科普：工業機器人的結構和原理
2021-8-25 來源：- 作者：-
工業機器人已經滲透到各行各業，幫助人們完成焊接、搬運、噴涂、沖壓等各項任務，那么你有思考過機器人是怎么做到這一些的嗎？它的內部結構又是怎樣的呢？今天我們就通過一段動畫視頻，帶大家了解工業機器人的結構和原理。
機器人可以分為硬件部分和軟件部分，硬件部分主要包括本體和控制器，而軟件部分主要指的是它的控制技術。
本體部分
先來說下機器人的本體部分。工業機器人是仿照人的手臂來進行設計的。我們以現代機器人HS220型號為例，從外觀來看，主要有底座、下框架、上框架、手臂、腕體、腕托等六個部分。
機器人的各個關節就和人類的肌肉一樣，靠伺服電機和減速器來控制移動。伺服電機是動力的來源，機器人的運行速度以及負載重量如何，都和伺服電機有關。而減速器則是動力傳輸的中介，它擁有許多不同的尺寸。一般對于微型機器人來說，要求的重復精度都很高，一般在0.001英寸或0.0254毫米以下。伺服電機與減速器相連，可以幫助提高精度，提高減速器的傳動比。
HS220擁有6個伺服電機和減速器，它們安裝在每一個連接的接頭上，使機器人可以向六個方向進行移動，也就是我們所說的六軸機器人。這六個方向分別是X軸-前后，Y軸-左右，Z軸-上下，RX-繞X軸旋轉，RY-繞Y軸旋轉，RZ-繞Z軸旋轉。正是這種擁有多個維度移動的能力，機器人才可以擺出不同的姿勢，完成各項任務。
控制器
機器人的控制器相當于機器人的大腦，它參與的是計算發送指令和能量供應的整個過程，它根據指令以及傳感器信息控制機器人完成一定的動作或作業任務，是決定機器人功能和性能的主要因素。
現代機器人最新款Hi6-S控制柜
除了以上兩大部件外，機器人的硬件部分還包括：
SMPS，開關電源提供能量；
CPU模塊，控制行動；
伺服驅動模塊，控制電流讓機器人關節移動；
持續模塊，相當于人類的交感神經，接管機器人的安全、迅速控制機器人以及緊急情況停止等；
輸入輸出模塊，相當于檢測反應神經，是機器人與外部世界的接口。
控制技術
機器人的控制技術，指的是快速準確地操作機器人應用的一個領域。機器人的一大優點就是它的程序可以很容易修改，這一點可以讓他們在不同的場景切換使用。為了能夠使人們操控機器人，就必須依靠示教器來進行。在示教器的顯示界面上，我們可以看到機器人的編程語言HR Basic以及機器人的各項狀態。我們可以通過示教器來完成機器人的編程。
控制技術的第二個部分是通過繪制表格，然后根據圖表來控制機器人的運動。我們可以使用計算出的力學數據來完成對機器人的規劃和動作控制。
此外，機器視覺，以及最近熱門的人工智能沉浸式深度學習及分類等這些，都是屬于控制技術的范疇。
現代機器人也有專門的研發團隊，來研究機器人的控制技術。除此之外，我們也有機械系統研發團隊來負責機器人的本體，控制平臺團隊負責控制器，以及應用控制團隊負責控制技術。正是多個部門的團結協作，才組成了如今的現代機器人。
現代機器人研究所
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