机器人的组成一般包括哪些丨机器人一般是由哪些组成的

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机器人的组成有哪些？

图1. 码垛机器人

机器人作为一个完成的系统，一般由如下部件构成：

1.机械手或移动车

这是机器人的主体部分。由连杆、活动关节及其他部件构成。如果没有其他部件，仅机械手本身并不是机器人（见图1）。

2.末端执行器

它是连接在机械手最后一个关节（手）上的部件。它一般用来抓取物体，与其他机构连接或执行其他需要的任务（见图1）。机器人制造商一般不设计或出售末端执行器，多数情况下，他们只提供一个简单的夹持器。一般来说，机器人手部都备有能连接专用末端执行器的接口，这些末端执行器是为某种用途专门设计的。末端执行器的设计通常由公司工程师或外面的顾问来完成，这些末端执行器安装在机器人上以完成给定环境中的任务。焊枪、喷枪、涂胶装置及部件处理的专用器具等是少数几个可能的末端执行器的例子。大多数情况下末端执行器的动作由机器人控制器直接控制，或将机器人控制器的信号传送到末端执行器自身的控制装置（如可编程逻辑控制器）。

3.驱动器

驱动器是机械手的"肌肉"。控制器将控制信号传送到驱动器，驱动器再控制机器人关节和连杆的运动。常见的驱动器有伺服电机、步进电机、汽缸及液压缸等，也还有一些用于某些特殊场合的新型驱动器。驱动器受控制器的控制。

4.传感器

传感器用来收集机器人内部状态的信息或用来与外部环境进行通信。像人一样，机器人控制器也需要知道每个连杆的位置才能知道机器人的总体构型。即使当你早晨醒来时没有睁眼或处在完全的黑暗中，也会知道胳膊和腿在哪里，这是因为肌腱内的码垛机器中枢神经系统中的神经传感器将信息反馈给了人的大人机械手及它的末端执行器脑。大脑利用这些信息来测定肌肉伸缩程度，进而确定胳膊和腿的状态。机器人也同样如此，集成在机器人内的传感器将每个关节和连杆的信息发送给控制器，于是控制器就能确定机器人的当前构型状。就像人有视觉、触觉、听觉、味觉和语言功能一样，机器人也常配有许多外部传感器，如视觉系统、触觉传感器、语言合成器等，以使机器人能与外界进行控制器机器人控制器与人的小脑十分相似，虽然小脑的功能没有人的大脑功能强大但它却控制着人的运动。

5.机器人控制器

从计算机（系统的大脑）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。假如要求机器人从箱柜里取出一个零件那么它的第一个关节角度必须是35°。如果关节不在这个角度，控制器就会发送信号给驱动器，驱使它运动，这个过程可能是发送电流给电机、发送气流给汽缸或发送信号给液压伺服阀。然后它还能通过固定在关节上的反馈传感器（电位器或编码器等）测量关节变化的角度当关节达到了指定的值，信号就会停止。在更复杂的机器人中，机器人的速率和受力也都由制器控制。

6.处理器

处理器是机器人的大脑，用来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，并且监督控制器与传感器协调动作。处理器通常就是台计算机，只不过是一种专用计算机。它也需要有操作系统、程序和像监视器那样的外部设备等，而且具有同样的局限性和功能。在一些系统中，控制器和处理器集中在一个单元中，而在有些系统中它们是分开的。甚至在一些系统中，控制器是由制造商提供，而处理器由用户提供。

7.软件

用于机器人的软件大致分为三部分。第一部分是操作系统，用来操作处理器；第二部分是机器人软件，根据机器人的运动方程计算每个关节的必要动作，这些信息是要传送到控制器的。这种软件有多种级别，即从机器语言到现代机器人使用的复杂高级语言不等；第三部分是面向应用的子程序集合和针对特定任务为机器人或外部设备开发的程序，这些特定任务包括装配、机器载荷、物料处理及视觉例程等。

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