工业机器人技术基础3.2工业机器人的技术参数-课课件

工业机器人的技术参数之一工业机器人的技术参数之一1安川MH6型工业机器人安川MH6型工业机器人2主要内容连杆关节自由度定位精度重复定位精度工作范围最大速度加速度承载能力刚度分辨率主要内容连杆关节自由度定位精度重复定位精度工作范围最大速度加3连杆连杆指机器人手臂上被相邻两关节分开的刚性杆件，其两端分别与主动和从动构件铰接以传递运动和力。连杆连杆指机器人手臂上被相邻两关节分开的刚性杆件，其两端分别4连杆关注的重点是在弯曲和扭转时的连杆刚度。为了提供一定刚度，机器人的连杆常设计成梁或壳（单体壳）的结构设计成梁或壳（单体壳）的结构。连杆关注的重点是在弯曲和扭转时的连杆刚度。为了提供一定刚度，5连杆特殊实用材料和几何学都被用于减少连接结构的质量。要减小减小那些与旋转关节相连的连杆的横断截面积和璧厚连杆的横断截面积和璧厚，从而减少相关的惯性负载减少相关的惯性负载。连杆特殊实用材料和几何学都被用于减少连接结构的质量。6关节关节（Joint）：在机器人机构中，两相邻的连杆之间有一个公共的轴线，两杆之间允许沿该轴线相对移动或绕该轴线相对转动，构成的一个运动副运动副。关节关节（Joint）：在机器人机构中，两相邻的连杆之间有一7关节安川MH6型工业机器人的旋转（转动）关节。移动关节由 直线运动机构 和 在整个运动范围内起直线导向作用的直线导轨部分组成。关节安川MH6型工业机器人的旋转（转动）关节。移动关节由 直8关节串联机器人常用旋转关节旋转关节（常用R表示）和移动关节移动关节（用P表示）。关节串联机器人常用旋转关节（常用R表示）和移动关节（用P表示9关节并联机器人常用球面关节、旋转关节、移动关节、虎克铰关节。关节并联机器人常用球面关节、旋转关节、移动关节、虎克铰关节。10自由度（Degree of freedom）自由度又称坐标轴数（轴数），是指描述物体运动所需要的独立坐标数。笛卡尔坐标系自由度（Degree of freedom）自由度又称坐标轴11自由度（Degree of freedom）手指的开、合，以及手指关节的自由度一般不包括在内。一般根据机器人的作业任务决定其自由度数。自由度（Degree of freedom）手指的开、合，以12自由度（Degree of freedom）工业机器人的自由度是根据其用途而设计的，可能小于6个自由度，也可能大于6个自由度。冗余自由度机器人：在完成某一特定作业时具有多余自由度的机器人，亦简称冗余度机器人。利用冗余的自由度可以增加机器人的灵活性，躲避障碍物和改善动力性能。ABB1410机器人自由度（Degree of freedom）工业机器人的自由13自由度（Degree of freedom）它是衡量机器人适应性和灵活性的重要指标。自由度越高，机器人的灵活性也是相应的增加，功能也是会相应增加，但是自由度越高，控制越复杂，而且随着关节的增加，调试的复杂程度也会相应增加，系统潜在的机械共振点也不成比例的增加。自由度（Degree of freedom）它是衡量机器人适14工业机器人的技术参数之二工业机器人的技术参数之二15主要内容定位精度重复定位精度工作范围最大速度加速度承载能力刚度分辨率主要内容定位精度重复定位精度工作范围最大速度加速度承载能力刚16定位精度（Positioning accuracy）指机器人末端参考点实际到达的位置与所需要到达的理想位置之间的差距。该指标对于非重复型的任务非常重要，与机器人制造工艺、驱动器的分辨率和反馈装置有关。定位精度（Positioning accuracy）指机器人17重复定位精度（Repeatability）工业机器人在同一条件下用同一方法操作时，重复n次所测得的位置与姿态的一致程度。往复运动的物体，每次停止的位置与设定次数取得的平均值之间角度或长度的差值，差值越小，精度越高。重复定位精度（Repeatability）工业机器人在同一条18重复定位精度（Repeatability）从同样的初始位置开始，采用同样的程序，载荷和安装设定，机械臂能够回到初始位置时的距离。盲装配重复定位精度（Repeatability）从同样的初始位置开19重复定位精度（Repeatability）一般情况下，重复定位精度是呈正态分布的。描述方式：0.08mm。与机器人驱动器的分辨率及反馈装置有关，受到进给系统的间隙与刚性以及摩擦特性等因素的影响。重复定位精度（Repeatability）一般情况下，重复定20重复定位精度（Repeatability）（a）重复定位精度的测定；（b）合理定位精度，良好重复定位精度；（c）良好定位精度，很差重复定位精度；（d）很差定位精度，良好重复定位精度定位精度？重复定位精度？重复定位精度（Repeatability）（a）重复定位精度21工作空间（Working space）工作空间指机器人手腕参考点或末端操作器安装点（不包括末端操作器）所能到达的所有空间区域，一般不包括末端操作器本身所能到达的区域。工作空间（Working space）工作空间指机器人手腕参22工作空间（Working space）机器人关节长度和其构型的函数几何法工作空间（Working space）机器人关节长度和其构型23最大速度在各轴联动的情况下，机器人手腕中心所能达到的最大线速度。对于更长距离的运动，最大速度受伺服电动机的总线电压或最大允许的电动机转速所限制。对于大型机器人，典型的末端执行器峰值速度可高达20m/s。最大速度在各轴联动的情况下，机器人手腕中心所能达到的最大线速24加速度加速度既影响总体运动时间，也影响运行周期时间（总体运动时间加稳定时间）。能够承受更大加速度的机械臂往往是刚性好的机械臂。在高性能机械臂上，比起速度或负载能力来说，加速和稳定时间是更重要的设计参数。加速度加速度既影响总体运动时间，也影响运行周期时间（总体运动25承载能力承载能力是指机器人在工作范围内的任何位置上所能承受的最大质量最大质量。不仅决定于负载的质量，还还必须将末端执行器的质量和惯性力末端执行器的质量和惯性力列入考虑范围。承载能力这一技术指标是指高速运行时高速运行时的承载能力。承载能力承载能力是指机器人在工作范围内的任何位置上所能承受的26刚度（Stiffness）刚度指机身或臂部在外力作用下抵抵抗弹性变形的能力抗弹性变形的能力。刚度刚度=外力外力：变形量变形量（位移（位移）零件的刚度（或称刚性）常用单位变形所需的力或力矩力或力矩来表示，刚度的大小取决于零件的几何形状几何形状和材材料种类料种类（即材料的弹性模量）。刚度（Stiffness）刚度指机身或臂部在外力作用下抵抗弹27分辨率分辨率指能够由执行器完成的最小增最小增量距离量距离。分辨率不仅与关节位置编码器的分辨率，或伺服电动机和传动装置的步长有关，还受系统摩擦、扭曲、齿隙游移和运动的配置的影响。多节点串联连接机械臂的有效分辨率不如其单个关节的分辨率。分辨率分辨率指能够由执行器完成的最小增量距离。28