我國應(yīng)用環(huán)境把機(jī)器人分為兩類:工業(yè)機(jī)器人和特種機(jī)器人。國際上的機(jī)器人學(xué)者,從應(yīng)用環(huán)境出發(fā)將機(jī)器人也分為兩類:制造環(huán)境下的工業(yè)機(jī)器人和非制造環(huán)境下的服務(wù)與仿人型機(jī)器人。
所謂工業(yè)機(jī)器人就是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度機(jī)器人。如機(jī)械手。而特種機(jī)器人則是除工業(yè)機(jī)器人之外的、用于非制造業(yè)并服務(wù)于人類的各種先進(jìn)機(jī)器人。包括服務(wù)機(jī)器人、水下機(jī)器人、微操作機(jī)器人、娛樂機(jī)器人、軍用機(jī)器人、農(nóng)業(yè)機(jī)器人、機(jī)器人化機(jī)器等。
工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用
工業(yè)機(jī)器人的含義:工業(yè)機(jī)器人是能模仿人體某些器官的功能(主要是動作功能)、有獨(dú)立的控制系統(tǒng)、可以改變工作程序和編程的多用途自動操作裝置。
工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)中能代替人做些單調(diào)、頻繁和重復(fù)的長時間作業(yè),或是危險、惡劣環(huán)境下的作業(yè),例如在沖壓、壓力鑄造、熱處理、焊接、涂裝、塑料制品成形、機(jī)械加工和簡單裝配等工序上,以及在原子能工業(yè)等部門中,完成對人體有害物料的搬運(yùn)或工藝操作。
工業(yè)機(jī)器人的組成
組成部分關(guān)系圖
執(zhí)行機(jī)構(gòu)——執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以抓起工件,并按規(guī)定的運(yùn)動的速度、運(yùn)動的軌跡把工件送到指定位置處,放下工件。通常執(zhí)行機(jī)構(gòu)有以下幾個部分:
1.手部。手部是工業(yè)機(jī)器用來握持工件或工具的接觸。有些工業(yè)機(jī)器人直接將工具(如電焊槍、油漆噴槍、容器等)固定在手部,它就不再另外安裝手部了。
2.腕部。腕部是將手臂連接在一起的部件。它的作用是調(diào)整手部的方位和姿態(tài),并可擴(kuò)大臂部的活動范圍。
3.臂部。臂部支承著腕部和手部,使手部活動的范圍擴(kuò)大。無論是手部、腕部或是臂部都有許多軸孔,孔內(nèi)有軸、軸和也之間形成一個關(guān)節(jié),機(jī)器人有一個關(guān)節(jié)就有了一個自由度。
機(jī)械本體
1.機(jī)械本體的作用用來支承手部、腕部和臂部,驅(qū)動裝置及其他裝置也固定在機(jī)械本體上。
2.行走機(jī)構(gòu)對用可以行走的工業(yè)機(jī)器人,它的機(jī)械本體是可以移動的,否則機(jī)械本體直接固定在基座上。行走機(jī)構(gòu)用來移動工業(yè)機(jī)器人。有的行走機(jī)構(gòu)是模仿人的雙腿,有的只不過是軌道和車輪機(jī)構(gòu)而已。
3.驅(qū)動系統(tǒng)是裝在機(jī)械本體內(nèi),執(zhí)行機(jī)構(gòu)的作用是向執(zhí)行元件提供動力。根據(jù)不同動力源,驅(qū)動系統(tǒng)的傳動方式也分為液壓式、氣動式、電動式和機(jī)械式四種。
控制系統(tǒng)
1. 控制系統(tǒng)的作用??刂葡到y(tǒng)是工業(yè)機(jī)器人的指揮中心。他控制工業(yè)機(jī)器人按規(guī)定的程序動作??刂葡到y(tǒng)還可存儲種指令(如動作順序、運(yùn)動軌跡、運(yùn)動速度以及動作的時間節(jié)奏等),同時還向各個執(zhí)行元件發(fā)出指令。必要時,控制系統(tǒng)漢對自己的行為加以監(jiān)視,一旦有越軌的行為,能自己排查故障發(fā)生的原因并及時發(fā)出報警信號。
2.人工智能系統(tǒng)。是賦予工業(yè)機(jī)器人五種感覺功能,以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人對工件的自動識別和適應(yīng)性操作。具有自適應(yīng)性的智能化機(jī)械系統(tǒng)也是當(dāng)前機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展方向,模糊計算機(jī)的應(yīng)用雖然處于這一步的初級階段,但真正具有適應(yīng)性的智能化系統(tǒng)必將總這里突破。
檢測系統(tǒng)
主要用于檢測自己的執(zhí)行系統(tǒng)所處的位置、姿勢,并將這些情況及時反饋給控制系統(tǒng),控制系統(tǒng)根據(jù)這個反饋信息在發(fā)出調(diào)整動作的信號,使執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)一步動作,從而使執(zhí)行系統(tǒng)一定的精度到達(dá)規(guī)定的位置和姿勢。
工業(yè)機(jī)器人的特點(diǎn)——通用性、柔軟性、自動性、準(zhǔn)確性。
工業(yè)機(jī)器人主要種類——焊接機(jī)器人、噴漆機(jī)器人、裝配機(jī)器人、采礦機(jī)器人、搬運(yùn)機(jī)器人、食品工業(yè)機(jī)器人。