工业机器人课件

1、工业机器人机器人三原则与机器人学Isaac Asimov 在Im Robot中提出了“机器人三原则” ：A robot must not harm a human being or, through inaction, allow one to come harm.A robot must always obey human beings unless that is conflict with the first law.A robot protect itself from harm unless that is conflict with the first or second laws

2、.并首次出现了“机器人学Robotics”的概念第一节 概述什么是机器人学？机器人学是人们设计和应用机器人的技术和知识。机器人系统不仅由机器人组成，还需要其他装置和系统连同机器人一起来共同完成必需的任务。机器人学是一门交叉学科，它得益于机械工程、电气与电子工程、计算机科学、生物学以及其他许多学科。第一节 概述什么是机器人？不同国家、不同学者给出的定义不同ISO采用了美国的定义: A reprogrammable and multifunctional manipulator, devised for the transport of materials, parts, tools or spe

3、cialized systems, with varied and programmed movements, with the aim of carrying out varied tasks.不同时期，机器人的内涵也不同第一节 概述 1987年国际标准化组织对工业机器人进行了定义：“工业机器人是一种具有自动控制操作和移动功能，能完成各种作业的可编程操作机。” 我国科学家对机器人的定义是：“机器人是一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器”。 机器人的四大特征仿生特征：模仿人的肢体动作柔性

4、特征：对作业具有广泛适应性智能特征：具有对外界的感知能力自动特征：自动完成作业任务第一节 概述 工业机器人(通用及专用)一般指用于机械制造业中代替人完成具有大批量、高质量要求的工作，如汽车制造、摩托车制造、舰船制造，某些家电产品(电视机、电冰箱、洗衣机)、化工等行业自动化生产线中的点焊、弧焊、喷漆、切割、电子装配，以及物流系统的搬运、包装、码垛等作业的机器人。图4-8分别示出了搬运机器人、涂料机器人和焊接机器人。 图4-8 机器人(a) 搬运机器人；(b) 涂料机器人；(c) 焊接机器人 2. 工业机器人的组成如图4-9所示，工业机器人一般由执行机构、控制系统、驱动系统以及位置检测机构等几个部

5、分组成。 图4-9 工业机器人的结构组成及运动方式 (1) 执行机构执行机构是一种具有和人手相似的动作功能，可在空间抓放物体或执行其它操作的机械装置，通常包括如下一些部件：手部：又称抓取机构或夹持器，用于直接抓取工件或工具。此外，在手部安装的某些专用工具，如焊枪、喷枪、电钻、螺钉螺帽拧紧器等，可视为专用的特殊手部。 腕部：是连接手部和手臂的部件，用以调整手部的姿态和方位。手臂：是支承手腕和手部的部件，由动力关节和连杆组成，用以承受工件或工具的负荷，改变工件或工具的空间位置，并将它们送至预定的位置。机座：包括立柱，是整个工业机器人的基础部件，起着支承和连接的作用。 (2) 控制系统。控制系统是机

6、器人的大脑，支配着机器人按规定的程序运动，并记忆人们给予的指令信息(如动作顺序、运动轨迹、运动速度等)，同时按其控制系统的信息对执行机构发出执行指令。(3) 驱动系统。驱动系统是按照控制系统发来的控制指令进行信息放大，驱动执行机构运动的传动装置，常用的有液压、气压、电气和机械等四种传动形式。 (4) 位置检测装置 位置检测装置通过力、位置、触觉、视觉等传感器检测机器人的运动位置和工作状态，并随时反馈给控制系统，以便使执行机构以一定的精度达到设定的位置。二、机器人的组成第一节 概述机械手或移动车末端执行器驱动器传感器控制器和处理器软件机器人的主体部分，由连杆、活动关节和其他构件构成。连接在机械手

7、最后一个关节上，用来执行任务。是由公司工程师或外面的顾问为某种用途而专门设计的。通常，其动作有机器人控制器直接控制。“肌肉”，常见的驱动器有伺服电机、步进电机、气缸及液压缸等，还有一些新型驱动器。它们由控制器控制。“五官”，收集机器人内部状态的信息或用来与外部环境进行通信。“大脑”，计算机器人关节的运动，确定每个关节应移动多少和多远才能达到预定的速度和位置，并监督控制器和传感器。“小脑”，从计算机获取数据，控制驱动器的动作，并与传感器反馈信息一起协调机器人的运动。操作系统：用来操作计算机机器人软件：根据机器人的运动方程计算每个关节的 必要动作，然后将这些信息传给控制器例行程序集合和应用程序：为

8、了使用机器人外部设备或为了执行特定任务而开发3. 工业机器人的分类1) 按系统功能分类 (1) 专用机器人：在固定地点以固定程序工作的机器人。其结构简单，无独立控制系统，造价低廉，如附设在加工中心机床上的自动换刀机械手。 (2) 通用机器人： 具有独立控制系统，通过改变控制程序能完成多种作业的机器人。其结构复杂，工作范围大，定位精度高，通用性强，适用于不断变换生产品种的柔性制造系统。 (3) 示教再现式机器人：具有记忆功能，在操作者的示教操作后，能按示教的顺序、位置、条件与其他信息反复重现示教作业。(4) 智能机器人：采用计算机控制，具有视觉、听觉、触觉等多种感觉功能和识别功能机器人，通过比较

9、和识别，能自主作出决策和规划，自动进行信息反馈，完成预定的动作。 2) 按驱动方式分类(1) 气压传动机器人：以压缩空气作为动力源驱动执行机构运动的机器人，具有动作迅速、结构简单、成本低廉的特点，适用于高速轻载、高温和粉尘大的作业环境。(2) 液压传动机器人：采用液压元器件驱动，具有负载能力强、传动平稳、结构紧凑、动作灵敏的特点，适用于重载或低速驱动场合。 (3) 电气传动机器人：用交流或直流伺服电动机驱动的机器人，不需要中间转换机构，机械结构简单，响应速度快，控制精度高，是近年来常用的机器人传动方式。 3) 按结构形式分类(1) 直角坐标机器人：由三个相互正交的平移坐标轴组成(见图4-10(

10、a)，各个坐标轴运动独立，具有控制简单、定位精度高等特点。 (2) 圆坐标机器人： 由支柱和一个安状在立柱上的水平臂组成，其立柱安装座上，水平臂可以自由伸缩，并可沿立柱上下移动。该类机器人具有一个旋转轴和两个平移轴(见图4-10(b)。 (3) 球坐标机器人：由回转机座、俯仰铰链和伸缩臂组成，具有两个旋转轴和一个平移轴(见图4-10(c)。可伸缩摇臂的运动结构与坦克的转塔类似，可实现旋转和俯仰运动。 (4) 关节机器人： 其运动类似人的手臂，由大小两臂和立柱等机构组成。大小臂之间用铰链连接形成肘关节，大臂和立柱连接形成肩关节，可实现三个方向的旋转运动(见图4-10(d)。它能抓取靠近机座的物件

11、，也能绕过机座和目标间的障碍物去抓取物件，具有较高的运动速度和极好的灵活性，成为最通用的机器人。 工业机器人按臂部的运动形式分为四种直角坐标型的臂部可沿三个直角坐标移动；PPP圆柱坐标型的臂部可作升降、回转和伸缩动作；PPR球坐标型的臂部能回转、俯仰和伸缩；RRP关节型的臂部有多个转动关节。PPP 三、机器人的分类第一节 概述直角坐标机器人结构简单；定位精度高；空间因数低；用于印刷电路基板的元件插入、紧固螺丝等。三、机器人的分类第一节 概述圆柱坐标型（R2P）结构简单；刚性好；空间利用率低；用于重物的装卸和搬运，例如Versatran机器人三、机器人的分类第一节 概述极坐标、球坐标型（2RP）

12、结构紧凑，所占空间较小。三、机器人的分类第一节 概述水平多关节型垂直方向上的刚性好，适于装配工作三、机器人的分类第一节 概述垂直多关节动作范围宽；结构刚度低；精度较低；装配、搬运、弧焊、喷涂、点焊等图4-10 工业机器人的基本结构形式和工作空间(a)直角坐标机器人；(b)圆坐标机器人；(c)球坐标机器人；d)关节机器人 工业机器人按控制系统分类，分为伺服控制和非伺服控制。伺服控制机器人又可分点位型和连续轨迹型。点位型只控制执行机构由一点到另一点的准确定位，适用于机床上下料、点焊和一般搬运、装卸等作业；连续轨迹型可控制执行机构按给定轨迹运动，适用于连续焊接和涂装等作业。工业机器人按程序输入方式区

13、分有编程输入型和示教输入型两类。编程输入型工业机器人通过穿孔卡、穿孔带或磁带等信息载体输入已编好的程序。 示教输入型机器人的示教方法有两种：一种由操作者手动操作控制器(示教操纵盒)，如图4-11所示，将指令信号传给驱动系统，使执行机构按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍；另一种由操作者直接控制执行机构，按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍。 三、机器人的分类按照机器人的用途分类：工业机器人： 焊接、喷漆、码垛、装配、搬运农业机器人： 耕种、施肥、喷药、嫁接、移载、收获、灌溉、养殖探索机器人： 水下、太空、空间、危险环境服务机器人： 清洁、护理、救援、娱乐、保安其它机器人：医疗、福利、林业、渔业、建

14、筑等第一节 概述4. 工业机器人的性能特征工业机器人的性能特征影响着机器人的工作效率和可靠性。在设计和选用机器人时应考虑如下几个性能指标：(1) 自由度。自由度是衡量机器人技术水平的主要指标。所谓自由度，是指运动件相对于固定坐标系所具有的独立运动。 每个自由度需要一个伺服轴进行驱动，因而自由度数越高，机器人可以完成的动作越复杂，通用性越强，应用范围也越广，但相应地带来的技术困难也越大。一般情况下，通用工业机器人有36个自由度。 (2) 工作空间。工作空间是指机器人应用手爪进行工作的空间范围。机器人的工作空间取决于机器人的结构形式和每个关节的运动范围。图4-10中分别画出了各类机器人的工作空间，

15、其中直角坐标机器人的工作空间是一个矩形空间，圆柱坐标机器人的工作空间是一圆柱体，而球坐标机器人的工作空间是一个球体。(3) 提取重力。机器人提取的重力是反映其负载能力的一个参数，根据提取重力的不同，可将机器人大致分为： 微型机器人，提取重力在10 N以下； 小型机器人， 提取重力为1050 N； 中型机器人， 提取重力为50300 N； 大型机器人， 提取重力为300500 N； 重型机器人，提取重力在500 N以上。目前实际应用机器人一般为中、小型机器人。 (4) 运动速度。 运动速度影响机器人的工作效率，它与机器人所提取的重力和位置精度均有密切的关系。运动速度高，机器人所承受的动载荷增大，

16、必将在加减速时承受较大的惯性力，影响机器人的工作平稳性和位置精度。就目前的技术水平而言，通用机器人的最大直线运动速度大多在1000 mm/s以下。 (5) 位置精度。 位置精度是衡量机器人工作质量的又一技术指标。位置精度的高低取决于位置控制方式以及机器人运动部件本身的精度和刚度，此外还与提取重力和运动速度等因素有密切的关系。 5. 工业机器人的机械结构1) 工业机器人的手部结构工业机器人的手部是直接用于抓取和握紧(或吸附)工件或夹紧专用工具进行操作的部件。它安装在机器人手臂的前端，具有模仿人手动作的功能。 由于被握持工件的形状、尺寸、质量、材料性能以及表面形状不同，故工业机器人的手部结构多种多

17、样，大部分手部结构都是根据特定的工作要求而专门设计的，它们不仅结构形式不完全相同，其工作原理也并不一样。如按握持工件的原理分，机器人的手部可大致分为夹持式和吸附式两大类。 夹持式手部是利用夹钳的开闭来夹紧和抓取工件的，按其结构又分为两指或多指、回转和平移、外夹和内撑等多种形式。 吸附式手部又分为气吸式和磁吸式： 气吸式手部利用真空吸力及负压吸力吸持工件，它适用于抓取薄片工件，通常吸盘由橡胶或塑料制成；磁吸式手部利用电磁铁和永久磁铁的磁场力吸取具有磁性物质的小五金工件。 除此之外，在机器人腕部可直接安装被视为特殊手部的专用工具，如焊枪、喷枪、电动扳手、电钻等。 图4-12 机器人手部的结构类型

18、2) 手臂的机械结构手臂是机器人机械结构的重要部件，它具有前后伸缩、上下升降、左右摆动或左右回转等运动功能。机器人手臂由大臂和小臂组成，小臂只完成伸缩运动，大臂完成回转、升降或上下摆动运动。机器人的大臂与机座连在一起，小臂前端装有手腕和手部。若没有手腕，可在手臂前端直接安装手部。 手臂是支持手指和手腕部分的机构，它不仅承受被抓取工件的物重，而且承受手部、手腕和手臂自身的重量。 它的结构性能、工作范围、承载能力和动作精度直接影响机器人的工作性能。 因此，必须根据机器人的抓取物重、运动方式、自由度数和运动速度等要求来设计选择手臂的结构形式。 机器人手臂有不同的结构形式和驱动方法。常见的驱动方式有气

19、压驱动、液压驱动、电力驱动以及复合驱动方式等。常用的运动形式和传动机构有：(1) 直线运动机构包括直线运动液(气)压缸、丝杆螺母机构、直线电动机、链传动、直线液(气)压缸加齿轮齿条机构、丝杆螺母加花键导向机构等。 (2) 回转运动机构包括叶片式摆动液(气)压缸、直线液(气)压缸加齿轮齿条机构、回转液(气)压缸加行星机构、直线液(气)压缸加链条链轮机构、摆动直线液(气)压缸加摆杆机构等。 3) 手腕的机械结构手腕是连接手部和手臂的部件，起着调整和改变手部方位的作用(见图4-13)。然而不是所有的机器人都有手腕部分。手腕的设置增加了手臂的负荷，影响机器人的抓取能力和惯性矩。在设计机器人手腕时应考虑

20、如下的两个原则：(1) 凡是能由臂部完成的动作，尽量不选取腕部，以使机器人结构简单、制造方便，降低成本且减轻重量，改善机器人的动力学性能。 (2) 在不得不使用手腕时，应使腕部的结构在保证动作要求下尽量简单、紧凑和小巧。机器人手腕的设计首先应确定所要求的运动和动作。手腕动作一般是在手臂动作确定之后，根据工件的上下料要求进行确定的。手臂完成不了的动作由手腕来完成，或同时考虑和分配手臂、手腕共同担负的动作。 手腕的机械结构是根据它的运动要求来确定的。对于手腕的回转运动，多采用回转液(气)压缸或直线液(气)压缸加齿条的结构形式。 6. 工业机器人的控制系统1) 机器人控制系统的组成机器人控制系统的组

21、成如图4-14所示。 (1) 控制计算机：控制系统的调度指挥机构，一般为微型机，微处理器有32位、64位等，如奔腾系列CPU以及其他类型的CPU。 (2) 示教盒：设定示教机器人的工作轨迹和参数以及所有人机交互操作，拥有自己独立的CPU及存储单元，与主计算机之间以串行通信方式实现信息交互。 (3) 操作面板：由各种操作按键、状态指示灯构成，只完成基本操作功能。(4) 存储设备：存储机器人工作程序的外围存储器，分为硬盘和软盘两大类。(5) 数字和模拟量输入输出：各种状态和控制命令的输入或输出设备。(6) 打印机接口：记录需要输出的各种信息。(7) 传感器接口：用于信息的自动检测，实现机器人柔性控

22、制，一般为力觉、触觉和视觉传感器。 (8) 轴控制器：完成机器人各关节位置、速度和加速度的控制。(9) 辅助控制设备：用于配合机器人工作的辅助控制设备，如手爪变位器等。(10) 通信接口：实现机器人和其他设备的信息交换，一般分为串行接口和并行接口。(11) 网络接口：通过网络连接实现更多扩展功能。 2) 机器人的编程语言及其分类描述机器人运动的语言叫做机器人语言(Robot Language)。以机器人语言为线索，利用机器人语言对机器人编程，可实现对机器人及其周边装置的控制。机器人语言是一种在人与机器人之间记录信号或交换信息的程序语言。从不同的方面考虑，机器人语言有多种分类方法，通常人们根据作

23、业描述水平将其分为三级。 (1) 动作级。 动作级语言以机器人的运动作为描述的中心，由一系列命令组成，一般一个命令对应一个动作，语言简单，易于编程，其缺点是不能进行复杂的数学运算。 (2) 对象级。 对象级语言是以描写操作物之间的关系为中心的语言。 (3) 任务级。 任务级语言是比较高级的机器人语言，这类语言允许使用者对工作任务要求达到的目标直接下命令，不需要规定机器人所做的每一个动作的细节，只要按某种原则给出最初的环境模型和最终的工作状态，机器人即可自动进行推理计算，最后生成机器人的动作。 7工业机器人的应用1) 在摩托车行业中的应用海南新大洲摩托车厂用4台弧焊机器人工作站完成新大洲50系列

24、摩托车的车架焊接。该生产线自1998年3月投入运行以来，运行良好，性能稳定。南京金城机械有限公司在其125-7D车架的生产线上使用了7台机器人用于焊接和切割，提高了产品的一致性。 2) 在电子、家电行业中的应用机器人的应用改变了韵声集团八音琴全靠手工装配的历史，提高了企业形象，积累了经验，培养了人才，为企业的下一步发展打下了基础。3) 在石化行业中的应用哈工大博实公司自主开发的“自动包装机器人码垛生产线”应用于大庆石化公司10万吨/年聚丙烯生产装置，全线实现了自动运行， 动作平稳可靠，运行速度快，称重精度高，缝口位置准确，码垛垛形整齐。 4) 在采矿业中的应用采矿业是一种劳动条件相当恶劣的生产

25、行业，根据井下作业的特殊条件和特点，机器人主要应用在以下几个方面：(1) 特殊煤层采掘机器人目前，一般煤矿都用综合机械化采煤机采煤，但对于薄煤层这类特殊情况，运用综合机械化采煤机采煤就很不方便，有时甚至是不可能的，而人工采煤作业又十分艰苦和危险，但如果舍弃薄煤层，又会造成资源的极大浪费。因此，采用遥控机器人进行特殊煤层的采掘是最佳的方法。这种采掘机器人应该能拿起各种工具，比如高速转机、电动机和其它采爆器械等，并且能操作这些工具。这种机器人的肩部应装有强光源和视觉传感器，这样能及时将采区前方的情况传送给操作人员。 (2) 凿岩机器人。这种机器人可以利用传感器来确定巷道的上缘，这样就可以自动瞄准巷

26、道缝，然后把钻头按规定的间隔布置好，钻孔过程用微机控制，随时根据岩石硬度调整钻头的转速、力的大小以及钻孔的形状，这样可以大大提高生产率，人只要在安全的地方监视整个作业过程就行了。(3) 井下喷浆机器人。井下喷浆作业是一项繁重且危害人体健康的作业，目前这种作业主要由人操作机械装置来完成，缺陷很多。采用喷浆机器人不仅可以提高喷涂质量，也可以将人从恶劣和繁重的作业环境中解放出来。 (4) 瓦斯、地压检测机器人。瓦斯和冲击地压是井下作业中的两个不安全的自然因素，一旦发生突然事故，则相当危险，后果十分严重。瓦斯和冲击地压在形成突发事故之前都会表现出种种迹象，如岩石破裂等。采用带有专用新型传感器的移动式机

27、器人连续监视采矿状态，可以及早发现突发事故的先兆，采取相应的预防措施。此外，在食品工业、核工业等行业中也已经开始广泛使用机器人来代替一些手工作业。 2.5.2 点焊机器人 (1)点焊机器人的应用范围 汽车工业是点焊机器人一个典型的应用领域。一般装配每台汽车车体大约需要完成3000一4000个焊点，而其中的60%是由机器人完成的。在有些大批量汽车生产线上，服役的机器人台数甚至高达150台。 引人机器人会取得下述效益: a.改善多品种混流生产的柔性; b. 提高焊接质量并提高生产率; c. 把工人从恶劣的作业环境中解放出来。 今天，机器人已经成为汽车生产行业的支柱装备。 (2)点焊机器人的性能要求

28、 最初，点焊机器人只用于增强焊作业 (往己拼接好的工件上增加焊点)。后来为了保证拼接精度，又让机器人完成定位焊作业。这样点焊机器人逐渐被要求具有更全的作业性能。 具体来说有: a.安装面积小，工作空间大; b.节距的多点定位 (例如每0.3一0.4S移动30一50mm节距后定位); c.定位精度高 (+0.25mm)，以确保焊接质量; d.持重大 (60一150kgf)，以便携带内装变压器的焊钳; f.示教简单，节省工时 g.安全可靠性好。1牛顿(N)=0.225磅力(lbf)=0.102千克力(kgf). (3) 点焊机器人的分类 在驱动形式方面，由于电伺服技术的迅速发展，液压伺服在机器人中

29、的应用逐渐减少，甚至大型机器人也在朝电机驱动方向过渡。随着微电子技术的发展，机器人技术在性能、小型化、可靠性以及维修等方面的进步日新月异。 在机型方面尽管主流仍是多用途的大型六轴垂直多关节型机器人，但是出于机器人加工条件的需要，一些汽车制造厂家也在进行开发立体配置的3一5轴小型专用机器人的尝试。 (4)典型点焊机器人的规格 以持重120kgf，最高速度4m/s的六轴垂直多关节机器人为例，这是一种典型的点焊机器人，可胜任大多数本体装配工序的点焊作业。 2.5.3 装配机器人（1）装配机器人（装配单元、装配线）水平多关节型机器人是装配机器人的典型代表。它共有4个自由度:两个回转关节，上下移动以及手

30、腕的转动。最近开始在一些机器人上配备各种可换手，以增加通用性。手爪主要有电动手爪和气动手爪两种形式气动手爪相对来说比较简单，价格便宜，因而在一些要求不太高的场合用得比较多。电动手爪造价比较高，主要用在一些特殊场合 带有传感器的装配机器人可以更好地顺应对象物进行柔软的操作。装配机器人经常使用的传感器有视觉传感器、触觉传感器、接近觉传感器和力传感器等。 视觉传感器主要用于零件或工件的位置补偿，零件的判别、确认等。 触觉和接近觉传感器一般固定在指端，用来补偿零件或工件的位置误差，防止碰撞等。 力传感器一般装在腕部，用来检测腕部受力情况，一般在精密装配或去飞边一类需要力控制的作业中使用。 （2） 装配

31、机器人的周边设备 机器人进行装配作业时，除机器人主机、手爪、传感器外，零件供给装置和工件搬运装置也至为重要。无论从投资额的角度还是从安装占地面积的角度，它们往往比机器人主机所占的比例大。周边设备常由可编程控制器控制，此外一般还要有台架、安全栏等。 零件供给器 零件供给器的作用是保证机器人能逐个正确地抓取待装配零件，保证装配作业正常进行。给料器 用振动或回转机构把零件排齐，并逐个送到指定位置。托 盘 大零件或易磕碰划伤的零件加工完毕后一般应码放在称为托盘的容器中运输，托盘装置能按一定精度要求把零件送到给定位置，然后再由机器人一个一个取出。输送装置 在机器人装配线上，输送装置承担把工件搬运到各作业

32、地点的任务，输送装置中以传送带居多。输送装置的技术问题是停止精度、停止时的冲击和减速振。减震器可用来吸收冲击能。 2.5.4 喷涂机器人 (painting robot) 喷涂机器人广泛用于汽车车体、家电产品和各种塑料制品的喷涂作业。 喷涂机器人在使用环境和动作要求上有如下的特点: 工作环境包含易爆的喷涂剂蒸气; 沿轨迹高速运动，途经各点均为作业点; 多数和被喷涂件都搭载在传送带上，边移动边喷涂，所以它需要一些特殊性能。 喷涂机器人通常有液压喷涂机器人和电动喷涂机器人两类。 (1)液压喷涂机器人 机器人的结构为六轴多关节型，工作空间大，腰回转采用液压马达驱动，手臂采用油缸驱动。手部采用柔性用腕

33、结构，可绕臂的中心轴沿任意方向做110弯曲，而且在任意弯曲状态下可绕腕中心轴扭转420。由于腕部不存在奇异位形，所以能喷涂形态复杂的工件并具有很高的生产率。 关键技术： 高精度伺服控制技术 在补偿臂姿态、变速变化引起的惯性矩变化的位置反馈回路中采用可变PID控制;在速度反馈系统中进行可变P控制，以补偿作业中喷涂速度可能发生的大幅度的变化;实施加减速控制，以防止在运动轨迹的拐点产生振动。液压系统的限速措施 用遥控操作进行示教和修正时，需要操作者靠近机器人作业。为了安全起见，不但应在软件上采取限速措施，而且在硬件方面应加装限速液压回路。 防爆技术 喷涂机器人主机和操作板必须满足本质防爆安全规程的有

34、关规定。(2)电动喷涂机器人 近年来，由于AC伺服电机的应用和高速伺服技术的迸步，在喷涂机器人中采用电驱动已经参展为可能。现阶段，电动喷涂机器人多采用耐压或内压防爆结构，限定在1级危险环境 (在通常条件下有生成危险气体介质之虞)和2级危险环境 (在异常条件下有生成危险气体介质之虞)下使用。 电动喷涂机器人一般也有六个轴，但工作空间大。在设计手臂时注意了减轻重量和简化结构，结果降低了惯性负荷，提高了高速动作的轨迹精度。 该机具有与液压喷涂机器人完全一样的控制功能。只是驱动改用AC伺服电机和相应的驱动电路，维修保养十分方便。 电动喷涂机器人采用所谓内压防爆方式，就是指往电气箱中人为地注人高压气体

35、(比易爆危险气体介质的压力高)的做法。在此基础上，如再采用无火花AC电机和无刷旋转变压器，则可组成安全性更好的防爆系统。 2.6 其他用途的工业机器人 搬运机器人 主要用于工厂中一些工序的上下料作业、拆垛和码垛作业等。这类机器人精度相对低一些，但负荷比较大，运动速度比较高。其机器人操作机多采用点焊或弧焊机器人结构，也有的采用框架式和直角坐标式结构形式。随着工厂自动化程度的不断提高和生产节拍的加快，搬运机器人使用得越来越多。 水切割机器人、激光加工机器人 它通过高压水和激光这种新的工具，对工件实施切割、焊接或者是金属材料的表面特殊处理，可以实现金属及其他材料的特殊加工。高压水切割的特点是其切缝处光滑，无需进行二次处理，并且避免了其他热加工手段带来的工件变形。激光加工则是充分利用了激光的特性，实现对工件的精密切割、钻孔、焊接以及表面热处理这些作业往往是传统的加工手段无法完成的。