机器人设计

什么是工业机器人?

一般来说,工业机器人由三大部分六个子系统组成。

三大部分是机械部分、传感部分和控制部分。

六个子系统可分为机械结构系统、驱动系统、感知系统、机器人-环境交互系统、人机交互系统和控制系统。

机械结构系统

从机械结构来看,工业机器人总体上分为串联机器人和并联机器人。串联机器人的特点是一个轴的运动会改变另一个轴的坐标原点,而并联机器人一个轴运动则不会改变另一个轴的坐标原点。早期的工业机器人都是采用串联机构。并联机构定义为动平台和定平台通过至少两个独立的运动链相连接,机构具有两个或两个以上自由度,且以并联方式驱动的一种闭环机构。并联机构有两个构成部分,分别是手腕和手臂。手臂活动区域对活动空间有很大的影响,而手腕是工具和主体的连接部分。与串联机器人相比较,并联机器人具有刚度大、结构稳定、承载能力大、微动精度高、运动负荷小的优点。在位置求解上,串联机器人的正解容易,但反解十分困难;而并联机器人则相反,其正解困难,反解却非常容易。

驱动系统

驱动系统是向机械结构系统提供动力的装置。根据动力源不同,驱动系统的传动方式分为液压式、气压式、电气式和机械式 4 种。早期的工业机器人采用液压驱动。由于液压系统存在泄露、噪声和低速不稳定等问题,并且功率单元笨重和昂贵,目前只有大型重载机器人、并联加工机器人和一些特殊应用场合使用液压驱动的工业机器人。气压驱动具有速度快、系统结构简单、维修方便、价格低等优点。但是气压装置的工作压强低,不易精确定位,一般仅用于工业机器人末端执行器的驱动。气动手抓、旋转气缸和气动吸盘作为末端执行器可用于中、小负荷的工件抓取和装配。电力驱动是目前使用最多的一种驱动方式,其特点是电源取用方便,响应快,驱动力大,信号检测、传递、处理方便,并可以采用多种灵活的控制方式,驱动电机一般采用步进电机或伺服电机,目前也有采用直接驱动电机,但是造价较高,控制也较为复杂,和电机相配的减速器一般采用谐波减速器、摆线针轮减速器或者行星齿轮减速器。由于并联机器人中有大量的直线驱动需求,直线电机在并联机器人领域已经得到了广泛应用。

感知系统

机器人感知系统把机器人各种内部状态信息和环境信息从信号转变为机器人自身或者机器人之间能够理解和应用的数据和信息,除了需要感知与自身工作状态相关的机械量,如位移、速度和力等,视觉感知技术是工业机器人感知的一个重要方面。视觉伺服系统将视觉信息作为反馈信号,用于控制调整机器人的位置和姿态。机器视觉系统还在质量检测、识别工件、食品分拣、包装的各个方面得到了广泛应用。感知系统由内部传感器模块和外部传感器模块组成,智能传感器的使用提高了机器人的机动性、适应性和智能化水平。

机器人-环境交互系统

机器人-环境交互系统是实现机器人与外部环境中的设备相互联系和协调的系统。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。当然也可以是多台机器人集成为一个去执行复杂任务的功能单元。

人机交互系统

人机交互系统是人与机器人进行联系和参与机器人控制的装置。例如:计算机的标准终端、指令控制台、信息显示板、危险信号报警器等。

控制系统

控制系统的任务是根据机器人的作业指令以及从传感器反馈回来的信号,支配机器人的执行机构去完成规定的运动和功能。如果机器人不具备信息反馈特征,则为开环控制系统;具备信息反馈特征,则为闭环控制系统。根据控制原理可分为程序控制系统、适应性控制系统和人工智能控制系统。根据控制运动的形式可分为点位控制和连续轨迹控制。

NexDroid 支持的机器人类型

NexDroid 控制系统可支持包括但不限于以下所列举机器人类型。

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七轴串联机器人
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六轴串联机器人
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六轴协作机器人
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六轴斜交非球形机器人
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六轴串联-CCBABC
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五轴串联机器人
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四轴SCARA机器人
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立柱SCARA机器人
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四轴连杆机器人
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四轴立柱机器人
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四轴串联机器人
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四轴直角坐标机器人
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四轴极坐标机器人
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三轴SCARA机器人
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三轴直角坐标机器人
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五轴XYZAB机器人
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五轴XYZAC机器人
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二轴串联机器人
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四轴直角-XCCZ
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六轴龙门焊接模型
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五轴混联机器人
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四轴Scara-XCZC
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六轴串联-CBBCBA
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三轴Scara-CCA
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Delta并联-BBC
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龙门焊接-XYZBC
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三轴串联-BBB
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四轴Scara-ZCCC
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四轴并联机器人
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Tricept机器人
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单轴

NexDroid支持的外部轴类型

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单轴转台
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双轴变位机
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地轨
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直线双轴地轨
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直线三轴地轨

NexDroid 支持的伺服型号

品牌型号通讯协议
清能德创R系列EtherCAT
RC系列
RD系列
A8
RA系列
CS系列
久同所有EtherCAT型号EtherCAT
大族所有EtherCAT型号EtherCAT
松下MADLN05BEEtherCAT
MADLN15BE
MADLN25BE
MADLN55BE
MEDLN83BE
MCDHT3520BA1
MDDHT3530BA1
MADHT1507BA1
MADHT1505BA1
新时达AS260_1EtherCAT
AS260_3
AS260_4
零差云控eRob70FCanopen、EtherCAT
图科i3DWEtherCAT
i3DS
航天赛能ASD6_3EtherCAT
ASD6_4
意优proServo-PlanetCanopen
proServo-HarmonicCanopen、EtherCAT
禾川X3EEtherCAT
A2
埃斯顿所有EtherCAT型号EtherCAT
欧瑞双轴EtherCAT
高创所有EtherCAT型号EtherCAT
东元JSDG2EtherCAT
JSDG2S
迈信EP3EtherCAT
EP3E_6
众为兴QXEEtherCAT
台达ASDA_A2EtherCAT
儒镜所有EtherCAT型号EtherCAT
研控所有EtherCAT型号EtherCAT
英威腾DA200EtherCAT
恩普所有EtherCAT型号EtherCAT
信捷DS5EtherCAT
尔智所有EtherCAT型号EtherCAT
开璇所有EtherCAT型号EtherCAT
三洋所有EtherCAT型号EtherCAT
祯正WAEtherCAT
泰科所有EtherCAT型号EtherCAT
东菱所有EtherCAT型号EtherCAT
汇川IS620EtherCAT
SV630
SV680
微秒300N系列EtherCAT
新川所有EtherCAT型号EtherCAT
德欧所有Canopen、EtherCAT型号Canopen、EtherCAT
正弦所有EtherCAT型号EtherCAT
华成ESTS系列EtherCAT
赛孚德ASD625BEtherCAT
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