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機器人的組成

機器人發(fā)展到今天,主體框架結構已經落實下來,它的發(fā)展也不是一朝一夕的事情,而是有了多半個世紀了,下邊說說機器人的組成和發(fā)展情況。

機器人的組成
機器人包括三大部分六個子系統(tǒng),其中三大部分指機械部分、傳感部分和控制部分,六個子系統(tǒng)是指驅動系統(tǒng)、機械結構系統(tǒng)、感受系統(tǒng)、機器人-環(huán)境交互系統(tǒng)、人機交互系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。
 
下 面分別對六個子系統(tǒng)的作用進行介紹:
(1) 驅動系統(tǒng)。驅動系統(tǒng)就是為了使機器人運行起來給各個關節(jié)即每一個運動自由度 安置的傳動裝置。驅動系統(tǒng)既可以是液壓傳動、氣動傳動、電動傳動或是把它們結合起來應用的綜合系統(tǒng),也可以是直接驅動或者是通過同步帶、鏈條、輪系、諧波齒輪等機械傳動機構進行間(2) 機械結構系統(tǒng)。工業(yè)機器人的機械結構系統(tǒng)包括基座、手臂、末端操作器三大 部分。每部分都有若干個自由度,構成一個多自由度的機械系統(tǒng),若基座具備行走機構,則構成行走機器人;若基座不具備行走及腰轉機構,則構成單機器人臂。手臂一般包括上臂、下臂和手腕三部分。末端操作器是直接裝在手腕上的一個重要部件,它可以是二手指或多手指的手爪,也可以是噴漆槍、焊具等作業(yè)工具。
(3) 感受系統(tǒng)。感受系統(tǒng)包括內部傳感器模塊和外部傳感器模塊,其作用是用以獲取內部和外部環(huán)境狀態(tài)中有價值的信息。由于智能傳感器的使用,使機器人的機動性、 適應性和智能化水平得以提高。雖然人類的感受系統(tǒng)對感知外部世界信息是極其靈敏的,但對于一些特殊的信息,傳感器比人類的感受系統(tǒng)更準。
(4) 機器人環(huán)境交互系統(tǒng)。機器人一環(huán)境交互系統(tǒng)的作用是實現工業(yè)機器人與外部環(huán)境中的設備相互聯(lián)系和協(xié)調??梢詫⒐I(yè)機器人與外部設備集成為一個功能單元, 如加工制造單元、焊接單元、裝配單元等。當然,也可以是多臺機器人、多臺機床或設備、多個零件存儲裝置等集成為一個去執(zhí)行復雜任務的功能單元。
(5) 人機交互系統(tǒng)。人機交互系統(tǒng)的作用是實現操作人員參與機器人控制并與機器人進行聯(lián)系。例如,計算機的標準終端、指令控制臺、信息顯示板、危險信號報警器等。該系統(tǒng)可以分為兩大類,即指令給定裝置和信息顯示裝置。
(6) 控制系統(tǒng)??刂葡到y(tǒng)的作用是根據機器人的作業(yè)指令程序以及從傳感器反饋回來的信號,控制機器人的執(zhí)行機構去完成規(guī)定的運動和功能。如果工業(yè)機器人沒有信息反饋功能,則為開環(huán)控制系統(tǒng);如果具備信息反饋功能,則為閉環(huán)控制系統(tǒng)。按控制原理分,控制系統(tǒng)可分為程序控制系統(tǒng)、適應性控制系統(tǒng)和人工智能控制系統(tǒng)。按控制運動的形式分,控制系統(tǒng)可分為點位控制和軌跡控制。
總而言之,機器人是現代科技進步的重要標志。是一個國家綜合國力的具體體現。

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