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1 附錄 1 機器人 工業(yè)機器人是在生產(chǎn)環(huán)境中用以提高生產(chǎn)效率的工具，它能做常規(guī)的裝配線工作，或能做那些對于工人來說是危險的工作，例如，第一代工業(yè)機器人是用來在核電站中更換核燃料棒，如果人去做這項工作，將會遭受有害放射線的輻射。工業(yè)機器人亦能工作在裝配線上將小元件裝配到一起，如將電子元件安裝在電路印刷板，這樣，工人就能從這項乏味的常規(guī)工作中解放出來。機器人也能按程序要求用來拆除炸彈，輔助殘疾人，在社會的很多應(yīng)用場合履行職能。 機器人可以認(rèn)為是將手臂末端的工具、傳感器和（或）手爪移到程序指定位置的一種機器。當(dāng)機 器人到達(dá)位置后，他將執(zhí)行某種任務(wù)。這些任務(wù)可以是焊接、密封、機器裝料、拆卸以及裝配工作。除了編程以及系統(tǒng)的開停之外，這些工作可以在無人干預(yù)下完成。 如下敘述的是機器人系統(tǒng)基本術(shù)語： 機器人是一個可編程、多功能的機器手，通過給要完成的不同任務(wù)編制各種動作，它可以移動零件、材料、工具以及特殊裝置。這個基本定義引導(dǎo)出后續(xù)段落的其他定義，從而描繪出一個完整的機器人系統(tǒng)。 預(yù)編程位置點是機器人為完成工作而必須跟蹤的軌跡。在某些位置點上機器人將停下來做某寫操作，如裝配零件、噴涂油漆或焊接。這些預(yù)編程點貯存在機器人的貯存 器中，并為后續(xù)的連續(xù)操作所調(diào)用，而且這些預(yù)編程點像其他程序數(shù)據(jù)一樣，可在日后隨工作需要而變化。因而，正是這種可編程的特征，一個工業(yè)機器人很像一臺計算機，數(shù)據(jù)可在這里儲存、后續(xù)調(diào)用與編輯。 機械手上機器人的手臂，它使機器人能彎曲、延伸、和旋轉(zhuǎn)，提供這些運動的是機器手的軸，亦是所謂的機器人的自由度。一個機器人能有 3— 16 軸，自由度一詞總是與機器人軸數(shù)相關(guān)。 2 工具和手爪不是機器人自身組成部分，但它們安裝在機器人手臂末端的附件。這些連在機器人手臂末端的附件可使機器人抬起工件、點焊、刷漆、電弧焊、鉆孔、打毛刺以及根據(jù) 機器人的要求去做各種各樣的工作。 機器人系統(tǒng)還可以控制機器人的工作單元，工作單元是機器人執(zhí)行任務(wù)所處的整體環(huán)境，包括控制器、機械手、工作平臺、安全保護裝置或者傳輸裝置。所有這些為保證機器人完成自己任務(wù)而必需的裝置都包括在這一工作單元中。另外，來自外設(shè)的信號與機器人通訊，通知機器人何時裝配工件、取工件或放工件到傳輸裝置上。 機器人系統(tǒng)有三個基本部件：機械手、控制器和動力源。 機械手做機器人系統(tǒng)中粗重工作，它包括兩個部分：機構(gòu)和附件，機械手也有聯(lián)接附件基座，圖 1 表示了一機器人基座與附件之間的聯(lián)接情況 。 圖 1 機械手基座通常在工作區(qū)域的地基上，有時基座也可以移動，在這種情況下基座安裝在導(dǎo)軌或軌道上，允許機械手從一個位置移動到另外一個位置。 正如前面所提到的那樣，附件從機器人基座上延伸出來，附件就是機器人的手臂，它可以是直接型，也可以是軸節(jié)型手臂，軸節(jié)型手臂也是大家所知的關(guān)節(jié)型手臂。 3 機械臂使機械手產(chǎn)生各軸的運動。這些軸連在一個安裝基座上，然后再連到托架上，托架確保機械手停留在某一位置。 在手臂的末端上，連接著手腕（圖 1），手腕由輔助軸和手腕凸緣組成，手腕是讓機器人用戶在手腕凸緣上安裝不同工具來做不同 種工作。 機械手的軸使機械手在某一區(qū)域內(nèi)執(zhí)行任務(wù)，我們將這個區(qū)域為機器人的工作單元，該區(qū)域的大小與機器手的尺寸相對應(yīng)，（圖2）列舉了一個典型裝配機器人的工作單元。隨著機器人機械結(jié)構(gòu)尺寸的增加。工作單元的范圍也必須相應(yīng)增加。 圖 2 機械手的運動由執(zhí)行元件或驅(qū)動系統(tǒng)來控制。執(zhí)行元件或驅(qū)動系統(tǒng)允許個軸在工作單元內(nèi)運動。驅(qū)動系統(tǒng)可用電氣、液壓和氣壓動力，驅(qū)動系統(tǒng)所產(chǎn)生的動力經(jīng)機構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，驅(qū)動系統(tǒng)與機械傳動鏈相匹配。有鏈、齒輪和滾珠絲杠組成的機械傳動鏈驅(qū)動著機器人的各軸。 機器人控制器是工作單元 的核心?？刂破鲀Υ嬷A(yù)編程序供調(diào)用、控制外設(shè)，及與廠內(nèi)計算進行通訊以滿足產(chǎn)品經(jīng)常更新的需要。 控制器用于控制機器手運動和在工作單元內(nèi)控制機器人外設(shè)。用戶可通過手持的示教盒將機械手運動的程序編入控制器。這些信息儲存在控制器的存儲器中以備后續(xù)調(diào)用，控制器儲存了機器人系 4 統(tǒng)的所有編程數(shù)據(jù)，它能儲存幾個不同的程序，并且所有這些程序均能編輯。 控制器要求能夠在工作單元內(nèi)外設(shè)進行通信。例如控制器有一個輸入端，它能標(biāo)識某個機加工操作何時完成。當(dāng)該加工循環(huán)完成后，輸入端接通，告訴控制器定位機械手以便能抓取已加工工件，隨后，機 械手抓取一未加工件，將其放置在機床上。接著，控制器給機床發(fā)出開始加工的信號。 控制器可以由根據(jù)事件順序而步進的機械式輪鼓組成，這種類型的控制器可用在非常簡單的機械系統(tǒng)中。用于大多數(shù)人系統(tǒng)中的控制器代表現(xiàn)代電子學(xué)的水平，是更復(fù)雜的裝置，即它們是由微處理器操縱的。這些微處理器可以是 8 位， 16 位或 32 位處理器。它們可以使得控制器在操縱工程中顯非常柔性。 控制器能通過通信線發(fā)送信號，使它能與機械手各軸交流信息，在機器人的機械手和控制器之間的雙向交流信息可以保持操作和位置經(jīng)常更新，控制器亦能控制安裝在機器人手腕上的任 何工具 。 控制器也有與廠內(nèi)各計算機進行通信的任務(wù)，這種通信聯(lián)系使機器人成為計算機輔助制造（ 統(tǒng)的一個組成部分。 存儲器。基于微處理器的系統(tǒng)運行時要與固態(tài)的存儲裝置相連，這些存儲裝置可以是磁泡，隨機存儲器 、軟盤、磁帶等。每種記憶存儲裝置均能貯存、編輯信息以備后續(xù)調(diào)用和編輯。 動力源是給機器人和機器手提供動力的單元。傳給機器人系統(tǒng)的動力源有兩種，一種是用于控制器的交流電，另一種是用于驅(qū)動機械手各軸的動力源，例如，如果機器人的機械手是有液壓和氣動驅(qū)動的，控制信號便傳送到這些裝置中，驅(qū)動機器 人運動。 對于每一個機器人系統(tǒng)，動力是用來操縱機械手的。這些動力可來源與液壓動力源、氣壓動力源或電源，這些能源是機器人工作單元整體的一部分。 5 附錄 2 he is a is in to It be to do or it be to of to in A be to of on as on a be of of be to to to in in be of as a an or to a at it of be or a of be of a on of is in 1.A is a to or of a of to in a of a 6 2. to At of as of or in s as as be as to an is a be 3. is of It to is by s of of A 6 of to of on a 4. on of s to of s to do a of on is of 5. of of is in be a or a is in to do is in In to it up or to a of of 7 a to of of a of a s he of is to of be In is to a or a to be to As of is of It be a or a is as an of of to a in is to a in At of a )is is up of a to to 8 s it to a is of to of F of a of of a he of is by or or to or by is to by in of be of he in is of in is to s as as to 9 of of a is in of of be is to an a is is on to so it up a is up by to be a of of a on of is,62to be in it to of a of of on of s of as a As is a 10 of in be or or he is to of to of is C of of is of if is by or to of is to be a a or an of of