实验1 工业机器人机械基础认知 实验2学会点动机器人 讲义-2022-2023学年高一下学期（中职）《工业机器人技术 》

实验1：工业机器人机械基础认知 一、实验目的 1. 熟悉工业机器人结构的组成。 2. 熟练掌握工业机器人的机械安装方式。 3. 了解工业机器人的硬件组成部分。 4. 熟悉常用机器人控制系统组成结构。 5. 熟悉机器人控制系统中各个模块的作用。 二、实验课时 2课时 3、 实验要求 1.熟悉机器人结构及配置组成及各个模块所起的作用。 2.熟悉工业机器人本体的型号、区别、作用；熟练掌握工业机器人的安装过程；了解工业机器人的各个硬件组成及功能作用。 四、实验过程 设备简介 工业机器人本体结构 工业机器人本体结构主要包括三大部分：驱动装置、传动装置、执行机构构成： 实验步骤 工业机器人四大核心部件 1.工业机器人本体 1.1 驱动装置： 驱动装置是机器人的动力系统，类似于人的“心脏”。 根据驱动方式的不同，驱动装置主要包括电驱动、液压驱动、气压驱动三种。 1.1.1电驱动 特点：速度变化范围大，效率高，速度和位置精度控制都很高。 机器人用驱动电机主要有直流(DC)、交流(AC)伺服电机和步进电机。 1.1.2液压驱动 特点：功率大、结构紧凑、刚度好、响应快。但易产生液体泄漏、不适合高温、低温场合。 目前多用于特大功率的机器人。 1.1.3气压驱动 特点：结构简单，清洁，动作灵敏，具有缓冲作用。但功率偏小，刚度差，噪声大，速度不易控制。 多用于精度不高的点位控制机器人。 1.2 传动装置 驱动装置一般通过传动装置与执行机构相连。工业机器人常用传动机构类型包括：谐波传动、RV摆线针轮行星传动、齿轮传动、齿形带传动、滚动螺旋传动等。 工业机器人执行机构的驱动扭矩变化复杂，与实时载荷和位姿有很大关系，因此，机械传动装置要具备以下特性: 1.2.1 结构紧凑，即同比体积小，重量轻； 1.2.2 传动刚度大，即承受力矩作用时变形量要小，以提高整机的固有频率，降低低频振动； 1.2.3 传动回差（或称背隙）小，即由正转到反转时空行程小，以得到较高的位置控制精度； 1.2.4使用寿命长。 1.3 执行机构 工业机器人本体的执行机构多为刚性连杆，通过铰链（或称关节、运动副）连接而成。根据机构特征属于开链还是闭链，可将机器人结构分为串联结构、并联结构、混联结构。 控制柜介绍 正面主要包括旋转开关、主电上电指示灯和调试接口，控制柜的内部结构示意图，主要部分如下图所述： 2.埃斯顿机器人本体结构介绍 2.1垂直关节型机器人-通用六轴机器人示意图 、 2.2同步带 ER6-730机器人J2&3&5轴使用同步带传动。同步带传动即啮合型带传动。传统的大跨距远距离传动多选用V带传动或链条传动，但V带传动的弹性滑动、链条传动中的噪音及震颤抖动 极大影响了机械设备的性能，因而在高速设备、数控机床、 机器人行业、汽车行业、轻纺行业中广泛使用同步带传动。 本体参考示意如下图表： J2同步带 J3同步带 J5同步带 435-3M-6 500-5M-10 415-5M-10 皮带示意图 2.3伺服电机 ER6-730机器人伺服电机（servo motor ）是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，是一种补助马达间接变速装置。 伺服电机可以控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类，其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降。 本体产品（J1J2J3轴为EM3A电机系列，J4J5J6轴为多摩川电机系列），参考如下： J1轴电机 J2轴电机 J3轴电机 J4 J5轴电机 J6轴电机 EM3A-08ALA241-R1 [JZ] EM3A-08ALA231-R1 EM3A-04ALA231 [JZ] EMR-01JASA24-T002 EMJ-A5ASA24[JZ] 电机示意图 2.4谐波减速机 谐波传动减速器是利用柔性元件可控制的弹性变形来传递运动和动力的机械传动装置。 它具有传动比大并且范围广、精度高、空回小、承载能力大、效率高、体积小、重量轻、传动平稳、噪声小、可向密封空间传递运动等特点。 由于谐波传动减速器具有许多优点，现已广泛应用于空间技术、能源、电子工业、石油化工、军事工业、机器人、假肢、机床、仪器仪表、纺织机械、印刷机械、包装机械、起重运输机械、医疗器械、食品加工机械等领域。 ER6-730机器人各轴谐波减速机 J1谐波减速机 J2谐波减速机 J3谐波减速机 J4谐波减速机 J5谐波减速机 J6谐波减速机 WPU-63-100-SNH WPU-63-100-