目录

  • 1 绪论
    • 1.1 机器人的基本概念
    • 1.2 机器人的发展概况
    • 1.3 机器人的分类
    • 1.4 工业机器人的技术参数
  • 2 工业机器人的本体结构设计
    • 2.1 工业机器人的总体设计
    • 2.2 工业机器人的驱动与传动
    • 2.3 机身及臂部设计
    • 2.4 腕部设计
    • 2.5 手部设计
  • 3 工业机器人的运动学
    • 3.1 物体在空间中的位姿描述
    • 3.2 齐次坐标变换
    • 3.3 变换方程的建立
    • 3.4 工业机器人连杆参数及其变换矩阵
    • 3.5 工业机器人的运动学方程
  • 4 工业机器人静力学及动力学分析
    • 4.1 工业机器人速度雅可比与速度分析
    • 4.2 机器人静力学分析
    • 4.3 机器人动力学分析
  • 5 工业机器人轨迹规划
    • 5.1 工业机器人轨迹规划
    • 5.2 关节空间法
    • 5.3 直角坐标空间法
    • 5.4 轨迹的实时生成
  • 6 地面移动机器人
    • 6.1 移动机器人的类型及特点
    • 6.2 轮式移动机器人
    • 6.3 履带式移动机器人
    • 6.4 步行机器人
  • 7 多指灵巧手
    • 7.1 多指灵巧手的结构设计
    • 7.2 单指机构的运动学模型
    • 7.3 多手指协调运动学分析
    • 7.4 三指位姿方程的逆向解
    • 7.5 灵巧手的静力学分析
  • 8 并联机器人
    • 8.1 并联机器人的定义与特点
    • 8.2 典型的并联机构
    • 8.3 并联机构自由度的计算
    • 8.4 并联机构的位置分析
  • 9 工业机器人的感知
    • 9.1 工业机器人传感器概述
    • 9.2 位置和位移传感器
    • 9.3 机器人的视觉技术
    • 9.4 机器人的触觉
  • 10 机器人的控制系统
    • 10.1 机器人控制系统与控制方式
    • 10.2 基于运动坐标的控制
    • 10.3 基于运动参数的控制
    • 10.4 机器人的智能控制系统
  • 11 安川机器人
    • 11.1 认识安川机器人
    • 11.2 手动操作机器人
    • 11.3 NX100 HP6机器人菜单讲解
    • 11.4 机器人编程教导
    • 11.5 应用设定
    • 11.6 常见异常情况处理
    • 11.7 保养与备品
  • 12 ABB机器人
    • 12.1 认识ABB机器人
    • 12.2 系统安全及环境保护
    • 12.3 机器人示教
    • 12.4 机器人启动
    • 12.5 机器人自动生产
    • 12.6 编程与测试
    • 12.7 输入输出信号
    • 12.8 系统备份与冷启动
    • 12.9 文件管理
认识安川机器人


【案例导入】


 一走进CIROS2016,安川电机“一拖八”的舞龙团队再一次冲击每一位走进展会现场的观众,如图11.1所示。所谓“一拖八”乃安川家1台控制器同时对8台机器人协同进行控制的领先技术。

图11.1  安川机器人


1.机器人的系统构成

安川机器人系统由机械手、控制箱、周边设备(如焊接机、变稳压器等) 组成,如图11.5所示。电控箱为机器人本体(机械手) 的伺服马达供电,并与本体结构之间传输数据,如图11.6所示。机械手部分有三个基轴(S、L、U)和三个臂轴(R、B、T),有六个自由度,即分别为沿X轴、Y轴、Z轴的平移和绕沿X轴、Y轴、Z轴的旋转,如图11.7所示。控制柜的内部有I/O模组、CPU模组、伺服模组、电源供应模组,它是机械手的控制部分,如图11.8所示。

图11.5  安川机器人系统组成

1BC、2BC是传输编码器数据和给伺服马达供电之用

图11.6  本体和电控箱的连接

图11.7  机械手

图11.8  控制柜内部


2.安川机器人的型号

安川机器人有多种系列和型号,如控制箱的系列有ERC、MRC、XRC、NX100等,表11.1给出了控制箱部分系列的CPU和对应的字长。机器人本体的型号有:K6SB、K10SB K6、K16、SK6、K6等K系列;UP6、UP130等UP系列;HP6、EA1400N等。下面以焊接机器人为例给出了机器人的承载能力、定位精度和使用场合。

表11.1  控制箱的部分系列


3.机器人技术参数

机器人的技术参数一般包括:自由度(控制轴)、工作空间、定位精度、承载能力和运行速度等。一般生产厂家会在铭牌上给出机器人的技术参数和使用环境。如表11.2给出了HP20本体的技术参数。表11.3给出了EA1400本体技术参数。

表11.2  HP20技术参数


表11.3  EA1400本体技术参数


4. 安川机器人在工业生产中的应用

安川机器人在工业生产中应用非常广泛,几乎涉及了加工制造、焊接、浇铸、水刀切割、涂胶、取放、灌注、堆叠……


电   弧   焊


汽车零件业-浇铸


水    刀


涂       胶


汽车零件业-取放


食品业-堆叠


汽车零件业-点焊