第一讲：桁架式机器人概论•第一节：桁架式机器人组成桁架式机器人由多维直线导轨搭建而成。直线导轨由精制铝型材、齿型带、直线滑动导轨和伺服电机等组成。作为运动框架和载体的精制铝型材其截面形状通过有限元分析法来优化设计，生产中的精益求精确保其强度和直线度。采用轴承光杠和直线滑动导轨作为运动导轨。运动传动机构采用齿型带，齿条或滚珠丝杠。桁架式机器人的空间运动是用三个相互垂直的直线运动来实现的、。由于直线运动易于实现全闭环的位置控制，所以，桁架式机器人有可能达到很高的位置精度（pm级）。但是，这种桁架式机器人的运动空间相对机器人的结构尺寸来讲，是比较小的。因此，为了实现一定的运动空间，桁架式机器人的结构尺寸要比其他类型的机器人的结构尺寸大得多。桁架式机器人的工作空间为一空间长方体。桁架式机器人机械手主要由3个大部件和个电机组成：（1）手部，采用丝杆螺母结构，通过电机带动实现手抓的张合。（）腕部，采用一个步进电机带动蜗轮蜗杆实现手部回转90°~180°（3）臂部，采用滚珠丝杠，电机带动丝杆使螺母在横臂上移动来实现手臂平动，带动丝杆螺母使丝杆在直臂上移动实现手臂升降。•第二节：桁架式机器人直线驱动系统X、Y、Z轴的直线运动为电机通过减速器驱动齿轮（同步带轮）带动横梁、竖梁上固定的齿条（同步带），从而驱动移动部件沿高精度滚动直线导轨运动。龙门式机器人工作性能中位置精度和运动精度是两个重要指标，前者决定龙门式机器人能否符合精度要求进行工作，后者直接关系到龙门式机器人能否适应生产节拍的要求。为了满足这二项要求，应解决好龙门式机器人平稳工作这一基本要求。影响工作平稳性的因素，除了结构刚性和抗震性等因素外，主要是运动部件的加速度和质量两个方面，运动部件的质量越大、加速度越高，将会导致振动和冲击越强烈。为此我们采用进口电机及减速器，保证传递运动精度及平稳性,并通过优化设计减轻部件重量，采用合理的加速度，对于轻型机器人我们选用铝型材作为横梁和竖梁来进一步减轻重量。高精度齿轮齿条加上高精度滚动直线导轨，消除运动传动链的间隙，增加系统刚性，减轻冲击能量，保证了位置精度和运动精度。•第三节：桁架式机器人的直线定位单元直线定位单元是桁架式机器人核心元件。为了降低桁架式机器人的成本，缩短产品的研发周期，增加产品的可靠性、提高产品性能，机器人制造商已将桁架式机器人模块化，而直线定位单元（系统）则是模块化的最典型的产品。直线定位单元一个完整的定位单元（系统）由几部分组成：1、定位体型材：作为轨道的安装支撑部分，该型材不同于一般的框架型材，它要求非常高的直线度，平面度。2、运动轨道：安装在定位体型材上，直接支撑运动的滑块。一个定位体型材（系统）上,可能安装一根运动轨道，也可能安装多根运动轨道，轨道的特性及数量直接影响定位单元（系统）的力学特性。组成定位系统的轨道种类很，通用的有直线滚珠轨道，直线圆柱钢轨道。3、运动滑块：由负载安装板、轴承架、滚轮组（滚珠组）、除尘刷、润滑腔、密封盖组成。运动滑块与轨道通过滚轮或滚珠藕合在一起。实现运动的导向。4、传动元件：通用的传动元件有同步带、齿形带、丝杠/滚珠丝杠、齿条、直线电机等。、轴承及轴承座：用于安装传动元件及驱动元。•第四节：桁架式机器人控制系统在上下料过程中要与机床工作台运动及卡盘张紧等精确协调,严格按信号流顺序来控制上下料过程。在放下加工好的零件和取要加工的新零件时也必须与其配套的设施精确同步协调。这里的到位和离开等开关信号要高质量高可靠，必须以安全为主，确保每个步骤能够合理衔接，控制系统的信号扑捉速度要快。数控系统和数控机床，步进电机，伺服电机，气动手爪等相关产品，可在短时间内对各个运动节拍进行合理安排和设计，保证上下料机器人高效、协调、安全、长期可靠地工作。为实现机器人的灵活多变的运动功能、迅速的反应处理功能，机器人必须要有一个大脑——控制系统。控制系统的功能是发出运动指令、处理数据、判断运动等，它可以根据编号的程序时时发出控制指令、时刻接受反馈信号、时刻判断处理信息。控制系统示意...
