二、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

工業(yè)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是向執(zhí)行系統(tǒng)各部件提供動(dòng)力的裝置，包括驅(qū)動(dòng)器和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)兩部分，它們通常與執(zhí)行機(jī)構(gòu)連成一體。驅(qū)動(dòng)器通常有電動(dòng)、液壓、氣動(dòng)裝置以及把它們結(jié)合起來(lái)應(yīng)用的綜合系統(tǒng)。常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有諧波傳動(dòng)、螺旋傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、帶傳動(dòng)以及各種齒輪傳動(dòng)等。

①氣力驅(qū)動(dòng)氣力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通常由氣缸、氣閥、氣罐和空壓機(jī)等組成，以壓縮空氣來(lái)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行工作。其優(yōu)點(diǎn)是空氣來(lái)源方便、動(dòng)作迅速、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、維修方便、防火防爆、漏氣對(duì)環(huán)境無(wú)影響，缺點(diǎn)是操作力小、體積大，又由于空氣的壓縮性大、速度不易控制、響應(yīng)慢、動(dòng)作不平穩(wěn)、有沖擊。因起源壓力一般只有60MPa左右，故此類機(jī)器人適宜抓舉力要求較小的場(chǎng)合。

②液壓驅(qū)動(dòng)液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通常由液動(dòng)機(jī)（各種油缸、油馬達(dá)）、伺服閥、油泵、油箱等組成，以壓縮機(jī)油來(lái)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行工作，其特點(diǎn)是操作力大、體積小、傳動(dòng)平穩(wěn)且動(dòng)作靈敏、耐沖擊、耐振動(dòng)、防爆性好。相對(duì)于氣力驅(qū)動(dòng)，液壓驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人具有大得多的抓舉能力，可高達(dá)上百千克。但液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)對(duì)密封的要求較高，且不宜在高溫或低溫的場(chǎng)合工作。

③電力驅(qū)動(dòng)電力驅(qū)動(dòng)是利用電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的力或力矩直接或經(jīng)過(guò)減速機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)機(jī)器人，以獲得所需的位置、速度和加速度。電力驅(qū)動(dòng)具有電源易取得，無(wú)環(huán)境污染，響應(yīng)快，驅(qū)動(dòng)力較大，信號(hào)檢測(cè)、傳輸、處理方便，可采用多種靈活的控制方案，運(yùn)動(dòng)精度高，成本低，驅(qū)動(dòng)效率高等優(yōu)點(diǎn)，是目前機(jī)器人使用最多的一種驅(qū)動(dòng)方法。驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)一般采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、直流伺服電動(dòng)機(jī)以及交流伺服電動(dòng)機(jī)。

三、控制系統(tǒng)

工業(yè)機(jī)器人的位置控制方式有點(diǎn)位控制和連續(xù)路徑控制兩種。其中，點(diǎn)位控制方式只關(guān)心機(jī)器人末端執(zhí)行器的起點(diǎn)和終點(diǎn)位置，而不關(guān)心這兩點(diǎn)之間的運(yùn)動(dòng)軌跡，這種控制方式可完成無(wú)障礙條件下的點(diǎn)焊、上下料、搬運(yùn)等操作。連續(xù)路徑控制方式不僅要求機(jī)器人以一定的精度達(dá)到目標(biāo)點(diǎn)，而且對(duì)移動(dòng)軌跡也有一定的精度要求，如機(jī)器人噴漆、弧焊等操作。實(shí)質(zhì)上這種控制方式是以點(diǎn)位控制方式為基礎(chǔ)，在每?jī)牲c(diǎn)之間用滿足精度要求的位置軌跡插補(bǔ)算法實(shí)現(xiàn)軌跡連續(xù)化的。

四、傳感系統(tǒng)

傳感系統(tǒng)是機(jī)器人的重要組成部分，按其采集信息的位置，一般可分為內(nèi)部和外部?jī)深悅鞲衅?。?nèi)部傳感器是完成機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制所必需的傳感器，如位置、速度傳感器等，用于采集機(jī)器人內(nèi)部信息，是構(gòu)成機(jī)器人不可缺少的基本元件。外部傳感器檢測(cè)機(jī)器人所處環(huán)境、外部物體狀態(tài)或機(jī)器人與外部物體的關(guān)系。常用的外部傳感器有力覺傳感器、觸覺傳感器、接近覺傳感器、視覺傳感器等。機(jī)器人傳感器的分類如表1-3所示。