機(jī)器人考試.docx

機(jī)器人總結(jié)機(jī)器人是一種能自動控制、可重復(fù)編程、多功能，可以代替人完成特定任務(wù)的一種自動化機(jī)電裝置。 工業(yè)機(jī)器人 1.特點（1）可編程（2）擬人化（3）通用性（4）機(jī)電一體化 2.由3大部分或6個子系統(tǒng)組成 “=”3. 主要技術(shù)參數(shù) （1.自由度:是指機(jī)器人所具有的獨立坐標(biāo)軸運動的數(shù)目,不應(yīng)包括手爪的開 合自由度。（2重復(fù)定位精度：工業(yè)機(jī)器人精度是指定位精度和重復(fù)定位精度。 定位精度是指機(jī)器人手部實際到達(dá)位置與目標(biāo)位置之間的差異。 重復(fù)定位精度是指機(jī)器人重復(fù)定位其手部于同一目標(biāo)位置的能力, 可以用標(biāo)準(zhǔn)偏差這個統(tǒng)計量來表示, 它是衡量一列誤差值的密集度（3工作范圍：工作范圍是指機(jī)器人手臂末端或手腕中心所能到達(dá)的所有點的集合, 也叫工作區(qū)域。（4最大工作速度：速度和加速度是表明機(jī)器人運動特性的主要指標(biāo)。（5承載能力：承載能力是指機(jī)器人在工作范圍內(nèi)的任何位姿上所能承受的最大質(zhì)量。承載能力這一技術(shù)指標(biāo)是指高速運行時的承載能力4.分類 按應(yīng)用分類: 工業(yè)機(jī)器人, 極限機(jī)器人, 娛樂機(jī)器人 按控制方式分類:操作機(jī)器人, 程序機(jī)器人, 示教再現(xiàn)機(jī)器人, 智能機(jī)器人, 綜合機(jī)器人,工業(yè)機(jī)器人分類： 第2章 工業(yè)機(jī)器人運動學(xué)1. 平移的齊次變換a=Trans(x, y, z)a 算子左乘: 表示點的平移是相對固定坐標(biāo)系進(jìn)行的坐標(biāo)變換。 算子右乘: 表示點的平移是相對動坐標(biāo)系進(jìn)行的坐標(biāo)變換。 該公式亦適用于坐標(biāo)系的平移變換、 物體的平移變換, 如機(jī)器人手部的平移變換。 2. 旋轉(zhuǎn)的齊次變換 a=Rot(z, )a 該式為一般旋轉(zhuǎn)齊次變換通式 3.連桿參數(shù) 長度an和扭角n 連桿距離dn和連桿轉(zhuǎn)角n 連桿長度An:沿X軸方向上連桿的長度 扭角：連桿N兩關(guān)節(jié)軸線之間的扭角連桿距離：連桿N沿關(guān)節(jié)N的Zn-1軸的位移 連桿轉(zhuǎn)角：連桿N繞關(guān)節(jié)N的Zn-1軸的轉(zhuǎn)角4. 連桿坐標(biāo)系的建立 連桿n坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點位于n+1關(guān)節(jié)軸線上,是關(guān)節(jié)n+1的關(guān)節(jié)軸線與n和n+1關(guān)節(jié)軸線公垂線的交點。 Z軸與n+1關(guān)節(jié)軸線重合。 X軸與公垂線重合;從n指向n+1關(guān)節(jié)。 Y軸按右手螺旋法則確定。5. 機(jī)器人運動學(xué)方程第3章 工業(yè)機(jī)器人靜力計算及動力學(xué)分析1.工業(yè)機(jī)器人速度雅可比與速度分析dX=J(q)dq 2.機(jī)器人力雅可比矩陣 靜力計算的兩類問題(1) 已知外界對手部作用力F,求滿足靜力平衡條件的關(guān)節(jié)驅(qū)動力矩。(2) 已知關(guān)節(jié)驅(qū)動力矩, 確定機(jī)器人手部對外界環(huán)境的作用力F或負(fù)荷質(zhì)量(逆解,即求解。第4章 工業(yè)機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計1. 工業(yè)機(jī)器人總體設(shè)計 一、主體結(jié)構(gòu)設(shè)計:選擇由連桿件和運動副組成的坐標(biāo)形式。 二.傳動方式的選擇:選擇驅(qū)動源及傳動裝置與關(guān)節(jié)部件的連接形式和驅(qū)動方式。 三.模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計 四.材料的選擇 五.平衡系統(tǒng)的設(shè)計2.傳動件的消隙:齒輪消隙,對稱傳動消隙,偏心機(jī)構(gòu)消隙,齒廓彈性覆層消隙3.滾珠絲杠副間隙的調(diào)整:雙螺母墊片式消隙, 雙螺母螺紋式消隙 , 齒差式消隙 4.其它傳動: 活塞缸和齒輪齒條機(jī)構(gòu), 鏈傳動、皮帶傳動、繩傳動, 鋼帶傳動第五章 工業(yè)機(jī)器人的設(shè)計與應(yīng)用 1工業(yè)機(jī)器人感覺系統(tǒng)的基本組成：視覺，觸覺，聽覺，嗅覺，味覺，觸覺包括：接觸覺：(a) 點式; (b) 棒式; (c) 緩沖器式; (d) 平板式; (e) 環(huán)式 接近覺：電磁式(感應(yīng)電流式)、光電式(反射或透射式)、靜電容式、氣壓式、 超聲波式和紅外線式2 機(jī)器人的分類：傳感分類：1.內(nèi)部傳感器 用于檢測機(jī)器人自身狀態(tài)的傳感器 2.外部傳感器 用于檢測機(jī)器人所處的環(huán)境和對象 狀況等。第6章 機(jī)器人控制技術(shù)1機(jī)器人控制方式1、按機(jī)器人手部在空間的運動方式分：（1）點位控制方式PTP 點位控制又稱為PTP控制，其特點是只控制機(jī)器人手部在作業(yè)空間中某些規(guī)定的離散點上的位姿。這種控制方式的主要技術(shù)指標(biāo)是定位精度和運動所需的時間。（2）連續(xù)軌跡控制方式CP 連續(xù)軌跡控制又稱為CP控制，其特點是連續(xù)的控制機(jī)器人手部在作業(yè)空間中的位姿，要求其嚴(yán)格的按照預(yù)定的路徑和速度在一定的精度范圍內(nèi)運動。 這種控制方式的主要技術(shù)指標(biāo)機(jī)器人手部位姿的軌跡跟蹤精度及平穩(wěn)性。2、按機(jī)器人控制是否帶反饋分： （1）非伺服型控制方式 非伺服型控制方式是指未采用反饋環(huán)節(jié)的開環(huán)控制方式。（2）伺服型控制方式 伺服型控制方式是指采用了反饋環(huán)節(jié)的閉環(huán)控制方式。這種控制方式的特點是在控制過程中采用內(nèi)部傳感器連續(xù)測量機(jī)器人的關(guān)節(jié)位移、速度、加速度等運動參數(shù)，并反饋到驅(qū)動單元構(gòu)成閉環(huán)伺服控制。3、 機(jī)器人控制功能（1）示教再現(xiàn)功能 示教再現(xiàn)功能是指示教人員預(yù)先將機(jī)器人作業(yè)的各項運動參數(shù)預(yù)先教給機(jī)器人，在示教的過程中，機(jī)器人控制系統(tǒng)的記憶裝置就將所教的操作過程自動地記錄在存儲器中。（2）運動控制功能 運動控制功能是指通過對機(jī)器人手部在空間的位姿、速度、加速度等項的控制，使機(jī)器人的手部按照作業(yè)的要求進(jìn)行動作，最終完成給定的作業(yè)任務(wù)。4、 示教方式分為：集中示教方式和分離示教方式。 1、當(dāng)對用點位（PTP）控制的點焊、搬運機(jī)器人進(jìn)行示教時，可以分開編制程序，且能進(jìn)行編輯、修改等工作，但是機(jī)器人手部在作曲線運動而且位置精度要求較高時，示教點數(shù)就會較多，示教時間就會拉長，且在每一個示教點處都要停止和啟動，因此就很難進(jìn)行速度的控制。2、當(dāng)對用連續(xù)軌跡（CP）控制的弧焊、噴漆機(jī)器人進(jìn)行示教時，示教操作一旦開始就不能中途停止，必須不中斷的連續(xù)進(jìn)行到底，且在示教途中很難進(jìn)行局部的修改。示教時，可以是手把手示教，也可通過示教盒示教。記憶過程：第七章：機(jī)器人軌跡規(guī)劃1、機(jī)器人軌跡的概念機(jī)器人軌跡泛指工業(yè)機(jī)器人在運動過程中的運動軌跡，即運動點的位移、速度和加速度。2、軌跡規(guī)劃的一般過程與方法:軌跡的生成一般是先給定軌跡上的若干個點，將其經(jīng)運動學(xué)反解映射到關(guān)節(jié)空間，對關(guān)節(jié)空間中的相應(yīng)點建立運動方程，然后按這些運動方程對關(guān)節(jié)進(jìn)行插值，從而實現(xiàn)作業(yè)空間的運動要求，這一過程通常稱為軌跡規(guī)劃。第8章 工業(yè)機(jī)器人設(shè)計與應(yīng)用1、 生產(chǎn)中引入工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的方法：一、可行性分析：1、技術(shù)上的可能性與先進(jìn)性，2、投資上的可能性和合理性，3、工程實施過程中的可能性與可變更性二、機(jī)器人工作站和生產(chǎn)線的詳細(xì)設(shè)計：1、規(guī)劃