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多用途机器人基本组成

来源: 时间:2019-05-14 08:35:12 次数:

多用途机器人基本组成

本质上,机器人系统由四部分组成:

机构部分
机构部分主要由各种机械结构系统组成,如工业机器人的机械结构系统由机身、手臂、末端操作器三大件组成,每一大件都有若干自由度,构成一个多自由度的机械系统。若机身具备行走机构便构成行走机器人;若机身不具备行走及腰转机构,则构成单机器人臂,手臂一般由上臂、下臂和手腕组成。末端操作器直接装在手腕上,它可以是二手指或多手指的手爪,也可以是喷漆枪、焊具等作业工具。

驱动部分
驱动部分主要由各种传动构成驱动系统。驱动系统可以是液压传动、气动传动、电动传动,或者把它们结合起来应用的综合系统;可以直接驱动或者通过同步带、链条、轮系、谐波齿轮等机构进行间接驱动。

感知部分
感知部分由感受系统和机器人-环境交互系统组成。感受系统由内部传感器模块和外部传感器模块组成,获取内部和外部环境中有意义的信息。使用智能传感器可以提高机器人的机动性、适应性和智能化水准。尽管人类的感受系统对感知外部世界信息是及其灵巧的,然而对于一些特殊的信息,传感器比人类的感受系统更为有效。机器人-环境交互系统,是实现机器人与外部环境中的设备相互联系和协调的系统。机器人与外部设备集成为一个功能单元,如加工制造单元、焊接单元、装配单元等。

智能部分

智能部分主要由人机交互系统和智能控制系统组成,人机交互系统是使操作人员参与机器人控制以及与机器人取得联系的装置,控制系统的任务是根据机器人的作业指令程序以及从传感器反馈回来的信号支配机器人的执行机构去完成规定的运动和功能。智能机器人多传感器信息的融合、运动规划、环境建模、智能推理等需要大量的内存和高速、实时处理能力。冯.诺依曼结构作为智能机器人的控制器已经力不从心。随着光子计算机和并行处理结构的出现,智能机器人的处理能力会更高,机器人会具有更高的智能。根据智能机器人的任务分解,在面向设备的基础级可以采用常规的自动控制技术。在协调级和组织级,由于存在不确定性,控制模型无法建立或建立的模型不够精 确,控制效果不尽如人意,因此,需要采用智能控制方法,如神经网络方法、模糊控制、专家控制及集成智能控制等。


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