工業機器人工作原理和基本構成

工業機器人的基本工作原理是示教再現。示教也稱導引，即由用戶導引機器人，一步步按實際任務操作一遍，機器人在導引過程中自動記憶示教的每個動作的位置、姿態、運動參數＼工藝參數等，并自動生成一個連續執行全部操作的程序。
完成示教后，只需給機器人一個啟動命令，機器人將精確地按示教動作，一步步完成全部操作。這就是示教與再現。
機器人的系統結構
一臺通用的工業機器人，按其功能劃分，一般由3個相互關連的部分組成：機械手總成、控制器、示教系統。機械手總成是機器人的執行機構，它由驅動器、傳動機構、機器人臂、關節、末端操作器、以及內部傳感器等組成。它的任務是精確地保證末端操作器所要求的位置，姿態和實現其運動。
機器人手臂運動學
機器人的機械臂是由數個剛性桿體由旋轉或移動的關節串連而成，是一個開環關節鏈，開鏈的一端固接在基座上，另一端是自由的，安裝著末端操作器(如焊槍)，在機器人操作時，機器人手臂前端的末端操作器必須與被加工工件處于相適應的位置和姿態，而這些位置和姿態是由若干個臂關節的運動所合成的。因此，機器人運動控制中，必須要知道機械臂各關節變量空間和末端操作器的位置和姿態之間的關系，這就是機器人運動學模型。
一臺機器人機械臂幾何結構確定后，其運動學模型即可確定，這是機器人運動控制的基礎。
專用的機器人語言，如PUMA機器人的VAL語言，是專用的機器人控制語言，它的最新版本是VAL-I和V+·······
目前工業機器人上采用的控制方法是把機械手上每一個關節都當作一個單獨的伺服機構，即把一個非線性的、關節間耦合的變負載系統，簡化為線性的非耦合單獨系統。每個關節都有兩個伺服環，機械手伺服控制系統見圖2外環提供位置誤差信號，內環由模擬器件和補嘗器(具有衰減速度的微分反饋)組成，兩個伺服環的增益是固定不變的。因此基本上是一種比例積分微分控制方法(PID法)。