1.工業(yè)機(jī)器人的定義是什么? 機(jī)器人是一個(gè)在三維空間具有較多自由度的,,并能實(shí)現(xiàn)諸多擬人動(dòng)作和功能的機(jī)器,,而工業(yè)機(jī)器人則是在工業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用的機(jī)器人。它的特點(diǎn)是:可編程,、擬人化,、通用性、機(jī)電一體化,。 2.工業(yè)機(jī)器人有哪幾個(gè)子系統(tǒng)組成,?各自的作用是什么?• 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng):使機(jī)器人運(yùn)行起來(lái)的傳動(dòng)裝置,。 • 機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng):由機(jī)身,、手臂、機(jī)械手末端工具三大件組成的一個(gè)多自由度的機(jī)械系統(tǒng),。 • 感受系統(tǒng):由內(nèi)部傳感器模塊和外部傳感器模塊組成 獲取內(nèi)部和外部環(huán)境狀態(tài)的信息,。 • 機(jī)器人&環(huán)境交互系統(tǒng):實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人與外部環(huán)境中的設(shè)備相互聯(lián)系和協(xié)調(diào)的系統(tǒng)。 • 人&機(jī)交互系統(tǒng):是操作人員參與機(jī)器人控制與機(jī)器人進(jìn)行聯(lián)系的裝置,。 • 控制系統(tǒng):根據(jù)機(jī)器人的作業(yè)指令程序以及從傳感器反饋回來(lái)的信號(hào)支配機(jī)器人的執(zhí)行機(jī)構(gòu)去完成規(guī)定的運(yùn)動(dòng)和功能,。 3.什么是機(jī)器人的自由度?機(jī)器人位置操作需要幾個(gè)自由度,?姿態(tài)操作需要幾個(gè)自由度,?自由度是指機(jī)器人所具有的獨(dú)立坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)的數(shù)目,不應(yīng)包括手爪(末端工具)的開合自由度,,在三維空間中描述一個(gè)物體的位置和姿態(tài)需要六個(gè)自由度,,位置操作需要3個(gè)自由度(腰、肩,、肘),,姿態(tài)操作需要3個(gè)自由度(俯仰、偏航,、側(cè)滾),。 工業(yè)機(jī)器人的自由度是根據(jù)其用途而設(shè)計(jì)的,可能小于6個(gè)自由度,,也可能大于6個(gè)自由度,。 4.工業(yè)機(jī)器人的主要技術(shù)參數(shù)有哪些?自由度,、重復(fù)定位精度,、工作范圍、最大工作速度與承載能力,。 5.機(jī)身和臂部的作用各是什么,?在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意哪些問(wèn)題,?機(jī)身是支承臂部的部件,一般實(shí)現(xiàn)升降回轉(zhuǎn)和俯仰等運(yùn)動(dòng),,機(jī)身設(shè)計(jì)時(shí)要有足夠的剛度和穩(wěn)定性,;運(yùn)動(dòng)要靈活,升降運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)套長(zhǎng)度不宜過(guò)短,,避免發(fā)生卡死現(xiàn)象,,一般要有導(dǎo)向裝置;結(jié)構(gòu)布置要合理臂部是支承腕部手部和工件的靜動(dòng)載荷的部件,,尤其高速運(yùn)動(dòng)時(shí)將產(chǎn)生較大的慣性力,,引起沖擊,影響定位的準(zhǔn)確性,。 設(shè)計(jì)臂部時(shí)要注意剛度要求高,,導(dǎo)向性好,重量輕,,運(yùn)動(dòng)要平穩(wěn),,定位精度要高,。其它傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)盡量簡(jiǎn)短以提高傳動(dòng)精度和效率,;各部件布置要合理,操作維護(hù)要方便,;特殊情況特殊考慮,,在高溫環(huán)境中應(yīng)考慮熱輻射的影響腐蝕性環(huán)境中應(yīng)考慮防腐蝕問(wèn)題。危險(xiǎn)環(huán)境應(yīng)考慮防暴問(wèn)題,。 6.手腕上的自由度主要起什么作用,?如果要求手部能處于空間任意方向則手腕應(yīng)具有什么樣的自由度?手腕上的自由度主要是實(shí)現(xiàn)手部所期望的姿態(tài),。為了使手部能處于空間任意方向,,要求腕部能實(shí)現(xiàn)對(duì)空間三個(gè)坐標(biāo)軸X Y Z的轉(zhuǎn)動(dòng)。即具有翻轉(zhuǎn)俯仰和偏轉(zhuǎn)三個(gè)自由度,。 7.機(jī)器人末端工具的作用和特點(diǎn)機(jī)器人手部是用來(lái)握持工件或工具的部件,,是一個(gè)獨(dú)立的部件,可以有手爪也可以是專用工具,。 8.按夾持原理末端工具分為哪幾類,?包括哪些具體形式?按夾持原理,,末端夾持手分為兩類: • 夾持類包括內(nèi)撐式,、外夾式、平移外夾式,、勾托式和彈簧式,; • 吸附類包括磁吸式,,氣吸式。 9.真空式吸盤根據(jù)工作原理可分為幾類,?其工作原理是怎樣的,?按工作原理分為三類: • 真空吸盤。利用真空泵抽出吸附頭的空氣而形成真空,; • 噴吸式吸盤,。利用伯努利效應(yīng)產(chǎn)生負(fù)壓,流體速度加快時(shí),,物體與流體接觸的界面上的壓力會(huì)減少,,反之壓力會(huì)增加。借助壓縮空氣和真空發(fā)生器無(wú)需專用真空泵,; • 擠氣負(fù)壓式吸盤,。靠機(jī)械作用實(shí)現(xiàn)真空和釋放真空,,無(wú)需真空泵系統(tǒng)也不需要壓縮空氣,,氣源經(jīng)濟(jì)方便但可靠性稍差。 10.液壓和氣壓傳動(dòng)在操作力,、傳動(dòng)性能和控制性能方面的區(qū)別,?• 操作力。液壓可得到很大的直線運(yùn)動(dòng)力和回轉(zhuǎn)力,,抓取重量1000到8000N,;氣壓可得到較小的直線運(yùn)動(dòng)力和回轉(zhuǎn)力,抓取重量小于300N,。 • 傳動(dòng)性能,。液壓壓縮性小傳動(dòng)平穩(wěn),無(wú)沖擊,,基本上無(wú)傳動(dòng)滯后現(xiàn)象,,反映靈敏運(yùn)動(dòng)速度最高達(dá)2m/s;氣壓壓縮空氣粘度小管路損失小流速大可達(dá)較高速度但高速時(shí)平穩(wěn)性差沖擊較嚴(yán)重通常汽缸50到500mm/s,。 • 控制性能,。液壓壓力和流量均容易控制,可無(wú)極調(diào)速通過(guò)調(diào)節(jié),;氣壓低速不易控制,,難準(zhǔn)確定位,一般不做伺服控制,。 11.伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)的性能有何不同,?• 控制精度不同(伺服電機(jī)控制精度由電機(jī)軸后端的旋轉(zhuǎn)編碼器保證,伺服電機(jī)控制精度高于步進(jìn)電機(jī)),; • 低頻特性不同(伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)非常平穩(wěn),,即使低速時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象,,一般伺服電機(jī)低頻性能好于步進(jìn)電機(jī)); • 過(guò)載能力不同(步進(jìn)電機(jī)不具備過(guò)載能力,,伺服電機(jī)具有較強(qiáng)的過(guò)載能力),; • 運(yùn)行性能不同(步進(jìn)電機(jī)的控制為開環(huán)控制,交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為閉環(huán)控制),; • 速度響應(yīng)性能不同(交流伺服系統(tǒng)加速度性能較好),。
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