[工业机器人调研报告(精选多篇)] 什么是工业机器人技术

调研报告(工业机器人)连交通学信息工程学院0届科生毕业设计(论)实习(调研)报告调研报告 工业机器人概念工业机器人是面向工业领域多关节机械手或多由机器人

工业机器人是动执行工作机器装置是靠身动力和控制能力实现各种功能种机器。

它可以接受人类指挥也可以按照预先编排程序运行现代工业机器人还可以根据人工智能技术制定原则纲领行动。

工业机器人展现状与前景展望 工业机器人发展简史90年捷克作卡雷尔·培克其剧《罗萨姆万能机器人》早使用机器人词剧机器人“rb”这词是苦力即剧作笔下具有人外表特征和功能机器是种人造劳力。

它是早工业机器人设想。

0世纪0年代期机器人研究与发明得到了更多人关心与关。

50年代以美国橡树岭国实验室开始研究能搬运核原遥控操纵机械手如图0所示这是种主从型控制系统主机械手运动。

系统加入力反馈可使操作者获知施加力主从机械手有防护墙隔开操作者可通观察窗或闭路电视对从机械手操作机进行有效监视主从机械手系统出现机器人产生近代机器人设计与制造作了铺垫。

95年美国戴沃尔早提出了工业机器人概念并申请了专利。

该专利要是借助伺技术控制机器人关节利用人手对机器人进行动作示教机器人能实现动作记录和再现。

这就是所谓示教再现机器人

现有机器人差不多都采用这种控制方式。

959年台工业机器人美国诞生开创了机器人发展新纪元。

工业机器人特戴沃尔提出工业机器人有以下特将数控机床伺轴与遥控操纵器连杆机构接起预先设定机械手动作编程输入系统就可以离开人辅助而独立运行。

这种机器人还可以接受示教而完成各种简单重复动作示教程机械手可依次通工作任各位置这些位置序列全部记录存储器任执行程机器人各关节伺驱动下依次再现上述位置故这种机器人主要技术功能被称“可编程”和“示教再现”。

96年美国推出些工业机器人控制方式与数控机床致相似但外形主要由类似人手和臂组成。

出现了具有视觉传感器、能识别与定位工业机器人系统。

当今工业机器人技术正逐渐向着具有行走能力、具有多种感知能力、具有较强对作业环境适应能力方向发展。

目前对全球机器人技术发展有影响国是美国和日。

美国工业机器人技术综合研究水平上仍处领先地位而日生产工业机器人数量、种类方面则居世界首位。

3工业机器人构造与分类工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三基部分组成。

主体即机座和执行机构包括臂部、腕部和手部有机器人还有行走机构。

多数工业机器人有3~6运动由其腕部通常有~3运动由;驱动系统包括动力装置和传动机构用以使执行机构产生相应动作;控制系统是按照输入程序对驱动系统和执行机构发出指令信并进行控制

工业机器人臂部运动形式分四种。

直角坐标型臂部可沿三直角坐标移动;圆柱坐标型臂部可作升降、回和伸缩动作;球坐标型臂部能回、俯仰和伸缩;关节型臂部有多动关节。

工业机器人按执行机构运动控制机能又可分位型和连续轨迹型。

位型只控制执行机构由到另准确定位适用机床上下、焊和般搬运、装卸等作业;连续轨迹型可控制执行机构按给定轨迹运动适用连续焊接和涂装等作业。

工业机器人按程序输入方式区分有编程输入型和示教输入型两类。

编程输入型是将计算机上已编作业程序件通r3串口或者以太等通信方式传送到机器人控制柜。

示教输入型示教方法有两种种是由操作者用手动控制器(示教操纵盒)将指令信传给驱动系统使执行机构按要动作顺序和运动轨迹操演遍;另种是由操作者直接领动执行机构按要动作顺序和运动轨迹操演遍。

示教程工作程序信息即动存入程序存储器机器人动工作控制系统从程序存储器检出相应信息将指令信传给驱动机构使执行机构再现示教各种动作。

示教输入程序工业机器人称示教再现型工业机器人

具有触觉、力觉或简单视觉工业机器人能较复杂环境下工作;如具有识别功能或更进步增加适应、学习功能即成智能型工业机器人

它能按照人给“宏指令”选或编程序适应环境并动完成更复杂工作。

3 焊机器人焊接机器人具有性能稳定、工作空、运动速快和荷能力强等特焊接质量明显优人工焊接提高了焊作业生产率。

机器人主要用汽车整车焊接工作生产程由各汽车主机厂责完成。

国际工业机器人企业凭借与各汽车企业长期合作关系向各型汽车生产企业提供各类焊机器人单元产品并以焊接机器人与整车生产线配套形式进入国该领域占据市场主导地位。

随着汽车工业发展焊接生产线要焊钳体化重量越越65公斤焊机器人是目前汽车焊接常用种机器人

0年9月机器人研究所研制完成国首台65公斤级焊机器人并成功应用奇瑞汽车焊接车。

0年9月优化和性能提升二台机器人完成并顺利通验收该机器人整体技术指标已达到国外类机器人水平。

3弧焊机器人弧焊机器人主要应用各类汽车零部件焊接生产。

该领域国际型工业机器人生产企业主要以向成套装备供应商提供单元产品主。

公司主要从事弧焊机器人成套装备生产根据各类项目不行生产成套装备机器人单元产品也可向型工业机器人企业采购并组成各类弧焊机器人成套装备。

该领域公司与国际型工业机器人生产企业既是竞争亦是合作关系。

关键技术包括()弧焊机器人系统优化集成技术弧焊机器人采用交流伺驱动技术以及高精、高刚性rv减速机和谐波减速器具有良低速稳定性和高速动态响应并可实现免维护功能。

()协调控制技术控制机器人及变位机协调运动既能保持焊枪和工件相对姿态以满足焊接工艺要又能避免焊枪和工件碰撞。

(3)精确焊缝轨迹跟踪技术结合激光传感器和视觉传感器离线工作方式优采用激光传感器实现焊接程焊缝跟踪提升焊接机器人对复杂工件进行焊接柔性和适应性结合视觉传感器离线观察获得焊缝跟踪残余偏差基偏差统计获得补偿数据并进行机器人运动轨迹修正各种工况下都能获得佳焊接质量。

33激光加工机器人激光加工机器人是将机器人技术应用激光加工通高精工业机器人实现更加柔性激光加工作业。

系统通示教盒进行线操作也可通离线方式进行编程。

该系统通对加工工件动检测产生加工件模型继而生成加工曲线也可以利用数据直接加工。

可用工件激光表面处理、打孔、焊接和模具修复等。

关键技术包括()激光加工机器人结构优化设计技术采用围框架式体结构增作业围保证机器人精;()机器人系统误差补偿技术针对体化加工机器人工作空精高等要并结合其结构特采取非模型方法与基模型方法相结合混合机器人补偿方法完成了几何参数误差和非几何参数误差补偿。

(3)高精机器人检测技术将三坐标测量技术机器人技术相结合实现了机器人高精线测量。

()激光加工机器人专用语言实现技术根据激光加工及机器人作业特完成激光加工机器人专用语言。

(5)络通讯和离线编程技术具有串口、等络通讯功能实现对机器人生产线监控和管理;并实现上位机对机器人离线编程控制

3真空机器人真空机器人是种真空环境下工作机器人主要应用半导体工业实现晶圆真空腔室传输。

真空机械手难进口、受限制、用量、通用性强其成制约了半导体装备整机研发进和整机产品竞争力关键部件。

而且国外对国买严加审归属禁运产品目录真空机械手已成严重制约我国半导体设备整机装备制造“卡脖子”问题。

直驱型真空机器人技术属原始创新技术

关键技术包括()真空机器人新构型设计技术通结构分析和优化设计避开国际专利设计新构型满足真空机器人对刚和伸缩比要;()隙真空直驱电机技术涉及隙真空直接驱动电机和高洁净直驱电机开展电机理论分析、结构设计、制作工艺、电机材表面处理、低速矩控制、型多轴驱动器等方面。

(3)真空环境下多轴精密轴系设计。

采用轴轴设计方法减轴不心以及惯量不对称问题。

()动态轨迹修正技术传感器信息和机器人运动信息融合检测出晶圆与手指基准位置偏移通动态修正运动轨迹保证机器人准确地将晶圆从真空腔室工位传送到另工位。

(5)合标准真空机器人语言根据真空机器人搬运要、机器人作业特及标准完成真空机器人专用语言。

(6)可靠性系统工程技术制造设备故障会带巨损失。

根据半导体设备对b高要对各部件可靠性进行测试、评价和控制提高机械手各部件可靠性从而保证机械手满足制造高要。

35洁净机器人洁净机器人是种洁净环境使用工业机器人

随着生产技术水平不断提高其对生产环境要也日益苛刻很多现代工业产品生产都要洁净环境进行洁净机器人是洁净环境下生产要关键设备。

关键技术包括()洁净润滑技术通采用压抑尘结构和非挥发性润滑脂实现对环境无颗粒污染满足洁净要。

()高速平稳控制技术通轨迹优化和提高关节伺性能实现洁净搬运平稳性。

(3)控制器型化技术根据洁净室建造和运营成高通控制器型化技术减洁净机器人占用空。

()晶圆检测技术通光学传感器能够通机器人扫描获得卡匣晶圆有无缺片、倾斜等信息。

工业机器人应用工业机器人工业生产能代替人做某些单调、频繁和重复长作业或是危险、恶劣环境下作业例如冲压、压力铸造、热处理、焊接、涂装、塑制品成形、机械加工和简单装配等工序上以及原子能工业等部门完成对人体有害物搬运或工艺操作。

0世纪50年代末美国机械手和操作机基础上采用伺机构和动控制技术研制出有通用性独立工业用动操作装置并将其称工业机器人;60年代初美国研制成功两种工业机器人并很快地工业生产得到应用;969年美国通用汽车公司用台工业机器人组成了焊接轿车车身动生产线。

工业发达国都很重视研制和应用工业机器人

工业机器人具有定通用性和适应性能适应多品种、批量生产70年代起常与数控制机床结合起成柔性制造单元或柔性制造系统组成部分。

5工业机器人发展前景发达国工业机器人动化生产线成套设备已成动化装备主流机器人发展前景及发展方向。

国外汽车行业、电子电器行业、工程机械等行业已量使用工业机器人动化生产线以保证产品质量提高生产效率避免了量工伤事故。

全球诸多国近半世纪工业机器人使用实践表明工业机器人普及是实现动化生产提高社会生产效率推动企业和社会生产力发展有效手段。

机器人技术是具有前瞻性、战略性高技术领域。

国际电气电子工程师协会科学对科技发展方向进行预测提出了重发展方向机器人技术就是其。

990年0月国际机器人工业人士丹麦首都哥哈根召开了次工业机器人国际标准会并这次会上通了件把工业机器人分四类⑴顺序型。

这类机器人拥有规定程序动作控制系统;⑵沿轨迹作业型。

这类机器人执行某种移动作业如焊接

喷漆等;⑶远距作业型。

比如月球上动工作机器人;⑷智能型。

这类机器人具有感知、适应及思维和人机通信机能。

工业机器人产业早上世纪90年代就已普及了和二类工业机器人并达到了其工业机器人发展史鼎盛期。

而今已发展三、四类工业机器人路上取得了举世瞩目成就。

日下代机器人发展重有低成技术、高速化技术、型和轻量化技术、提高可靠性技术、计算机控制技术、络化技术、高精化技术、视觉和触觉等传感器技术等。

根据日政府0年指定份计划日0年工业机器人产业规模将达到兆日元拥有万工业机器人

按照工业机器人等价0劳动力标准万工业机器人相当千万劳动力是目前日全部劳动人口5%。

我国工业机器人起步70年代初其发展程致可分三阶段70年代萌芽期;80年代开发期;90年代实用化期。

而今0多年发展已初具规模。

目前我国已生产出部分机器人关键元器件开发出弧焊、焊、码垛、装配、搬运、塑、冲压、喷漆等工业机器人

批国产工业机器人已国诸多企业生产线上;批机器人技术研究人才也涌现出。

些相关科研机构和企业已掌握了工业机器人操作机优化设计制造技术工业机器人控制驱动系统硬件设计技术机器人软件设计和编程技术;运动学和轨迹规划技术;弧焊、焊及型机器人动生产线与周边配套设备开发和制备技术等。

某些关键技术已达到或接近世界水平。

国要引入高技术并将其移产业技术(产业化)必须具备5要素即5 rlrgrk。

和有着“机器人王国”称日相比我国有着截然不基国情那就是人口多劳动力剩。

刺激日发展工业机器人根动力就要劳动力严重短缺问题。

所以我国工业机器人起步晚发展缓。

但是正如前所述广泛使用机器人是实现工业动化提高社会生产效率种十分重要途径。

我国正努力发展工业机器人产业引进国外技术和设备培养人才打开市场。

工业机器人产业辉煌得益国政府鼓励政策我国十五纲要也体现出了对发展工业机器人力支持。

3结束语工业机器人是机械科学技术分支 它发展要机械及其他门类学科发展推动 它发展也能推动工业系统整体发展。

它有其独特优势与劣势 和其他技术样要不断地设计应用修改和完善。

参考献[] 成先机械设计手册[]北京化学工业出版社0[] 雷天觉新编液压工程手册[]北京北京理工学出版社998[3] 王积伟液压与电气传动[]北京机械工业出版社0[] 张利平.现代液压技术应用0例( 版)[]北京化学工业出版社0[5] 黄兴液压技术创新及发展趋势[].机床与液压0年期[6] 王益群纯水液压传动及其展望[]机床与液压0[7] 赵恩刚.纯水液压传动技术现状与应用展望[].流体传动与控制0[8] 许贤良液压技术回顾和展望[]煤矿机械0[9] 林建亚液压元件[]北京机械工业出版社998[0] r r r b rl l r rl[]rg 6二0年国工业机器人减速器调研报告《0年工业机器人减速器调研报告》国已成全球二工业机器人应用市场但高工机器人产业研究所(gr)统计数据显示0年国工业机器人保有量仅有约3万台制造业工业机器人密30台万人远低全球平水平。

国制造业有500万工人工业机器人仍有庞替代空。

gr 认0年将是工业机器人元年国工业机器人将迎爆发式增长。

预计国十年工业机器人产值空300亿元6880亿元。

减速器工业机器人核心部件以6轴机器人减速器占成比例30%随着工业机器人应用围不断扩机器人减速器也将迎快速发展期。

全球机器人减速器市场几乎被b、r、住友等企业垄断但是随着国机器人相关技术不断成熟国企业开始逐渐切入机器人减速器研发和生产有望不久将逐渐实现产业化助力机器人国产化进程。

我们对主要减速器企业、工业机器人企业进行了实地调结合对国外机器人行业领军人物面对面采访收集了量手报告编写提供了坚实基础依据。

充分调基础上高工机器人产业研究所(gr)编制了《0年工业机器人减速器调研报告》。

报告对0年及几年国工业机器人行业市场发展特、主要产品市场份额、产量规模、各应用领域产品、市场发展趋势、行业发展环境等进行了详细研究和分析

高工机器人希望通切切实实地调深入研究分析企业、投者、证券公司以及想了机器人产业人士提供准确优参考价值机器人行业数据及调报告。

欲购买以上报告请咨询系人陈先生电话0755698898893邮箱目录、全球工业机器人发展情况分析 工业机器人市场特分析 工业机器人市场规模分析3 工业机器人市场竞争分(说明 析二、国工业机器人市场特分析 工业机器人市场特分析 工业机器人市场规模分析3 工业机器人市场竞争分析) 工业机器人市场份额分析) 重企业华竞争分析) bb华业竞争分析b) 华业竞争分析 ) k华业竞争分析 ) kk华业竞争分析三、工业机器人减速器市场分析 减速器整体发展情况分析 机器人减速器市场特分析) 行业应用分析) 行业竞争特分析3 工业机器人减速器价格情况分析 工业机器人减速器市场规模分析) 工业机器人减速器销量分析) 工业机器人减速器销售规模5 工业机器人减速器市场竞争分析) 工业机器人减速器市场份额分析) 重企业华竞争分析) 日b华业分析 b) 日r华业分析四、国产工业机器人减速器发展分析 企业技术实力分析 投情况分析3 产能情况分析 企业分布情况五、国产工业机器人减速器细分市场分析 rv减速器市场发展分析) rv减速器技术发展) rv减速器国企业分析 谐波减速器市场发展分析) 谐波减速器技术发展) 谐波减速器国企业分析六、国机器人企业减速器应用分析 沈阳新松机器人动化股份有限公司 广州数控设备有限公司3 安徽埃夫特智能装备有限公司 南京埃斯顿工业动化有限公司5 东莞市启帆工业机器人有限公司6 上海沃迪动化装备股份有限公司七、国工业机器人减速器发展环境分析 行业政策发展环境分析) 国政策及效分析) 地方政策及效分析3) 行业政策发展趋势 行业济发展环境分析) 制造业人力成分析) 制造业从业人员分析3) 机器人投回报分析3 行业技术发展环境分析八、国工业机器人投机会及建议九、工业机器人减速器相关概念 工业机器人减速器定义及分类 工业机器人减速器产业链分析三轮式机器人调研报告轮式机器人调研报告摘要机器人是种动执行工作机器装置。

它既可以接受人类指挥又可以运行预先编排程序也可以根据以人工智能技术制定原则纲领行动。

机器人轮式机器人应用十分广泛各领域都出现了轮式机器人身影。

应用广泛人们对其研究和思考从断。

关键词定义 构成 分类 控制 机构 应用正、 定义随着社会发展和科技进步机器人生产生活得到越越多应用工业机器人多都是机械臂使固定机器人

而还有很多机器人可以根据人们要按照预订路径进行移动这类机器人即移动机器人其移动机构又分轮式、履带式、腿式、跳跃式和复合式。

每种机器人都有其特定制造方式和功能。

其轮式机器人既以驱动轮子带动机器人进行移动和工作机器人

虽然其运动稳定性与路面路况有很关系但是由其具有重轻、承、机构简单、驱动控制相对方便、行走速快、工作效率高等特从而被广泛应用

二、 轮式机器人分类由轮子多少直接关系到机器人设计技术和难以及其功用。

所以轮式机器人分类般都是根据其轮子多少进行分类。

按照已出现机器人可以分如下几类单轮滚动机器人(如球形机器人)、两轮移动机器人(如行车机器人)、三、四轮机器人(如智能车)、六轮机器人和复合机器人

般而言三轮机器人简单实用四轮机器人稳定性承能力而相比下六轮机器人比四轮机器人更优越。

三、 轮式机器人研究几重要方面机器人是种高动化高科技产品它诞生是各学科交叉应用结。

如今研制种机器人就要从各科学领域对其进行研究和创新。

般而言机器人主要技术如下机器人机构、导航和定位、路径规划、传感器技术控制技术、移动机器人传感器技术、屏蔽技术等。

机器人机构轮式机器人机构设计属机械领域设计程不仅要考虑身重量影响还要考虑到工作环境影响而且不能对数据采集和分析产生干扰。

轮式机器人机构设计重要是向机构设计如今向机构主要分如下几种艾克曼向(前轮向前轮驱动或者前轮向轮驱动);滑动向(两侧车轮独立驱动);全向动(基全方位移动轮构建如麦克纳姆轮);轴-关节向;(车轮动幅较);车体-关节向(弯半径向灵活但是轨迹难以控制)。

再轮式机器人设计应根据具体要选择向机构设计。

导航和定位导航和定位是确定机器人多维工作环境相对全局坐标位置是移动机器人基环节。

导航方式有惯性导航磁导航视觉导航卫星导航等定位方式有惯性定位陆标定位声音定位等机器人设计要对轮式机器人模型进行分析才能得出合理有效地导航方式和定位方式。

3 路径规划路径规划既让轮式机器人按照某性能指标条起始状态到目标状态优路径。

设计程路径规划要考虑全局路径和局部路径两方面。

其全局路径是机器人运行总路径而局部路径可以使机器人运动程避免碰撞。

分析运动程可以考虑参数法对其进行分析

传感器轮式机器人传感器就相当人感官。

它收集外界和己发生信息从而续处理积累了前提数据。

轮式机器人般会用到传感器般有如下几种部有测量机器人行进速如线加速计;测量角如陀螺仪外部传感器主要是用检测外部环境防止碰撞如超声波传感器视觉传感器等等。

传感器将采集数据传送给控制器再加以处理才能使得轮式机器人按照预订路径进行移动。

5 控制常见控制控制但是这些年般对机器人所用都是模糊控制因模糊控制不要建立数学模型可以语言化表达复杂非线性系统。

另外由工作环境要很多轮式机器人都用上了遥控技术这样可以扩机器人工作空和工作能力但是遥控通常会产生更误差因如何更地控制误差使其达到预定工作效是遥控技术不可不考虑问题。

6 屏蔽由机器人工作工程会产生这样那样干扰如何除这些干扰让机器人更可靠就要更屏蔽技术其。

屏蔽设计要考虑到可靠性适应性以及济性尽量其到适合屏蔽技术

般屏蔽技术有隔离技术滤波技术接地抑制反电势干扰技术等。

四、 总结机器人是种仿生高科技产物。

轮式机器人出现人们生活和科学发展做出了十分接触贡献。

工业、农业、反恐、防爆、空探测等各领域轮式机器人都可以代替人类完成些危险或者不可完成任。

如何控制轮式机器人按照我们要方式进行移动和精准动作是十分重要环节。

另外如今机器人已向着更宏观和微观方向发展相信不久将更精准设计和控制下轮式机器人将会我们带更美生活四机器人技术工业生产和日常生活应用(机器人概论报告)机器人技术工业和日常生活应用因兴趣所以我选择了机器人概论这门课虽然只有十多节课但还是学习、了不少知识。

研制机器人初目是了助人们摆脱繁重劳动或简单重复劳动以及替代人到有辐射等危险环境进行作业因机器人早汽车制造业和核工业领域得以应用

随着机器人技术不断发展工业领域焊接、喷漆、搬运、装配、铸造等场合己开始量使用机器人

另外军事、海洋探测、航天、医疗、农业、林业甚到娱乐行业也都开始使用机器人

机器人用途分可以分两类军用机器人和民用机器人

军用机器人主要用军事上代替或辅助军队进行作战、侦察、探险等工作。

根据不作战空可分地面军用机器人、空军用机器人(即无人飞行机)、水下军用机器人和空军用机器人等。

民用机器人各种生产制造领域工业机器人数量上占绝对多数成机器人族主力军;其它各种种类机器人也开始不领域得到研究开发和应用

机器人般由执行机构、驱动装置、检测装置和控制系统和复杂机械等组成。

传感器作用尤重要除采用传统位置、速、加速等传感器外视觉、力觉、声觉、触觉等多传感器融合技术产品化系统已有成熟应用

加器件集成提高控制柜日渐巧采用模块化结构似机器人功能越越强系统可靠性提高了、易操作性变得简单而且可维修性变强。

控制方式般有主操控式、半主操控式、遥控式等多种方式。

机器人机器人族年轻成员 目前处开发及普及早期阶段。

楼清洗机器人是以爬壁机器人基础开发出它只是爬壁机器人用途。

爬壁机器人有压吸附和磁吸附两种吸附方式楼擦窗机器人采用是压吸附方式。

磁吸附爬壁机器人也已我国问世并已庆油田得到了应用

助残障人行走机器人轮椅已逐渐成热。

机器人轮椅主要有口令识别与语音合成、机器人定位、动态随机避障、多传感器信息融合、实适应导航控制等功能。

机器人轮椅关键技术是安全导航问题采用基方法是靠超声波和红外测距别也采用了口令控制

超声波和红外导航主要不足可控测围有限视觉导航可以克这方面不足。

机器人轮椅轮椅使用者应是整系统心和积极组成部分。

对使用者说机器人轮椅应具有与人交功能。

这种交功能可以很直观地通人机语音对话实现。

尽管别现有移动轮椅可用简单口令控制但真正具有交功能移动机器人和轮椅尚不多见也是有待研究。

作项前沿高新技技术机器人还有广阔发展空。

我们要发展他掌握他领导他发展但我们绝不能依赖他他只是我们使我们生活更美工具。

工业机器人工业机器人课程报告理工学 机电工程学院机械工程及动化专业0级 流体传动与控制模块(8)班级学姓名日期工业机器人结构原理及其应用[摘要]从0世纪初以,随着机床,汽车等制造业发展出现了机械手,并且多年发展以及工业应用,工业机器人已越越受到人们重视有代表性美国,日苏欧洲工业机器人方面研究和应用加了力,特别是日这方面尤其突出。

近年工业机器人焊接,喷涂,搬运物,装配,海洋开发,原子能工业,宇宙开发军事应用农牧业建筑矿业医疗福利等方面也有了广泛应用并且随着机器人技术进步其应用围定会越越广泛。

下面我们将从执行系统驱动系统控制系统和人工智能系统四方面具体介绍工业机器人

[br] bgg 0 r, l, bl rg r xr l , r r vl, ll r l, rl rb v b r r rrv , , v , r rl rb rr l r, ll rgr r rlrl r r, rl rb, lg, g, rl lg, bl, vl, rg r, vr vl, lr l, grlr, l br, r, g, l lr l v rg l, v rb,rg l ll b rgl r ll l , rv , rl rl llg r r rb工业机器人定义、产生和发展机器人定义到目前止世界各地对“工业机器人”还没有作出统明确定义。

通常所说工业机器人是种能模拟人手、臂部分动作按照预定程序、轨迹及其它要实现抓取、搬运工件或操纵工具动化装置。

机器人外表不定像人有根不像人。

因人们制造机器人是了让及其人代替人工作所以机器人能够具有人劳动机能。

机器人能力评价标准应当和生物能力评价标准样包括智能、机能和物理能三方面。

智能是指感觉和感知包括记忆、运算比较鉴别判断策学习和逻辑推理等。

机能是指变通性通用性或空占有性等。

物理能则包括力速连续运行能力可靠性用性寿命等。

把上述三方面能力综合起有可以说机器人是具有生物功能空三维坐标系机械。

既然要机器人能代替人劳动。

人们就希望它能有双像人样巧手;能行走双脚;具有人类感官功能(视觉、触觉、听觉、味觉、嗅觉、痛觉等);具有理人类语言和用语言表达能力;具有颗善思考学习和策头脑。

但是机器人所有这些能力都必须满足机器人学三定律定律机器人不得伤害人也不得见人受到伤害而袖手旁观。

二定律机器人应从人切命令但不得违反定律。

三定律机器人应保护身安全但不得违反二定律。

机器人产生和发展早0世纪初随着机床汽车等制造业发展就出现了机械手

93年美国福特汽车工业公司就安装了条汽车零件加工动线。

动机上下与工件传送采用了专用机械手代替人工上下及传送工件。

可见专用机械手就是作动机动线附属装置出现。

到了0年代随着原子能工业产生出现了另类半动化抓取搬运装置——操作机。

原子能工业用它进行放射性材加工处理和实验;“工业机器人”这种动化装置出现比较晚。

它研究工作是50年代初从美国开始。

日苏欧洲研制工作比美国约晚十年。

但是日发展速比美国快欧洲特别是西欧各国比较工业机器人研制和应用其英国瑞挪威等国技术水平较高产量也较。

95年美国人g戴万获得了项工业机器人专利。

到958年美国机械与铸造公司研制成功台数控动通用机器。

这就是世界上早机器人

从美国工业机器人技术发展致历了以下几阶段()963——967年实验定型阶段;()968——970年实际应用阶段;(3)970年至今直处技术发展和推广应用阶段。

机器人组成及各部分结构原理工业机器人般应由执行系统驱动系统控制系统和人工智能系统组成。

下面我们就详细分析各系统组成及其原理。

执行系统执行系统是工业机器人完成抓取工件(或工具)实现所各种运动机械部件包括以下几部分手部腕部臂部机身和行走机构。

() 手部是工业机器人直接与工件接触用完成握持工件(或工具)部件。

有些工业机器人直接将工具(如焊枪喷枪容器)装手部位置而不再设置手部。

根据手指和手掌抓取物体相对状态抓取方式可分捏夹握三类。

这三种抓取方式都是靠手指或手指与手掌对工件作用力以及手指手掌与工件摩擦力保持工件。

机械手指根部看手部机构动作形式有回式和移动式(或直进式)两种。

其回式基形式它结构简单容易制造应用广泛。

由移动式手部结构比较复杂庞等所以以用较少。

但移动式手部机构抓取工件工件直径变化对定位精般无影响故宜工件直径有较变化使用。

() 腕部是工业机器人接手部与臂部主要用确定手部工作位置并扩臂部动作围部件。

有些专用机器人没有手腕部件而是直接将手部安装手臂部件顶端。

了使手部处空任方向要腕部能实现对空三坐标轴xz动。

即具有回俯仰和摆动。

些专用机械手甚至没有腕部但有腕部是了特殊要还有横向移动由。

(3) 臂部机器人用支承腕部和手部实现较运动围部件。

工业机器人臂部般有——3由即伸缩回俯仰和升降。

专用机械手臂部般具有——由即伸缩回和直移。

臂部总重量较受力般叫复杂运动直接承受腕部手部和工件(工具)静动荷尤其高速运动将产生教惯性力(或惯性矩)引起冲击影响定位准确性。

臂部运动部分零部件重量直接影响着臂部构建刚和强。

专用机械手臂部般直接安装主机上工业机器人臂部般与控制系统和驱动系统起安装机身上(即机座上)机身可以是固定式也可以是行走式即沿地面和导轨运动。

() 机身是工业机器人用支承手部部件并安装驱动装置和其他装置部件。

专用机械手般将臂部安装主机上。

成主机附属装置臂部运动越多机身受力和结构情况越复杂。

机身即可以是固定也可以是行走式即他下部能行走结构可沿地面和架空轨道运行。

设计机身提高刚应以下几刚精平稳性。

(5) 行走机构是工业机器人用扩活动围机构有是专门行走装置有是轨道滚轮机构。

行走部是行走机器人重要执行部件是由行走驱动装置传动机构位置检测元件传感器电缆及管路等构成。

它方面支承机器人机身臂和手部另方面还根据工作任要带动机器人实现更广泛空运动。

行走部机构按其行走运动轨迹固定轨迹式和无固定轨迹式。

随着海洋科学原子能工业及宇宙空事业发展可以预见具有智能可移动机器人能够行柔性机器人肯定是今发展方向。

驱动系统驱动系统是向执行系统各部件提供动力装置。

采用动力不驱动系统传动方式也不。

驱动系统传动方式有四种液压式气压式电器式和机械式。

() 液压式其驱动系统由油缸电磁阀油泵和邮箱等组成。

其特是操作力体积动作平稳耐冲击耐振动。

但漏油对系统工作性能影响。

与气压式相比成高。

() 气压式其驱动系统由气缸气阀空气压缩机(或气压直接供给)和储气罐等组成。

其特是起方便维修简单易获得高速成低防火防爆漏气对环境无影响有冲击臂力般不超300牛顿。

(3) 电器式;其驱动系统般由电机驱动

优是电方便信传递运算容易响应快驱动力较适用型工业机器人

但是必须使用减速装置(如齿轮减速器谐波齿轮减速器等)所要电机有步进电机伺电机和伺电机等。

() 机械式器驱动系统由电机凸轮齿轮齿条连杆等机械装置组成。

传动可靠适用简单机械手

.3控制系统控制系统是工业机器人机械手指挥系统它控制驱动系统让执行机构按照规定要进行工作并检测其正确与否。

般常见电气与电子回路控制

计算机控制系统也不断增多。

就其控制方式可分分散控制与集控制两种类型。

若以控制运动轨迹分原则上分两种()位控制主要控制空两或有限多空位置而其对运动路径没有要。

专用机械手和绝部分工业机器人采用这种位控制方式。

()连续轨迹控制是用连续信息对运动轨迹任位置进行控制其运动路径是连续。

对运动轨迹有要工业机器人要连续轨迹控制如电弧焊切割等。

人工智能系统传感器技术是今左右工业机器人发展重要技术

传感器功能相当人部分感觉机能。

机器人动操作要检测身状态和作业对象与作业环境状态。

检测机器人身状态传感器称部信息传感器而检测外部信息传感器有和人五官对应有纯工程和五官对应有接触式触觉味觉(计化学分析器)传感器

非接触式视觉嗅觉(气体传感器化学分析器烟传感器传感器以及有固定作用听觉传感器

()触觉传感器人触觉包含有接触觉压觉冷热觉滑动觉痛觉等。

()接近觉传感器人没有专门接近觉器官而是依靠视觉和验判断物体接近情况。

如仿照人功能使机器人具有接近觉将非常复杂所以机器人使用专门接近觉传感器

(3)视觉传感器视觉传感器机器人上起三作用位置测量二进行图像识别三进行检验()人工视觉人类是借助五种感官从外界获得信息般认有90%以上信息视觉。

就是说人要顺利地生活和工作非用眼睛识别客观环境不可。

样要让机器人有高适应性以及复杂工作能力也必须使具备某种形式人工视觉。

机器人应用工业机器人应用领域是汽车工业

应用早多工种焊接喷涂和上下。

有人称这领域机器人传统应用领域。

焊接包括焊弧焊锡焊激光焊等它用途广历史长。

例如汽车驾驶室是用焊方法把各分离板件焊成整体。

喷涂由喷涂工序雾状漆对人体有危害喷涂环境照明通风等条件很差而且不易从根上改进因这领域量使用了机器人

使用机器人不仅可以改善劳动条件而且还可以提高产品质量和产量降低成。

3搬运物包括机床,上下工件,动线,不流向动线上运工件这种机器人和数控机床可以组成柔性加工系统(),它可以满足多品种,批量生产要 装配由机器人触觉和视觉系统不断完善,可以把轴类件投放孔准确提高到00。

国外已逐步开始应用机器人装配复杂部件例如装配发电机电动机规模集成电路板等。

5海洋开发机器人常用海洋测量多目标观测海底施工电缆铺设管道连接维修石油开采等。

6原子能工业机器人可用放射性物质搬运设备检维修污染物处理等对人体有害工作。

7其他机器人宇宙开发军事应用农牧业建筑矿业医疗福利等方面也有了广泛应用并且随着机器人技术进步其应用围定会越越广泛。

参考献吴广玉 姜复兴编 《机器人工程导论》哈尔滨工业学出版社988年3月张建明 编著《工业机器人》北京理工学出版社988年月

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