1、第八章机器人机构,第一节 概述第二节 开式链机构第三节 并联机器人机构,第一节 概述,一、机器人和机器人机构,机器人是一种可编程的、能执行某些操作或移动作业的自动控制的机械。,ISO定义：A robot is a machine which can be programmed to perform some tasks which involve manipulative or locomotive actions under automatic control 。,串联机器人: 由机座、机身、臂部(大臂和小臂)、腕部和手部构成。,是一种多自由度、多杆的、开链型空间机构,第一节 概述,二机器人
2、应用及其前景展望,柔性制造系统及计算机集成制造系统；微电子及制药业中；军事、矿冶、核电工业和排险救灾；恶劣环境下的工作；,应用：,前景：,办公用机器人；医疗机器人；康复机器人；家务劳动机器人；,第二节 开式链机构,一、开式链机构的结构分析,1、机器人操作器,具有和人手臂相似的动作功能，可在空间抓放物体或进行其它操作的装置。,2、机器人操作器的组成,组成：机身、臂部、腕部和手部（末端执行器）等。,3、 机器人操作器的自由度,每个关节具有一个自由度，,机构的自由度等于关节数。,该机构具有6个自由度,4、 机器人操作器的结构分类,直角坐标型,特点：三个基本关节均为移动关节。运动图形：长方体占据空间大
3、，相应的工作范围小优点： 结构简单，运动直观性强，便于实现高精度。,4、 机器人操作器的结构分类,圆柱坐标型,三个基本关节： 2个移动关节， 个转动关节工作空间：空心圆柱体优点：占据空间较小，结构紧凑，工作范围大。缺点：受升降机构的限制，一般不能提升地面或较低位置的工件。,4、 机器人操作器的结构分类,球坐标型,三个基本关节： 2个转动关节， 个移动关节工作空间：空心球体优点：结构紧凑，工作范围大，能完成地面提取工件的任务。缺点：结构较复杂。,4、机器人操作器的结构分类,多关节型,三个基本关节均为转动型。 工作空间：复杂的几何形体 优点：占据空间最小，工作范围最大，动作灵活。 缺点：驱动控制较
4、复杂。 应用：焊接、装配等复杂操作。,二、开式链机构的运动分析,开式运动链机构运动分析的主要内容 (1). 开式链机构的运动参数 。 末端执行器的位置和姿态 关节运动参数 (2). 开式链机构运动分析主要问题 正向运动学问题 反向运动问题 工作空间问题,已知关节参数，求解位置和姿态坐标。,2 平面两连杆关节型操作器的运动分析,1）正向运动学问题,（1）位移分析,姿态角：,二、开式链机构的运动分析,2）反向运动学问题,已知操作器臂端B的位置，求关节参数。,（1）位移分析,二、开式链机构的运动分析,2）反向运动学问题,（1）位移分析,0o180o,3）工作空间：,二、开式链机构的运动分析,第三节、并联机器人机构,优点：刚度大、承载能力强、误差小、精度高、自重负荷小、动力性能好、控制容易。,应用：航天飞船和航海潜艇救援对接器， 精密操作的微动仪， 虚拟六轴加工机床等。,
