前言 機器人的分類

超大型機器人：負載能力 1000 kg 以上
大型機器人：100-1000 kg / 10 m2 以上
中型機器人：10-100 kg / 1 –10 m2
小型機器人：0.1-10 kg / 0.1-1 m2
超小型機器人：0.1 kg 以下 / 0.1 m2 以下

按功能分類

?

按結構坐標分類

工業機器人四大部件

?

減速機
機器人減速器通常有RV減速器 和 諧波減速器兩種。
相比于諧波減速器，RV減速器具有更高的剛度和回轉精度。因此在關節型機器人中，一般將RV減速器放置在機座、大臂、肩部等重負載的位置；而將諧波減速器放置在小臂、腕部或手部。
目前，全球減速器市場被日本 納博特斯克 和 哈默納克 兩家公司壟斷。并與機器人用戶簽訂獨家供貨協議。
國內秦川和綠的有對應產品，但與國外差距較大。

?

控制器
控制器是機器人的大腦，發布和傳遞動作指令。包括硬件和軟件兩部分：
硬件就是工業控制板卡，包括一些主控單元、信號處理部分等電路
軟件部分主要是控制算法、二次開發等

伺服控制系統
伺服系統是一種以機械位置或角度作為控制對象的自動控制系統，一般包括伺服驅動器和伺服電機。使用在伺服系統中的驅動電機要求具有響應速度快、定位準確、合適轉動慣量。
工業機器人電動伺服系統的一般結構為三個閉環控制，即電流環、速度環和位置環。一般情況下，對于交流伺服驅動器，可通過對其內部功能參數進行人工設定而實現位置控制、速度控制、轉矩控制等多種功能。
電機用于驅動機器人的關節，要求是要有最大功率質量比和扭矩慣量比、高啟動轉矩、低慣量和較寬廣且平滑的調速范圍。特別是像機器人末端執行器（手爪）應采用體積、質量盡可能小的電動機，尤其是要求快速響應時，伺服電動機必須具有較高的可靠性，并且有較大的短時過載能力。

?

從使用上的角度來分析：�1、頻矩特性：伺服電機>步進電機�2、控制精度：伺服電機>步進電機
3、低頻特性：伺服電機>步進電機�4、過載能力：伺服電機>步進電機
5、控制性能：伺服電機>步進電機
6、響應特性：伺服電機>步進電機

傳感器

• 2D 3D視覺傳感器
• 力矩傳感器
  力扭矩傳感器是一種可以讓機器人知道力的傳感器，可以對機器人手臂上的力進行監控，根據數據分析，對機器人接下來行為作出指導
• 碰撞檢測傳感器/安全傳感器
• 其他傳感器
  除了這些還有其他的許多傳感器，比如焊接縫隙追蹤傳感器，要想做好焊接工作，就需要配備一個這樣的傳感器，還有觸覺傳感器等等。傳感器為工業機器人帶來了各種感覺，這些感覺幫助機器人變得更加智能化，工作精確度更高

一、機器人系統結構和功能

1.1 機器人的組成

相關參數：
軸數：4軸（SCARA 斯卡拉 平面關節型機器人）；6軸
作用范圍：0.35~3.9 M
重復精度：0.015~0.2 MM

1.2 Smart Pad 介紹

二、機器人運動

2.1 運行方式

T1：手動慢速運行，用于測試、編程示教，最大速度250mm/s
T2：手動快速運行，用于測試運行，看看實際效果，速度為設定速度
AUT：自動運行，用于不帶 上級控制系統的機器人
AUT-EXT：外部自動運行，用于帶 上級控制系統（PLC）的機器人

2.2 與機器人相關的坐標

2.3 手動移 世界坐標系 的原則

? 機器人工具可以根據世界坐標系的坐標方向運動。 在此過程中，所有的機器人軸也會移動。
? 為此需要使用移動鍵或者 KUKA smartPAD 的 3D 鼠標。
? 在標準設置下，世界坐標系位于機器人底座 (Robroot) 中
? 速度可以更改(手動倍率:HOV)
? 僅在 T1 運行模式下才能手動移動。
? 確認鍵必須已經按下。

3D 鼠標
? 通過 3D 鼠標可以使機器人的運動變得直觀明了，因此是在世界坐標系中 進行手動移動時的不二之選。
? 鼠標位置和自由度兩者均可更改。

在坐標系中可以兩種不同的方式移動機器人:
? 沿坐標系的坐標軸方向平移(直線):X、Y、Z
? 環繞著坐標系的坐標軸方向轉動(旋轉/回轉):角度A、B和C

?

三、機器人的投入運行

3.1 零點標定

僅在工業機器人得到充分和正確標定零點時，它的使用效果才會最好。因為只 有這樣，機器人才能達到它最高的點精度和軌跡精度或者完全能夠以編程設定 的動作運動。零點標定時，會給每個機器人軸分派一個基準值。
完整的零點標定過程包括為每一個軸標定零點。通過技術輔助工具 (EMD = Electronic Mastering Device (電子控制儀)) 可為任何一個在機械零點位置 的軸指定一個基準值 (例如:0°)。因為這樣就可以使軸的機械位置和電氣位 置保持一致，所以每一個軸都有一個唯一的角度值。
所有機器人的零點標定位置校準都，但不完全相同。精確位置在同一機器人型 號的不同機器人之間也會有所不同。

?

如果機器人以各種不同負載工作，則必須對每個負載都進行 “ 偏量學習 ”。對于抓取沉重部件的抓爪來說，則必須對抓爪分別在不帶構件和帶構件時進行 “ 偏量學習 ”

工具負載數據是指所有裝在機器人法蘭上的負載。它是另外裝在機器人上并由 機器人一起移動的質量。
需要輸入的值有質量、重心位置 (質量受重力作用的點)、質量轉動慣量以及 所屬的主慣性軸。
負載數據必須輸入機器人控制系統，并分配給正確的工具。 例外:如果負載數據已經由 KUKA.LoadDataDetermination 傳輸到機器人控制
系統中，則無需再手工輸入。
工具負載數據的可能來源如下:
? KUKA.LoadDetect軟件選項(僅用于負載) ? 生產廠商數據
? 人工計算
? CAD程序

四、執行機器人程序

4.1 執行初始化運行

KUKA 機器人的初始化運行稱為 BCO 運行。BCO 是 Blockcoincidence (即程序段重合)的縮寫。重合意為 “ 一 致 ” 及 “ 時間 / 空間事件的會合 ”。

?

BOC運行的原因：為了使當前的機器人位置與機器人程序中的當前點位置保持一致，必須執行 BCO 運行。
僅當當前的機器人位置與編程設定的位置相同時才可進行軌跡規劃。因此，首 先必須將 TCP 置于軌跡上。

4.2 選擇和啟動機器人程序

五、程序文件的使用

5.1 創建程序模塊

源代碼:SRC 文件中含有程序源代碼
數據列表:DAT 文件中含有固定數據和點坐標

六、建立及更改編程的運動

運動方式：
有不同的運動方式供運動指令的編程使用。可根據對機器人工作流程的要求來 進行運動編程。

• ? 按軸坐標的運動(PTP:Point-To-Point，即點到點)
• ? 沿軌跡的運動:LIN(線性)和CIRC(圓周形)

• ? SPLINE:樣條是一種尤其適用于復雜曲線軌跡的運動方式。這種軌跡原 則上也可以通過 LIN 運動和 CIRC 運動生成，但是樣條更有優勢。

  ?

?

總結

以上是生活随笔為你收集整理的KUKA机器人的架构简介的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。