對(duì)于工業(yè)機(jī)器人和制造加工、機(jī)器機(jī)械專(zhuān)業(yè)來(lái)講，所應(yīng)用到的傳感器是很廣泛的，基本上可以涵蓋所有傳感器領(lǐng)域。這是傳感器行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，也是未來(lái)智能行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，在此我們不多作討論，先分享一下相關(guān)行業(yè)人員需要了解的工業(yè)機(jī)器人制造加工和機(jī)械專(zhuān)業(yè)知識(shí)：

工業(yè)機(jī)器人。

機(jī)器人驅(qū)動(dòng)裝置的概念：為了讓機(jī)器人運(yùn)轉(zhuǎn)，需要給每一個(gè)關(guān)節(jié)即每一個(gè)移動(dòng)自由度的傳動(dòng)裝置起作用：提供機(jī)器人每一個(gè)部位、每一個(gè)關(guān)節(jié)的原動(dòng)力。

傳動(dòng)系統(tǒng)：可以是液壓傳動(dòng)、氣動(dòng)傳動(dòng)、電動(dòng)傳動(dòng)，也可以是結(jié)合使用的綜合系統(tǒng)；可以是直接傳動(dòng)，也可以是通過(guò)同步帶、鏈條、輪系、諧波齒輪等機(jī)械傳動(dòng)裝置間接驅(qū)動(dòng)。

電傳動(dòng)裝置。

本實(shí)用新型具有能耗低、變速范圍廣、效率高、定位精度高等優(yōu)點(diǎn)。但是，多與減速器相連，直接驅(qū)動(dòng)是比較困難的。電傳動(dòng)又可分為直流(DC)傳動(dòng)、交流(AC)傳動(dòng)和步進(jìn)電機(jī)傳動(dòng)。交流伺服電機(jī)的電刷容易磨損，產(chǎn)生火花。無(wú)刷型直流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)以開(kāi)環(huán)控制為主，控制簡(jiǎn)單，功率不大，多用于低精度小功率機(jī)器人系統(tǒng)。

電力上機(jī)前要進(jìn)行下列檢查：電源電壓是否合適(過(guò)壓可能會(huì)導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)模塊損壞)；

對(duì)直流輸入的+/極性一定不能接錯(cuò)，電機(jī)型號(hào)或驅(qū)動(dòng)控制器上電流設(shè)置值是否合適(開(kāi)始時(shí)不要太大)；

在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，控制信號(hào)線(xiàn)接合牢固，最好考慮屏蔽問(wèn)題(如采用雙絞線(xiàn))；不要一開(kāi)始就將需要接合的線(xiàn)全部接合起來(lái)，只接合到最基本的系統(tǒng)，運(yùn)行良好后，再逐步接合。必須弄清楚是采用接地方式，還是采用浮地不接。運(yùn)轉(zhuǎn)后的半小時(shí)內(nèi)仔細(xì)觀察電機(jī)的運(yùn)行狀況，如動(dòng)作是否正常，聲音及溫升情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題立即停止調(diào)整。

液壓驅(qū)動(dòng)是由高精度的缸體和活塞完成，通過(guò)缸體和活塞桿的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)其直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。

好處：功率大，省去了減速機(jī)構(gòu)與被驅(qū)動(dòng)桿直接連接，結(jié)構(gòu)緊湊，剛度好，響應(yīng)速度快，伺服驅(qū)動(dòng)精度高。

不足之處：需要增加液壓源，容易產(chǎn)生漏液，不適用于高低溫場(chǎng)合，所以目前液壓驅(qū)動(dòng)多用于大功率機(jī)器人系統(tǒng)。選用適當(dāng)?shù)囊簤河?。不能將固體雜質(zhì)混合到液壓系統(tǒng)中，防止空氣和水侵入。輕柔平順的機(jī)械操作應(yīng)避免粗魯，否則必然會(huì)產(chǎn)生沖擊負(fù)荷，使機(jī)械故障頻繁發(fā)生，使用壽命大大縮短。小心氣蝕和溢流噪音。工作時(shí)要時(shí)刻注意液壓泵和溢流閥的聲音，如果液壓泵出現(xiàn)“氣蝕”噪音，經(jīng)排氣后無(wú)法消除，應(yīng)找出原因排除故障后再使用。維持適當(dāng)?shù)挠蜏?。一般情況下，液壓系統(tǒng)工作溫度控制在30~80℃。

氣壓驅(qū)動(dòng)裝置。

氣動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、干凈、動(dòng)作靈敏、有緩沖作用。但是與液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相比，功率小，剛度差，噪音大，速度不易控制，所以多用于點(diǎn)式控制機(jī)器人，精度不高。

具有速度快，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于維護(hù)，價(jià)格低廉等特點(diǎn)。適合中、小負(fù)荷使用的機(jī)器人。但是，由于難以實(shí)現(xiàn)伺服控制，多用于編程控制的機(jī)械手，如用于上下料、沖壓機(jī)器人等。

在大多數(shù)情況下，在實(shí)現(xiàn)兩位式或有限點(diǎn)位控制的中、小型機(jī)器人中使用。目前，控制裝置大多采用可編程控制器(PLC)。氣動(dòng)邏輯元件可作為易燃、易爆場(chǎng)合的控制裝置。

機(jī)械人感應(yīng)系統(tǒng)。

感官系統(tǒng)由內(nèi)部感應(yīng)器模塊和外部感應(yīng)器模塊組成，以獲得內(nèi)部和外部環(huán)境狀態(tài)的重要信息。

使用智能傳感器提高了機(jī)器人的靈活性、適應(yīng)性和智能化水平。對(duì)于某些特殊信息的獲取，傳感器可比人類(lèi)的感應(yīng)更有效。

機(jī)器人位置檢測(cè)。

其中，位置反饋?zhàn)畛Ｓ糜谛D(zhuǎn)編碼器。光檢測(cè)器將光脈沖轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制波形。計(jì)算脈沖數(shù)來(lái)確定軸的轉(zhuǎn)角，根據(jù)兩個(gè)方波信號(hào)的相對(duì)相位來(lái)確定旋轉(zhuǎn)方向。

電感同步器輸出兩個(gè)模擬信號(hào)，即正弦信號(hào)和余弦信號(hào)。通過(guò)計(jì)算兩信號(hào)的相對(duì)幅值，確定軸的轉(zhuǎn)角。一般而言，感應(yīng)同步器比編碼器可靠，但分辨率較低。

電壓表是位置檢測(cè)最直接的形式。其與電橋相連，能產(chǎn)生與軸轉(zhuǎn)角成比例的電壓信號(hào)。但由于分辨率低，線(xiàn)性性差，對(duì)噪聲敏感。

轉(zhuǎn)速表可輸出與軸速成比例的模擬信號(hào)。在無(wú)速度傳感器的情況下，通過(guò)對(duì)被測(cè)位置的時(shí)間差分，可獲得速度反饋信號(hào)。

機(jī)械人力測(cè)試。

力敏元件通常被安裝在以下的操作臂上：

安裝在連接式驅(qū)動(dòng)器上?？梢詼y(cè)量驅(qū)動(dòng)/減速機(jī)構(gòu)本身的力矩或輸出力。但是，終端執(zhí)行機(jī)構(gòu)與環(huán)境之間的接觸力并沒(méi)有得到很好的檢測(cè)。

安裝在末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)和操作臂的末端關(guān)節(jié)之間，可稱(chēng)為腕力傳感器。一般情況下，可以測(cè)量末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)上三到六個(gè)力/力矩分量。

安裝于末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)的“指尖”處。這些感覺(jué)很強(qiáng)的手指通常都裝有應(yīng)變計(jì)，可以測(cè)量一到四個(gè)分力在指尖的作用。

環(huán)境與機(jī)器人的互動(dòng)系統(tǒng)。

機(jī)器人-環(huán)境互動(dòng)系統(tǒng)是指在工業(yè)機(jī)器人與外部環(huán)境設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)連接和協(xié)調(diào)的系統(tǒng)。

工業(yè)機(jī)器人作為一個(gè)功能部件與外部設(shè)備進(jìn)行集成，例如加工制造部件、焊接部件和裝配部件等。或者是多個(gè)機(jī)器人，多臺(tái)機(jī)床或設(shè)備，多個(gè)零件的存儲(chǔ)器等一體化。

也可以將多個(gè)機(jī)器人、多臺(tái)機(jī)床或設(shè)備、多個(gè)零件儲(chǔ)存裝置等組合成一個(gè)功能單元，用于執(zhí)行復(fù)雜任務(wù)，人機(jī)對(duì)話(huà)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。

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