机器人关节模组的总结归纳

本文介绍了机器人关节模组的重要性和组成部分,包括零差云控关节模组的八大核心特性,如绝对值编码器、无框力矩电机、谐波减速机等。此外,还提及了通讯协议和不同类型的关节模组系列。

一、关节模组是什么?

作为机器人重要零部件,关节模组能实现快速生产、快速组建机器人,能够省掉上百种机械电子器件选型、设计、采购、组装的人力和时间成本。

二、关节模组有什么?

零差云控关节模组八大核心

1.电机端绝对值编码器

绝对值编码器17位,用于采集电机端的绝对位置速度。

2.输出端多圈绝对值编码器

20位绝对值编码器,用于采集输出端绝对位置,重复定位精度高达±7角秒,绝对定位精度高达±15角秒,可记忆单圈及多圈断电位置,全闭环控制,无磨损精度。<

1、 机器人的概述 工业机器人由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成,是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量,提高生产效率,改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。 机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术,是当代研究十分活跃,应用日益广泛的领域。机器人应用情况,是一个国家工业自动化水平的重要标志。 机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动,而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置,既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力,又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力,从某种意义上说它也是机器的进化过程产物,它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备,也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。 目前工业机器人可分为多关节机器人、协作机器人、Delta 机器人和 SCARA 机器人四大类。 从国内工业机器市场销量来看,2020年销量占比最高的是6轴多关节机器人,市场销量约为10.78万台,占比约为62.88%,其次分别为SCARA机器人、协作机器人和Delta机器人,分别占比29.49%、4.38%和3.24%。 2、机器人发展历史 机器人首先是从美国开始研制的,1958年美国联合控制公司研制出第一台机器人。它的结构特点是机体上安装一回转长臂,端部装有电磁铁的工件抓放机构,控制系统是示教型的。日本是工业机器人发展最快、应用最多的国家。自1969年从美国引进两种典型机器人后,大力从事机器人的研究。 目前工业机器人大部分还属于第一代,主要依靠人工进行控制;控制方式则为开环式,没有识别能力;改进的方向主要是降低成本和 提高精度。 第二代机器人正在加紧研制,它设有微型电子计算机控制系统,具有视觉、触觉能力,甚至听、想的能力。研究安装各种传感器,把感觉到的信息进行反馈,使机器人具有感觉机能。 第三代机器人则能独立地完成工作过程中的任务,它与电子计算机和电视设备保持联系,并逐步发展成为柔性制造系统FMS(FlexibleManufacturing System)和柔性制造单元 FMC(Flexible ManufacturingCell)中的重要一环。 随着现代化科学技术的飞速发展和社会的进步,针对于上述各个领域的机器人系统的应用和研究对系统本身也提出越来越多的要求。制造业要求机器人系统具有更大的柔性和更强大的编程环境,适应不同的应用场合和多品种、小批量的生产过程。计算机集成制造(CIM)要求机器人系统能和车间中的其它自动化设备集成在一起。研究人员 为了提高机器人系统的性能和智能水平,要求机器人系统具有开放结构和集成各种外部传感器的能力。 美国工业机器人技术的发展,大致经历了以下几个阶段: ( 1) 1963-1967年为试验定型阶段。1963-1966年,万能自动化公司制造的工业机器人供用户做工艺试验。1967年,该公司生产的工业机器人定型为1900型; ( 2)1968-1970年为实际应用阶段。这一时期,工业机器人在美国进入应用阶段,例如,美国通用汽车公司1968年订购了68台工业机器人;1969年该公司又自行研制出SAM新工业机器人,并用21组成电焊小汽车车身的焊接自动线;又如,美国克莱斯勒汽车公司32条冲压自动线上的448台冲床都用工业机器人传递工件; (3)1970年至今一直处于推广应用和技术发展阶段。1970-1972年,工业机器人处于技术发展阶段。1970年4月美国在伊利斯工学院研究所召开了第一届全国工业机器人会议。据当时统计,美国大约200台工业机器人,工作时间共达 60万小时以上,与此同时,出现了所谓了高级机器人。
### 介绍 人形机器人关节模组是构成人形机器人的关键部件,为机器人提供灵活的运动能力。它集成了电机、减速器、传感器、控制器等多种部件,将这些部件进行一体化设计和封装,具有体积小、重量轻、集成度高的特点。例如谐波减速器关节模组,能实现高精度的运动控制,适用于对动作精度要求较高的场景。 ### 应用 - **服务领域**:在酒店、餐厅等场所,人形机器人可承担迎宾、送餐等工作。关节模组赋予机器人灵活的肢体动作,能够自然地与人互动,如友好地挥手、准确地递送餐品等。 - **教育领域**:用于教学和科研。学生可以通过拆解、组装和编程控制关节模组,深入了解机器人的运动原理和控制方法,培养创新能力和实践能力。 - **工业领域**:在一些危险或恶劣的工作环境中,如化工、矿山等,人形机器人可替代人类完成部分操作任务。关节模组使机器人能够模仿人类的动作,操作各种工具和设备,提高工作效率和安全性。 ### 技术 - **驱动技术**:目前常用的驱动方式有电机驱动,如直流无刷电机具有效率高、调速范围宽等优点,能为关节模组提供稳定的动力输出。此外,还有液压驱动和气动驱动,液压驱动具有较大的输出力,适用于需要承载较大负荷的关节;气动驱动则响应速度快,成本相对较低。 - **传感技术**:关节模组中集成了多种传感器,如角度传感器用于精确测量关节的转动角度,力传感器可感知关节所承受的力和力矩。这些传感器能够实时反馈关节的运动状态和受力情况,为机器人的精确控制提供数据支持。 - **控制技术**:采用先进的控制算法,如PID控制算法,能够根据传感器反馈的信息,实时调整电机的输出,使关节按照预定的轨迹和速度运动。此外,还可以结合人工智能算法,实现机器人的自主学习和自适应控制。 ```python # 简单示例代码,模拟关节角度控制 class JointModule: def __init__(self): self.current_angle = 0 def set_angle(self, target_angle): # 这里可以添加更复杂的控制逻辑 self.current_angle = target_angle print(f"关节已转动到 {self.current_angle} 度") # 创建关节模组实例 joint = JointModule() # 设置目标角度 joint.set_angle(30) ```
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