今天，小编将向大家介绍工业机器人部结构的知识，并教您一些关于机器人的基本知识，如控制、驱动、传动和执行。
不要低估这个基本内容。俗话说，磨刀不误砍柴，基础扎实，对以后的学习和拓展很有帮助。
概念：使机器人运行， 传动装置需要放置在每个关节，即每个运动自由度。
功能：为机器人的各个部位和关节提供动力。
驱动系统：液压传动、气动传动、电动传动， 或综合系统结合应用；可通过同步带、链条、轮系、谐波齿轮等机械传动机构直接或间接驱动。
电动驱动装置能量简单，速度变化范围大，效率高，速度和位置精度高。但它们大多与减速装置相连，很难直接驱动。
电动驱动装置可分为直流(DC)、交流(AC)伺服电机驱动和步进电机驱动。直流伺服电机电刷易磨损，且易形成火花。无刷直流电机也得到了越来越广泛的应用。步进电机驱动多为开环控制，控制简单但功率不大，多用于低精度小功率机器人系统。
1)电源电压是否合适(过压可能损坏驱动模块)；直流输入 /-极性不得接错。驱动控制器上的电机型号或电流设置值是否合适（开始时不要太大）；
2)控制信号线连接牢固，工业现场最好考虑屏蔽问题(如双绞线)；
3)开始时不要连接所有需要连接的线，只连接到最基本的系统，运行良好后，然后逐步连接；
4)一定要搞清楚接地方法，还是用浮空不接地；
5)开始运行后半小时内密切观察电机状态，如运动正常、声音和温升，发现问题立即停止调整。
直线运动通过高精度缸体和活塞完成，直线运动通过缸体和活塞杆的相对运动实现。
优点：功率大，可节省减速装置杆直接连接，结构紧凑，刚度好，响应快，伺服驱动精度高。
缺点:需要增加液压源，容易产生液体泄漏，不适合高低温场合。因此，液压驱动主要用于大功率机器人系统。
选择合适的液压油。防止固体杂质混入液压系统，防止空气和水侵入液压系统。机械作业要柔和平顺，机械作业要避免粗糙，否则必然会产生冲击负荷，使机械故障频发，大大缩短使用寿命。注意气蚀和溢流噪声。在操作过程中，应始终注意液压泵和溢流阀的声音。如果液压泵有气蚀噪声，排气后不能消除，使用前应找出原因。保持适当的油温。液压系统的工作温度一般控制在30~80℃之间为宜。
气压驱动结构简单，清洁，动作灵敏，缓冲效果好。但与液压驱动装置相比，功率小、刚度差、噪音大、速度不易控制，主要用于低精度点控制机器人。
（1）具有速度快、系统结构简单、维护方便、价格低等特点。适用于中小负荷机器人。然而，由于伺服控制困难，它主要用于程序控制机器人，如上、下料和冲压机器人。
(2)在大多数情况下，用于实现中小型机器人的两位或有限点控制。
(3)目前控制装置多为可编程控制器(PLC控制器)。气动逻辑元件可用于易燃易爆场合。
传动装置是连接动力源和运动连杆的关键部件。根据关节形式，常用的传动机构有直线传动和旋转传动机构。
直角坐标机器人可采用直线传动模式X、Y、Z圆柱坐标结构的径向驱动和垂直升降驱动，以及球坐标结构的径向伸缩驱动。
直线运动可以通过齿轮齿条、螺钉螺母等传动元件将旋转运动转换为直线运动，也可以由直线驱动电机驱动，也可以直接由气缸或液压缸的活塞产生。
齿条通常是固定的。齿轮的旋转运动转化为托盘的直线运动。
优点：结构简单。
缺点：回差大。
滚珠嵌入螺杆和螺母的螺旋槽中，滚珠可以通过螺母中的导向槽连续循环。
优点：摩擦小，传动效率高，无爬行，精度高。
缺点：制造成本高，结构复杂。
自锁问题:理论上滚珠丝杠副也可以自锁，但这种自锁在实际应用中没有使用。
主要原因是可靠性差，或者加工成本高；因为直径和导程比很大，一般都是自锁装置，比如蜗轮蜗杆。
旋转传动机构的目的是将电机驱动源输出的高速转换为低速，并获得更大的扭矩。机器人中使用较多的旋转传动机构包括齿轮链、同步带和谐波齿轮。
(1)转速关系
(2)力矩关系
同步带是一种带有许多型齿的皮带，它与同一型齿的同步带轮啮合。工作时相当于软齿轮。
优点：无滑动，灵活性好，价格便宜，重复定位精度高。
缺点：有一定的弹性变形。
谐波齿轮由三个主要部件组成：刚性齿轮、谐波发生器和柔性齿轮。
(1)传动比大，单级50-300；
(2)传动稳定，承载能力高；
(3)传动效率高，可达70%-90%；
(4)传动精度高,比普通齿轮传动高3—4倍；
(5)回差小，可小于3’；
(6)中间输出无法获得，软轮刚度低。
谐波传动装置已广泛应用于机器人技术先进的国家。仅在日本，机器人驱动装置的60%采用谐波传动。
美国送到月球的机器人使用谐波传动装置，其中一个上臂使用30个谐波传动机构。
前苏联送入月球的移动机器人登月者由密闭谐波传动机构单独驱动。德国大众汽车公司开发的ROHREN、GEROT R法国雷诺公司开发的30型机器人和30型机器人VERTICAL 谐波传动机构用于80型机器人。
感觉系统由内部传感器模块和外部传感器模块组成， 在内外环境中获取有意义的信息。
智能传感器的使用提高了机器人的机动性、适应性和智能性。
对某些特殊信息， 传感器比人类的感觉系统更有效。
旋转光学编码器是最常用的位置反馈装置。光电探测器将光脉冲转化为二进制波形。通过计算脉冲数获得轴的角度，旋转方向由两个方波信号的相对相位决定。
感应同步器输出两个模拟信号-轴转角的正弦信号和余弦信号。轴的转角由两个信号的相对振幅计算。感应同步器通常比编码器更可靠，但其分辨率较低。
电位计是最直接的位置检测形式。它连接到桥上，产生与轴角成正比的电压信号。但由于分辨率低、线性差、对噪声敏感。
转速计可以输出与轴转速成正比的模拟信号。如果没有这样的速度传感器，速度反馈信号可以通过检测到的位置与时间的差异来获得。
1.安装在关节驱动器上。可以测量驱动/减速器本身的扭矩或力输出。但是，终端执行器与环境之间的接触力无法很好地检测。
2.安装在终端执行器和操作臂的终端关节之间，可称为腕力传感器。通常，施加在终端执行器上的三到六个力/扭矩分量可以测量。
3.安装在末端器的“指尖”上。通常，这些带有力觉得手指内置了应变计，可以测量作用在指尖上的一个到四个分力。
1、机器人-环境交互系统是实现工业机器人与外部环境中的设备相互联系和协调的系统。
2、工业机器人与外部设备集成为一个功能单元，如加工制造单元、焊接单元、装配单元等；也可以是多台机器人、多台机床或设备、多个零件存储装置等集成 。
3、也可以是多台机器人、多台机床或设备、多个零件存储装置等集成为一个去执行复杂任务的功能单元。
人机交互系统是使操作人员参与机器人控制并与机器人进行联系的装置。该系统归纳起来分为两大类: 指令给定装置和信息显示装置
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