直流电机、交流电机、液体发动机和流体发动机等。
5、驱动器
驱动器是由驱动器控制器、变换器、伺服系统和反馈系统组成的硬件系统，用于驱动机器人本体的机械部件，实现机器人的精密运动控制。
6、操作平台
操作平台是由计算机、机器人控制系统和辅助设备组成的系统，用于机器人操作前的程序设计、监控、仿真等任务，是机器人工作的重要环节。
机器人的组成结构
常用的机身结构： １）升降回转型机身结构 ２）俯仰型机身结构 ３）直移型机身结构 ４）类人机器人机身结构
根据臂部的运动和布局、驱动方式、传动和导向装 置的不同可分为：
１）伸缩型臂部结构 ２）转动伸缩型臂部结构 ３）驱伸型臂部结构 ４）其他专用的机械传动臂部结构
３．机身和臂部的配置形式
机身和臂部的配置形式基本上反映了机器 人的总体布局。由于机器人的运动要求、工作 对象、作业环境和场地等因素的不同，出现了 各种不同的配置形式。目前常用的有如下几种 形式：
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1. 滑槽杠杆式手部
2.齿轮齿条式手部
4. 斜 楔 杠 杆 式
3.滑块杠杆式手部
5.移动型连杆式手部
6.齿轮齿条式手部
7.内涨斜块式手部
8.连杆杠杆式手部
手指类型：
吸附式取料手
吸式取料手是目前应用较多的一种执行器，特别是用于搬 运机器人。该类执行器可分气吸和磁吸两类。 1）气吸附取料手
连杆（Link）：机器人手臂上 被相邻两关节分开的部分。
刚度（Stiffness）：机身或臂部在外力作用下抵抗变形的能力。 它是用外力和在外力作用方向上的变形量（位移）之比来度量。
自由度（Degree of freedom） ：或者称坐标轴数，是指描述物体 运动所需要的独立坐标数。手指的开、合，以及手指关节的自由 度一般不包括在内。
• 圆柱坐标型机械手有一 个围绕基座轴的旋转运 动和两个在相互垂直方 向上的直线伸缩运动。 它适用于采用油压(或气 压)驱动机构，在操作对 象位于机器人四周的情 况下，操作最为方便。
机器人系统组成结构
机器人系统组成结构
一、概述
机器人系统是一个复杂的系统，它由传感器、控制器、操作元件和传
动机构等模块组成，能够实现自动化操作和智能化控制，具有动作精准、
处理速度快、操控灵活等优点，对于工业生产、制造、医疗、服务、教育、军事等各个领域都有重要的应用价值。
二、组成部件
1、传感器：机器人系统的传感器是将环境中的信息转化成机械所能
处理的信息的装置，是实现感知能力的基础。
一般的机器人系统，会包括
触觉、视觉和声学等传感器，为机器人实现更全面的感知功能提供了强有
力的支持。
2、控制器：控制器是机器人系统中的智能中枢，它能够接收传感器
发送的信息，并根据程序分析处理，最终指挥机器人的每个元件完成正确
的动作，可以说机器人中的所有控制逻辑全靠控制器来实现。
3、操作元件：机器人系统的操作元件包括夹爪、臂膀、腿部及其他
结构机构，它们是机器人实现外界任务的执行器，通过控制器指挥其完成
正确的动作。
4、传动机构：传动机构由电机、减速机、导轨、传动带、减震器等
组成，不仅可以起到传动作用，还可以给机器人的每个部件提供动能，从
而让机器人能够运动、进行任务操作。
三、应用。
机器人系统组成
➢ 机器人系统通常由机械部分，控制系统，人机操作界面组成。 ➢ 机器人本体通常有四轴、六轴两种机械本体，有些还有七轴本体。 ➢ 控制系统由控制器、控制电机的伺服、用于外部的IO端子组成，集
成在控制柜中。 ➢ 人机操作界面主要就是示教器。
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机器人系统结构
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机器人系统结构
各部分名称： ① 底座 ② 转盘 ③ 平衡配重 ④ 连杆臂 ⑤ 手臂 ⑥手
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机器人轴说明
各轴正负方向
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各关节电机说明
各轴电机
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各轴机械零点
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机器人铭牌
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
管线包
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线缆接口
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示教器
smartPAD 示教器
操作机器人需要通过示教器来操作。
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机器人四大系统组成部分
机器人四大系统组成部分机器人由驱动系统、机械系统、感知系统和控制系统等组成。
1、驱动系统驱动系统是驱使机械系统运动的机构,一般由驱动装置和传动机构两个部分组成。
它按照控制系统发出的指令信号,借助动力元件使机器人执行动作。
因驱动方式的不同,驱动装置可以分成电动、液动和气动三种类型。
驱动装置中的电动机、液压缸、气缸可以与操作机直接相连,也可以通过传动机构与执行机构相连。
传动机构通常有齿轮传动、链传动、谐波齿轮传动、螺旋传动、带传动等几种类型。
2、机械系统机器人的机械系统是机器人赖以完成作业任务的执行机构,即指机器人本体,一般是一台机械手,也称操作器或操作手。
它可以在确定的环境中执行控制系统指定的操作。
其臂部一般采用空间开链连杆机构,其中的运动副(转动副或移动副)常称为关节,关节个数通常为机器人的自由度数根据关节配置形式和运动坐标形式的不同,机器人执行机构可分为直角坐标式、圆柱坐标式、极坐标式和关节坐标式等类型。
出于拟人化的考虑,机器人本体的有关部位分别被称为基座、腰部、臂部、腕部、手部(夹持器或末端执行器)和行走部(对于移动机器人)等。
3、感知系统感知系统又称传感器,相当于人的感觉器官,能实时检测机器人的运动及工作情况,并根据需要反馈给控制系统,与设定信息进行比狡后,调整执行机构,以保证机器人的动作符合预定的要求。
传感器大致可以分为两类:内部传感器和外部传感器。
内部传感器主要用来检测机器人本身的状态,为机器人的运动控制提供必要的本体状态信息,如各关节的位置、速度、加速度等,并将所测得的信息作为反馈信号送至控制器,形成闭环控制,主要有位置传感器、速度传感器等;外部传感器则用来感知机器人所处的工作环境或工作状况信息,使机器人的动作适应外界情况的变化,达到更高层次的自动化,提高机器人的工作精度,常见的有力觉传感器、触觉传感器、接近觉传感器、视觉传感器等。
4、控制系统控制系统是机器人的指挥中枢,负责处理作业指令信息、内外环境信息,并依据预定的本体模型、环境模型和控制程序做出决策,产生相应的控制信号,通过驱动器驱动执行机构的各个关节按所需的顺序、确定的轨迹运动,完成特定的作业。
机器人的组成系统
一．工业机器人组成系统工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。
主体即机座和执行机构，包括腰部、肩部、肘部和手腕部，其中手腕部有3个运动自由度。
驱动系统包括动力装置和传动机构，用以使执行机构产生相应的动作。
控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号，并进行控制。
工业机器人按执行机构运动的控制机能，又可分点位型和连续轨迹型。
点位型只控制执行机构由一点到另一点的准确定位，适用于机床上下料、点焊和一般搬运、装卸等作业；连续轨迹型可控制执行机构按给定轨迹运动，适用于连续焊接和涂装等作业。
工业机器人按程序输入方式区分有编程输入型和示教输入型两类。
编程输入型是将计算机上已编好的作业程序文件，通过RS232串口或者以太网等通信方式传送到机器人控制柜。
示教输入型的示教方法有两种：一种是由操作者用手动控制器(示教操纵盒)，将指令信号传给驱动系统，使执行机构按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍；另一种是由操作者直接领动执行机构，按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍。
在示教过程的同时，工作程序的信息即自动存入程序存储器中在机器人自动工作时，控制系统从程序存储器中检出相应信息，将指令信号传给驱动机构，使执行机构再现示教的各种动作。
示教输入程序的工业机器人称为示教再现型工业机器人。
几个问题：（1）巨轮机器人JLRB20KG机器人是点位型还是连续轨迹型？（2）能不能编写一个简单程序，使机器人能够的末端能够走一个圆？（3）能不能控制机器人中每一个电机的输出功率或扭矩？（4）机器人每一个关节从驱动电机到执行机构的传递效率有没有？二．工业机器人的主体机器人本体由机座、腰部、大臂、小臂、手腕、末端执行器和驱动装置组成。
共有六个自由度，依次为腰部回转、大臂俯仰、小臂俯仰、手腕回转、手腕俯仰、手腕侧摆。
机器人采用电机驱动，电机分为步进电机或直流伺服电机。
直流伺服电机能构成闭环控制、精度高、额定转速高、但价格较高，而步进电机驱动具有成本低、控制系统简单。
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机器人系统组成基础知识大全
本文以fanuc为例，详细讲解机器人的组成及系统，i/0，示教器等，不同品牌机器人有差异，但很多相通之处，希望对各位机友有所帮助。
一.机器人简单介绍
1、机器人的构成
是由伺服电机驱动的机械机构组成的,各环节每一个结合处是一个关节点或坐标系。
2、机器人的用途
Arc welding(弧焊),Spot welding(点焊),Handing(搬运),Sealing(涂胶),Painting(喷漆),去毛刺,切割,激光焊接.测量等.
3、FANUC机器人的型号
主要型号:型号轴数手部负重(kg) LR Mate 100iB/200iB 5/6 5/5 ARC Mate 100iB/M-6iB 6 6/6
ARC Mate 120IB/M-16iB 6 16/20 R-2000IA/M-710IAW 6 200/70
S-900IB/M-410IA 6/4 400
4、机器人的主要参数
1)手部负重
2)运动轴数
3)2,3轴负重
4)运动范围
5)安装方式
6)重复定位精度
7)最大运动速度
5、FANUC机器人的安装环境
1)环境温度:0-45摄氏度
1、发那科硬件系统
1)基本参数:马达交流伺服马达CPU 32位高速输入电源R-J3IB 380伏/3相:R-J3IB Mate 200伏/3相I/O设备Process I/O, Module A,B 等
2)单机形式:(见图1)
3)机器人系统构成（见图2）
4)机器人控制器硬件（见图3）
三、控制器
一. 认识TP(Teach Pendant)
1、TP的作用
1 ）点动机器人
2 ）编写机器人程序
3 ）试运行程序
4 ）生产运行
5 ）查阅机器人的状态（I/O设置，位置，焊接电流）
2、认识TP上的键（见下图）
Status Inicators（状态指示灯）：指示系统状态。
ON/OFF Switch（开关）：与DEADMAN开关一起启动或禁止机器人运动。
PREV：显示上一屏幕。
SHIFT key（键）：与其它键一起执行特定功能。
MENUS key（键）：使用该键显示屏幕菜单。
Cursor keys（光标键）：使用这些键移动光标。
STEP key（键）：使用这个键在单步执行和循环执行之间切换。
RESET key（键）：使用这个键清除告警。
BACK SPACE key（键）：：使用这个键清楚光标之前的字符或者数字。
ITEM key（键）：使用这个键选择它所代表的项。
ENTER key（键）：使用该键输入数值或从菜单选择某个项。
POSN key（键）：使用该键显示位置数据。
ALARMS key（键）：使用该键显示告警屏幕。
QUEUE key（键）：使用该键显示任务队列屏幕。
APPL INST key（键）：使用该键显示测试循环屏幕。
SATUS key（键）：使用该键显示状态屏幕。
MOVE MENU key（键）：使用该键来显示运动菜单屏幕。
MAN FCTNS key（键）：使用该键来显示手动功能屏幕。
Jog Speed keys（键）：使用这些键来调节机器人的手动操作速度。
COORD key（坐标系键）：使用该键来选择手动操作坐标系。
5、TP的显示屏
1）液晶屏（16*40行）
2）显示各种TOOL的菜单（有所不同）3）Quick/Full菜单（通过FCTN键选择）
6、屏幕菜单和功能菜单
1）屏幕菜单
注意：使用选择键可以显示选择程序的画面，但除了可以选择程序以外，其他功能都不能被使用。
注意：使用编辑键可以显示编辑程序的画面，但除了改变点的位置和速度值，其他功能都不能使用。
三、远端控制器远端控制器是和机器人控制器相连的外围设备，用来设置系统，包括以下形式：
1）用户控制面板
2）PLC）
3 ）Host Computer
四、显示器和键盘
外接的.显示器和键盘通过RS-232C与控制器相连，可以执行几乎所有的TP功能。
和机器人操作相关的功能只能通脱TP实现。
五、通讯
1）一个标准的RS-232C接口（外部），两个可选的RS-232C接口（内部）2）一个标准的RJ45网络接口
六、输入/输出I/O输入/输出信号
包括以下：
1）外部输入/输出UI/UO
2）操作者面板输入/输出SI/SO
3）机器人输入/输出RI/RO
4）数字输入/输出DI/DO（512/512）
5）组输入/输出GI/GO（0 to 32767最多16位）
6）模拟输入/输出AI/AO（0 to 16383 15位数字植）
输入/输出设备有以下3种类型：
1）Model A
2）Model B
3）Process I/O PC板其中Process I/O板可使用的信号线数最多，最多是512个。
七、外部I/O外部信号是发送和接受来自远端控制器或周边设备的信号，可以执行以下功能：
1、选择程序
2、开始和停止程序
3、从报警状态中恢复系统
4、其他
八、机器人的运动
R-J3/R-J3iB控制器最多能控制16根轴，最多可控制3个组，每个组最多可以控制9根轴。
每个组的操作是相互独立的。
机器人根据TP示教或程序中的运动指令进行移动。
TP示教时，机器人的运动基于当前坐标系和示教速度。
执行程序时，机器人的运动基于位置信息、运动方式、速度、终止方式等。
九、急停设备
* 2个急停按钮（一个位于操作箱面板，一个位于TP面板）
*外部急停（输入信号）外部急停的输入端子位于控制器或操作箱内。
1）一个标准的RS-232C接口（外部），两个可选的RS-232C接口（内部）2）一个标准的RJ45网络接口
十、附加轴每个组最多可以有3根附加轴（除了机器人的6根轴）。
附加轴有以下2种类型：
1 ）外部轴控制时与机器人的运动无关，只能在关节运动。
2 ）内部轴直线运动或圆弧运动时，和机器人一起控制。