工業(yè)機人的操作機

    操作機是機器人的機械執(zhí)行機構(gòu)。它是一個帶開環(huán)傳動鏈和復(fù)雜的相互作用的多連件空間機構(gòu)，用于實現(xiàn)工作機構(gòu)的任意受控運動。完成運輸操作的機器人的工作機構(gòu)是機械抓取機構(gòu)—抓具，或?qū)ｉT的抓取裝里，例如真空吸具或電磁鐵‘’.’，而完成工藝操作的機器人的工作機構(gòu)則是相應(yīng)的工具。操作機的結(jié)構(gòu)在很大程度上決定了工業(yè)機器人的能力和性質(zhì)。.
    焊接機器人控制系統(tǒng)的執(zhí)行帆構(gòu)應(yīng)該象人的乎臂一樣能夠把帶著負荷的抓具或別種工具移到空間的某些位置上，并以一定的樣式定出方向。此時，重要的是這些因素:功能空間和機器人本身所占空間的大小、到達給定點的精度、移動速度、允許的負荷大小，等等。
    工業(yè)機器人機械部件的結(jié)構(gòu)從各種相互矛盾的要求出發(fā)加以選定。這些要求如起重量、較快的運動速度、較大的工作區(qū)域，以及較高的剛性、足夠的精度、較小的外形尺寸。
    沿三個獨立的座標軸移動就足以能夠把工作對象擺到三度空間的預(yù)定點上。三個自由度的操作機適宜運輸不要求定向的對象，如球體。要使移動的對象以所需的樣式定出方向，還需要三個自由度。沿六個座標軸完成獨立移動的可能性，原則上保障了機器人所需的操作機，雖然這種操作機較之具有27個自由度的人臂來說，還是簡單得多。    自由度數(shù)量超過六個以上，能使操作機具有重要的機動性能。超出的自由度能夠選擇最佳運動方案，臂如，在有障礙物時能靈活動作?？墒?，可控座標數(shù)的增加使機器人的整個結(jié)構(gòu)顯著地復(fù)雜化，并不可避免地導(dǎo)致提高價格和降低動作精度。因此，大多數(shù)通用(非專用的)機器人只有五、六個自由度。
    工業(yè)機器人操作機的運動學(xué)結(jié)構(gòu)同擬人觀的要求沒有關(guān)系，如眾所周知的遙控操作機不同于操作者手臂的位置，多連件杠桿機構(gòu)在此處是不大適宜的。

    通常，部位運動，即在空間移動對象的運動，由完成機器人手臂移動的，具有三個自由度的主體機構(gòu)來實現(xiàn)。以具有二或三個旋轉(zhuǎn)自由度的附加機械裝叉—機器人的手，完成使對象定向的細部運動。
    操作機的主體機構(gòu)可以用直線和旋轉(zhuǎn)運動的各種組合來解決‘is j。三個直線運動與直角座標系對應(yīng)(圖2a)，二個直線運動和一個旋轉(zhuǎn)運動與圓柱座標系對應(yīng)(圖2b)，二個旋轉(zhuǎn)運動和一個直線運動與球面座標系對應(yīng)(圖20，在帶鉸接接.頭的杠桿結(jié)構(gòu)中實現(xiàn)的三個旋轉(zhuǎn)運動(圖2d)不能組成獨立座標的系統(tǒng)。主體機構(gòu)的座標系統(tǒng)決定了機舒人工作空間的形狀和大小。
    工業(yè)機器人的工作空間取決于機器人執(zhí)行機構(gòu)可能受控移動的限界。部位運動直角座標系機器人的工作空間是矩形六面體
  (圖3a)，其尺寸小于機器人本身的大小，因為導(dǎo)軌長·度應(yīng)比沿該座標軸移動的范圍大，其差為移動平臺的長度。圓柱座標系
  (圖3b)或球面座標系(圖3c)工業(yè)機器人的特點是在操作機底座面積較小的情況下具有較大的工作空間容積。采用帶鉸接接頭的杠桿結(jié)構(gòu)可獲得更為緊湊的機器人。它的工作空間取決于杠桿的尺寸和其回轉(zhuǎn)的極限角度，形成近似球狀的容積