機器人,通常由這四大系統所控制

機器人的結構,通常由4大部分組成,即執行機構、驅動系統、控制系統和智能系統。

機器人的執行機構

眾所周知,人的功能活動(勞動)分為腦力勞動和體力勞動兩種,但兩者往往又不能截然分開。從執行器官講,就是在大腦支配下的嘴巴和四肢。單從體力勞動來講,可以靠腳力、肩扛,但最為主要的是人的手臂和手,所謂“雙手創造世界”。而手的動作,離不開胳臂、腰身的支持與配合。手部的動作和其他部位的動作是靠肌肉收縮和張弛,並由骨骼作為槓桿支持而完成的。

機器人,通常由這四大系統所控制

機器人執行系統

機器人的執行機構,包括手部、腕部、腰部和基座,它與人身結構基本上相對應,其中基座相當於人的下肢。機器人的構造材料,至今仍是使用無生命的金屬和非金屬材料,用這些材料加工成各種機械零件和構件,其中有仿人形的“可動關節”。機器人的關節(相當於機構中的“運動副”),有滑動關節、迴轉關節、圓柱關節和球關節等類型,在何部位採用何種關節,則由要求它作何種運動而決定。機器人的關節,保證了機器人各部位的可動性。

機器人的手部,又稱末端執行機構,它是工業機器人和多數服務型機器人直接從事工作的部分,根據工作性質(機器人的類型),其手部可以設計成夾持型的夾爪,用以夾持東西;也可以是某種工具,如焊槍、噴嘴等;也可以是非夾持類的,如真空吸盤、電磁吸盤等;在仿人形機器人中,手部可能是仿人形多指手了。

機器人的腕部,相當於人的手腕,它上與臂部相連,下與手部相接,一般有3個自由度,以帶動手部實現必要的姿態。

機器人的臂部,相當於人的胳膊,下連手腕,上接腰身(人的胳膊上接肩膀),一般由小臂和大臂組成,通常是帶動腕部作平面運動。

機器人,通常由這四大系統所控制

機器人的腰部,相當於人的軀幹,是連接臂部和基座的迴轉部件,由於它的迴轉運動和臂部的平面運動,就可以使腕部做空間運動。

機器人的基座,是整個機器人的支撐部件,它相當於人的兩條腿,要具備有足夠的穩定性和剛度,有固定式和移動式兩種類型,在移動式的類型中,有輪式、履帶式和仿人形機器人的步行式等。

機器人的傳動系統

機器人的驅動——傳動系統,是將能源傳送到執行機構的裝置。其中,驅動器有電機(直流伺服電機、交流伺服電機和步進電機)、氣動和液動裝置(壓力泵及相應控制閥、管路);而傳動機構,最常用的有諧波減速器、滾珠絲槓、鏈、帶及齒輪等傳動系統。

機器人,通常由這四大系統所控制

機器人的一種傳動系統


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