工業(yè)機器人由主體、驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個基本部分組成。主體即機座和執(zhí)行機構,包括臂部、腕部和手部,有的機器人還有行走機構。大多數(shù)工業(yè)機器人有3~6個運動自由度,其中腕部通常有1~3個運動自由度;驅(qū)動系統(tǒng)包括動力裝置和傳動機構,用以使執(zhí)行機構產(chǎn)生相應的動作;控制系統(tǒng)是按照輸入的程序?qū)︱?qū)動系統(tǒng)和執(zhí)行機構發(fā)出指令信號,并進行控制。
設計時應注意的重點: 1、機器人重心盡可能的低,機器人的重量側(cè)重放在鏟子和底盤上 2、連線四個輪子的著地點盡可能的是一個正方形,這樣可以地實現(xiàn)原地轉(zhuǎn)彎(當在擂臺的四個角落里采用原地/彎調(diào)頭)。 3、底盤上要盡可能不要有突出的螺絲釘,如果有突出的螺絲釘,在機器人上擂臺的時候,容易卡在斜坡和擂臺表面連接的棱角上。 4、底盤距離輪子著地點的高度要適宜,過高的話機器人中心偏高,不穩(wěn)定;過低的話在前輪走過斜坡與擂臺表明連接的棱角后底/會擦到棱角,造成前輪懸空的現(xiàn)象,有可能會因為驅(qū)動力不足導致上臺失敗。
自由度是指機器人所具有的獨立坐標軸運動的數(shù)目,不應包括手爪(末端操作器)的開合自由度,在三維空間中描述一個物體的位置和姿態(tài)需要六個自由度,位置操作需要3個自由度(腰 肩 肘)姿態(tài)操作需要3個自由度(俯仰 偏航 側(cè)滾)。但是工業(yè)機器人的自由度,但是工業(yè)機器人的自由度是根據(jù)其用途而設計的可能小于6個自由度,也可能大于6個自由度。
工業(yè)機器人的機械結構部分稱為操作機。它由機座、腰部、大臂、小臂、腕部及手部組成。即由手臂機構和手腕機構組成。手臂機構一般為2~3個自由度,要求可實現(xiàn)回轉(zhuǎn)、仰俯、升降或伸縮三種運動形式。手臂機構設計時,先要確定其結構型式和尺寸,還需考慮各種構件的重量對其運動速度、精度及剛度的影響。