工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座和执行机构,包括臂部、腕部和手部,有的机器人还有行走机构。大多数工业机器人有3~6个运动自由度,其中腕部通常有1~3个运动自由度;驱动系统包括动力装置和传动机构,用以使执行机构产生相应的动作;控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号,并进行控制。机器人控制系统一种是集中式控制,即机器人的全部控制由一台微型计算机完成。
工业机器人按臂部的运动形式分为四种。直角坐标型的臂部可沿三个直角坐标移动;圆柱坐标型的臂部可作升降、回转和伸缩动作;球坐标型的臂部能回转、俯仰和伸缩;关节型的臂部有多个转动关节。
机器人产业发展
为规范产业发展,工业和信息hua部、国家发改委、国家认监委三部门近日发布《关于促进机器人产业健康发展的通知》,要求理性和差异化发展机器人,避免低水平重复建设。
这一通知给机器人产业发展注入了一针“稳定剂”。不过,业内人士表示,要真正推动机器人产业发展还需要资本的力量。因为机器人是一个大系统,包括了驱动、传感和交互等各种技术,因此研究机器人必然要花很多资金和人力。
“投资和技术结合才能促使一个产品真正走向市场,仅靠国家的项目和科学家的热情是很难的,因为资本的推动起着决定性作用。”天津大学机械工程学院院长王树新表示,建立科技和资本的对接机制很关键。
虽然目前资本对于机器人产业普遍看好,但是有些投资者热衷于关注小型企业,依靠短期投资获取利益,很显然,这种投资方式还不匹配机器人市场。
机器人控制系统
一种是集中式控制,即机器人的全部控制由一台微型计算机完成。另一种是分散(级)式控制,即采用多台微机来分担机器人的控制,如当采用上、下两级微机共同完成机器人的控制时,主机常用于负责系统的管理、通讯、运动学和动力学计算,并向下级微机发送指令信息;作为下级从机,各关节分别对应一个CPU,进行插补运算和伺服控制处理,实现给定的运动,并向主机反馈信息。根据作业任务要求的不同,机器人的控制方式又可分为点位控制、连续轨迹控制和力(力矩)控制。1968年美国斯坦福研究所公布他们研发成功的机器人Shakey,成为世界一台智能机器人。
礼仪机器人
该定义强调了机器人应当仿人的含义,即它靠手进行作业,靠脚实现移动,由脑来完成统一指挥的作用。非接触传感器和接触传感器相当于人的五官,使机器人能够识别外界环境,而平衡觉和固有觉则是机器人感知本身状态所不可缺少的传感器。这里描述的不是工业机器人而是自主机器人。徐扬生院士研制的独轮机器人机器人的定义是多种多样的,其原因是它具有一定的模糊性。智能制造与工业机器人联手推动中国产业我国目前正从劳动密集型向现代化制造业方向发展,振兴制造业、实现工业化是我国经济发展的重要任务。动物一般具有上述这些要素,所以在把机器人理解为仿人机器的同时,也可以广义地把机器人理解为仿动物的机器。1988年法国的埃斯皮奥将机器人定义为:“机器人学是指设计能根据传感器信息实现预先规划好的作业系统,并以此系统的使用方法作为研究对象”。
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