機器人是如何工作的
來源:tanglin
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發布日期:2017-12-06
英語里“機器人”(Robot)這個術語來自于捷克語單詞robota,通常譯作“強制勞動者”。用它來描述大多數機器人是十分貼切的。世界上的機器人大多用來從事繁重的重復性制造工作。它們負責那些對人類來說非常困難、危險或枯燥的任務。
最常見的制造類機器人是機器臂。一部典型的機器臂由七個金屬部件構成,它們是用六個關節接起來的。計算機將旋轉與每個關節分別相連的步進式馬達,以便控制機器人(某些大型機器臂使用液壓或氣動系統)。與普通馬達不同,步進式馬達會以增量方式精確移動。這使計算機可以精確地移動機器臂,使機器臂不斷重復完全相同的動作。機器人利用運動傳感器來確保自己完全按正確的量移動。
這種帶有六個關節的工業機器人與人類的手臂極為相似,它具有相當于肩膀、肘部和腕部的部位。它的“肩膀”通常安裝在一個固定的基座結構(而不是移動的身體)上。這種類型的機器人有六個自由度,也就是說,它能向六個不同的方向轉動。與之相比,人的手臂有七個自由度。
一個六軸工業機器人的關節
人類手臂的作用是將手移動到不同的位置。類似地,機器臂的作用則是移動末端執行器。您可以在機器臂上安裝適用于特定應用場景的各種末端執行器。有一種常見的末端執行器能抓握并移動不同的物品,它是人手的簡化版本。機器手往往有內置的壓力傳感器,用來將機器人抓握某一特定物體時的力度告訴計算機。這使機器人手中的物體不致掉落或被擠破。其他末端執行器還包括噴燈、鉆頭和噴漆器。
工業機器人專門用來在受控環境下反復執行完全相同的工作。例如,某部機器人可能會負責給裝配線上傳送的花生醬罐子擰上蓋子。為了教機器人如何做這項工作,程序員會用一只手持控制器來引導機器臂完成整套動作。機器人將動作序列準確地存儲在內存中,此后每當裝配線上有新的罐子傳送過來時,它就會反復地做這套動作。