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首頁 - 行業(yè)案例 - 機(jī)器人
行業(yè)背景
工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)和原理
工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)和原理

機(jī)器人的各個關(guān)節(jié)就和人類的肌肉一樣,靠伺服電機(jī)和減速器來控制移動。伺服電機(jī)是動力的來源,機(jī)器人的運(yùn)行速度以及負(fù)載重量如何,都和伺服電機(jī)有關(guān)。而減速器則是動力傳輸?shù)闹薪?,它擁有許多不同的尺寸。一般對于微型機(jī)器人來說,要求的重復(fù)精度都很高,一般在0.001英寸或0.0254毫米以下。伺服電機(jī)與減速器相連,可以幫助提高精度,提高減速器的傳動比。

機(jī)器人可以分為硬件部分和軟件部分,硬件部分主要包括本體和控制器,而軟件部分主要指的是它的控制技術(shù)。

  本體部分

  先來說下機(jī)器人的本體部分。工業(yè)機(jī)器人是仿照人的手臂來進(jìn)行設(shè)計(jì)的。我們以現(xiàn)代機(jī)器人HS220型號為例,從外觀來看,主要有底座、下框架、上框架、手臂、腕體、腕托等六個部分。

機(jī)器人本體

  機(jī)器人的各個關(guān)節(jié)就和人類的肌肉一樣,靠伺服電機(jī)和減速器來控制移動。伺服電機(jī)是動力的來源,機(jī)器人的運(yùn)行速度以及負(fù)載重量如何,都和伺服電機(jī)有關(guān)。而減速器則是動力傳輸?shù)闹薪?,它擁有許多不同的尺寸。一般對于微型機(jī)器人來說,要求的重復(fù)精度都很高,一般在0.001英寸或0.0254毫米以下。伺服電機(jī)與減速器相連,可以幫助提高精度,提高減速器的傳動比。

機(jī)器人本體自由度

  HS220擁有6個伺服電機(jī)和減速器,它們安裝在每一個連接的接頭上,使機(jī)器人可以向六個方向進(jìn)行移動,也就是我們所說的六軸機(jī)器人。這六個方向分別是X軸-前后,Y軸-左右,Z軸-上下,RX-繞X軸旋轉(zhuǎn),RY-繞Y軸旋轉(zhuǎn),RZ-繞Z軸旋轉(zhuǎn)。正是這種擁有多個維度移動的能力,機(jī)器人才可以擺出不同的姿勢,完成各項(xiàng)任務(wù)。

  控制器

  機(jī)器人的控制器相當(dāng)于機(jī)器人的大腦,它參與的是計(jì)算發(fā)送指令和能量供應(yīng)的整個過程,它根據(jù)指令以及傳感器信息控制機(jī)器人完成一定的動作或作業(yè)任務(wù),是決定機(jī)器人功能和性能的主要因素。

  除了以上兩大部件外,機(jī)器人的硬件部分還包括:

  SMPS,開關(guān)電源提供能量;

  CPU模塊,控制行動;

  伺服驅(qū)動模塊,控制電流讓機(jī)器人關(guān)節(jié)移動;

  持續(xù)模塊,相當(dāng)于人類的交感神經(jīng),接管機(jī)器人的安全、迅速控制機(jī)器人以及緊急情況停止等;

  輸入輸出模塊,相當(dāng)于檢測反應(yīng)神經(jīng),是機(jī)器人與外部世界的接口。

  控制技術(shù)

  機(jī)器人的控制技術(shù),指的是快速準(zhǔn)確地操作機(jī)器人應(yīng)用的一個領(lǐng)域。機(jī)器人的一大優(yōu)點(diǎn)就是它的程序可以很容易修改,這一點(diǎn)可以讓他們在不同的場景切換使用。為了能夠使人們操控機(jī)器人,就必須依靠示教器來進(jìn)行。在示教器的顯示界面上,我們可以看到機(jī)器人的編程語言HR Basic以及機(jī)器人的各項(xiàng)狀態(tài)。我們可以通過示教器來完成機(jī)器人的編程。

控制技術(shù)

  控制技術(shù)的第二個部分是通過繪制表格,然后根據(jù)圖表來控制機(jī)器人的運(yùn)動。我們可以使用計(jì)算出的力學(xué)數(shù)據(jù)來完成對機(jī)器人的規(guī)劃和動作控制。

  此外,機(jī)器視覺,以及最近熱門的人工智能沉浸式深度學(xué)習(xí)及分類等這些,都是屬于控制技術(shù)的范疇。

  現(xiàn)代機(jī)器人也有專門的研發(fā)團(tuán)隊(duì),來研究機(jī)器人的控制技術(shù)。除此之外,我們也有機(jī)械系統(tǒng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)來負(fù)責(zé)機(jī)器人的本體,控制平臺團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)控制器,以及應(yīng)用控制團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)控制技術(shù)。正是多個部門的團(tuán)結(jié)協(xié)作,才組成了如今的現(xiàn)代機(jī)器人。


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