什麼是機械人

2021-06-06 04:53:32 字數 1208 閱讀 2385

機械人能力的評價標準包括:智慧型

,指感覺和感知,包括記憶、運算、比較、鑑別、判斷、決策、學習和邏輯推理

等;機能,指變通性、通用性或空間占有性等;物理能,指力、速度、可靠性、聯用性和壽命等。因此,可以說機械人就是具有生物功能的實際空間執行工具,可以代替人類完成一些危險或難以進行的勞作、任務等。

機械人一般由執行機構、驅動裝置

、檢測裝置和控制系統和複雜機械等組成。

即機械人本體,其臂部一般採用空間開鏈連桿機構,其中的運動副**動副或移動副)常稱為關節,關節個數通常即為機械人的自由度數

。根據關節配置型式和運動座標形式的不同,機械人執行機構可分為直角座標式、圓柱座標式、極座標

式和關節座標式等型別。出於擬人化的考慮,常將機械人本體的有關部位分別稱為基座、腰部、臂部、腕部、手部(夾持器或末端執行器

)和行走部(對於移動機械人

)等。

是驅使執行機構運動的機構,按照控制系統發出的指令訊號,借助於動力元件使機械人進行動作。它輸入的是電訊號

,輸出的是線、角位移量。機械人使用的驅動裝置主要是電力

驅動裝置,如步進電機

、伺服電機

等,此外也有採用液壓

、氣動等驅動裝置。

是實時檢測機械人的運動及工作情況

,根據需要反饋給控制系統,與設定資訊進行比較後,對執行機構進行調整,以保證機械人的動作符合預定的要求。作為檢測裝置的感測器

大致可以分為兩類:一類是內部資訊感測器,用於檢測機械人各部分的內部狀況,如各關節的位置、速度、加速度

等,並將所測得的資訊作為反饋訊號送至控制器,形成閉環控制。一類是外部資訊感測器,用於獲取有關機械人的作業物件及外界環境等方面的資訊,以使機械人的動作能適應外界情況的變化,使之達到更高層次的自動化,甚至使機械人具有某種「感覺」,向智慧型化發展,例如視覺、聲覺等外部感測器給出工作物件、工作環境的有關資訊,利用這些資訊構成乙個大的反饋迴路,從而將大大提高機械人的工作精度。

一種是集中式控制,即機械人的全部控制由一台微型計算機

完成。另一種是分散(級)式控制,即採用多台微機

來分擔機械人的控制,如當採用上、下兩級微機共同完成機械人的控制時,主機

常用於負責系統的管理、通訊、運動學和動力學計算,並向下級微機傳送指令資訊;作為下級從機,各關節分別對應乙個cpu

,進行插補運算和伺服控制

處理,實現給定的運動,並向主機反饋資訊。根據作業任務要求的不同,機械人的控制方式又可分為點位控制、連續軌跡控制和力(力矩)控制。

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