什么是装配机器人?

[拼音]：zhuangpei jiqiren

[外文]：assembly robot

专门为装配而设计的机器人。与一般工业机器人比较，它具有精度高、柔顺性好、工作范围小、能与其他系统配套使用等特点。使用装配机器人可以保证产品质量，降低成本，提高生产自动化水平。

常用的装配机器人主要有可编程通用装配 *** 作手 (Programmable Universal Manipula-tor for Assembly）即 PUMA 机器人和平面双关节型机器人 (Selective Compliance Assembly Robot Arm)即SCARA 机器人两种类型。

美国 Unimation 公司1977年研制的PUMA是一种计算机控制的多关节装配机器人。一般有 5或6个自由度,即腰、肩、肘的回转以及手腕的弯曲、旋转和扭转等功能（图1）。其控制系统由微型计算机、伺服系统、输入输出系统和外部设备组成。采用VALⅡ作为编程语言,例如语句“APPRO PART，50”表示手部运动到PART上方50mm处。PART的位置可以键入也可示教。VAL具有连续轨迹运动和矩阵变换的功能。

大量的装配作业是垂直向下的,它要求手爪的水平(X，Y)移动有较大的柔顺性，以补偿位置误差。而垂直 (Z)移动以及绕水平轴转动则有较大的刚性,以便准确有力地装配。另外还要求绕Z 轴转动有较大的柔顺性，以便于键或花键配合。日本山梨大学研制出SCARA机器人,它的结构特点满足了上述要求（图2）。其控制系统也比较简单,如SR-3000机器人采用微处理机对θ1,θ2,Z 三轴（直流伺服电机）实现半闭环控制，对s 轴（步进电机）进行开环控制。编程语言采用与 BASIC相近的SERF。最新版本Level4具有坐标变换、直线和圆弧插补、任意速度设定、以文字命名的子程序以及检错等功能。SCARA机器人是目前应用较多的类型之一。

装配机器人的大量作业是轴与孔的装配，为了在轴与孔存在误差的情况下进行装配，应使机器人具有柔顺性。主动柔顺性是根据传感器反馈的信息而从动柔顺心则利用不带动力的机构来控制手爪的运动以补偿其位置误差。例如美国Draper实验室研制的远心柔顺装置RCC(Remote Center Compliance device)（图3）,一部分允许轴作侧向移动而不转动,另一部分允许轴绕远心（通常位于离手爪最远的轴端）转动而不移动，分别补偿侧向误差和角度误差，实现轴孔装配。

装配机器人主要用于各种电器制造（包括家用电器,如电视机、录音机、洗衣机、电冰箱、吸尘器）、小型电机、汽车及其部件、计算机、玩具、机电产品及其组件的装配等方面。