工業(yè)機(jī)器人是廣泛用于工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器裝置，具有一定的自動(dòng)性，可依靠自身的動(dòng)力能源和控制能力實(shí)現(xiàn)各種工業(yè)加工制造功能。工業(yè)機(jī)器人被廣泛應(yīng)用于電子、物流、化工等各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域之中。

一般來(lái)說(shuō)，工業(yè)機(jī)器人由三大部分六個(gè)子系統(tǒng)組成。
三大部分是機(jī)械部分、傳感部分和控制部分。
六個(gè)子系統(tǒng)可分為機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、感知系統(tǒng)、機(jī)器人-環(huán)境交互系統(tǒng)、人機(jī)交互系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。
1.機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)
從機(jī)械結(jié)構(gòu)來(lái)看，工業(yè)機(jī)器人總體上分為串聯(lián)機(jī)器人和并聯(lián)機(jī)器人。串聯(lián)機(jī)器人的特點(diǎn)是一個(gè)軸的運(yùn)動(dòng)會(huì)改變另一個(gè)軸的坐標(biāo)原點(diǎn)，而并聯(lián)機(jī)器人一個(gè)軸運(yùn)動(dòng)則不會(huì)改變另一個(gè)軸的坐標(biāo)原點(diǎn)。早期的工業(yè)機(jī)器人都是采用串聯(lián)機(jī)構(gòu)。并聯(lián)機(jī)構(gòu)定義為動(dòng)平臺(tái)和定平臺(tái)通過(guò)至少兩個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)鏈相連接，機(jī)構(gòu)具有兩個(gè)或兩個(gè)以上自由度，且以并聯(lián)方式驅(qū)動(dòng)的一種閉環(huán)機(jī)構(gòu)。并聯(lián)機(jī)構(gòu)有兩個(gè)構(gòu)成部分，分別是手腕和手臂。手臂活動(dòng)區(qū)域?qū)顒?dòng)空間有很大的影響，而手腕是工具和主體的連接部分。與串聯(lián)機(jī)器人相比較，并聯(lián)機(jī)器人具有剛度大、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、承載能力大、微動(dòng)精度高、運(yùn)動(dòng)負(fù)荷小的優(yōu)點(diǎn)。在位置求解上，串聯(lián)機(jī)器人的正解容易，但反解十分困難；而并聯(lián)機(jī)器人則相反，其正解困難，反解卻非常容易。
2.驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是向機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)提供動(dòng)力的裝置。根據(jù)動(dòng)力源不同，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)方式分為液壓式、氣壓式、電氣式和機(jī)械式4種。早期的工業(yè)機(jī)器人采用液壓驅(qū)動(dòng)。由于液壓系統(tǒng)存在泄露、噪聲和低速不穩(wěn)定等問(wèn)題，并且功率單元笨重和昂貴，目前只有大型重載機(jī)器人、并聯(lián)加工機(jī)器人和一些特殊應(yīng)用場(chǎng)合使用液壓驅(qū)動(dòng)的工業(yè)機(jī)器人。氣壓驅(qū)動(dòng)具有速度快、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)。但是氣壓裝置的工作壓強(qiáng)低，不易定位，一般僅用于工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器的驅(qū)動(dòng)。氣動(dòng)手抓、旋轉(zhuǎn)氣缸和氣動(dòng)吸盤(pán)作為末端執(zhí)行器可用于中、小負(fù)荷的工件抓取和裝配。電力驅(qū)動(dòng)是目前使用多的一種驅(qū)動(dòng)方式，其特點(diǎn)是電源取用方便，響應(yīng)快，驅(qū)動(dòng)力大，信號(hào)檢測(cè)、傳遞、處理方便，并可以采用多種靈活的控制方式，驅(qū)動(dòng)電機(jī)一般采用步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)，目前也有采用直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)，但是造價(jià)較高，控制也較為復(fù)雜，和電機(jī)相配的減速器一般采用諧波減速器、擺線針輪減速器或者行星齒輪減速器。由于并聯(lián)機(jī)器人中有大量的直線驅(qū)動(dòng)需求，直線電機(jī)在并聯(lián)機(jī)器人領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。
3.感知系統(tǒng)
機(jī)器人感知系統(tǒng)把機(jī)器人各種內(nèi)部狀態(tài)信息和環(huán)境信息從信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)器人自身或者機(jī)器人之間能夠理解和應(yīng)用的數(shù)據(jù)和信息，除了需要感知與自身工作狀態(tài)相關(guān)的機(jī)械量，如位移、速度和力等，視覺(jué)感知技術(shù)是工業(yè)機(jī)器人感知的一個(gè)重要方面。視覺(jué)伺服系統(tǒng)將視覺(jué)信息作為反饋信號(hào)，用于控制調(diào)整機(jī)器人的位置和姿態(tài)。機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)還在質(zhì)量檢測(cè)、識(shí)別工件、食品分揀、包裝的各個(gè)方面得到了廣泛應(yīng)用。感知系統(tǒng)由內(nèi)部傳感器模塊和外部傳感器模塊組成，智能傳感器的使用提高了機(jī)器人的機(jī)動(dòng)性、適應(yīng)性和智能化水平。
4. 機(jī)器人-環(huán)境交互系統(tǒng)
機(jī)器人-環(huán)境交互系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)機(jī)器人與外部環(huán)境中的設(shè)備相互聯(lián)系和協(xié)調(diào)的系統(tǒng)。機(jī)器人與外部設(shè)備集成為一個(gè)功能單元，如加工制造單元、焊接單元、裝配單元等。當(dāng)然也可以是多臺(tái)機(jī)器人集成為一個(gè)去執(zhí)行復(fù)雜任務(wù)的功能單元。
5.人機(jī)交互系統(tǒng)
人機(jī)交互系統(tǒng)是人與機(jī)器人進(jìn)行聯(lián)系和參與機(jī)器人控制的裝置。例如：計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)終端、指令控制臺(tái)、信息顯示板、危險(xiǎn)信號(hào)報(bào)警器等。 [3]
6.控制系統(tǒng)
控制系統(tǒng)的任務(wù)是根據(jù)機(jī)器人的作業(yè)指令以及從傳感器反饋回來(lái)的信號(hào)，支配機(jī)器人的執(zhí)行機(jī)構(gòu)去完成規(guī)定的運(yùn)動(dòng)和功能。如果機(jī)器人不具備信息反饋特征，則為開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)；具備信息反饋特征，則為閉環(huán)控制系統(tǒng)。根據(jù)控制原理可分為程序控制系統(tǒng)、適應(yīng)性控制系統(tǒng)和人工智能控制系統(tǒng)。根據(jù)控制運(yùn)動(dòng)的形式可分為點(diǎn)位控制和連續(xù)軌跡控制。

在工業(yè)生產(chǎn)中，零件的裝配是一件工程量的工作，需要大量的勞動(dòng)力，曾經(jīng)的人力裝配因?yàn)槌鲥e(cuò)率高，效率低而逐漸被工業(yè)機(jī)器人代替。裝配機(jī)器人的研發(fā)，結(jié)合了多種技術(shù)，包括通訊技術(shù)、自動(dòng)控制、光學(xué)原理、微電子技術(shù)等。研發(fā)人員根據(jù)裝配流程，編寫(xiě)合適的程序，應(yīng)用于具體的裝配工作。裝配機(jī)器人的大特點(diǎn)，就是安裝精度高、靈活性大、耐用程度高。因?yàn)檠b配工作復(fù)雜精細(xì)，所以我們選用裝配機(jī)器人來(lái)進(jìn)行電子零件，汽車精細(xì)部件的安裝。

一、氣動(dòng)系統(tǒng)的組成
組成部分
氣源裝置：氣泵、氣站、三聯(lián)件等；主要是把空氣壓縮到原來(lái)體積的1/7左右形成壓縮空氣，并對(duì)壓縮空氣進(jìn)行處理，終可以向系統(tǒng)供應(yīng)干凈、干燥的壓縮空氣
執(zhí)行元件：氣缸、擺動(dòng)缸、氣動(dòng)馬達(dá)等；利用壓縮空氣實(shí)現(xiàn)不同的動(dòng)作，來(lái)驅(qū)動(dòng)不同 的機(jī)械裝置，可以實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)及擺動(dòng)等
控制元件：換向閥、順序閥、壓力控制閥、調(diào)速；氣動(dòng)控制元件由末級(jí)主控元件及信號(hào)處理及控制元件組成，其中主控元件主要控制執(zhí)行元件 的運(yùn)動(dòng)方向，信號(hào)處理及控制元件主要控制執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度、時(shí)間、順序、行程及系統(tǒng)壓力等。
輔助元件：氣管、過(guò)濾器、油霧器、靜音器等；連接元件之間所需的一些元器件，以及對(duì)系 統(tǒng)進(jìn)行消聲、冷卻、測(cè)量等。
壓縮空氣：空氣；向系統(tǒng)提供動(dòng)力的工作介質(zhì)。

二、氣動(dòng)系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；信號(hào)執(zhí)行→信號(hào)輸出→信號(hào)處理→信號(hào)輸入→輔助元件→輔助元件→信號(hào)處理及控制元件→氣動(dòng)執(zhí)行元件→信號(hào)處理及控制元件→未級(jí)主控元件

三、氣源裝置及氣源調(diào)節(jié)裝置
1、氣源裝置的組成：空氣壓縮機(jī)→后冷卻器→油水分離器→儲(chǔ)氣罐→初過(guò)濾器→干燥器→精密過(guò)濾器→系統(tǒng)
2、氣源調(diào)節(jié)裝置的組成
從空氣壓縮機(jī)輸出的壓縮空氣并不能*氣動(dòng)元件對(duì)氣源質(zhì)量的要求。通常在氣動(dòng)系統(tǒng)前面安裝氣源調(diào)節(jié)裝置。
氣源調(diào)節(jié)裝置的組成：
氣源→過(guò)濾器→調(diào)壓閥（減壓閥）→壓力表→油霧器（噴霧潤(rùn)滑器）→換向閥

四、氣動(dòng)技術(shù)的特點(diǎn)
1.氣動(dòng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
（1）工作介質(zhì)是壓縮空氣，空氣到處都有，用量不受限制， 排氣處理簡(jiǎn)單，不污染環(huán)境。
（2）壓縮空氣為快速流動(dòng)的工作介質(zhì)，故可獲得較高的工 作速度。
（3）純氣動(dòng)控制具有防火、、耐潮等優(yōu)點(diǎn)。
（4）氣動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便、安裝維護(hù)簡(jiǎn)單。
（5）輸出力及工作速度調(diào)節(jié)方便，大小可無(wú)限變化。
（6）因?yàn)榭諝獾目蓧嚎s性，黏度很小(約為液壓油的萬(wàn)分之一)，且流動(dòng)阻力小，在管道中流動(dòng)的壓力損失較小，所以氣動(dòng) 系統(tǒng)可儲(chǔ)存能量，實(shí)現(xiàn)集中供氣和遠(yuǎn)距離輸送。
2.氣動(dòng)技術(shù)的缺點(diǎn)
（1）空氣具有可壓縮性，不易實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位和速度控
（2）氣缸輸出的力能滿足許多應(yīng)用場(chǎng)合，但其輸出力較小，限制在20～30kN之間。
（3）氣動(dòng)裝置中的信號(hào)傳動(dòng)速度比光、電控制速度慢 ，所以不宜用于信號(hào)傳遞速度要求十分高的復(fù)雜線路中， 且實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的遙控也比較困難，但對(duì)一般的機(jī)械設(shè)備 來(lái)說(shuō)，氣動(dòng)信號(hào)的傳遞速度是能滿足工作要求。
（4）排氣噪聲較大，現(xiàn)在這個(gè)問(wèn)題已因吸聲材料和靜音的發(fā)展獲得了解決。

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