前言 機(jī)器人的分類

超大型機(jī)器人：負(fù)載能力 1000 kg 以上
大型機(jī)器人：100-1000 kg / 10 m2 以上
中型機(jī)器人：10-100 kg / 1 –10 m2
小型機(jī)器人：0.1-10 kg / 0.1-1 m2
超小型機(jī)器人：0.1 kg 以下 / 0.1 m2 以下

按功能分類

?

按結(jié)構(gòu)坐標(biāo)分類

工業(yè)機(jī)器人四大部件

?

減速機(jī)
機(jī)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(zhuǎn)精度。因此在關(guān)節(jié)型機(jī)器人中，一般將RV減速器放置在機(jī)座、大臂、肩部等重負(fù)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(jī)器人用戶簽訂獨(dú)家供貨協(xié)議。
國內(nèi)秦川和綠的有對應(yīng)產(chǎn)品，但與國外差距較大。

?

控制器
控制器是機(jī)器人的大腦，發(fā)布和傳遞動(dòng)作指令。包括硬件和軟件兩部分：
硬件就是工業(yè)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(fā)等

伺服控制系統(tǒng)
伺服系統(tǒng)是一種以機(jī)械位置或角度作為控制對象的自動(dòng)控制系統(tǒng)，一般包括伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)。使用在伺服系統(tǒng)中的驅(qū)動(dòng)電機(jī)要求具有響應(yīng)速度快、定位準(zhǔn)確、合適轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。
工業(yè)機(jī)器人電動(dòng)伺服系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)為三個(gè)閉環(huán)控制，即電流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)。一般情況下，對于交流伺服驅(qū)動(dòng)器，可通過對其內(nèi)部功能參數(shù)進(jìn)行人工設(shè)定而實(shí)現(xiàn)位置控制、速度控制、轉(zhuǎn)矩控制等多種功能。
電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)機(jī)器人的關(guān)節(jié)，要求是要有最大功率質(zhì)量比和扭矩慣量比、高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩、低慣量和較寬廣且平滑的調(diào)速范圍。特別是像機(jī)器人末端執(zhí)行器（手爪）應(yīng)采用體積、質(zhì)量盡可能小的電動(dòng)機(jī)，尤其是要求快速響應(yīng)時(shí)，伺服電動(dòng)機(jī)必須具有較高的可靠性，并且有較大的短時(shí)過載能力。

?

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

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(jī)器人知道力的傳感器，可以對機(jī)器人手臂上的力進(jìn)行監(jiān)控，根據(jù)數(shù)據(jù)分析，對機(jī)器人接下來行為作出指導(dǎo)
• 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(gè)這樣的傳感器，還有觸覺傳感器等等。傳感器為工業(yè)機(jī)器人帶來了各種感覺，這些感覺幫助機(jī)器人變得更加智能化，工作精確度更高

一、機(jī)器人系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能

1.1 機(jī)器人的組成

相關(guān)參數(shù)：
軸數(shù)：4軸（SCARA 斯卡拉 平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人）；6軸
作用范圍：0.35~3.9 M
重復(fù)精度：0.015~0.2 MM

1.2 Smart Pad 介紹

二、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)

2.1 運(yùn)行方式

T1：手動(dòng)慢速運(yùn)行，用于測試、編程示教，最大速度250mm/s
T2：手動(dòng)快速運(yùn)行，用于測試運(yùn)行，看看實(shí)際效果，速度為設(shè)定速度
AUT：自動(dòng)運(yùn)行，用于不帶 上級控制系統(tǒng)的機(jī)器人
AUT-EXT：外部自動(dòng)運(yùn)行，用于帶 上級控制系統(tǒng)（PLC）的機(jī)器人

2.2 與機(jī)器人相關(guān)的坐標(biāo)

2.3 手動(dòng)移 世界坐標(biāo)系 的原則

? 機(jī)器人工具可以根據(jù)世界坐標(biāo)系的坐標(biāo)方向運(yùn)動(dòng)。 在此過程中，所有的機(jī)器人軸也會(huì)移動(dòng)。
? 為此需要使用移動(dòng)鍵或者 KUKA smartPAD 的 3D 鼠標(biāo)。
? 在標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置下，世界坐標(biāo)系位于機(jī)器人底座 (Robroot) 中
? 速度可以更改(手動(dòng)倍率:HOV)
? 僅在 T1 運(yùn)行模式下才能手動(dòng)移動(dòng)。
? 確認(rèn)鍵必須已經(jīng)按下。

3D 鼠標(biāo)
? 通過 3D 鼠標(biāo)可以使機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)變得直觀明了，因此是在世界坐標(biāo)系中 進(jìn)行手動(dòng)移動(dòng)時(shí)的不二之選。
? 鼠標(biāo)位置和自由度兩者均可更改。

在坐標(biāo)系中可以兩種不同的方式移動(dòng)機(jī)器人:
? 沿坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸方向平移(直線):X、Y、Z
? 環(huán)繞著坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸方向轉(zhuǎn)動(dòng)(旋轉(zhuǎn)/回轉(zhuǎn)):角度A、B和C

?

三、機(jī)器人的投入運(yùn)行

3.1 零點(diǎn)標(biāo)定

僅在工業(yè)機(jī)器人得到充分和正確標(biāo)定零點(diǎn)時(shí)，它的使用效果才會(huì)最好。因?yàn)橹?有這樣，機(jī)器人才能達(dá)到它最高的點(diǎn)精度和軌跡精度或者完全能夠以編程設(shè)定 的動(dòng)作運(yùn)動(dòng)。零點(diǎn)標(biāo)定時(shí)，會(huì)給每個(gè)機(jī)器人軸分派一個(gè)基準(zhǔn)值。
完整的零點(diǎn)標(biāo)定過程包括為每一個(gè)軸標(biāo)定零點(diǎn)。通過技術(shù)輔助工具 (EMD = Electronic Mastering Device (電子控制儀)) 可為任何一個(gè)在機(jī)械零點(diǎn)位置 的軸指定一個(gè)基準(zhǔn)值 (例如:0°)。因?yàn)檫@樣就可以使軸的機(jī)械位置和電氣位 置保持一致，所以每一個(gè)軸都有一個(gè)唯一的角度值。
所有機(jī)器人的零點(diǎn)標(biāo)定位置校準(zhǔn)都，但不完全相同。精確位置在同一機(jī)器人型 號的不同機(jī)器人之間也會(huì)有所不同。

?

如果機(jī)器人以各種不同負(fù)載工作，則必須對每個(gè)負(fù)載都進(jìn)行 “ 偏量學(xué)習(xí) ”。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(gòu)件和帶構(gòu)件時(shí)進(jìn)行 “ 偏量學(xué)習(xí) ”

工具負(fù)載數(shù)據(jù)是指所有裝在機(jī)器人法蘭上的負(fù)載。它是另外裝在機(jī)器人上并由 機(jī)器人一起移動(dòng)的質(zhì)量。
需要輸入的值有質(zhì)量、重心位置 (質(zhì)量受重力作用的點(diǎn))、質(zhì)量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量以及 所屬的主慣性軸。
負(fù)載數(shù)據(jù)必須輸入機(jī)器人控制系統(tǒng)，并分配給正確的工具。 例外:如果負(fù)載數(shù)據(jù)已經(jīng)由 KUKA.LoadDataDetermination 傳輸?shù)綑C(jī)器人控制
系統(tǒng)中，則無需再手工輸入。
工具負(fù)載數(shù)據(jù)的可能來源如下:
? KUKA.LoadDetect軟件選項(xiàng)(僅用于負(fù)載) ? 生產(chǎn)廠商數(shù)據(jù)
? 人工計(jì)算
? CAD程序

四、執(zhí)行機(jī)器人程序

4.1 執(zhí)行初始化運(yùn)行

KUKA 機(jī)器人的初始化運(yùn)行稱為 BCO 運(yùn)行。BCO 是 Blockcoincidence (即程序段重合)的縮寫。重合意為 “ 一 致 ” 及 “ 時(shí)間 / 空間事件的會(huì)合 ”。

?

BOC運(yùn)行的原因：為了使當(dāng)前的機(jī)器人位置與機(jī)器人程序中的當(dāng)前點(diǎn)位置保持一致，必須執(zhí)行 BCO 運(yùn)行。
僅當(dāng)當(dāng)前的機(jī)器人位置與編程設(shè)定的位置相同時(shí)才可進(jìn)行軌跡規(guī)劃。因此，首 先必須將 TCP 置于軌跡上。

4.2 選擇和啟動(dòng)機(jī)器人程序

五、程序文件的使用

5.1 創(chuàng)建程序模塊

源代碼:SRC 文件中含有程序源代碼
數(shù)據(jù)列表:DAT 文件中含有固定數(shù)據(jù)和點(diǎn)坐標(biāo)

六、建立及更改編程的運(yùn)動(dòng)

運(yùn)動(dòng)方式：
有不同的運(yùn)動(dòng)方式供運(yùn)動(dòng)指令的編程使用?？筛鶕?jù)對機(jī)器人工作流程的要求來 進(jìn)行運(yùn)動(dòng)編程。

• ? 按軸坐標(biāo)的運(yùn)動(dòng)(PTP:Point-To-Point，即點(diǎn)到點(diǎn))
• ? 沿軌跡的運(yùn)動(dòng):LIN(線性)和CIRC(圓周形)

• ? SPLINE:樣條是一種尤其適用于復(fù)雜曲線軌跡的運(yùn)動(dòng)方式。這種軌跡原 則上也可以通過 LIN 運(yùn)動(dòng)和 CIRC 運(yùn)動(dòng)生成，但是樣條更有優(yōu)勢。

  ?

?

總結(jié)

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(nèi)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(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。