机器人工作原理
现 在 广 泛 应 用 的 焊 接 机 器 人 都 属 于 一 工业 机 器 人 ， 它 的 基 本 工 作 原 理 是 示 教 再 现 。 示 教也 称 导 引 ， 即 由 用 户 导 引 机 器 人 ， 一 步 一 步 按 实际 任 务 操 作 一 遍 ， 机 器 人 在 导 引 过 程 中 自 动 记 忆示 教 的 每 个 动 作 的 位 置 、 姿 态 、 运 动 参 数 、 工 艺参 数 等 ， 并 自 动 生 成 一 个 连 续 执 行 全 部 操 作 的 程序 。 完 成 示 教 后 ， 只 需 给 机 器 人 一 个 启 动 命 令 ，机 器 人 将 准确 地 按 示 教 动 作 ， 一 步 一 步 完 成 全 部操 作 。 这 就 是 示 教 与 再 现 。
机器人控制器概述
机器人控制器是机器人的核心部件，它实施 机器人的全部信息处理和对机械手的运动控制。 图40-U是控制器的工作原理图。工业机器人控 制器大多采用二级计算机结构，虚线框内为首级计算机，它的任务是规划和管理。机器人在示 教状态时，接受示教系统送来的各示教点位罝和 姿态信息、运动参数和工艺参数，并通过计算把
各点的示教（关节）坐标值转换成直角坐标值, 存人计算机内存。
3 ) 平 面 关 节 式 。 这 种 机 械 手 的 机 构 特 点 是上 下 运 动 由 直 线 运 动 构 成 ， 其 他 运 动 均 由 旋 转 运 动 构 成 。 这 种 结 构 在 垂 直 方 向 刚 度 大 ， 水 平 方 向又 十 分 灵 活 ， 较 适 合 以 插 装 为 主 的 装 配 作 业 ， 所以 被 装 配 机 器 人 广 泛 采 用 ， 又 称 为 SCARA型 机械 手 ， 如 图 4 0 -8 所 示 。机 器 人 机 械 手 的 具 体 结 构 虽 然 多 种 多 样 ， 但都 是 由 常 用 的 机 构 组 合 而 成 。 现 以 美 国 PUMA机 械 手 为 例 来 简 述 其 内 部 机 构 ， 见 图 4 0 - 9 。 它 是由 机 座 、 大 臂 、 小 臂 、 手 腕 四 部 分 构 成 ， 机 座 与大 臂 、 大 臂 与 小 臂 、 小 臂 与 手 腕 有 三 个 旋 转 关节 ， 以 保 证 达 到 工 作 空 间 的 任 意 位 置 ， 手 腕 中 又 有 三 个 旋 转 关 节 ： 腕 转 、 腕 曲 、 腕 摆 ， 以 实 现 末端 操 作 器 的 任 意 空 间 姿 态 。 手 腕 的 端 部 为 一 法兰 ， 以 连 接 末 端 操 作 器 。每 个 关 节 都 由 一 台 伺 fu 电 动 机 驱 动 ，PUMA机 械 手 是 采 用 齿 轮 减 速 、 杆 传 动 ， 但 不 同 厂 家 采用 的 机 构 不 尽 相 同 ， 减 速 机 构 常 用 的 是 几 种 方式 ： 齿 轮 、 谐 波 减 速 器 、 滚 珠 丝 杠 、 蜗 轮 蜗 杆 和RV减 速 机 等 。 传 动 方 式 有 ： 杆 传 动 、 链 条 / 同步 带 传 动 、 齿 轮 传 动 等 。 其 技 术 关 键 是 要 保 证 传动 双 向 无 间 隙 （ 即 正 反 传 动 均 无 间 隙 ） ， 这 是 机器 人 精 度 的 机 械 保 证 ， 当 然 还 要 求 效 率 高 、 机 构紧 凑 。
