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 。
全 关 节 式 工业机器人的结构及特点
这 种 机 械 手 的 结 构 类 似 人 的 腰 部 和 手 臂 ， 其 位 置 和 姿 态 全 部 由 旋 转 运 动 实 现 ， 图 4 0 - 6 为 正 置 式 全 关 节 机 械 手 ， 图 4 0 - 7 为偏 置 式 全 关 节 机 械 手 。 这 是 工 业 机 器 人 机 械 手 最 普 遍 的 结 构 形 式 。 其 特 点 是 机 构 紧 凑 ， 灵 活 性 好 ， 占 地 面 积 小 ， 工 作 空 间 大； 缺 点 是 高 精 度 控 制 难 度 大 。 偏 置 式 与 正 置 式 的 区 别 是 手 腕 关 节 置 于 小 臂 的 外 侧 或 小 臂 关 节 置 于 大 臂 的 外 側 一 边 ，以 扩 大 腕 或 手 的 活 动 范 围 ， 但 其 运 动 学 模 型 要 复杂 一 些 。 目 舫 焊 接 机 器 人 主 要 采 用 全 关 节 式 机 械手 。
工 业 机 器 人 主 要 名 词 术 语
1 ) 机 械 手 （ Manipulator〉 ， 也 可 称 为 操 作机 。 具 有 和 人 臂 相 似 的 功 能 ， 可 在 空 间 抓 放 物 体
或 进 行 其 他 操 作 的 机 械 装 置 。
2 ) 驱 动 器 （Actuator) , 将 电 能 或 流 体 能 转换 成 机 械 能 的 动 力 装 置 。
3 ) 末 端 操 作 器 （ End Effector) , 位 于 机 器人 腕 部 末 端 、 直 接 执 行 工 作 要 求 的 装 置 。 如 夹 持器 、 焊 枪 、 焊 钳 等 。
4 ) 位 姿 （Pose) , 工 业 机 器 人 末 端 操 作 器在 一定 坐 标 系 中 的 位 置 和 姿 态 。
5 ) 工 作 空 间 （ Working Space) , 工 业 机 器人 执 行 任 务 时 ， 其 腕 轴 交 点 能 在 空 间 活 动 的 范围 。
6） 机 械 原 点 （ Mechanical Origin) , 工 业 机器 人 各 自 由 度 共 用 的 、 机 械 坐 标 系 中 的 基 准 点 。
7 ) 工 作 原 点 （ Work Origin) , 工 业 机 器 人工 作 空 间 的 基 准 点 。
8 ) 速 度 （Velocity) ， 机 器 人 在 额 定 条 件 下 ，匀 速 运 动 过 稗 中 ， 机 械 接 口 中 心 或 工 具 中 心 点 在
单 位 时 间 内 所 移 动 的 距 离 或 转 动 的 角 度 。
9 ) 额 定 负 栽 （ Rated Load〉 ， 工 业 机 器 人 在限 定 的 操 作 条 件 下 ， 其 机 械 接 口 处 能 承 受 的 负 载 （ bao 括 末 端 操 作 器 ） ， 用 质 量 或 力 矩 表 示 。
10) 重 复 位 置 精 度 （ Pose RepeatabilUy) , 工业 机 器 人 在 同 一 条 件 下 ， 用 同 一 方 法 操 作 时 ， 重复 n次 所 测得 的 位 置 一 致 程 度 。
11) 轨 迹 重 复 精 度 （ PathRepeatabi丨 hy) , 工业 机 器 人 机 械 接 口 中 心 沿 同 一 轨 迹 跟 随 n次 所 测得 的 轨 迹 之 间 的 一 致 程 度 。
12) 点 位 控 制 （ Point To Point Controt），控制 机 器 人 从 一 个 位 姿 到 另 一 个 位 姿 ， 其 路 径 不限 。
13) 连 续 轨 迹 控 制 （ Continuous Path Consol) ， 控 制 机 器 人 机 械 接 口 ， 按 编 程 规 定 的 位 姿
和 速 度 ， 在规定的 轨 迹 上 运 动 。
14) 存 储 容 虽 （ Memory Capacity) ， 计 算 机存 储 装 置 中 可 存 储 的 位 置 、 顺 序 、 速 度 等 信 息 的容 量 ， 通 常 用 指 令 条 数 和 位 置 点 数 或 存 储 器 容 敢( 如 ： MByte) 来 表 示 。
15) 外 部 检 测 功 能 （ External MeasuringAbility) , 机 器 人 所 具 备 对 外 界 物 体 状 态 和 环 塊状 况 等 的 检 测 能 力 。
1 6 ) 内 部 检 测 功 能 （ Internal Measuring Ability) ， 机 器 人 对 本 身 的 位 置 、 速 度 等 状 态 的 检 测能 力