工業(yè)機器人的11個知識問答，“業(yè)內(nèi)人”必看！

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1、工業(yè)機器人定義及特點？

定義：機器人是一個在三維空間具有較多自由度的，并能實現(xiàn)諸多擬人動作和功能的

機器：而工業(yè)機器人則是在工業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用的機器人。

特點：可編程、擬人化、通用性、機電一體化。

2、工業(yè)機器人有哪幾個子系統(tǒng)組成？各自的作用是什么？

驅(qū)動系統(tǒng)： 使機器人運行起來的傳動裝置。

機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)： 由機身 手臂 末端操作器 三大件 組成的一個多自由度的機械系統(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。

機器人-環(huán)境交互系統(tǒng)： 實現(xiàn)工業(yè)機器人與外部環(huán)境中的設(shè)備相互聯(lián)系和協(xié)調(diào)的系統(tǒng)。

人-機交互系統(tǒng)： 是操作人員參與機器人控制與機器人進行聯(lián)系的裝置。

控制系統(tǒng)： 根據(jù)機器人的作業(yè)指令程序以及從傳感器反饋回來的信號支配機器人的執(zhí)行機構(gòu)去完成規(guī)定的運動和功能。

3、什么是機器人的自由度？機器人位置操作需要幾個自由度？姿態(tài)操作需要幾個自由度？為什么？

自由度是指機器人所具有的獨立坐標軸運動的數(shù)目，不應(yīng)包括手爪（末端操作器）的開合自由度，在三維空間中描述一個物體的位置和姿態(tài)需要六個自由度，位置操作需要3個自由度（腰 肩 肘）姿態(tài)操作需要3個自由度（俯仰 偏航 側(cè)滾）。但是工業(yè)機器人的自由度，但是工業(yè)機器人的自由度是根據(jù)其用途而設(shè)計的可能小于6個自由度，也可能大于6個自由度。

4、工業(yè)機器人的主要技術(shù)參數(shù)有哪些？

答：自由度、重復(fù)定位精度、工作范圍、最大工作速度、承載能力。

5、機身和臂部的作用各是什么？在設(shè)計時應(yīng)注意哪些問題？

答：機身是支承臂部的部件，一般實現(xiàn)升降回轉(zhuǎn)和俯仰等運動。

機身設(shè)計時需要注意：

1)要有足夠的剛度和穩(wěn)定性；

2)運動要靈活，升降運動的導(dǎo)套長度不宜過短，避免發(fā)生卡死現(xiàn)象，一般要有導(dǎo)向裝置；

3）結(jié)構(gòu)布置要合理臂部是支承腕部手部和工件的靜動載荷的部件，尤其高速運動時將產(chǎn)生較大的慣性力，引起沖擊，影響定位的準確性。

設(shè)計臂部時要注意：

1）剛度要求高 ；

2）導(dǎo)向性好；

3）重量輕 ；

4）運動要平穩(wěn)，定位精度要高。

其它傳動系統(tǒng)應(yīng)盡量簡短以提高傳動精度和效率 ;各部件布置要合理，操作維護要方便；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)考慮防腐蝕問題。危險環(huán)境應(yīng)考慮防暴問題。

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，要求腕部能實現(xiàn)對空間三個坐標軸X Y Z的轉(zhuǎn)動。即具有翻轉(zhuǎn)俯仰和偏轉(zhuǎn)三個自由度。

7、手部的作用和特點

機器人手部的作用：工業(yè)機器人的手部也叫末端操作器是用來握持工件或工具的部件

特點： 

1）手部是一個獨立的部件；

2）手部是工業(yè)機器人的末端操作器。不一定與人的手部結(jié)構(gòu)相同。可以具有手指也可以不具有手指：可以有手爪也可以是專用工具；

3)手部與手腕相連處可拆卸；

4）手部的通用性比較差。

8、按握持原理手部分為幾類？包括哪些具體形式？

按握持原理，手部分為兩類 夾持類：包括內(nèi)撐試 外夾試，平移外夾式，勾托式和彈簧式； 吸附類;磁吸式，氣吸式。

9、真空式吸盤根據(jù)工作原理可分為幾類?分別簡述其工作原理

按工作原理分為：

1）真空吸盤 利用真空泵抽出吸附頭的空氣而形成真空；

2）噴吸式吸盤 利用伯努利效應(yīng)產(chǎn)生負壓 伯努利效應(yīng) 流體速度加快時，物體與流體接觸的界面上的壓力會減少，反之壓力會增加。借助壓縮空氣和真空發(fā)生器無需專用真空泵應(yīng)用廣泛；

3）擠氣負壓式吸盤靠機械作用實現(xiàn)真空和釋放真空 無需真空泵系統(tǒng)也不需要壓縮空氣氣源經(jīng)濟方便但可靠性稍差。

10、液壓和氣壓傳動在操作力 傳動性能和控制性能方面的區(qū)別

1） 操作力 液壓可得到很大的直線運動力和回轉(zhuǎn)力抓取重量1000到8000N 氣壓可得到較小的直線運動力和回轉(zhuǎn)力抓取重量小于300N。

2）傳動性能 液壓壓縮性小傳動平穩(wěn)無沖擊基本上無傳動滯后現(xiàn)象反映靈敏運動速度最高達2m/s 氣壓壓縮空氣粘度小管路損失小流速大可達較高速度但高速時平穩(wěn)性差沖擊較嚴重通常汽缸50到500mm/s。

3） 控制性能 液壓壓力P流量Q均容易控制可無極調(diào)速通過調(diào)節(jié)PQ可較方便地控制輸出功率達到較高的定位精度（-0.5到+0.5） 氣壓低速不易控制難準確定位一般不做伺服控制（國外胭脂出氣壓伺服機構(gòu)可以實現(xiàn)任意定位 精度-2mm到+2mm)。

11、伺服電機和步進電機的性能有何不同？

一、控制精度不同（伺服電機控制精度由電機軸后端的旋轉(zhuǎn)編碼器保證，伺服電機控制精度高于步進電機）；

二、低頻特性不同（伺服電機運轉(zhuǎn)非常平穩(wěn)，即使低速時也不會出現(xiàn)振動現(xiàn)象，一般伺服電機低頻性能好于步進電機）；

三、過載能力不同（步進電機不具備過載能力，伺服電機具有較強的過載能力）；

四、運行性能不同（步進電機的控制為開環(huán)控制，交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)為閉環(huán)控制）；

五、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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