機(jī)器人關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)有什么特點(diǎn)？機(jī)器人的每個(gè)關(guān)節(jié)都裝有角度檢測(cè)器。工業(yè)機(jī)器人的手腕運(yùn)動(dòng)方式有哪些？工業(yè)機(jī)器人的基本主要部件有哪些？機(jī)器人關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)靠什么？機(jī)器人關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)是怎樣的？機(jī)器人的關(guān)節(jié)有哪些？概述:機(jī)器人關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)器是一種集成了伺服閥和擺動(dòng)氣缸的液壓或氣動(dòng)裝置。

機(jī)器人由三個(gè)部分和六個(gè)子系統(tǒng)組成。這三個(gè)部分是機(jī)械部分，傳感部分和控制部分。這六個(gè)子系統(tǒng)是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)、機(jī)器人-環(huán)境交換系統(tǒng)、人機(jī)交換系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，為了使機(jī)器人工作，每個(gè)關(guān)節(jié)，也就是每個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度，都需要配備傳動(dòng)裝置。這是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以是液壓驅(qū)動(dòng)、氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)、電動(dòng)驅(qū)動(dòng)或它們組合的綜合系統(tǒng)，并可以由機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)如同步帶、鏈條、齒輪系和諧波齒輪直接驅(qū)動(dòng)或間接驅(qū)動(dòng)。

如果基座沒(méi)有行走機(jī)構(gòu)，則形成行走機(jī)器人；如果基座沒(méi)有行走和彎曲機(jī)構(gòu)，則形成單個(gè)機(jī)器人臂。手臂一般由上臂、下臂和手腕組成。末端機(jī)械手是直接安裝在手腕上的重要部件?？梢杂脙蓚€(gè)或兩個(gè)以上的手指握住，也可以是噴漆槍、焊接工具等工作工具。傳感系統(tǒng)由內(nèi)部傳感器模塊和外部傳感器模塊組成，用于獲取內(nèi)外環(huán)境條件下有意義的信息。智能傳感器的使用提高了機(jī)器人的機(jī)動(dòng)性、適應(yīng)性和智能性。

機(jī)器人是目前典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，一般由機(jī)械本體、控制系統(tǒng)、傳感器、驅(qū)動(dòng)器、輸入/輸出系統(tǒng)接口五部分組成。為了精確地控制機(jī)器人本體，傳感器應(yīng)該提供關(guān)于機(jī)器人本體或其環(huán)境的信息，控制系統(tǒng)根據(jù)控制程序產(chǎn)生命令信號(hào)。通過(guò)控制各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)的驅(qū)動(dòng)器，使各手臂的末端點(diǎn)按照要求的軌跡、速度和加速度，以一定的姿態(tài)到達(dá)空間中的指定位置。驅(qū)動(dòng)器將控制系統(tǒng)輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)換成大功率信號(hào)，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器工作。

典型工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械本體一般由手(末端執(zhí)行器)、腕、臂、腰和底座組成。機(jī)械手通常采用關(guān)節(jié)式機(jī)械結(jié)構(gòu)，一般有六個(gè)自由度，其中三個(gè)用于確定末端執(zhí)行器的位置，另外三個(gè)用于確定末端執(zhí)行器的方向(姿態(tài))。機(jī)械臂上的末端執(zhí)行器可以根據(jù)作業(yè)需要更換為焊槍、吸盤(pán)、扳手等作業(yè)工具。

現(xiàn)在工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)化程度驚人。5軸和6軸機(jī)器人有這么多關(guān)節(jié)，可以準(zhǔn)確的傳遞動(dòng)作和指令，各部分緊密配合完成復(fù)雜的工作，讓人不禁好奇它們的傳動(dòng)系統(tǒng)是什么，關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)是什么。機(jī)器人關(guān)節(jié)模塊集成了高精度雙編碼器、高性能無(wú)框架力矩電機(jī)、高精度諧波減速器、高安全性伺服驅(qū)動(dòng)器、摩擦制動(dòng)器支架以及溫度和扭矩傳感器。

實(shí)際上，集成的機(jī)器人關(guān)節(jié)模塊可以直接選擇，不需要逐個(gè)零件選擇，減少了開(kāi)發(fā)的時(shí)間成本。機(jī)器人關(guān)節(jié)模塊包括高精度諧波減速器、高精度雙編碼器、高性能無(wú)框架力矩電機(jī)、高安全性伺服驅(qū)動(dòng)器、摩擦制動(dòng)器支架以及溫度和扭矩傳感器，滿足機(jī)器人的扭矩輸出、高運(yùn)動(dòng)精度和高可靠性要求。省去了挑選、設(shè)計(jì)、采購(gòu)、組裝上百臺(tái)機(jī)器人機(jī)械電子器件的人力和時(shí)間成本，快速組建自己的機(jī)器人，大大降低了機(jī)器人生產(chǎn)的研發(fā)門(mén)檻。

概述:機(jī)器人關(guān)節(jié)執(zhí)行器是一種液壓或氣動(dòng)裝置，它將伺服閥與擺動(dòng)氣缸集成在一起。原理:以機(jī)械臂的液壓伺服系統(tǒng)為例說(shuō)明關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)器的原理，如圖3所示。在圖中，系統(tǒng)的能源是液壓泵1，它以恒定的壓力向系統(tǒng)供油。液壓動(dòng)力裝置由電液伺服閥和擺動(dòng)油缸組成。電液伺服閥是一個(gè)流量控制系統(tǒng)，將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為液壓信號(hào)(流量或壓力)并放大。擺動(dòng)油缸是執(zhí)行機(jī)構(gòu)，輸入壓力油流，輸出拖動(dòng)負(fù)載(機(jī)械臂)的擺動(dòng)速度或角位移。

工業(yè)機(jī)器人手腕在空間的運(yùn)動(dòng)方式主要有四種，分別是關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)(MOVEJ)、直線運(yùn)動(dòng)(MOVEL)、圓弧運(yùn)動(dòng)(MOVEC)和絕對(duì)位置運(yùn)動(dòng)(MOVEABSJ)。關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令處于路徑精度不高的狀態(tài)。機(jī)器人的刀具中心TCP從一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位置，兩個(gè)位置之間的路徑不一定是直線，而是選擇最快的軌跡。一般來(lái)說(shuō)，最快的軌跡不是最短的軌跡，也就是說(shuō)，它不是一條直線。因?yàn)闄C(jī)器人軸旋轉(zhuǎn)，所以曲線軌跡比直線軌跡快。

多關(guān)節(jié)機(jī)器人類似于人的手臂，其特點(diǎn)是可以像人手一樣靈活移動(dòng)。比如遇到障礙物時(shí)，多關(guān)節(jié)機(jī)器人可以繞過(guò)障礙物到達(dá)目標(biāo)，這是極坐標(biāo)或柱坐標(biāo)的普通工業(yè)機(jī)器人很難做到的。比如要求完成一些特殊動(dòng)作(曲柄運(yùn)動(dòng))時(shí)，多關(guān)節(jié)機(jī)器人也更容易完成。多關(guān)節(jié)機(jī)器人也可以像人手一樣在最短的時(shí)間內(nèi)從一個(gè)點(diǎn)移動(dòng)到另一個(gè)點(diǎn)。如果在多關(guān)節(jié)機(jī)器人的手和手腕上安裝觸覺(jué)和力傳感器，控制多關(guān)節(jié)機(jī)器人手臂中的一個(gè)關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，就會(huì)引起其他關(guān)節(jié)及其連桿在空間運(yùn)動(dòng)，可以做更多更復(fù)雜的工作。

所以一般的多關(guān)節(jié)機(jī)器人都需要計(jì)算機(jī)控制。機(jī)器人的每個(gè)關(guān)節(jié)都裝有角度檢測(cè)器，已知各關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)角度，得到手爪的空間位置和姿態(tài)的問(wèn)題稱為運(yùn)動(dòng)控制的分析問(wèn)題。相反，知道了手爪的位置和姿態(tài)，各關(guān)節(jié)連桿應(yīng)該旋轉(zhuǎn)多少角度的問(wèn)題，就叫做運(yùn)動(dòng)綜合問(wèn)題，這些問(wèn)題的關(guān)鍵是如何利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行上述變換和計(jì)算[1]。