上海交大继续教育学院机器人技术考试复习公开课获奖课件.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,/10/10,1,1.2,机器人研究领域和内容,机器人研究领域,1,）传感器技术,2,）人工智能计算机科学,3,）工业机器人技术,4,）移动机械技术,5,）生物学技术,第1页,/10/10,2,1.2,机器人研究领域和内容,机器人研究内容,1,）空间机构学,2,）机器人运动学,3,）机器人静力学,4,）机器人动力学,5,）机器人控制技术,6,）机器人传感器,7,）机器人语言,第2页,/10/10,3,1.2,机器人研究领域和内容,机器人技术发展趋势,1,）工业机器人操作机构优化设计技术,2,）机器人控制技术,3,）多传感器技术,4,）机器人遥控及监控技术，半自主和自主技 术,5,）虚拟机器人技术,第3页,/10/10,4,1.2,机器人研究领域和内容,机器人技术发展趋势,6,）多智能体控制技术,7,）微型和微小型机器人技术,8,）软机器人技术,9,）仿人和仿生技术,第4页,第一节 机器人构成和分类,大多数机器人有四个共同重要部件：,（1）机械部分,机械部分是由关节连在一起许多机械连杆集合体而形成开环运动学链系。,（2）驱动源,使多种机械部件产生运动装置为驱动部件，驱动源可以是气动、液压或电动，,一、机器人构成,第5页,（3）一种或多种传感器,传感器是将有关机械部件内部信息和外部信息传递给机器人控制器。,（4）控制器,控制器通过获取信息确定机械部件各部分对旳运行轨迹、速度、位置和外部环境，使机械部件各部分按预定程序在规定期间开始和结束动作。,第6页,二、机器人分类,1.,按机器人控制方式分类,（,1,）非伺服机器人,（,2,）伺服控制机器人,非伺服机器人按照预先编好程序次序进行工作，使用限位开关、制动器、插销板和定序器来控制机器人运动。,伺服控制机器人通过传感器获得反馈信号与来自给定装置综合信号比较后，得到误差信号，通过放大后用以激发机器人驱动装置，进而带动手部执行装置以一定规律运动，抵达规定位置或速度等，这是一种反馈控制系统。,第7页,2.按机器人构造坐标系特点方式分类,（,1,）直角坐标型（,2,）圆柱坐标型（,3,）极坐标型 （,4,）多关节型,第8页,四种坐标型机器人机构简图,（,1,）直角坐标型 （,2,）圆柱坐标型（,3,）极坐标型（,4,）关节型,第9页,第二节 机器人重要技术参数,1,自由度,自由度是指描述物体运动所需要独立坐标数。,2,工作空间,机器人工作空间是指机器人手臂或手部安装点所能抵达所有空间区域，不包括手部自身所能抵达区域。,3,工作速度,机器人在工作载荷条件下、匀速运动过程中，机械接口中心或工具中心点在单位时间内所移动距离或转动角度。,第10页,4工作载荷,机器人在规定性能范围内，机械接口处能承受最大负载量（包括手部）。用质量、力矩、惯性矩来表达。,5控制方式,机器人用于控制轴方式，是伺服还是非伺服，伺服控制方式是实现持续轨迹还是点到点运动。,6驱动方式,指关节执行器动力源。,7精度、反复精度和辨别率,精度、反复精度和辨别率用来定义机器人手部定位能力。,第11页,第五章 机器人控制基础,第一节 概 述,一、机器人控制系统特点,1）机器人控制与机构运动学及动力学亲密有关。,2）机器人有多种自由度。每个自由度一般包括一种伺服机构，它们必须协调起来，构成一种多变量控制系统。,3）机器人控制系统必须是一种计算机控制系统。同步，计算机软件肩负着艰巨任务。,4）描述机器人状态和运动数学模型是一种非线性模型，伴随状态不一样样和外力变化，其参数也在变化，各变量之间还存在耦合。,5）机器人动作往往可以通过不一样样方式和途径来完毕，因此存在一种“最优”问题。,第12页,二、机器人控制方式,1.点位式,诸多机器人规定能精确地控制末端执行器工作位置，而途径却无关紧要。例如，在印刷电路板上安插元件、点焊、装配等工作，都属于点位式工作方式。,2.轨迹式,在弧焊、喷漆、切割等工作中，规定机器人末端执行器按照示教轨迹和速度运动。假如偏离预定轨迹和速度，就会使产品报废。可称之为轨迹伺服控制。,第13页,3.力（力矩）控制方式,在完毕装配、抓放物体等工作时，除要精确定位之外，还规定使用适度力或力矩进行工作，这时就要运用力（力矩）伺服方式。,4.智能控制方式,详见第六章。,第14页,三、机器人控制基本单元,机器人控制系统基本要素包括电动机、减速器、运动特性检测传感器、驱动电路、控制系统硬件和软件。,1电动机,驱动机器人运动驱动力，常见有液压驱动、气压驱动、直流伺服电机驱动、交流伺服电机驱动和步进电机驱动。,2减速器,减速器是为了增长驱动力矩，减少运动速度,第15页,3驱动电路,由于直流伺服电机或交流伺服电机流经电流较大，机器人常采用脉冲宽度调制（PWM）方式进行驱动。,4运动特性检测传感器,机器人运动特性传感器用于检测机器人运动位置、速度、加速度等参数。,5控制系统硬件,机器人控制系统是以计算机为基础，机器人控制系统硬件系统采用是二级构造协调级和执行级。,6控制系统软件,对机器人运动特性计算、机器人智能控制和机器人与人信息互换等功能。,第16页,