直流伺服电机与驱动放大器
交流伺服电机
驱动放大器
直流无刷电机
步进电机
直驱电机
二、机械部分 2. 驱动—传动装置
• 传动机构常用的有：谐波减速器、滚珠丝杆、链、带以及各种齿轮系。
传动机构 谐波传动 螺旋传动 链传动 带传动 齿轮传动
二、机械部分 2. 驱动—传动装置
- 由谐波发生器（椭圆形凸轮 及薄壁轴承）、柔轮（在柔 性材料上切制齿形）以及与 它们啮合的钢轮构成的传动 机构
传感部分 机器人-环境交 机械结构系统 驱动系统 控制系统 人机交互系统 感受系统 互系统 触视 运 示 电 编 手 腕 臂 腰 基 觉觉 力 动 教 液 码 部 部 部 部 座 装装 传 控 再 气 器 置置 感 制 现 装 器 装 置 置
机械部分
他环境状态（传感器信息）、工艺要求，外部 相关设备（如电焊机）之间传递信息和协调工 作。 • 伺服控制器控制各个关节的驱动器。
四、传感部分 1. 感受系统
• 感受系统包括内部检测系统与外部检测系统两部分。
• 内部检测系统的作用就是通过各种检测器，检测执行机构的运动境况，根 据需要反馈给控制系统，与设定值进行比较后对执行机构进行调整以保证 其动作符合设计要求。 • 外部检测系统检测机器人所处环境、外部 物体状态或机器人与外部物体的关系。
驱动系统 驱动器 传动机构
二、机械部分 2. 驱动—传动装置
• 驱动器通常有：
电机驱动：直流伺服电机、步进电机、交流伺服电 机。 液压驱动；
工业机器人
气动驱动。
驱动器
各种电、液、气装置
驱动器 电液 气爪 液压 气综 液压 直流 交流 直动 气动 合驱 马达 缸 伺服 气缸 马达 步进 伺服 动 电动 电动 电动 机 机 机 气动 液压 电动
工业机器人的组成
主要内容
• 系统组成
• 机械部分 • 控制部分
• 传感部分
一、系统组成
• 工业机器人由国际标准化组织正式定义为“自动控制的可重复编程的多功 能机械手”。
• 根据系统结构特点，工业机器人由三大部分6个子系统组成。
外围系统控制柜 机器人本体 传送带 控制柜 (控制模块与驱动模块)
示教器
四、传感部分 2. 机器人-环境交互系统
•
机器人-环境交互系统实现工业机器人与外部环境中
的设备相互联系和协调的系统。
• 工业机器人与外部设备集成为一个功能单元, 如加工制造 单元、多台机器人、多台机床或设备、多个零件存储装 置等集成为一个去执行 复杂任务的功能单元。
五、工业机器人的组成——总结 工业机器人 控制部分
• 腰部：立柱，是支撑手臂的部件， 其作用是带动臂部运动，与臂部 运动结合，把腕部传递到需到的 工作位置。 • 机座（行走机构）：机座是机器 人的支持部分，有固定式和移动 式两种，该部件必须具有足够的 刚度、强度和稳定性。
二、机械部分 2. 驱动—传动装置
• 工业机器人的驱动系统包括驱动器和传动机构两部分，它们通常与执行机 构连成机器人本体。
用途
机器人的精确控制 位置、角度、速度、加速度、姿 态、方向等
检测的信息
内部传感器
微动开关、光电开关、差动变压 器、编码器、电位计、旋转变压 所用传感器 器、测速发电机、加速度计、陀 螺、倾角传感器、力（或力矩） 传感器
用途
了解在工件、环境或机器人在环境中的状态、 对工件的灵活、有效的操作
工件和环境：形状、位置、范围、质量、姿态、 运动、速度等 检测的信 机器人与环境：位置、速度、加速度、姿态等 外部传感 息 对工件的操作：非接触（间隔、位置、姿态 器 等）、接触（障碍检测、碰撞检测等）、触觉 （接触觉、压觉、滑觉）、夹持力等 视觉传感器、光学测距传感器、超声测距传感 所用的传 器、触觉传感器、电容传感器、电磁感应传感 感器 器、限位传感器、压敏导电橡胶、弹性体加应 变片等。
• 工业机器人的机械结构又称执行机构，也称操作机，通常由杆件和关节组 成。 肘
• 从功能角度，执行机构可分为：
肩 臂
腰
腕
机 座
二、机械部分 1.机械结构部：手臂，用以连接腰部和腕 部，用以带动腕部运动。
手部 腕部 臂部 腰部 机座
手部：末端执行器，其作用是直接抓取和 放置物件。 腕部：连接手部和臂部的部件，其作用是 调整或改变手部的姿态。
三、控制部分 1. 人机交互系统
•
人机交互系统是使操作人员参
与机器人控制并与机器人进行联系 的装置。
• 该系统归纳起来分为两大类: 指令
给定装置和信息显示装置。
三、控制部分 2. 控制系统
• 工业机器人的控制系统一般由控制计算机和伺
服控制器组成。 • 控制计算机不仅发出指令，协调各关节驱动之
间的运动，同时要完成编程、示教/再现，在其
人机交互系统 指令给定装置(示教器) 与信息显示装置等 控制系统 处理器、关节伺服控 制器
控制部分
传感部分
外 内 感 部 部 受 传 传 系 感 感 统 器 器
驱动系统 液压、气动、电动、 机械传动机构 机械结构系统 手部、腕部、臂部、 腰部、机座 工作对象 机器人—环境交互系统
机械部分
二、机械部分 1.机械结构系统
网络服务器 电脑
u盘
一、系统组成
• 机械部分：用于实现各种动作，包括：机械结构和驱动系统；
• 传感部分：用于感知内部和外部的信息，包括：感受系统和机器人——环 境交互系统； • 控制部分：控制机器人完成各种动作，人机交互系统和控制系统。
一、系统组成
• 工业机器人的组成系统之 间关系及与工作对象的关 系