1、任务任务 6.1 工业机器人认知及应用工业机器人认知及应用 任务任务6.1 6.1 工业机器人认知及应用工业机器人认知及应用 了解工业机器人的作用、坐标系和主要技术指标。了解工业机器人的作用、坐标系和主要技术指标。 1 熟悉工业机器人的组成结构及功能。熟悉工业机器人的组成结构及功能。 2 知识与能力目标知识与能力目标 了解工业机器人在实际工程中的应用。了解工业机器人在实际工程中的应用。 3 6.1.1 工业机器人的认知工业机器人的认知 6.1.2 初识工业机器人的应用初识工业机器人的应用 任务任务6.1 6.1 工业机器人认知及应用工业机器人认知及应用 6.1.1 工业机器人的认知工业机器人的
2、认知 目前，国际上的工业机器人主要分为目前，国际上的工业机器人主要分为欧系欧系和和日系日系，欧系中以德国，欧系中以德国 KUKA，瑞士，瑞士ABB，奥地利，奥地利IGM，意大利，意大利COMAU等公司产品为主；等公司产品为主； 日系主要以松下、三菱、日系主要以松下、三菱、FANUC、安川等公司产品为代表。、安川等公司产品为代表。 机械传动机械传动 技术技术 计算机计算机 技术技术 信息传感信息传感 技术技术 控制理论控制理论 人工智能人工智能 及仿生学及仿生学 机器人技术机器人技术 工业机器人实物图工业机器人实物图 6.1.1 工业机器人的认知工业机器人的认知 机械机械 结构系统结构系统 控制
3、控制 系统系统 基本基本 体系结构体系结构 驱动驱动 系统系统 传感检测传感检测 系统系统 机器人环境机器人环境 交互系统交互系统 人机交互人机交互 系统系统 6.1.1 工业机器人的认知工业机器人的认知 工业机器人的基本机械结构工业机器人的基本机械结构 6.1.1 工业机器人的认知工业机器人的认知 臂部臂部 ：一般有一般有23个自个自 由度，用于支撑腕部和由度，用于支撑腕部和 手部，按一定的运动轨手部，按一定的运动轨 迹运动到指定迹运动到指定 位置。位置。 腕部腕部：主要用于调整改主要用于调整改 变手部在空间的方位，变手部在空间的方位， 使手部中的工具或者工使手部中的工具或者工 件在某一指定
4、姿态。腕件在某一指定姿态。腕 部有独立的自由度部有独立的自由度. 手部手部：是用于抓持物件是用于抓持物件 的机构，又称末端操作的机构，又称末端操作 器。手部是一个独立部器。手部是一个独立部 件，其自由度也是根据件，其自由度也是根据 需要而定。需要而定。 机身机身： 又称立柱，是又称立柱，是 工业机器人的基础部分，工业机器人的基础部分， 主要起到支撑作用主要起到支撑作用. 6.1.1 工业机器人的认知工业机器人的认知 右手坐标系和工业机器人各坐标系示意图右手坐标系和工业机器人各坐标系示意图 坐标系坐标系 6.1.1 工业机器人的认知工业机器人的认知 工业机器人工业机器人 坐标系坐标系 本体本体
5、坐标系坐标系 绝对绝对 坐标坐标 工件工件 坐标系坐标系 工具工具 坐标系坐标系 坐标系坐标系 6.1.1 工业机器人的认知工业机器人的认知 本体坐标系本体坐标系：是一种由是一种由X、Y、Z轴所定义通用的坐标系，通轴所定义通用的坐标系，通 常用来定义机器人相对于其他物体运动、与机器人通信的其他部常用来定义机器人相对于其他物体运动、与机器人通信的其他部 件以及机器人的运动路径。在这种坐标下机器人不管在何种姿态、件以及机器人的运动路径。在这种坐标下机器人不管在何种姿态、 运动都是由三个坐标轴表示而成。运动都是由三个坐标轴表示而成。 绝对坐标绝对坐标：对于单个工业机器人而言，绝对坐标系可以与本对于单
6、个工业机器人而言，绝对坐标系可以与本 体坐标系看作同一个坐标系；但是对于多个工业机器人组成的系体坐标系看作同一个坐标系；但是对于多个工业机器人组成的系 统，则是两个不同的坐标系。统，则是两个不同的坐标系。 6.1.1 工业机器人的认知工业机器人的认知 工件坐标系工件坐标系：工件坐标系是一种位置固定于工件上的笛卡尔工件坐标系是一种位置固定于工件上的笛卡尔 坐标系，是编制程序时用来确定末端操作器和程序起点的，可由坐标系，是编制程序时用来确定末端操作器和程序起点的，可由 相对于本体坐标系的偏移量来设定。该坐标系原点可根据具体情相对于本体坐标系的偏移量来设定。该坐标系原点可根据具体情 况确定，但坐标轴
7、的方向应与本体坐标系一致并且与之有确定的况确定，但坐标轴的方向应与本体坐标系一致并且与之有确定的 偏移关系。偏移关系。 工具坐标系工具坐标系：是一个动态坐标系，用来描述工业机器人手部是一个动态坐标系，用来描述工业机器人手部 （J6轴）上的夹持机构相对于手部工具中心点（轴）上的夹持机构相对于手部工具中心点（TCP）上的坐标系的）上的坐标系的 运动。它随着工业机器人的运动而不断改变，因此工具坐标系所表示运动。它随着工业机器人的运动而不断改变，因此工具坐标系所表示 的运动也是不同，这取决于机器人臂部位置以及工具坐标系的姿态。的运动也是不同，这取决于机器人臂部位置以及工具坐标系的姿态。 6.1.1 工
8、业机器人的认知工业机器人的认知 承载能力承载能力 工作速度工作速度 工作范围工作范围 工作精度工作精度 自由度自由度 主 要 技 术 参 数 主 要 技 术 参 数 6.1.1 工业机器人的认知工业机器人的认知 在自动化生产领域，工业机器人与数控加工中在自动化生产领域，工业机器人与数控加工中 心、自动搬运小车及自动检测系统组成柔性制造系心、自动搬运小车及自动检测系统组成柔性制造系 统（统（FMS）和计算机集成制造系统（）和计算机集成制造系统（CIMS），实），实 现现生产自动化生产自动化。 机器人的应用也越来越多，如无人侦察机机器人的应用也越来越多，如无人侦察机(飞行飞行 器器)、警备机器人、
9、医疗机器人、家政服务机器人、警备机器人、医疗机器人、家政服务机器人 均有应用实例均有应用实例 6.1.2 初识工业机器人的应用初识工业机器人的应用 FANUC工业机器人在某汽车厂工业机器人在某汽车厂 发动机车间中应用发动机车间中应用 KR 210工业机器人输送冲压件工业机器人输送冲压件 6.1.2 初识工业机器人的应用初识工业机器人的应用 ABB工业机器人工业机器人 在饼干生产线上的应用在饼干生产线上的应用 三菱工业机器人三菱工业机器人 在电流断路器装配中应用在电流断路器装配中应用 6.1.2 初识工业机器人的应用初识工业机器人的应用 富士康工业机器人在镭射打标作业上应用富士康工业机器人在镭射打标作业上应用 6.1.2 初识工业机器人的应用初识工业机器人的应用
