第一章課后習(xí)題

１、

工業(yè)機(jī)器人定義

：是機(jī)器人的一種，由操作機(jī)、控制器、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和檢測(cè)傳感裝置構(gòu)成，是一種仿人操作、自動(dòng)控制、可重

復(fù)編程、能在三維空間內(nèi)完成各種作業(yè)的機(jī)電一體化的自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備。

２、

工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用場(chǎng)合及其特點(diǎn)

：

①惡劣工作環(huán)境及危險(xiǎn)工作

(有害健康并可能危及生命，

或不安全因素大不宜于人去從事的作業(yè))

②特殊作業(yè)場(chǎng)合和極限作業(yè)(對(duì)人類力所不及的作業(yè))③自動(dòng)化生產(chǎn)領(lǐng)域(早期工業(yè)機(jī)器人再生產(chǎn)主要用于上下料、點(diǎn)焊和噴漆，隨

柔性自動(dòng)化出現(xiàn)扮演更重要角色)

３、說明

工業(yè)機(jī)器人的基本組成

及各部分之間的關(guān)系。

答：

工業(yè)機(jī)器人由三大部分六個(gè)子系統(tǒng)組成。

三大部分是機(jī)械部分、

傳感部分和控制部分。

六個(gè)子系統(tǒng)是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、

機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、

感受系統(tǒng)、

機(jī)器人—環(huán)境交互系統(tǒng)、

人機(jī)交互系統(tǒng)

和控制系統(tǒng)。關(guān)系由右圖表明：

４、簡(jiǎn)述工業(yè)機(jī)器人各參數(shù)的定義：自由度、重復(fù)定位精度、工?作范圍、工作速度、承

載能力。

答：

自由度

是指機(jī)器人所具有的獨(dú)立坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)的數(shù)目，不應(yīng)包括手爪(末端操作器)的

開合自由度。

重復(fù)定位精度

是指機(jī)器人重復(fù)定位其手部于同一目標(biāo)位置的能力，可以用標(biāo)準(zhǔn)偏差這個(gè)統(tǒng)

計(jì)量來表示，它是衡量一列誤差值的密集度(即重復(fù)度)

。

工作范圍

是指機(jī)器人手臂末端或手腕中心所能到達(dá)的所有點(diǎn)的集合，也叫工作區(qū)域。

工作速度

一般指工作時(shí)的最大穩(wěn)定速度。

承載能力

是指機(jī)器人在工作范圍內(nèi)的任何位姿上所能承受的最大質(zhì)量。承載能力不僅指負(fù)載，而且還包括了機(jī)器人末端操作器的質(zhì)

量。

５、按

坐標(biāo)形式分類

及特點(diǎn)：

①直角坐標(biāo)型

(這種機(jī)器人在

x、y、z

軸上的運(yùn)動(dòng)是獨(dú)立的,?運(yùn)動(dòng)方程可獨(dú)立處理,?且方程是線性的,?因此,?很容易通過計(jì)算機(jī)控制

實(shí)現(xiàn);?它可以兩端支撐,?對(duì)于給定的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度,?剛性最大;?它的精度和位置分辨率不隨工作場(chǎng)合而變化,?容易達(dá)到高精度。但它的操

作范圍小,手臂收縮的同時(shí)又向相反的方向伸出,?即妨礙工作,?且占地面積大,?運(yùn)動(dòng)速度低,?密封性不好。工作范圍是

立方體型

)

②圓柱坐標(biāo)型

(這種機(jī)器人可以繞中心軸旋轉(zhuǎn)一個(gè)角,工作范圍可以擴(kuò)大,且計(jì)算簡(jiǎn)單;?直線部分可采用液壓驅(qū)動(dòng),可輸出較大的動(dòng)力;

能夠伸入型腔式機(jī)器內(nèi)部。但它的手臂可以到達(dá)的空間受到限制,?不能到達(dá)近立柱或近地面的空間;?直線驅(qū)動(dòng)部分難以密封、防塵;

后臂工作時(shí),?手臂后端會(huì)碰到工作范圍內(nèi)的其它物體。工作范圍是

圓柱形

)

③球坐標(biāo)型

(這種機(jī)器人可以繞中心軸旋轉(zhuǎn),?中心支架附近的工作范圍大,兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置容易密封,?覆蓋工作空間較大。但該坐

標(biāo)復(fù)雜,?難于控制,?且直線驅(qū)動(dòng)裝置仍存在密封及工作死區(qū)的問題。工作范圍是

球缺形

)

④關(guān)節(jié)坐標(biāo)型

(關(guān)節(jié)機(jī)器人的關(guān)節(jié)全都是旋轉(zhuǎn)的,?類似于人的手臂,?是工業(yè)機(jī)器人中最常見的結(jié)構(gòu)。工作范圍較復(fù)雜)

⑤平面關(guān)節(jié)型

(這種機(jī)器人可看做是關(guān)節(jié)坐標(biāo)式機(jī)器人的特例,?它只有平行的肩關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié),關(guān)節(jié)軸線共面。

)

６、

ＳＣＡＲＡ機(jī)器人

：

在ｘ－ｙ平面上的運(yùn)動(dòng)有較大的柔性,?而沿

z

軸有很強(qiáng)的剛性,?所以它具有選擇性的柔性。用于裝配作業(yè)。

７、

運(yùn)動(dòng)副分類

：

①轉(zhuǎn)動(dòng)副－Ｒ

②移動(dòng)副－Ｐ

③螺旋副－Ｈ

④圓柱副－Ｃ

⑤球面副－Ｓ

⑥平面副－Ｅ

⑦萬向鉸－Ｕ

第二章課后習(xí)題

１、

工業(yè)機(jī)器人的手部特點(diǎn)及分類

：工業(yè)上的機(jī)器人的手一般稱之為末端操作器，它是機(jī)器人直用于抓取和握緊(吸附)專用工具

(如噴槍、扳手、焊具、噴頭等)進(jìn)行操作的部件。具有模仿人手動(dòng)作的功能，并安裝于機(jī)器人手臂的前端。

分類

：(1)夾鉗式取料

手；

(2)吸附?式取料手；

(3)專用操作器及轉(zhuǎn)換器；

(4)仿生多指靈巧手。

２、

磁力吸盤原理

：電磁鐵工作原

理如圖

2.16(a)?所示。當(dāng)線圈

1

通

電后，在鐵心

2

內(nèi)外產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁

力線穿過鐵心，空氣隙和銜鐵

3

被

磁化并形成回路，銜鐵受到電磁吸

力的作用被牢牢吸住。實(shí)際使用

時(shí)，往往采用如圖

2.16(b)所示的

盤式電磁鐵，銜鐵是固定的，銜鐵

內(nèi)用隔磁材料將磁力線切斷，當(dāng)銜

鐵接觸磁鐵物體零件時(shí)，零件被磁

化形成磁力線回路，并受到電磁吸

總結(jié)

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