GBT 12643-1997.pdf
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1、G I 9 / T 1 2 6 4 3 一 1 9 9 7 前言 本标准等效采用国际标准I S O 8 3 7 3 : 1 9 9 4 。该标准是国际标准化组织I S O / T C 1 8 4 / S C 2 对原有的 I S O/ T R 8 3 7 3 : 1 9 8 8 复审后制定的。本标准根据该标准的技术内容对我国国家标准 G B / T 1 2 6 4 3 -9 0 工 业机器人术语和图形符号 进行了修订。并在词条的编写格式 七 与之一一对应。 在术语本身的表述上, 将I S O 8 3 7 3 中的同义词用分号“ ; ” 分隔开, 并用圆括号括起术语中可省略的 部分, 表示括号外
2、的术语可单独使用。 本标准最后的索引按英语字母排列, 但省略了对应的法语, 而列出 了汉语术语。 本标准和9 0 版相比, 删除了“ 图形符号” 的标题名称和内容以及附录A的机构简图。 9 。 版是参照采 用J I S 标准和I S O / T R 8 3 7 3 编制的, 因此本版与9 0 版在词条的术语名称、 定义和解释、 数量都有差别, 删除了 其他标准已有的通用术语, 增加了工业机器人专用术语, 并在释义上作了变动。 本标准从实施之日 起, 代替G B / T 1 2 6 4 3 -9 0 , 本标准的附录A是提示的附录。 本标准由中华人民共和国机械工业部提出。 本标准由全国工业自 动
3、化系统标准化技术委员会归口。 本标准主要起草单位: 机械工业部北京机械工业自 动化研究所, 哈尔滨工业大学。 本标准主要起草人: 胡景镶. 郝淑芬、 安永辰、 沈重重 G B / r 1 2 6 4 3 一 1 9 9 7 I S O前言 I S O( 国际标准化组织) 是各国标准化团体( I S O成员体) 组成的世界性联合组织。制定国际标准的 工作通常由I S O的技术委员会来完成。各成员团体对某技术委员会已 确立的标准项目 感兴趣, 均有权 参加该委员会的工作。 与I S O保持联系的各国际组织( 官方的和非官方的) 也可参加有关工作。 在电 技术标准化方面, I S O与国际电 工委员
4、会(Q E C ) 保持密切合作关系。 由技术委员会通过的国际标准草案交由成员体投票, 需取得至少参加投票的7 5 %的成员 体的同 意, 才能作为国际标准出版。 国际标准I S O 8 3 7 3 是由I S O / T C 1 8 4 “ 工业自 动化系统与集成” 技术委员 会的S C 2 “ 制造环境用机 器人” 分技术委员会制定的。 I S O 8 3 7 3 的第一版删除和替代I S O / T R 8 3 7 3 : 1 9 8 8 , 且是其技术修订版 本标准的附录A仅供参考。 G B / T 1 2 6 4 3 一 1 9 9 7 引言 本标准是描述在制造环境中进行作业的操作型
5、工业机器人( 在3 . 6 中给出了定义) 的词汇。.L 不是 词典, 确切地说, 它是最常用的一个术语表。并对这些术语作了简明的定义和解释。本标准按机器人上 要细目 把术语分成几个组。 I S O 8 3 7 3 是涉及操作型工业机器人的系列国际标准之一, 它们包括: I S O 9 2 8 3 : 1 9 9 0 操作型工业机器人 性能规范及其试验方法。 I S O 9 4 0 9 - 1 : 1 9 8 8 操作型工业机器人 机械接口第一部分: 圆形( A型) 。 I S O 9 7 8 7 : 1 9 9 0 操作型工业机器人 坐标系和运动。 I S O 9 9 4 6 : 1 9 9
6、 1 操作型工业机器人 特性表示。 I S O 1 0 2 1 8 : 1 9 9 2 操作型工业机器人安全。 I S O / I E C 9 5 0 6 - 3 : 1 9 9 1 制造报文规范 第三部分: 机器人专用报文系统。 中华 人 民 共 和 国 国 家 标 准 工业机器人词汇 G B / I 1 2 6 4 3 一 门 9 9 7 e q v I s o 8 3 7 3 : 1 9 9 4 代朴 C B / r1 2 6 4 3 , I n d u s t r i a l r o b o t s - V o c a b u l a r y 1 范围 本标准确定了在制造环境中作业的工
7、业机器人的相关术语。 2 3 1 用标准 今 下列标准所包含的条文, 通过在本标准中引用而构成为本标准的条文 本标准出版时. 所示版本均 为有效。所有标准都会被修订, 使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性 G B / T 1 2 6 4 2 -9 0 工业机器人 性能规范 G 川T 1 2 6 4 4 -9 0 工业机器人 特性表示 G B / T 1 2 6 4 5 -9 0 工业机器人 性能测试方法 G B / T 1 6 9 7 7 -1 9 9 7 工业机器人 坐标系和运动命名原则 3 通用术语 3 . 1 操作机 m a n i p u l a t o r 是 一 种机
8、器, 其机构通常是由一系列相互铰接或相对滑动的构件所组成。它通常有比个自由度 ( 5 . 4 ) , 用以抓取或移动物体( 工具或工件) 注: 它可由操作员( 3 - 1 6 ) , 可 编程控制器或某些逻辑系统( 如凸轮装置、 线路) 来控制 3 . 2 固定 顺序操作机 f ix e d s e q u e n c e m a n i p u l a t o r 只能按预先规定的运动模式去执行所给出的每步操作的操作机。若要更改运动模式 则必须进行 物理变更( 3 . 3 ) . 3 . 3 物理变更 p h y s i c a l a l t e r a t i o n 更换机械结构或控制
9、系统 注 不包括改变编程磁带和R O M等 3 . 4 可重复编程 r e p r o g r a m m a b l e 不进行物理变更( 3 . 3 ) 即可更改已编程的运动或辅助功能 3 . 5 多用 途 m u l t i p u r p o s e y 1 物理变更( 3 . 3 ) 后, 适用不同用途的能力。 3 . 6 ( 操作型) 工业机器人 ( m a n i p u l a t i n g ) i n d u s t r i a l r o b o t 某操作机( 3 - 6 ) 是自 动控制的, 可重复编程( 3 - 4 ) , 多用 途( 3 . 5 ) , 并可对三个
10、和三个以L 车 由 ( 5 . 3 ) 进 行编程。它可以是固定式或移动式。在工业自动化中使用 注I ; 机器人包括: 操作机( 含驱动器) ; 控制系统( 硬件和软件) 。 注 2 : “ ( 操作型) 工业机器人” 以 简称“ 机器人,o 国家技术监督局1 9 9 7 一 0 9 一 0 2 批准 1 9 9 5 一 0 4 一 0 1 实施 G B I/ T 1 2 6 4 3 一 1 9 9 7 3 . 7 控制系统 c o n t r o l s y s t e m 一 套具有逻辑控制和动力功能的系统. 能控制和监测机器人 机械结构, 并与环坡 设备和使用者) 进行通信 3 . 8
11、示教再现机器人 p l a y b a c k r o b o t : 录返机器人 r e c o r d p l a y b a c k r o b o t 是一种将任务程序( 6 . 1 . 1 ) 通过示教编程( 6 - 2 - 3 ) 输入并能b动复现该程序的机器人( 16 ) 19 离线编程机器人 o f f - l i n e p r o g r a m m a b l e r o b o t 机器人( 3 - 6 ) 能完成经离线编程( 6 - 2 - 4 ) 输入的任务程序( 6 . 1 门) , 且机器人运动学的算法足以执 行要求的操作 3 . 1 0 顺 序控制机器 人 s
12、 e q u e n c e d r o b o t 机器人( 3 - 6 ) 控制系统( 3 . 7 ) R使其运动以指定的次序依次逐轴进行, 一个动作完成后再进行 F 个动作。 3 . 1 1 轨迹 控制机器人 t r a j e c t o r y o p e r a t e d r o b o t 机器人( 3 . 6 ) 实施控制程序是按照指令对三个或更多的受控轴的运动进行控制, 而该指令对下个 要达到的位姿( 5 . 5 ) 规定了所要求的轨迹( 5 , 6 ) ( 通常是通过插补来达到的) 注: 为了生成预期的轨迹, 通常所有轴的运动速度都是变化的 11 2 适应机器人 a d
13、a p t i v e r o b o t 具有传感控制、 学习控制、 适应控制功能的机器人( 3 . 6 ) 。 3 . 1 3 移动机器人 m o b i l e r o b o t 载有为进行监测和运动所需的全部装置( 动力、 控制、 驱动) 的机器人( 3 . 6 ) 3 . 1 4 机器人系 统 r o b o t s y s t e m 系统由下列部分组成: 机器人( 3 . 6 ) ; 末端执行器( 4 . 1 1 ) ; 为使机器人完成任务所需的全部设备、 装置或传感器; 操纵和监测机器人、 设备或传感器的通信接口。 11 5 机器人学 r o b o t i c s 关于机器
14、人( 3 - 6 ) 设计、 制造和应用的一门学科。 3 . 1 6 操 作员 o p e r a t o r 指定从事机器人( 3 - 6 ) 或机器人系统( 3 . 1 4 ) 启动、 监控和停机等操作的人员 11 7 编程员 p r o g r a m m e r 指定进行任务程序( 6 - 1 - 1 ) 编制的人员。 注: 在6 . 2 中定义了各种编程方式。 11 8 安装 i n s t a ll a t i o n 机器人( 3 - 6 ) 安装就位, 并将其与驱动动力、 电源等进行连接 3 . 1 9 试运行 c o m m i s s i o n i n g 安装( 3 .
15、 1 8 ) 后, 设定和检查机器人系统( 3 门4 ) 并验证机器人功能的过程 4 机械结构 4 . 1 4 . 2 机器驱动器m a c h i n e a c t u a t o r 用于实现机器人( 3 - 6 ) 运动的动力机构 例如: 把电能、 液压能、 气动能转换成使机器人运动的马达 手臂 a r m ; 主关节轴 p r i m a r y a x e s Fh长形杆件组成的一组杆件( 4 - 6 ) 和主动关节的组合, 用以使手腕( 4 - 3 ) 定位 G B / T 1 2 6 4 3 一 1 9 9 7 4 , 3 手腕 w r i s t ; 副关节轴 s e c o
16、 n d a r y a x e s 在手臂( 4 . 2 ) 和末端执行器( 4 . 1 1 ) 之间的 组相互连接的杆件( 4 . 6 ) 和t 动关节, 用以支 承末端执 行器( 4 . 1 1 ) 并确定其位r . 和姿态 4 - 4 关节结构。 r t i c u l a t e d s t r u c t u r e rl j 成手臂( 4 . 2 ) 和手腕( 4 . 3 ) 的一组杆件( 4 . 6 ) 1 A 关节 4 , 5 构形c o n f i g u r a t i o n 组关节位移值, 其数据个数等于主关节轴( 4 . 2 ) 数, 它能完全确定手臂( 4 - 2
17、 ) 在任何时刻的位移 值 4 . 6 杆件l i n t: 保持各关节I F7 固定关系的刚体 47 关节 j o i n t s 4 . 7 . 1 棱柱关节 p r i s m a t i c j o i n t ; 滑动关节 s l i d i n g j o i n t 是两杆件( 4 - 6 ) 间的组件, 能使其中一件相刘干另 一 件作直线运动 4 . 7 . 2 回转关节 r o t a r y j o i n t ; 旋转关节 r e v o l u t e ,j o i n t 是连接两杆件的组件. 能使其中件相对 J 几 另一件绕固定轴线转动 4 , 7 . 3 分布关节
18、 d i s t r i b u t e d j o i n t ; 圆柱关节 c y l i n d r i c a l j o i n t 两杆件( 4 , 6 ) 间的组件. 能使其中 一 件相对I 另一件移动和/ 或绕一 移动轴线转动 4 . 7 . 4 球关节 s p h e r i c a l j o i n t 两杆件( 4 - 6 ) 间的组件, 能使其中一 件相对于另一件在二个自由度( 5 . 4 ) t . 绕 一 固定点转动 4 . 8 机座b a s e 是平台或构架, 关节结构( 4 . 4 ) 的第一构件的原点置于其卜 4 . 9 机座安装 面 b a s e m
19、o u n t i n g s u r f a c e 机器人( 3 - 6 ) 与其支承体间的连接表面。 4 . 1 0 机械接El me c h a n i c a l i n t e r f a c e 位于关节结构( 4 . 4 ) 的末端, 用于 安装末端执行器( 4 门拍的界面 4 . 1 1 末端执行器e n d e f f e c t o r 为使机器人( 3 - 6 ) 完成其任务而专门设计并安装在机械接口( 4 . 1 0 ) 处的装皆 例如: 灾持器、 扳手、 焊枪、 喷枪等。 4 . 1 2 末端执行器连接装置 e n d e f f e c t o r c o u p
20、 l i n g d e v i c e 位 F - 关节结构( 4 - 4 ) 末端的法兰和把末端执行器( 4 . 1 1 ) 固定在关节结构端部的锁紧装粉I x 附件 4 . 1 3末 端执行器自 动更换 装置 a u t o m a t i c e n d e f f e c t o r e x c h a n g e r 位于机器人( 3 . 6 ) 机械接 1 ( 4 . t o ) 和末端执行器( 4 . 1 1 ) 之间能自 动更换末端执行器的连接装片 4 . 1 4 夹持器 g r i p p e r 供抓取和握持用的末端执行器( 4 . 1 1 ) 4 . 1 5 机械结构类
21、型 t y p e s o f m e c h a n i c a l s t r u c t u r e 4 . 1 5 . 1 直角坐标机器人r e c t a n g ul a r r o b o t ; 笛卡儿坐标机器人 c a r t e s i a n r o b o t 机器人( 3 . 6 ) 的手臂( 4 . 2 ) 具有三个棱柱关节( 4 . 7 . 1 ) . 其轴线按直角坐标配i i i 例如: 龙门机器人( 见图A1 ) 4 1 5 . 2 圆柱坐标机器人 c y l i n d r i c a l r o b o t 机器人( 3 . 6 ) 手臂( 4 - 2 )
22、 至少有 一 个回转关节( 4 . 7 . 2 ) 和一个棱柱关节( 4 . 7 . 1 ) . 其轴线按G !7 f . 坐标配;., 飞 主:见图 八z 4 . 1 5 . 3 极坐标机器人 p o l a r r o b o t ; 球坐标机器人 s p h e r i c a l r o b o t G B / T 1 2 6 4 3 一1 9 9 7 机器人( 3 - 6 ) 手臂有两个回转关节( 4 - 7 - 2 ) 和一个棱柱关节( 4 . 7 . 1 ) , 其轴线按极坐标配X-. 注: 见图A 3 . 4 . 1 5 . 4 摆动机器人 p e n d u l a r r
23、o b o t 极坐标机器人( 4 . 1 5 . 3 ) , 其结构含有一个万向节转动组件 注: 见图 A 4 巴 4 . 1 5 . 5 拟人机器人 a n t h r o p o m o r p h i c r o b o t ; 关节机器人 a r t i c u l a t e d r o b o t 机器人( 3 . 6 ) 手臂( 4 - 2 ) 具有三个回转关节( 4 - 7 - 2 ) . 注: 见图A S 4 . 1 5 . 6 S C A R A机器人S C A R A r o b o t 机器人( 3 . 6 ) 具有两个平行的回转关节( 4 - 7 - 2 ) , 以
24、便在所选择的平面内提供柔顺性 注 S C A R A是山S e l e c t i v e l y C o m p l i a n t A r m f o r A s s e m b l y 的第一字母组成。 4 . 1 5 . 7 脊柱式机器人 s p i n e r o b o t 机器人( 16 ) 手臂( 4 - 2 ) 是由两个或更多的球关节( 4 . 7 . 4 ) 组成。 4 . 1 5 . 8 并联机器人 p a r a l l e l r o b o t 机器人( 3 . 6 ) 手臂( 4 . 2 ) ( 主关节轴) 具有三个平行的棱柱关节( 4 - 7 - 1 ) 5 几
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