第5章5.1机器人驱动系统概述
部的形式 ➢ d)驱动电机安装在关节
内部
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第5章 机器人驱动系统
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❖如图5-2所示，耐磨球轴承，a)普通向心球轴承 b）向心力球轴承 c）四点接触球轴承
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第5章 机器人驱动系统
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（2）移动关节
移动关节由直线运动机构和在整个运动范围内起直 线导向作用的直线导轨部分组成。
❖为了使关节定位准确，制动器必须有足够的定位 精度。制动器应当尽可能地放在系统的驱动输入端， 这样利用传动链速比，能够减小制动器的轻微滑动 所引起的系统移动，保证了在承载条件下仍具有较 高的定位精度。在许多实际应用中机器人都采用了 制动器。
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工业机器人基础
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驱动系统的性能如下： ➢1.刚度和柔性 ➢2.重量、功率-重量
比和工作压强
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第5章 机器人驱动系统
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5.1.1驱动方式
机器人的驱动方式主要分为直接驱动和间接驱动。 两种无论何种方式，都是对机器人关节的驱动。
1.关节与关节驱动
❖机器人中连接运动部分的机构称为关节。关节有 转动型和移动型，分别称为转动关节移动关节。
1-电动机 2-蜗杆 3-臂架 4-丝杠 5-蜗轮 6-箱体 7-华健套 图5.8丝杠螺母传动的手臂升降机构
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第5章 机器人驱动系统
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4 带传动和链传动
❖带传动和链传动用于传递平行轴之间的回转运动， 或把回转运动转换成直线运动，机器人中的带传动 和链传动分别通过带轮或链轮传递回转运动，有时 还用来驱动平行轴之间的小齿轮。
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第5章 机器人驱动系统
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5.1.4 传动机构
❖传动机构用来把驱动器的运动传递到关节和动作 部位。机器人的传动系统要求结构紧凑、重量轻、 转动惯量和体积小，要求消除传动间隙，提高其运 动和位置精度，工业机器人传动装置除蜗杆传动、 带传动、链传动和行星齿轮传动外，还常用滚珠丝 杠传动、谐波传动、钢带传动、同步齿形带传动、 绳轮传动、流体传动和连杆传动与凸轮传动。
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第5章 机器人驱动系统
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3 丝杠传动
❖丝杠传动有滑动式、滚珠式和静压式等。机器人 传动用的丝杆具备结构紧凑，间隙小和传动效率高 等特点
1-丝杆 2-螺母 3-滚珠 4-导向槽
图5.7所示为滚珠丝杠的基本组成
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第5章 机器人驱动系统
如图5.8所示为采用丝杠螺母 传动的手臂升降机构，由电 动机1带动蜗杆2使蜗轮5回 转，依靠蜗轮内孔的螺纹带 动丝杠4作升降运动，为了防 止丝杠的转动，在丝杠上端 铣有花键，与固定在箱体6上 的花键套7组成导向装置。
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第5章 机器人驱动系统 1.行星齿轮传动机构
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第5章 机器人驱动系统 2 谐波传动机构
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1-刚轮 2-刚轮内齿圈 3-输入轴 4-皆波发生器 5-轴 6-柔轮 7-柔轮齿圈
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第5章 机器人驱动系统
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1-凸轮 2-柔轮 3-小孔 图5.6 采用液压静压谐波发生器的谐披传动
(1)同步带传动
❖如图5.9所示，同步带的传动面上有与带轮啮合的 梯形齿
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第5章 机器人驱动系统
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图5.9 同步带形状
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第5章 机器人驱动系统
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(2)滚子链传动
❖滚子链传动属于比较完善的传动机构，由于噪声 小，效率高，因此得到了广泛的应用，但是，高速 运动时滚子与链轮之间的碰擅会产生较大的噪声和 振动，只有在低速时才能得到满意的效果，即滚子 链传动适合于低惯性负载的关节传动。链轮齿数少， 摩擦力会增加，要得到平稳运动，链轮的齿数应大 于17，并尽量采用奇数齿。
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第5章 机器人驱动系统
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1-运动齿轮 2一齿轮 3-活塞杆 图5-15 气压传动的齿轮齿条增倍手臂机构
图5.14 油缸和齿轮齿条手臂结构
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第5章 机器人驱动系统
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5.1.5 制动器
❖许多机器人的机械臂都需要在各关节处安装制动 器，其作用是；在机器人停止工作时，保持机械臂 的位置不变；在电源发生故障时，保护机械臂和它 周圊的物体不发生碰撞。
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第5章 机器人驱动系统
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(3)绳传动
❖绳传动广泛应用于机器人的手爪开合传动，特别 适合有限行程的运动传递.绳传动的主要优点是；钢 丝绳强度大，各方向⊥的柔软性好，尺寸小，预载 后有可能消除传动间隙，绳传动的主要缺点是；不 加预载时存在传动间隙；因为绳索的蠕变和索夹的 松弛便传动不稳定；多层缠绕后，在内层绳索及支 承中损耗能量；效率低；易积尘垢。
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第5章 机器人驱动系统
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1 液压驱动
❖液压驱动的输出力和功率很大，能构成伺服机构， 常用于大型机器人关节的驱动。 液压伺服系统有液压源、驱动器、伺服阀、传感器
和控制器等组成。如图所示。
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第5章 机器人驱动系统
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2 气压驱动
❖气压驱动多用于开关控制和顺序控制的机器人。 ❖如图为典型的气压驱动回路——气动剪切机系统 的工作原理图。
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第5章 机器人驱动系统
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5 杆、连杆与凸连杆与凸轮机构，例如从某位置抓 取物体放在另一位置上的作业。连杆机构的特点是 用简单的机构就可得到较大的位移，而凸轮机构具 有设计灵活，可靠性高和形式多样等特点。
❖外凸轮机构是最常见的凸轮机构，它借助于弹簧 可得到较好的高速性能
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工业机器人基础
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第5章 主要内容
5.1机器人驱动系统概述 5.2机器人气压驱动 5.3 机器人液压驱动 5.4 机器人电动驱动
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第5章 机器人驱动系统
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机器人是运动的，各个部位都需要能源和动力，因 此设计和选择良好的驱动系统是非常重要的。
本节主要介绍机器人驱动系统的主要几个指标: 驱动方式、驱动元件、传动机构、制动机构。
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第5章 机器人驱动系统
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图5.12 曲柄式连杆机构
图5.13圆柱式凸轮机构
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第5章 机器人驱动系统
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6 流体传动
❖流体传动分为液压传动和气压传动。液压传动由 液压泵、液压马达或液压缸组成，可得到高转矩一 惯性比。
❖如图5.14所示为手臂作回转运动的结构，活塞缸 两腔分别进压力油，推动齿条活塞作往复移动，而 与齿条啮合的齿轮即作往复回转。由于齿轮与手臂 固连，从而实现手臂的回转运动，在手臂的伸缩运 动中，为了使手臂移动的距离和速度有定值的增加， 可以采用齿轮齿条传动的增倍机构
❖直接驱动方式的机器人，通常称为DD机器人 。
❖机器人驱动电动机通过机械接口直接与关节连接， 驱动电动机和关节之间没有速度和转矩的转换。
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第5章 机器人驱动系统
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图5.3 关节直接驱动方式
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第5章 机器人驱动系统
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3 间接驱动方式
❖间接驱动方式是把驱动器的动力经过减速器或钢 丝绳、传送带、平行连杆等装置后传递给关节。间 接驱动方式中包含带减速器的电动机驱动和远距离 驱动两种。
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第5章 机器人驱动系统
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❖5.1.2驱动元件
❖驱动元件是执行装置，就是按照信号的指令，将 来自电、液压和气压等各种能源的能量转换成旋转 运动、直线运动等方式的机械能的装置。
❖按利用的能源来分，主要可分为电动执行装置、 液压执行装置和气压执行装置。
❖机器人关节的驱动元件有液动式、气动式和电动 式。
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第5章 机器人驱动系统
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3 电动机驱动
❖电动机驱动可分为普通交流电动机驱动，交、直 流伺服电动机驱动和步进电动机驱动。
❖各种驱动方式的特点对比
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5.1.3驱动机构
❖1 直线驱动机构
机器人采用的直线驱动包括直角坐标结构的X、Y、 Z向驱动，圆柱坐标结构的径向驱动和垂直升降驱 动，以及球坐标结构的径向伸缩驱动。直线运动可 以直接由气缸或液压缸和活塞产生，也可以采用齿 轮齿条、丝杠、螺母等传动方式把旋转运动转换成 直线运动。
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a)等传动比回转传动 b）等传动比直线传动
c）变传动比回转传动d）变传动比直线传动
图5.10钢带传动
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第5章 机器人驱动系统
钢带传动己成功应用在 ADEPT机器人上，其以 1:1速比的直接驱动在立 轴和小臂关节轴之间进 行远距离传动，如图 5.11所示。
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图5.11 采用钢带传动的ADEPT机锯人
导轨部分分为滑动导轨、滚动导轨、静压导轨和磁 性悬浮导轨等形式。
滚动导轨的分类如下： ❖1)按滚动体分类――球、圆柱滚子和滚针 ❖2)按轨道分类――圆轴式、平面式和滚道式 ❖3)按滚动体是否循环分类――循环式、非循环式
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第5章 机器人驱动系统
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2 直接驱动方式
❖直接驱动方式是驱动器的输出轴和机器人手臂的关 节轴直接相连的方式。
(1)转动关节
转动关节就是在机器人中简称为关节的连接部分， 它既连接各机构，又传递各机构间的回转运动(或摆 动)，用于基座与臂部、臂部之间、臂部和手部等连 接部位.关节由回转轴、轴承和驱动机构组成。
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机器人的驱动系统
+ 包括电液步进马达和油缸 + 电液脉冲马达：由步进电机或小功率伺服电机和液
压伺服机构（即扭矩放大器）所组成。由电机接收 数字控制装置发出的脉冲信号，把它转换或角位移。 经液压随动阀和油马达组成的伺服机构做功率放大 后，驱动机床工作台或刀架，使之进行精确定或作 进给运动。电液脉冲马达运动特性与数字电脉冲特 性对应，即：电脉冲数量对应马达角位移量，电脉 冲频率对应角速度量，具有角位移准确、反应迅速、 调整范围广等优点。是当前数控系统中特别是开环 系统中比较理想的伺服元件。电液脉冲马达广泛应 用在自动控制、同步控制和各种数控机床上。
+ 液压缸工作原理液压传动原理-以油液作为
工作介质,通过密封容积的变化来传递运动, 通过油液内部的压力来传递动力
+ 气缸：引导活塞在缸内进行直线往复运动
的圆筒形金属机件。工质在发动机气缸中 通过膨胀将热能转化为机械能；气体在压 缩机气缸中接受活塞压缩而提高压力。 + 气动马达：气动马达也称为风动马达，是 指将压缩空气的压力能转换为旋转的机械 能的装置。
驱动：用来使机器人发出动作的 动力机构。驱动器能将一些电能、 液压能和气压能转化为机器人的 动力。
+ 包括直流伺服电机、步进电机和交流伺服
电机
+ 控制伺服电机可使速度，位置精度非常准确，
可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制 对象。伺服电机转子转速受输入信号控制，并 能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元 件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动 电压等特性，可把所收到的电信号转换成电动 机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交 流伺服电动机两大类，其主要特点是，当信号 电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增下都会产生一定程度
《机器人驱动系统》课件
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液压缸将液压能转换为机械能，推动机器人实现各种动作。
通过液压阀的控制，可以调整液压油的流向和流量，实现机器
03
人的精确控制。
液压驱动系统的优缺点
优点
功率密度大，能够实现大负载的精确 控制，响应速度快，能够在恶劣环境 下工作。
缺点
需要专业的维护和保养，容易漏油和 污染环境，制造成本和维护成本较高 。
3
考虑能源效率和安全性
选择具有高能效、低能耗、安全可靠的驱动系统 ，以确保机器人的长期稳定运行。
提高驱动系统的效率
01
优化电机控制算法
通过改进电机控制算法，提高驱 动系统的响应速度和精度，从而 提高机器人的工作效率。
02
采用高效传动机构
03
实施能源管理策略
采用高效、紧凑的传动机构，减 少能量损失，提高驱动系统的效 率。
步进电机驱动系统的应用
常用于需要高精度定位和控制的场合，如数 控机床、打印机等。
伺服电机驱动系统
伺服电机驱动系统的原理
01
通过将电信号转换为机械位移，实现精确的速度和位置控制。
伺服电机驱动系统的特点
02
具有高精度、快速响应、低噪音等优点，能够实现闭环控制。
伺服电机驱动系统的应用
03
广泛应用于各种需要高精度定位和控制的场合，如工业机器人
《机器人驱动系 统》ppt课件
目 录
• 机器人驱动系统概述 • 电机驱动系统 • 液压驱动系统 • 气压驱动系统 • 机器人驱动系统的选择与优化
01
CATALOGUE
机器人驱动系统概述
定义与分类
定义
机器人驱动系统是指控制机器人运动和动作的各种动力装置的总称，包括电机 、减速器、驱动控制器等。
教案-工业机器人基础第5章01
第五章机器人驱动系统5.1机器人驱动系统概述【内容提要】本课主要学习机器人驱动系统的主要几个指标:驱动方式、驱动元件、传动机构、制动机构。
知识要点：✓机器人的驱动方式✓机器人的驱动元件✓机器人的传动机构✓机器人的制动机构重点：✓机器人的驱动方式✓机器人的驱动元件难点：✓机器人的传动机构关键字：✓驱动方式、驱动元件、传动机构、制动机构【本课内容】【内容提要】本章主要介绍机器人的驱动系统。
内容包括机器人的直接与间接驱动方式，液压、气压、电动驱动元件与特点，驱动机构与传动机构，制动器；液压系统组成与工作原理，液压系统的主要设各；气压系统组咸与王作原理，气压系统的主要设备；直流电动机与直流伺服电动机的结构原理与参数，交流电动机与交流伺服电动机的结构原理与参数，步进电动机的结构原理与参数，直线步进电动机简介。
学习完本章的内容后，学生应能够；了解机器人的驱动方式，掌握不同类型机器人驱动元件的性能与特点，熟悉驱动机构、传动机构及其传动方式的图例与特点，了解制动器的基本功能；能够熟练地分析实际机器人的驱动机构、驱动方式与制动原理，能够绘制出传动原理图。
掌握机器人的液压驱动系统的组成，熟悉液压驱动系统主要设备的工作机理；能够分析液压驱动系统的流程，能够找出液压驱动系统的故障环节。
掌握机器人的气压驱动系统的组成，熟悉气压驱动系统主要设备的工作机理；能够分析气压驱动系统的流程，能够找出气压驱动系统的故障环节。
了解伺服系统与伺服电动机的要点，掌握直流电动机与直流伺服电动机的结构原理与参数，掌握交流电动机与交流伺服电动机的结构原理与参数，掌握步进电动机的结构原理与参数；能够分析电动机驱动系统的工作特性，能够找出电动机驱动系统的控制要点。
5.1机器人驱动系统概述机器人是运动的，各个部位都需要能源和动力，因此设计和选择良好的驱动系统是非常重要的.本节主要介绍机器人驱动系统的主要几个指标；驱动方式、驱动元件、传动机构、制动机构。
机器人驱动系统知识
机器人驱动系统知识机器人驱动系统是指为机器人提供运动能力的核心部分。
它是机器人的“动力源”，驱动着机器人在各种环境下进行移动、操作和执行任务。
本文将介绍机器人驱动系统的基本知识，包括驱动系统的分类、驱动方式、传感器应用以及未来发展趋势。
1. 驱动系统的分类机器人驱动系统根据其驱动方式可以分为以下几类：电动驱动、液压驱动和气动驱动。
其中，电动驱动是最常用的一种方式，通过电动机、减速器和联轴器等组件将电能转化为机械能，驱动机器人的运动。
液压驱动则利用液体的力学性质来实现机器人的运动，适用于需要大力矩和高速度的场合。
气动驱动是利用气动元件如气缸和气动马达来驱动机器人，具有简单、结构紧凑等优点。
2. 驱动方式机器人驱动系统的驱动方式主要有两种：直接驱动和间接驱动。
直接驱动是指驱动源与机器人关节直接连接，例如电动机直接驱动机器人关节运动。
间接驱动则是通过传动机构将驱动力传递给机器人关节或末端执行器，例如采用齿轮传动、链条传动等方式。
3. 传感器应用传感器在机器人驱动系统中起着至关重要的作用。
通过传感器的检测和反馈，机器人可以实时掌握自身的位置、速度、力量等关键信息，从而实现精准的控制和运动。
常用的传感器包括位置传感器、力矩传感器、速度传感器等。
位置传感器用于检测机器人关节的角度和位置信息，力矩传感器用于测量机器人关节的力矩和扭矩，速度传感器则用于测量机器人的运动速度。
4. 未来发展趋势机器人驱动系统在未来的发展中，将朝着以下几个方向发展。
首先，驱动系统将更加智能化，利用先进的控制算法和人工智能技术，实现机器人的自主决策和运动规划。
其次，驱动系统将更加紧凑、高效，采用新材料和新工艺，提高驱动效能和系统性能。
第三，驱动系统将更加可靠、稳定，引入故障检测和容错机制，提高机器人的工作可靠性和稳定性。
总结机器人驱动系统是机器人的核心部分，为机器人提供了运动能力。
本文介绍了驱动系统的分类、驱动方式、传感器应用以及未来发展趋势。
机器人机电驱动系统
4
随着机器人技术的不断发展，机电驱动系统也在不断 进步和完善
x
未来，机电驱动系统的发展趋势主要包括以下几个方 面
高效节能：随着环保意识的不断 提高，高效节能成为了机电驱动 系统的一个重要发展方向。通过 优化电机和控制算法，提高机电 驱动系统的能源利用效率，降低
能耗，减少对环境的影响
模块化和可定制化：随着机器人 应用场景的不断变化，对机电驱 动系统的模块化和可定制化的需 求也越来越高。通过标准化设计 和模块化组合，实现不同规格、 不同用途的机电驱动系统，满足
型包括编码器、霍尔传感器、光栅尺等
3
1
机电驱动系统的控制方式主要包括 开环控制和闭环控制
开环控制是指控制器只根据电机的输 入参数进行控制，不对电机的输出进 行监测和反馈。这种控制方式的优点 是结构简单、成本低，但缺点是精度 和稳定性较差，适用于一些简单的运
动控制场合
2
3
闭环控制是指控制器根据电机的输出进 行监测和反馈，并根据反馈信息进行控 制。这种控制方式的优点是精度和稳定 性高，但缺点是结构复杂、成本高，适 用于一些高精度、高稳定性的运动控制
机电驱动系统主要由电机、控制器和传感器等组成。其中， 电机是实现运动的关键部件，控制器则是实现电机控制的核
心部件，传感器则用于实时监测机器人的运动状态
பைடு நூலகம்
02
机电驱动系统可以根据电机的类型、控制方式、传感器类型
等进行分类。其中，电机的类型包括直流电机、交流电机、
步进电机等；控制方式包括开环控制和闭环控制；传感器类
5
机电驱动系统是机器人运动控制的核心部 分，其性能和可靠性直接影响到机器人的
性能和精度
随着技术的不断发展，机电驱动系统也在 不断进步和完善，高效节能、高精度和高 稳定性、模块化和可定制化、智能化等将
第5章机器人控制系统
机器人行程的速度 /时间曲线
在进行装配或抓取物体等作业时，工业机器人末端操作器与环境或作业对象
的表面接触，除了要求准确定位之外，还要求使用适度的力或力矩进行工作，这时 就要采取力 (力矩)控制方式。力(力矩)控制是对位置控制的补充，这种方式的控制 原理与位置伺服控制原理也基本相同，只不过输入量和反馈量不是位置信号，而是 力 (力矩 )信号，因此，系统中有力 (力矩)传感器。
5.1.4 工业机器人控制的特点
1) 传统的自动机械是以自身的动作为重点，而工业机器人的控制系统则更 着重本体与操作对象的相互关系。
2) 工业机器人的控制与机构运动学及动力学密切相关。
3) 每个自由度一般包含一个伺服机构，多个独立的伺服系统必须有机地协
调起来，组成一个多变量的控制系统。
4) 描述工业机器人状态和运动的数学模型是一个非线性模型，随着状态的
姿态和轨迹、操作顺序及动作的时间等。 机器人控制系统有三种结构：集中控制、主从控制和分布式控制。
5.1.1 机器人控制系统的基本功能
机器人控制系统是机器人的重要组成部分，用于对操作机的控制，以 完成特定的工作任务，其基本功能如下：
（1）记忆功能 （ 2）示教功能 （ 3）与外围设备联系功能 （ 4）坐标设置功能 （ 5）人机接口 （ 6）传感器接口 （ 7）位置伺服功能
第八页，编辑于星期二：二十点 二十一分。
5.2 工业机器人控制的分类
工业机器人控制结构的选择，是由工业机器人所执行的任务决定的，对不 同类型的机器人已经发展了不同的控制综合方法。工业机器人控制的分类，
没有统一的标准。
? 按运动坐标控制的方式来分：有关节空间运动控制、直角坐标空间 运动控制
2023年机器人驱动系统知识
机器人驱动系统一、项目导读机器人一般是由控制系统、驱动系统、检测装置、执行机构以及机械部件等组成，驱动系统是机器人结构中的重要环节，如同人身上的肌肉，因此驱动器的选择和设计在研发机器人时至关重要。
常见的驱动器主要有电驱动器、液压驱动器和气压驱动器。
随着技术的发展，现在涌现出许多新型驱动器，像压电元件、超声波电动机、形状记忆元件、橡胶驱动器、静电驱动器、磁流体驱动器、流体驱动器、高分子驱动器和光学驱动器等。
二、知识目标（1）了解机器人驱动系统定义和驱动类型。
（2）了解电机驱动系统的原理、组成和特点。
（3）了解液压驱动系统的原理、组成和特点。
（4）了解气压驱动系统的原理、组成和特点。
三、能力目标（1）能够掌握电机驱动的应用。
（2）能够掌握电机驱动系统的应用。
（3）能够掌握液压驱动系统的应用。
（4）能够掌握气压驱动系统的应用。
四、课时安排本模块共4个单元，需理论课时4课时，实训课时3课时，共计7课时。
五、教学内容单元1 机器人驱动系统概述一、机器人驱动系统定义驱动系统是向机械结构系统提供动力的装置。
驱动系统就像人身上的肌肉，是控制系统和执行结构的中间环节，驱使执行机构运动的机构，按照控制系统发出的指令信号，借助于动力元件使机器人运动。
驱动装置是驱使执行机构运动的机构，按照控制系统发出的指令信号，借助于动力元件使机器人进行动作。
它输入的是电信号，输出的是线、角位移量。
机器人使用的驱动装置主要是电力驱动装置，如步进电动机、伺服电动机等，也有采用液压、气动等驱动装置。
机器人驱动系统可以是液压传动、气动传动、电动传动，或者把它们结合起来应用的综合系统；可以是直接驱动或者是通过同步带、链条、轮系、谐波齿轮等机械传动机构进行间接驱动。
而机器人中常用的电机分为有刷直流电机、无刷直流电机、永磁同步电机、步进电机等。
二、机器人驱动类型驱动系统的驱动方式主要有：电机驱动、液压驱动、气压驱动和新型驱动。
单元2 电机驱动系统一、电机驱动的原理电动机是将电能转化为机械能的装置（而基于电磁感应原理的发电机则正好相反）。
29-30第五章搬运机器人系统工作站(5.1工业机器人系统工作站概述;5.2搬运机器人系统工作站认识
由于搬运的工件是平面板材,所以采用真空吸盘来夹持
工件。故在安川MH6机器人本体上安装了电磁阀组、真空
发生器、真空吸盘等装置。MH6机器人本体及末端执行器
如下图所示。
MESSI
DX100控制柜与本体
MESSI
MESSI
5.2.1 搬运工作站的组成
MESSI
2.输送线系统 输送线系统的主要功能是把上料位置处的工件传送到
5.2.1 搬运工作站的组成
MESSI
搬运工作站的组成 工业机器人搬运工作站由工业机器人系统、PLC控
制柜、机器人安装底座、输送线系统、平面仓库、操作 按钮盒等组成。整体布置如下图所示。
MESSI
机器人搬运工作站整体布置图
MESSI
1-输送线 2-平面仓库 3-机器人本体 4-PLC控制柜 5-机器人控制柜 6-机器人安装底座
MESSI MESSI
学习目标
▪ 目标一 ▪ 目标二 ▪ 目标三 ▪ 目标四 ▪ 目标五
掌握搬运机器人定义
MESSI
掌握搬运机器人系统工作站特点
掌握搬运机器人系统工作站组成
熟悉搬运工作站的工作过程
熟悉接口技术
MESSI
机器人系统工作站
MESSI
MESSI
5.1 工业机器人工作站系统概述
MESSI
MESSI MESSI
5.2.1 搬运工作站的组成
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3.平面仓库
平面仓库用于存储工件,平面仓库如下图所示。平面仓 库有一个反射式光纤传感器用于检测仓库是否已满,若仓库 已满,将不允许机器人向仓库中搬运工件。
MESSI
平面仓库
MESSI MESSI
5.2.1 搬运工作站的组成
《工业机器人技术基础》(第5章)
2．连续轨迹控制
（a）
（b）
（c）
图5-11 示教数据的编辑机能
（d）
连续轨迹控制不仅要求机器人以一定的精度到达目标点，而且对移动轨
迹也有一定的精度要求。
5.2.2 力控制
1．被动交互控制
在被动交互控制中，由于机器人固有的柔顺，机器人末端执行器的轨迹 被相互作用力所修正。被动交互控制不需要力〔力矩〕传感器，并且预设的 末端执行器轨迹在执行期间也不需要改变。此外，被动柔顺结构的响应远快 于利用计算机控制算法实现的主动重定位。
集中控制结构是用一台计算机实现全部控制功能，构简单、本钱低，但实时 性差，难以扩展。
图5-3 集中控制结构框图
2．主从控制结构
主从控制结构采用主、从两级处理器实现系统的全部控制功能。主计算机实现管理、 坐标变换、轨迹生成和系统自诊断等；从计算机实现所有关节的动作控制。这种控制结 构系统实时性较好，适于高精度、高速度控制，但其系统扩展性较差，维修困难。
2．运动控制功能
运动控制功能是指通过对机器人末端执行器在空间的位姿、速度、加速度等项的 控制，使机器人末端执行器按照任务要求进行动作，最终完成给定的作业任务。
运动控制功能与示教再现功能的区别
在示教再现控制中，机器人末端执行器的各项运动参数是由示教人员 教给它的，其精度取决于示教人员的熟练程度；而在运动控制中，机器 人末端执行器的各项运动参数是由机器人的控制系统经过运算得来的， 且在工作人员不能示教的情况下，通过编程指令仍然可以控制机器人完 成给定的作业任务。
5.1.3 工业机器人控制系统的组成
工业机器人控制系统主要由控制计算机、示教盒、操作面板、硬盘和软盘存储器、 数字和模拟量输入/输出接口、打印机接口、传感器接口、轴控制器、辅助设备控制 接口、通信接口、网络接口等组成，如图5-2所示。
第5章5.2机器人气压驱动系统
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第5章 机器人驱动系统
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1 压缩空气站的设备组成
❖压缩空气站的设备一般包括产生压缩空气的空气 压缩机和使气源洚化的辅助设备。图5.16是压缩空 气站设各组成及布置示意图。
1-空压机 2-后冷却器 3-油水分离器 4，7-储气罐 5-干燥器 6-过滤器
图5.16 压缩空气站设备组成及布置示意图
b)第二阶段
c)第三阶段
图5.28 冲击式缸工作原理图
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第5章 机器人驱动系统
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2 气动马达
❖气动马达也是气动执行元件的一种，它的作用相 当于电动机或液压马迭，即输出转矩，拖动机构作 旋转运动，气动马达是以压缩空气为工作介质的原 动机。如图5.29所示。
图5.29 气动马达
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第5章 机器人驱动系统
(2)单向节流阀
单向节流阀是由单向阀和节流阀并联而成的组合式 流量控制阀，如图5.22所示。
图5.22单向节流阀的工作原理图
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第5章 机器人驱动系统
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(3)排气节流阀
排气节流阀是装在执行元件的排气口处，确节进入 大气中气体流量的一种控制阀，它不仅能调节执行 元件的运动速度，还常带有消声器件，所以也能起 降低排气噪声的作用。如图5.23所示，排气节流阀 工作原理图。
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第5章 机器人驱动系统
空气压缩机按其压力大小分为 ➢低压（0.2～1.0MPa） ➢中压（1.0～10MPa） ➢高压（＞10MPa）
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按工作原理为 ❖容积式（通过缩小单位质量气体体积的方法获得 压力） ❖速度式（通过提高单位质量气体的速度并使动能 转化为压力能来获得压力）
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