Transcript 下載/瀏覽

自動化概論期末報告
題目:機器人與機械手臂
老師:余遠渠
班級:自控一乙
姓名:楊文豪 學號4A112042
葉致邑 學號4A112001
報告大綱
•
•
•
•
•
•
•
•
1何謂機器人
2機器人分類
3機器人優缺點
4機器人組成元件
5機器人的自由度
6機器人的座標
7機器人的結構
8機器人的應用
何謂機器人
•美國機器人協會(RIA)的定義：
• 一個工業機器人為可再程式
(reprogrammable)，
• 多功能的操縱器，其設計用來搬運材料、
工件、工具或特定儀具以執行各種不同的
重複性工作。
機器人之分類
•
•
•
•
•
•
第1類：手控操縱器
第2類：固定順序機器人
第3類：可變順序機器人
第4類：教導型機器人
第5類：數值控制機器人
第6類：智慧型機器人
機器人的優點
• 機器人系統與自動化可以增加生產力，改善品質
與產品的穩定性。
• 機器人可在危險的環境下工作。
• 機器人不需要舒適的環境。
• 機器人可持續工作，不會疲勞。
• 機器人無論何時都具有重複性的精確度。
• 機器人比起人類可工作得更為精準。
• 機器人及其附件與感測器具有超越人類的能力。
• 機器人可同時執行許多工作。
機器人的缺點
• 機器人取代人工會引發經濟問題。
• 機器人缺乏緊急應變的能力。
• 機器人具有較低的自由度，感測器、視覺
系統與即時反應欠缺靈巧性。
• 機器人初次購買與設置時較為昂貴，並需
要週邊設備來配合，人員與程式的訓練。
• 需要大量的經費聘請專業人員來維修。
機器人組成元件
• 操縱器：連桿、關節與其他機構元件。
• 終端效應器：夾爪、真空吸盤、銲槍、噴槍、
加工工具、塗膠裝置等等。
• 致動器：氣壓缸、油壓缸、伺服馬達、步進
馬達。
• 感測器：位置與速度感測器、視覺系統、接觸
與近接感測器、聲音辨識等等。
• 處理器：運動位置之計算，與週邊設備之溝
通等。
• 控制與驅動器：運動控制與驅動。
機器人的自由度
•
•
•
•
3個自由度可定出1點在空間中的位置。
另外3個自由度可定出物體在空間中的方位。
大部分的工業機器人都具有6個自由度(6軸)。
自由度越高，機器手臂越靈巧，但程式難
易度比較複雜。
• 大體上自由度只有３全部最大自由度就是
６，把(XYZ軸的直線運動加上旋轉)。
機器人關節
• 直線關節(P)
–線性運動、液壓或氣壓缸、線性馬達
• 旋轉關節(R)
–旋轉運動、旋轉液壓或氣壓缸、步進馬達
或伺服馬達
機器人之座標
•直角座標(World)
•關節座標(Joint)
•工具座標(Tool)
機器人結構
•
•
•
•
•
直角座標型(Cartesian, 3P)
圓柱座標型(Cylindrical, 1R2P)
極座標型(Spherical, 2R1P)
垂直關節型(Articulated, 3R)
水平關節型(SCARA, 2R1P)
直角坐標型、圓柱座標型、極座標型
垂直關節型
水平關節型
機器人與機械手臂的應用
•
•
•
•
1零件的裝配自動化
2工廠無人搬運
3生產線上噴漆、焊接自動化
4電鍍、各種處理自動化
• 小短片
http://www.youtube.com/watch?v=rXG1a6pU
5K4&feature=related
謝謝各位