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1）碳素结构钢和合金结构钢 这类材料强度好，特别是合金结构钢，其强度增大了4～5倍，弹性模量E大，抗变形能力强，是应用*广泛的材料。
2）铝、铝合金及其他轻合金材料 这类材料的共同特点是重量轻，弹性模量E并不大，但是材料密度小，故E/ρ之比仍可与钢材相比。有些稀贵铝合金的品质得到了更明显的改善，例如添加3.2％(重量百分比)锂的铝合金，弹性模量增加了14％，E/ρ比增加了16％。
3）纤维增强合金 这类合金如硼纤维增强铝合金、石墨纤维增强镁合金等，其E/ρ比分别达到11.4×107和8.9×107。这种纤维增强金属材料具有非常高的E/ρ比，但价格昂贵。
4）陶瓷 陶瓷材料具有良好的品质，但是脆性大，不易加工，日本已经试制了在小型高精度机器人上使用的陶瓷机器人臂样品。
5）纤维增强复合材料 这类材料具有极好的E/ρ比，而且还具有十分突出的大阻尼的优点。传统金属材料不可能具有这么大的阻尼，所以在高速机器人上应用复合材料的实例越来越多。
6）粘弹性大阻尼材料 增大机器人连杆件的阻尼是改善机器人动态特性的有效方法。目前有许多方法用来增加结构件材料的阻尼，其中适合机器人采用的一种方法是用粘弹性大阻尼材料对原构件进行约束层阻尼处理。
四、工业机器人的控制系统
1、机器人的控制系统
1、机器人的控制系统
“控制”的目的是使被控对象产生控制者所期望的行为方式。 .“控制”的基本条件是了解被控对象的特性。 “实质”是对驱动器输出力矩的控制。
2、机器人示教原理
机器人的基本工作原理是示教再现；示教也称导引，即由用户导引机器人，一步步按实际任务操作一遍，机器人在导引过程中自动记忆示教的每个动作的位置、姿态、运动参数/工艺参数等，并自动生成一个连续执行全部操作的程序。完成示教后，只需给机器人一个启动命令，机器人将精QUE地按示教动作，一步步完成全部操作。
3、机器人控制的分类
1）按照有无反馈分为：开环控制、闭环控制；开环精QUE控制的条件：精QUE地知道被控对象的模型，并且这一模型在控制过程中保持不变。
2）按照期望控制量分为：位置控制，力控制，混合控制 ；位置控制分为：单关节位置控制（位置反馈，位置速度反馈，位置速度加速度反馈）、多关节位置控制、多关节位置控制分为分解运动控、集中控制；力控制分为：直接力控制、阻抗控制、力位混合控制；
3）智能化的控制方式：模糊控制、自适应控制、*优控制、神经网络控制、模糊神经网络控制 、专家控制以及其他；
4、控制系统硬件配置及结构
由于机器人的控制过程中涉及大量的坐标变换和插补运算以及较低层的实时控制，所以，目前的机器人控制系统在结构上大多数采用分层结构的微型计算机控制系统，通常采用的是两级计算机伺服控制系统。
1）具体流程：
主控计算机接到工作人员输入的作业指令后，首先分析解释指令，确定手的运动参数。
然后进行运动学、动力学和插补运算，得出机器人各个关节的协调运动参数。这些参数经过通信线路输出到伺服控制级，作为各个关节伺服控制系统的给定信号。关节驱动器将此信号D/A转换后驱动各个关节产生协调运动。 传感器将各个关节的运动输出信号反馈回伺服控制级计算机形成局部闭环控制，从而更加精QUE的控制机器人手部在空间的运动。
2）基于PLC的运动控制两种控制方式：
a.利用PLC的某些输出端口使用脉冲输出指令来产生脉冲驱动电机，同时使用通用I/O或者计数部件来实现电机的闭环位置控制。
