工業(yè)機(jī)器人的基本上基本原理

    如今廣運(yùn)用的工業(yè)機(jī)械手都?xì)w屬于第1代機(jī)械人，它的基本上基本原理是示教重現(xiàn).步態(tài)分析也稱之為導(dǎo)向，即由用戶引導(dǎo)機(jī)械人，一步一步將具體任務(wù)實(shí)際操作一次，機(jī)械人在引導(dǎo)流程中自動(dòng)記憶力步態(tài)分析的每一個(gè)姿勢(shì)的部位、姿勢(shì)、健身運(yùn)動(dòng)主要參數(shù)、工藝主要參數(shù)等，并自動(dòng)生成1個(gè)持續(xù)實(shí)行所有實(shí)際操作的程序流程。進(jìn)行步態(tài)分析后，只需給機(jī)械人1個(gè)啟動(dòng)命令，機(jī)械人將準(zhǔn)確地按示教姿勢(shì)，一步一步進(jìn)行所有實(shí)際操作，這就是步態(tài)分析與重現(xiàn)。

（1）工業(yè)機(jī)器人手臂的健身運(yùn)動(dòng)

    機(jī)械人的機(jī)械手臂是由多個(gè)剛性桿體和轉(zhuǎn)動(dòng)或挪動(dòng)的骨節(jié)聯(lián)接而成，是一個(gè)開(kāi)環(huán)增益骨節(jié)鏈，開(kāi)鏈的一端固接在底座上，另一頭是隨意的安裝著尾端電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（如焊機(jī)），在機(jī)械人實(shí)際操作時(shí)，工業(yè)機(jī)器人手臂前端的尾端電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)必須與被加工工件處于相一致的部位和姿勢(shì)，而這些部位和姿勢(shì)是由若干個(gè)臂骨節(jié)的健身運(yùn)動(dòng)合成的。因此，機(jī)械人運(yùn)動(dòng)控制中，必須要知道機(jī)械手臂各骨節(jié)變量空間和尾端電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的部位和姿勢(shì)之間的關(guān)系，這就是機(jī)械人運(yùn)動(dòng)學(xué)模型。一臺(tái)機(jī)械人機(jī)械手臂的幾何結(jié)構(gòu)確定后，其運(yùn)動(dòng)學(xué)模型即可確定，這是機(jī)械人運(yùn)動(dòng)控制的基礎(chǔ)。

（2）工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡整體規(guī)劃
    機(jī)械人機(jī)械臂頂端從起始點(diǎn)的部位和姿勢(shì)到終點(diǎn)的部位以及姿勢(shì)的運(yùn)動(dòng)軌跡空間曲線圖稱為相對(duì)路徑。運(yùn)動(dòng)軌跡整體規(guī)劃的任務(wù)是用一種函數(shù)來(lái)“內(nèi)插”或“逼近”給出的相對(duì)路徑，并沿時(shí)間線造成一連串“操縱設(shè)置點(diǎn)”，用于操縱機(jī)械臂健身運(yùn)動(dòng)。目前常用的運(yùn)動(dòng)軌跡整體規(guī)劃方式有空間骨節(jié)插值法和笛卡兒空間布局兩種方式。

（3）工業(yè)機(jī)器人機(jī)械臂的操縱
    當(dāng)一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人機(jī)械臂的動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)方程已給出，它的操縱目地就是按預(yù)定特性規(guī)定保持機(jī)械臂的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。但是，因?yàn)闄C(jī)械人機(jī)械臂的慣性力、藕合反應(yīng)力和作用力負(fù)荷都隨運(yùn)動(dòng)空間的轉(zhuǎn)變而轉(zhuǎn)變，因此要對(duì)它進(jìn)行高精密度、高速度、高動(dòng)態(tài)品質(zhì)的操縱是相當(dāng)復(fù)雜且困難的。

目前工業(yè)機(jī)械手上采用的控制方法是把機(jī)械手上每一個(gè)骨節(jié)都當(dāng)做1個(gè)獨(dú)立的伺服機(jī)構(gòu)，即將一個(gè)離散系統(tǒng)的、骨節(jié)間藕合的變負(fù)荷系統(tǒng)軟件，簡(jiǎn)化為線性的非藕合獨(dú)立系統(tǒng)軟件。