示教再现机器人是一种能够重复再现预先通过示教编程存储的作业程序的机器人系统。这种机器人的基本组成部分包括机器人本体、执行机构、控制系统以及示教盒。
结构原理
示教再现机器人的结构形式多样,其中多关节型因其占地小、活动范围广、速度快等特点,逐渐成为主流。执行机构的发展趋势是从液压驱动转向全电动。示教再现(Teaching/Playback)方式使得机器人具备了通用性和灵活性。其控制系统的核心功能包括外部环境感知、记忆、位置控制、加减速控制、反复动作指定、条件和非条件跳转以及外部设备控制等。这些功能通常是通过微处理器系统的软件和硬件相结合的方式实现的。控制方式主要有点位控制和连续轨迹控制两类。
工作原理
示教再现机器人的编程过程可以通过实时在线示教程序来实现,机器人本身则依靠记忆来不断重复再现所学的操作。这种方式可以使用多种方法来完成程序的编制,如人工引导机器人末端执行器、操作机械模拟装置或者使用示教盒来进行编程或运动控制。
发展历史
自20世纪50年代末至90年代,全球范围内广泛应用的第一代工业机器人大多属于示教再现型。在80年代前,常见的示教方式有人工引导末端执行器和机械模拟装置。随着技术的进步,20世纪80年代后期至90年代,工业机器人普遍具备了人工引导和示教盒示教两种功能,后者显著提高了控制精度和速度控制能力,同时也减轻了人工操作的负担。在中国,“七五”和“八五”期间研发的工业机器人也多数属于示教再现型。