工業機器人設計

工業機器人與機床的相同之處是二者的末端執行器都有位姿變化要求，都是通過坐標

運動來實現末端執行器的位姿變化，因此在運動功能設計方面二者有不少共同之處。與機

床相比，機器人對靈活性要求很高，其剛度、精度相對較低，因此在結構設計方面二者的

差別就比較大。機床是以直角坐標形式運動為主，而機器人是以關節形式運動為主，因此

二者的動力學分析及控制方面也有差別。本章主要介紹機器人運動描述、靜力分析和動力

分析，為機器人傳動系統設計和控制準備基礎；總體設計；傳動系統設計；結構設計；伺

服控制系統構成。

工業機器人的工作原理

工業機器人是一種生產裝備，基本功能是提供作業所需的運動和動力，其基本工作原理是

通過操作機上各運動構件的運動，自動地實現手部作業的動作功能及技術要求。

如第2章所述，在基本功能及基本工作原理上，工業機器人與機床有如下相同之處：二者

的末端執行器都有位姿變化要求，如機床在加工過程中，刀具相對工件有位姿變化要求，機器

人的手部在作業過程中相對機座也有位姿變化要求；二者都是通過坐標運動來實現末端執行器

的位姿變化要求。二者的主要不同之處有：機床是以直角坐標形式運動為主，而機器人是以關

節形式運動為主；機床對剛度、精度要求很高，其靈活性相對較低；而機器人對靈活性要求很

高，其剛度、精度相對較低。

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