第7章工业机器人2案例

2018/10/13
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1. 手部(末端执行器)
手部也叫末端操作器，它直接装在工业机器人的手 腕上，用于夹持工件或让工具按照规定的程序完成指定 的作业。 1) 手部的特点 (1) 手部与手腕相连处可拆卸 手部与手腕处有可拆卸的机械接口：根据夹持对象 的不同，手部结构会有差异，通常一个机器人配有多个 手部装置或工具，因此要求手部与手腕处的接头具有通 用性和互换性。 手部可能还有一些电、气、液的接口：由于手部的驱 动方式不同造成。对这些部件的接口一定要求具有互换性。
发生相对运动的机构。 连杆（Link）：机器人手臂上 被相邻两关节分开的部分。
Joint1 Link0 Link1
Link2
Joint2
Base
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定位精度（Positioning accuracy） 指机器人末端参考点实际到达的位 置与所需要到达的理想位置之间的差距。
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每个手指有三个或 四个关节。技术关 键是手指之间的协 调控制。
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末端操作器图例(2)
手部是焊枪
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2) 手部的设计要求 具有足够的夹持力。 保证适当的夹持精度 手指应能顺应被夹持工件的形状，应对被夹持工件形成 所要求的约束。 考虑手部自身的大小、形状、机构和运动自由度 主要是根据作业对象的大小、形状、位置、姿态、重量、 硬度和表面质量等来综合考虑。 智能化手部还应配有相应的传感器 由于感知手爪和物体之间的接触状态、物体表面状况和 夹持力的大小等，以便根据实际工况进行调整等
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(2) 按夹持方式分
外夹式 手部与被夹件的外表面相接触。 内撑式 手部与工件的内表面相接触。 内外夹持式 手部与工件的内、外表面相接触。
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关节名称
Translational motion – Linear joint (L型) 线性关节 – Orthogonal joint (O型) 正交关节
Rotary motion – Rotational joint (R型) 销轴回转关节 – Twisting joint (T型) 同轴回转关节 – Revolving joint (V型) V型回转关节
第七章 工业机器人
一、概述 二、工业机器人的机械结构 三、工业机器人控制系统 四、工业机器人运动及动力学分析 五、工业机器人机器人轨迹规划
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2.1 相关术语
关节（Joint）：即运动副，
Joint3
Link3 End of Arm
允许机器人手臂各零件之间
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3) 手部的构成 主要由手指、驱动机构和传动机构组成。 4) 手部的分类 (1) 按用途分 • 手爪：具有一定的通用性。主要功能是抓住工件、 握持工件、释放工件。 抓住：在给定的目标位置和期望姿态上抓住工件， 工件必须有可靠的定位，保持工件和手爪之间的准确的 相对位置关系，以保持机器人后续作业的准确性。 握住：确保工件在搬运过程中或零件装配过程中定 义了的位置和姿态的准确性。 释放：在指定位置结束手部和工件之间的约束关系。 • 工具：进行作业的专用工具。
Notation : TRL
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Cylindrical Body-and-Arm Assembly
Notation : TLO
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Cartesian Coordinate Body-and-Arm Assembly
达的所有空间区域， 一般不包括末端操
作器本身所能到达
的区域。
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机构运动简图
（a）表示手指（末端执行器）； （b）表示垂直、升降运动； （c）表示水平伸缩运动； （d）表示回转运动； （e）表示俯仰运动。
注意：不同的书上，运动简图的符号表示可能不一样。
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(2) 手部是末端操作器 可以具有手指，也可以不具有手指；可以有手爪，也可 以是专用工具。 (3) 手部是一个独立的部件 工业机器人通常分为三个大的部件：机身、手臂（含手 腕）、手部。手部对整个机器人完成任务的好坏起着关键的 作用，它直接关系着夹持工件时的定位精度、夹持力的大小 等。 (4) 手部的通用性比较差 工业机器人的手部通常是专用装置：一种手爪往往只能 抓住一种或几种在形状、尺寸、重量等方面相近的工件；一 种工具只能执行一种作业任务。
重复性（Repeatability）或重复精度
： 在相同的位置指令下，机器人连续
重复若干次其位置的分散情况。它是
oห้องสมุดไป่ตู้
o
衡量一列误差值的密集程度，即重复
度。
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工作空间
（Working space） 机器人手腕参 考点或末端操作器 安装点（不包括末
端操作器）所能到
Notation : LOO
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Jointed-Arm Robot
Notation : TRR
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2.2 工业机器人的结构
1. 手部(末端执行器) 2. 驱动系统
3. 4. 5. 6.
传动机构 手臂 手腕 机身（座）
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关节配置
• 关节符号用字母L, O, R, T, V表示； • 手腕用冒号 :与机体及手臂分开。
• 关节配置例: TLR : TR
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Polar Coordinate Body-and-Arm Assembly