工业机器人的发展历史

工业机器人的发展历史
工业机器人的发展历史

1.1.工业机器人发展史

1.1.1.1959-1978 机器人技术发展阶段

1956年,美国发明家乔治?

德沃尔(George Devol)和

物理学家约瑟?英格柏格

(Joe Engelberger)成立了

一家名为Unimation的公

司。公司名字来自于两个单

词“Universal”和

“Animation”的缩写。

1959年,乔治·德沃尔和约

瑟·英格柏格发明了世界上

第一台工业机器人,命名为

Unimate(尤尼梅特),意思

是“万能自动”。英格伯格负

责设计机器人的“手”、“脚”、

“身体”,即机器人的机械部

分和完成操作部分;由德沃

尔设计机器人的“头脑”、“神

经系统”、“肌肉系统”,即机

器人的控制装置和驱动装

置。Unimate重达两吨,通

过磁鼓上的一个程序来控

制。它采用液压执行机构驱

动,基座上有一个大机械臂,

大臂可绕轴在基座上转动,

大臂上又伸出一个小机械

臂,它相对大臂可以伸出或

缩回。小臂顶有一个腕子,

可绕小臂转动,进行俯仰和

侧摇。腕子前头是手,即操

作器。这个机器人的功能和

人手臂功能相似。Unimate

的精确率达1/10000英寸。

1971年,日本机器人协会(Japanese Robot Association)成立。这是世界上第一个国家机器人协会。日本机器人协会最初是一个非官方的自发组织,以开展工业机器人座谈会的形式成立。1972年,工业机器人座谈会改名为日本工业机器人协会(Japan Industrial Robot Association ,JIRA),1973年正式注册成立。1994年改为现名――日本机器人协会(Japanese Robot Association,JARA)。日本工业机器人协会更名为日本机器人协会,是因为机器人领域的重大进展导致了对机器人需求的多样化,机器人由制造业扩展到非制造业,例如,核电站、医疗服务及福利事业,民用工程及建筑业以及海洋事业等方面。1974年,第一台弧焊机器人在日本投入运行。日本川崎Array

重工公司将用于制造川崎摩托车框架的Unimate点焊机器人改造成弧焊机器人。同年,川崎还开发了世界上首款带精密插入控制功能的机器人,命名为“Hi-T-Hand”,该机器人还具备触摸和力学感应功能。这款机器人手腕灵活并带有力反馈控制系统,因此它可以插入一个约

10微米间隙的机械零件。

Industries Association,RIA)授予给世界各地在机器人领域作出杰出贡献的个人。自1977年首届恩格柏格机器人奖颁布以来,至今该奖项已授给世界上17个不同国家的114名杰出个人。

1978年,美国Unimation公司推出通用工业机器人(Programmable Universal Machine for Assembly,PUMA),应用于通用汽车装配线,这标志着工业机器人技术已经完全成熟。PUMA至今仍然工作在工厂第一线。

1978年,日本山梨大学(University of Yamanashi)的牧野洋(Hiroshi Makino)发明了选择顺应性装配机器手臂(Selective Compliance Assembly Robot Arm,SCARA)。SCARA机器人具有四个轴和四个运动自由度(包括X、Y、Z方向的平动自由度和绕Z轴的转动自由度)。SCARA系统在x、y方向上具有顺从性,而在Z轴方向具有良好的刚度,此特性特别适合于装配工作。SCARA的另一个特点是其串接的两杆结构,类似人的手臂,可以伸进有限空间中作业然后收回,适合于搬动和取放物件,如集成电路板等。

1.1.

2.1979-2011 智能机器人技术发展阶段

工业机器人的发展史

郑州领航机器人有限公司 工业机器人发展史 工业机器人最早产生于美国,从发展上来看,大至可以分为三代:第一代机器人,也称作示教再现型机器人,它是通过一个计算机,来控制一个多自由度的机械。它通过示教存储程序和信息,工作时再将信息重现,并发出指令,这样机器人就可以重复示教时的结果,再现出示教时的动作。例如:汽车的点焊机器人,只要把点焊的过程示教完以后,它总是重复这样一种工作,它对于外界的环境没有感知,这个操作力的大小,这个工件存在不存在,焊的好与坏,它并不知道。因此,示教再现型机器人也就存在着很多的缺陷。为解决上述问题,在 20 世纪 70 年代后期,人们开始第二代机器人的研究。 第二代机器人,也称作带感觉的机器人,这种带感觉的机器人是模拟人某种功能的感觉,比如说力觉、触觉、滑觉、视觉、听觉和人进行相类比。有了各种各样的感觉,那么在机器人进行实际工作时,它可以通过感觉功能去感知环境与自身的状况,也形成了机器人本身与环境的协调。尤其是 20 世纪 60 年代末,传感器技术得到了飞速的发展与成熟,这就为带感觉机器人发展和应用带来了契机。在此基础上,第二代机器人的发展与成熟也为第三代机器人的发展打下了基础。 第三代机器人,也是我们机器人学中所追求的一个理想的最高级阶段,叫智能机器人。从理论上来说,智能机器人是一种带有思维能

力的机器人,能根据给定的任务去自主的设定完成工作的流程,并不需要人在实现其过程中进行干预。由于受到技术和其它方面的约束,智能机器人目前的发展还是相对的,只是局部的符合这种智能的概念和含义,真正完整意义的这种智能机器人实际上并不存在。 在工业机器人的发展过程中有以下一些里程碑,它们在机器人的发展史上具有重大的意义: 1959 年德沃尔与美国发明家约瑟夫.英格伯格联手制造出第一台工业机器人。随后,成立了世界上第一家机器人制造工厂—Unimation 公司。 1962 年美国 AMF 公司生产出“VERSTRAN”(万能搬运 ),与unimation 公司生产的 Unimate 一样成为真正商业化的工业机器人,并出口到世界各国,掀起了全世界对机器人的研究热潮。 1962 一 1963 年传感器的应用提高了机器人的可操作性。人们试着在机器上安装各种各样的传感器,包括 1961 年恩斯特采用的触觉传感器,托莫维奇和博尼 1962 年在世界上最早的“灵巧手”上用到了压力传感器,而麦卡锡 1963 年则开始在机器人中加入视觉传感系统,并在 1965 年帮助 MIT 推出了世界上第一个带有视觉传感器,能识别并定位积木的机器人系统。 1965 年约翰.霍普金斯大学应用物理实验室研制出 Beast 机器人。 Beast 已经能通过声纳系统、光电管等装置,根据环境校正自己的位置。20 世纪 60 年代中期开始,美国麻省理工学院、斯坦福大学、英国爱丁堡大学等陆续成立了机器人实验室。美国兴起研究第

关于机器人的发展历史

关于机器人的发展历史 库卡公司最早于1898年由Johann Josef Keller和Jakob Knappich在奥格斯堡建立。最初主要专注于室内及城市照明。但与此不久公司就涉足至其它领域(焊接工具及设备,大型容器),1966年公司成为欧洲市政车辆的市场领导者。1973年公司研发了其名为FAMULUS第一台工业机器人。当时库卡公司属Quandt集团旗下,而Quandt家族则于1980年退出。公司成为一个上市公司。1995年库卡机器人技术脱离库卡焊接及机器人有限公司独立成立有限公司,与库卡焊接设备有限公司(即后来的库卡系统有限公司),同属属于库卡股分公司(前身IWKA集团)。现今库卡专注于向工业生产过程提供先进的自动化解决方案。 库卡机器人公司目前全球拥有3150名员工(2012年9月30日数据),其总部在德国奥格斯堡。公司主要客户来自汽车制造领域,但在其他工业领域的运用也越来越广泛。 重要发展 1971 –为Daimler-Benz建成欧洲第一台焊接传输线。 1973 –库卡建成全球第一台六轴机电驱动的工业机器人FAMULUS。1976 – IR 6/60 –全新的机器人类型六轴机电驱动带角手。 1989 –新一代工业机器人诞生–无刷电机的使用降低了维护成本提高了技术可用性。 2007 –库卡…titan“ - 当时最强大的6轴工业机器人,被计入吉尼斯纪录。2010 – KR QUANTEC系列工业机器人贴补了机器人家庭中载重90-300公斤工作范围达3100毫米这一部分的空白。 2012 –最新小型机器人系列KR AGILUS上市。 ABB是全球领先的电力和自动化集团,总部设在瑞士。ABB集团业务遍布全球100多个国家,拥有120,000名员工。在中国的13,000名员工,在60 个不同城市服务于26家本地企业和38个销售与服务分公司。 ABB致力于研发、生产机器人已有30多年的历史并且拥有全球160000多套机器人的安装经验。作为工业机器人的先行者以及世界领先的机器人制造厂商,在瑞典、挪威和中国等地设有机器人研发、制造和销售基地。ABB

机器人发展史

专业:工业设计班级:设计11-1 任课教师:莫才颂姓名:邱松芹学号:11024060105 成绩: 机器人发展史 摘要:机器人已有三千多年的历史。20世纪,机器人技术得到迅速的发展 并在工业中得到广泛应用。机器人学已发展为综合了机械学、电子学、计算机科学、自动控制工程、人工智能、仿生学等多个学科的综合性科学,代表了机电一体化的最高成就,是当今世界科学技术发展最活跃的领域之一。未来的机器人将向智能化方向继续发展。 关键词:机器人,发展,工业,智能 引言:“懒惰”的人促进了科技的进步,正因为有这种人存在,机器人的产 生才能顺理成章,才会有了现在人类的发展。 一、机器人的定义 机器人是在科研或工业生产中用来代替人工作的机械装置,虽然现在机器人得到了广泛的应用,但机器人定义的标准却没有统一,不同国家,不同领域的学者给出的定义不尽相同,虽然定义的基本原则大体一致,但仍有较大的区别。世界上机器人制造最完美的是美国和日本,目前部分国家倾向于美国机器人协会所给出的定义:机器人是一种用于移动各种材料、零件、工具或专用装置,通过可编程程序动作来执行种种任务并具有编程能力的多功能机械手。 二、早期机器人的发展 直到四十多年前,“机器人”才作为专业术语加以引用,然而机器人的概念在人类的想象中却已存在三千多年了。早在我国西周时代就流传着有关巧匠偃师献给周穆王一个艺妓(歌舞机器人)的故事。 春秋时代(公元前770~前467)后期,被称为木匠祖师爷的鲁班,利用竹子和木料制造出一个木鸟,它能在空中飞行,“三日不下”,这件事在古书《墨经》中有所记载,这可称得上世界第一个空中机器人。 东汉时期(公元25~220),我国大科学家张衡,不仅发明了震惊世界的“候风地动仪”,还发明了测量路程用的“计里鼓车”,车上装有木人、鼓和钟,每走1里,击鼓1次,每走10里击钟一次,奇妙无比。 三国时期的蜀汉(公元221~263),丞相诸葛亮既是一位军事家,又是一位发明家。他成功地创造出“木牛流马”,可以运送军用物资,可成为最早的陆地军用机器人。 在国外,也有一些国家较早进行机器人的研制。公元前3世纪,古希腊发明家戴达罗斯用青铜为克里特岛国王迈诺斯塑造了一个守卫宝岛的青铜卫士塔罗斯。 在公元前2世纪出现的书籍中,描写过一个具有类似机器人角色的机械化剧院,这些角色能够在宫廷仪式上进行舞蹈和列队表演。 公元前2世纪,古希腊人发明了一个机器人,它是用水、空气和蒸汽压力作为动力,能够动作,会自己开门,可以借助蒸汽唱歌。 1662年,日本人竹田近江,利用中标技术发明了能进行表演的自动机器玩

工业机器人发展现状与趋势

工业机器人发展现状与趋势 工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。自从1962年美国研制出世界上第一台工业机器人以来,机器人技术及其产品发展很快,已成为柔性制造系统(FMS)、自动化工厂(FA)、计算机集成制造系统(CIMS)的自动化工具。 广泛采用工业机器人,不仅可提高产品的质量与产量,而且对保障人身安全,改善劳动环境,减轻劳动强度,提高劳动生产率,节约原材料消耗以及降低生产成本,有着十分重要的意义。和计算机、网络技术一样,工业机器人的广泛应用正在日益改变着人类的生产和生活方式。 一、工业机器人技术现状及国内外发展的趋势 工业机器人是最典型的机电一体化数字化装备,技术附加值很高,应用范围很广,作为先进制造业的支撑技术和信息化社会的新兴产业,将对未来生产和社会发展起着越来越重要的作用。国外专家预测,机器人产业是继汽车、计算机之后出现的一种新的大型高技术产业。据联合国欧洲经济委员会(UNECE)和国际机器人联合会(IFR)的统计,世界机器人市场前景看好,从20世纪下半叶起,世界机器人产业一直保持着稳步增长的良好势头。进入20世纪90年代,机器人产品发展速度加快,年增长率平均在10%左右。2004年增长率达到创记录的20%。其中,亚洲机器人增长幅度最为突出,高达43%,如图1所示。

各区域用户工业机器人定购指数(以1996年作为100) 国外机器人领域发展近几年有如下几个趋势: 1.工业机器人性能不断提高(高速度、高精度、高可*性、便于操作和维修),而单机价格不断下降,平均单机价格从91年的10.3万美元降至97年的6.5万美元。 2.机械结构向模块化、可重构化发展。例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化;由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机;国外已有模块化装配机器人产品问市。 3.工业机器人控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展,便于标准化、网络化;器件集成度提高,控制柜日见小巧,且采用模块化结构;大大提高了系统的可*性、易操作性和可维修性。 4.机器人中的传感器作用日益重要,除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外,装配、焊接机器人还应用了视觉、力觉等传感器,而遥控机器人则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来进行环境建模及决策控制;多传感器融合配置技术在产品化系统中已有成熟应用。

国内工业机器人市场及发展趋势

国内工业机器人市场及发展趋势一、引言 工业机器人诞生于20世纪60年代,在20世纪90年代得到迅速发展,是最先产业化的机器人技术。它是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术,是当代研究十分活跃、应用日益广泛的领域。它的出现是为了适应制造业规模化生产,解决单调、重复的体力劳动和提高生产质量而代替人工作业。在我国,工业机器人的真正使用到现在已经接近20多年了,已经基本实现了试验、引进到自主开发的转变,促进了我国制造业、勘探业等行业的发展。随着我国门户的逐渐开放,国内的工业机器人产业将面对越来越大的竞争与冲击,因此,掌握国内工业机器人市场的实际情况,把握我国工业机器人研究的相关进展,显得十分重要。 二、工业机器人带来的效益 发达国家的使用经验表明:使用工业机器人可以降低废品率和产品成本,提高了机床的利用率,降低了工人误操作带来的残次零件风险等,其带来的一系列效益也是十分明显的,例如减少人工用量、减少机床损耗、加快技术创新速度、提高企业竞争力等。机器人具有执行各种任务特别是高危任务的能力,平均故障间隔期达60000小时以上,比传统的自动化工艺更加先进。采用工业机器人还有如下优点:第一,改善劳动条件,逐步提高生产效率;第二,更强与可控的生产能力,加快产品更新换代;第三,提高零件的处理能力与产品质量;第四,消除枯燥无味的工作,节约劳动力;第五,提供更安全的工作环境,降低工人的劳动强度,减少劳动风险;第六,提高机床;第七,减少工艺过程中的工作量及降低停产时间和库存;第八,提高企业竞争力。 在面临全球性竞争的形势下,制造商们正在利用工业机器人技术来帮助生产价格合理的优质产品。一个公司想要获得一个或多个竞争优势,实现机器人自动化生产将是推动业务发展的有效手段。 三、国内工业机器人市场 (一)国内工业机器人的需求情况 工业机器人发展长期以来受限于成本较高与国内劳动力价格低廉的状况,随着中国经济持续快速的发展,近几年的国民生产总值年平均增长率更是保持在9%左右,人民生活水平不断地提高,劳动力供应格局已经逐步从“买方”市场转为“卖方”市场、由供远大于求转向供求平衡。作为制造业主力的农民工也从早期的仅解决温饱问题到现在对薪资和工作条件提出了更高的要求。这些情况使得许多劳动密集型企业为了提高劳动生产率所采用的增加工人数量、延长工人劳动时间的方法变得成本高昂,同时也受到法律的限制和政策的阻碍。无论是企业还是社会都认识到必须采取从改善机器设备入手,提高技术和资金的密集度来减少用工量以应对这种改变。总之,劳动力过剩程度降低、单个工人成本上升、对产品质量更高的要求、国家对装备制造业的重视等变化改善了机器人的使用环境,工业机器人及技术在中国已逐步得到了政府和企业的重视。随着机器人知识的广泛普及,人们对于各种机器人的了解与认识逐步深化,利用机器人技术提升我国工业发展水平、从制造业大国向强国转变,提高人民生活质量成为全社会的共识。 (二)国内工业机器人的销售情况 国家863机器人技术主题自成立以来一直重视机器人技术在产业中的推广和应用,长期以来推进机器人技术以提升传统产业,利用机器人技术发展高新产业。目前,政府正在使用各种办法加大中国装备制造业在市场

工业机器人的发展历史

1.1.工业机器人发展史 1.1.1.1959-1978 机器人技术发展阶段 1956年,美国发明家乔治? 德沃尔(George Devol)和 物理学家约瑟?英格柏格 (Joe Engelberger)成立了 一家名为Unimation的公 司。公司名字来自于两个单 词“Universal”和 “Animation”的缩写。 1959年,乔治·德沃尔和约 瑟·英格柏格发明了世界上 第一台工业机器人,命名为 Unimate(尤尼梅特),意思 是“万能自动”。英格伯格负 责设计机器人的“手”、“脚”、 “身体”,即机器人的机械部 分和完成操作部分;由德沃 尔设计机器人的“头脑”、“神 经系统”、“肌肉系统”,即机 器人的控制装置和驱动装 置。Unimate重达两吨,通 过磁鼓上的一个程序来控 制。它采用液压执行机构驱 动,基座上有一个大机械臂, 大臂可绕轴在基座上转动, 大臂上又伸出一个小机械 臂,它相对大臂可以伸出或 缩回。小臂顶有一个腕子, 可绕小臂转动,进行俯仰和 侧摇。腕子前头是手,即操 作器。这个机器人的功能和 人手臂功能相似。Unimate 的精确率达1/10000英寸。

1971年,日本机器人协会(Japanese Robot Association)成立。这是世界上第一个国家机器人协会。日本机器人协会最初是一个非官方的自发组织,以开展工业机器人座谈会的形式成立。1972年,工业机器人座谈会改名为日本工业机器人协会(Japan Industrial Robot Association ,JIRA),1973年正式注册成立。1994年改为现名――日本机器人协会(Japanese Robot Association,JARA)。日本工业机器人协会更名为日本机器人协会,是因为机器人领域的重大进展导致了对机器人需求的多样化,机器人由制造业扩展到非制造业,例如,核电站、医疗服务及福利事业,民用工程及建筑业以及海洋事业等方面。1974年,第一台弧焊机器人在日本投入运行。日本川崎Array 重工公司将用于制造川崎摩托车框架的Unimate点焊机器人改造成弧焊机器人。同年,川崎还开发了世界上首款带精密插入控制功能的机器人,命名为“Hi-T-Hand”,该机器人还具备触摸和力学感应功能。这款机器人手腕灵活并带有力反馈控制系统,因此它可以插入一个约 10微米间隙的机械零件。

机器人发展史

机器人的发展历史及未来的发展方向 一、引言 机器人溯源 科幻作家想象的超人机器人是一台并不新颖的拟人机器日本在Edo时代就有端茶杯的玩偶。这个由弹簧、齿轮、凸轮和连杆组成的玩偶靠发条运动。刨造“Robot”一词不是很久以前的事。1923年捷克作家Kare!Capek发表了科幻尉本((Rossum的万能机器人。Ca pek把捷克语 Robota”写成 Robot,其意思是农奴(属于为中世纪贵族地主从事农业劳动的阶层),预告了机器人的发展对人类社会科学与技术的悲烈性影响,这被当作了机器人的起源。故事的梗概如下: Rossum公司开始把机器人作为人类生产的工业产品推向市场,充当劳动力。机器人按照其主人的命令静悄悄的工作,没有感觉和感情,以呆板的方式从事繁重的不公正的劳动。就功能而言,现代的工业机器人还不如它们,但在没有感情这一点上是类似的。后来,Rossum 公司取得了成功,使机器人具有感情(感知能力和敏感性),导致机器人应用部门迅速增加。在无需感情的工厂劳动和琐碎的家务劳动方面,机器人的存在成了不可避免的事。这个想法已经远远超出了现代工业机器人的用途。机器人立刻宣布人类并不优秀,人类的自私和不公正已变得十分有害,因而它们最后造反了。机器人在体能和智能方面是优异的,因此它们开始屠杀世界各地的人们。但是机器人不知道如何制造它们自己,认为它们自己很快就会灭绝,所以它们搜寻人类的幸存者,但没有结果。最后,一对感知能力优于其它机器人的男女机器人相爱了,并传宗接代。这时,机器人进化为人类,世界又起死回生了。 机器人到底是什么 我们头脑里也许马上会联想到科幻电影里面长的像人的机器。其实那只是机器人的狭意理解。机器人的完整意义应该是一种可以代替人进行某种工作的自动化设备。它可以是各种样子,并不一定长得像人,也不见得以人类的动作方式活动。而国际标准化组织(ISO)对机器人的定义是: 1)机器人的动作机构具有类似于人或其他生物体的某些器官(肢体、感受等)的功能; 2)机器人具有通用性,工作种类多样,动作程序灵活易变; 3)机器人具有不同程度的智能性,如记忆、感知、推理、决策、学习等; 4)机器人具有独立性,完整的机器人系统在工作中可以不依赖人的干预; 二、机器人发展的四个时期 由于机器人在很早以前就有了萌芽,近几十年来又经过了几次变革,因此本人将其发展分为四个时期: 胚胎时期:公元200年至20世纪中期,在这个时期机器人虽未问世,也没有实质性的发展,但已有机器人的雏形。 我国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》一书中,记载有一个“自动木人抓老鼠”的故事,“该木人名钟馗,身高三尺,能左手扼属,右手持铁简毙之,动作灵巧”。 三国时期,诸葛孔明为运送军用物资而发明了木牛流马,相传可以“日行三千、夜走八百”。《三国志·诸葛亮传》记载:“(建兴)九年,亮复出祁山,以木牛运,粮尽退军十二年春,亮悉大众由斜谷出,以流马运,据武功五丈原,与司马宣王对于渭南。” 18世纪瑞士钟表匠德罗斯父子制造了机器人玩具,由弹簧驱动,用凸轮控制,可以写字、弹风琴。 幼儿时期:20世纪五六年代,即第一代示教再现型机器人。它可以感知识别方块,并自动堆积方块而不需人的干预。这一时期机器人有了实质性的发展,但它只能根据事先编好的程

工业机器人发展现状及趋势

工业机器人发展现状及趋势 1国内工业机器人的发展现状 1.1发展概述 我国的工业机器人研究开始于20世纪80年代中期.在国家的支持下,通过“七五”、“八五”科技攻关.已经基本实现了实验、引进到自主开发的转变。促进了我国制造业、勘探等行业的发展。但随着我国门户的逐渐开放.国内的工业机器人产业面临着越来越大的竞争与冲击。虽然我国机器人的需求量逐年增加,但目前生产的机器人还很难达到所要求的质量.很多机器人的关键部件还需要进口。所以目前来说。我国还处在一个机器人消费型的同家。 现在,我国从事机器人研发的单位有200多家,专业从事机器人产业开发的企业有50家以上。在众多专家的建议和规划下,“七五”期间由机电部主持,中央各部委、中科院及地方科研院所和大学参加,国家投入相当资金,进行了工业机器人基础技术、基础元器件、工业机器人整机及应用工程的开发研究。“九五”期间,在国家“863”高技术计划项目的支持下,沈阳新松机器人自动化股份有限公司、哈尔滨博实自动化设备有限责任公司、上海机电一体化工程公司、北京机械工业自动化所、四川绵阳思维焊接自动化设备有限公司等确立为智能机器人主题产业基地。此外,还有上海富安工厂自动化公司、哈尔滨焊接研究所、国家机械局机械研究院及北京机电研究所、首钢莫托曼公司、安川北科公司、奇瑞汽车股份有限公司等都以其研发生产的特色机器人或应用工程项目而活跃在当今我国工业机器人市场上。 1.2机器人分类 随着科学技术的不断进步,我国工业机器人已经走上了自主研发阶段,这样标志着我国工业自动化走向了新的里程碑按照工业机器人的关键技术发展过程其可分为三代:第一代是示教再现机器人,主要由机器人本体、运动控制器和示教盒组成,操作过程比较简单。第一代机器人使用示教盒在线示教编程,并保存示教信息。当机器人自动运行时,由运动控制器解析并执行存储的示教程序,使机器人实现预定动作。这类机器人通常采用点到点运动,连续轨迹再现的控制方法,可以完成直线和圆弧的连续轨迹运动,然而复杂曲线的运动则由多段圆弧和直线组合而成。由于操作的容易性、可视性强,所以在当前工业中应用最多。

机器人发展史论文

摘要:我国的工业机器人研制虽然起步晚,但是有着广大的市场潜力,有着众多的人才和资源基础。在十一五规划纲要等国家政策的鼓励支持下,在市场经济和国际竞争愈演愈烈的未来,我们一定能够完全自主制造出自己的工业机器人,并且将工业机器人推广应用到制造与非制造等广大的行业中,提高我国劳动力成本,提高我国企业的生产效率和国际竞争力,从整体上提高我国社会生产的安全高效,为实现伟大祖国的复兴贡献力量。 关键字:工业机器人;日本;日本工业机器人协会;制造;十一五纲要; 引言:生产力在不断进步,推动着科技的进步与革新,以建立更加合理的生产关系。自工业革命以来,人力劳动已经逐渐被机械所取代,而这种变革为人类社会创造出巨大的财富,极大地推动了人类社会的进步。时至今天,机电一体化,机械智能化等技术应运而生并已经成为时代的主旋律。人类充分发挥主观能动性,进一步增强对机械的利用效率,使之为我们创造出愈加巨大的生产力,并在一定程度上维护了社会的和谐。工业机器人的出现是人类在利用机械进行社会生产史上的一个里程碑。在发达国家中,工业机器人自动化生产线成套设备已成为自动化装备的主流及未来的发展方向。国外汽车行业、电子电器行业、工程机械等行业已经大量使用工业机器人自动化生产线,以保证产品质量,提高生产效率,同时避免了大量的工伤事故。全球诸多国家近半个世纪的工业机器人的使用实践表明,工业机器人的普及是实现自动化生产,提高社会生产效率,推动企业和社会生产力发展的有效手段。 一、工业机器人的现状: 据美国电气和电子工程师协会(IEEE)统计,至2008年底,世界各地已经部署了100万台各种工业机器人。其中,日本机器人数量据世界首位。 他们的算法基于制造工人与机器人的比例,即每万名工人拥有多少台制造机器人。其中日本的工业机器人密度达到了世界平均水平的10倍,也比排在第二位的新加坡多出了一倍。其中日本每万名工人拥有295台工业机器人,新加坡169台,韩国164台,德国163台。虽然排在前三位的国家都在亚洲,不过欧洲却是世界上工业机器人密度最大的地区。欧洲国家工业机器人密度为每万名工人50台,美洲为平均31台,亚洲平均27台。 工业机器人在生产生活中的应用 所谓工业机器人,就是具有简单记忆和可变控制程序的自动机械。它是在机械手的基础上发展起来的,国外称为industrial robot。工业机器人的出现将人类从繁重单一的劳动中解放出来,而且它还能够从事一些不适合人类甚至超越人类的劳动,实现生产的自动化,避免工伤事故和提高生产效率。随着世界生产力的发展,必然促进相应科学技术的发展。工业机器人能够极大地提高生产效率,已经广泛地进入人们的生活生产领域。 二、工业机器人的诞生至今 工业机器人的诞生:日本是当今的工业机器人王国,既是工业机器人的最大制造国也是最大消费国。但实际上工业机器人的诞生地是美国。机器人的启蒙思想其实很早就出现了,1920年捷克作家卡雷尔·恰佩克发表了剧本《罗萨姆的万能机器人》,剧中叙述了一个叫做罗萨姆的公司将机器人作为替代人类劳动的工业品推向市场的故事,引起了世人的广泛关注。于是在1959年美国的一家汽车公司,工业机器人应运而生。美国人英格伯格和德奥尔制造出了世界上第一台工业机器人,他们发现可以让机器人去代替工人一些简单重复的劳动,而且不需要报酬和休息,任劳任怨。接着他们两人合办了世界上第一家机器人制造工厂,生

六足机器人的发展史

一、前言 談到足式機器人,當然目前主流大多是聯想到和人相似、有親切感的雙足機器“人”,從某一層面來看,以雙足步行為演化上的一個極為小眾的特例,本身對達到穩定運作控制的困難度很高,從瞭解「生物出生到可以開始自行運動所需的時間」便可以窺知一二。從另一個角度來看,人類所能自在運動的地表也侷限在某一些型態之中,若要探討如何在各式自然地形上運動的法則,勢必得回過頭來探討多足動物的運動機制。而從物理直覺來評析,單就在崎嶇路面上運動的穩定性來探討,採用多足機器人會比較簡單且實際。基於這一些原因,仿生多足機器人的研發便有了背後的動機,模仿經過長時間演化後動物的構造,藉由觀察牠們的運動,了解為什麼有如此的動作,再利用機構或是控制去完成。在自然界中,我們看到體型較大、有優秀運動能力的動物像馬、獵豹、羚羊等等都是四隻腳的哺乳類動物,但考慮到穩定性卻是六足比較佔優勢,只要用簡單的三腳步態(tripod gait)即可讓重心輕易落在支撐的三角形中。四足動物的腳可能需要比較大的力量才能表現出他的特性,但人類尚無法仿造出重要的肌肉和控制系統,以現有機構和馬達組成的系統,重量太重而無法有效運動。這時,自由度的選擇以及機構設計便成了一個很重要的課題。 這二、三十年學業界創造出了許多各式各樣的多足機器人,在後續的文章中便為各位讀者進行介紹[2, 3]。 二、學術界開發仿生多足機器人 (1)Quadruped 圖一 Quadruped[4] 由Prof. Marc Reibert所領導的MIT Leg Lab於1984~1987年製作,重38公斤,整體長度公尺,高度公尺,採用長柱狀的腳,每一隻腳連接身體的關節是由兩個液壓致動器(hydraulic actuators)組成,分別控制腳的前後及左右的旋轉,腳上有一個線性致動器來提供推進力。

机器人研究现状及发展趋势

机器人发展历史、现状、应用、及发展 趋势 院系:信息工程学院 专业:电子信息工程 姓名:王炳乾

机器人发展历史、现状、应用、及发展趋势 摘要:随着计算机技术不断向智能化方向发展,机器人应用领域的不断扩展和深化,机器人已成为一种高新技术产业,为工业自动化发挥了巨大作用,将对未来生产和社会发展起越来越重要的作用。文章介绍了机器人的国内国外的发展历史、状况、应用、并对机器人的发展趋势作了预测。 关键词:机器人;发展;现状;应用;发展趋势。 1.机器人的发展史 1662年,日本的竹田近江利用钟表技术发明了自动机器玩偶并公开表演。 1738年,法国技师杰克·戴·瓦克逊发明了机器鸭,它会嘎嘎叫、进食和游泳。 1773年,瑞士钟表匠杰克·道罗斯发明了能书写、演奏的玩偶,其体内全是齿轮和发条。它们手执画笔、颜料、墨水瓶,在欧洲很受青睐。 保存至今的、最早的机器人是瑞士的努萨蒂尔历史博物馆里少女形象的玩偶,有200年历史。她可以用风琴演奏。 1893年,在机械实物制造方面,发明家摩尔制造了“蒸汽人”,它靠蒸汽驱动行走。 20世纪以后,机器人的研究与开发情况更好,实用机器人问世。 1927年,美国西屋公司工程师温兹利制造了第一个机器人“电报箱”。它是电动机器人,装有无线电发报机。 1959年第一台可以编程、画坐标的工业机器人在美国诞生。 现代机器人 有关现代机器人的研究始于20世纪中期,计算机以及自动化技术的发展、原子能的开发利用是前提条件。1946年,第一台数字电子计算机问世。随后,计算机大批量生产的需要推动了自动化技术的发展。1952年,数控机床诞生,随后相关研究不断深入;同时,各国原子能实验室需要代替人类处理放射性物质的机械。

国内外工业机器人发展史和现状

课题名称:工业机器人发展史和现状 摘要:我国的工业机器人研制虽然起步晚,但是有着广大的市场潜力,有着众多的人才和资源基础。在十一五规划纲要等国家政策的鼓励支持下,在市场经济和国际竞争愈 演愈烈的未来,我们一定能够完全自主制造出自己的工业机器人,并且将工业机器 人推广应用到制造与非制造等广大的行业中,提高我国劳动力成本,提高我国企业 的生产效率和国际竞争力,从整体上提高我国社会生产的安全高效,为实现伟大祖 国的复兴贡献力量。 关键字:工业机器人;日本;日本工业机器人协会;制造;十一五纲要; 引言:生产力在不断进步,推动着科技的进步与革新,以建立更加合理的生产关系。自工业革命以来,人力劳动已经逐渐被机械所取代,而这种变革为人类社会创造出巨大的财富,极大地推动了人类社会的进步。时至今天,机电一体化,机械智能化等技术应运而生并已经成为时代的主旋律。人类充分发挥主观能动性,进一步增强对机械的利用效率,使之为我们创造出愈加巨大的生产力,并在一定程度上维护了社会的和谐。工业机器人的出现是人类在利用机械进行社会生产史上的一个里程碑。在发达国家中,工业机器人自动化生产线成套设备已成为自动化装备的主流及未来的发展方向。国外汽车行业、电子电器行业、工程机械等行业已经大量使用工业机器人自动化生产线,以保证产品质量,提高生产效率,同时避免了大量的工伤事故。全球诸多国家近半个世纪的工业机器人的使用实践表明,工业机器人的普及是实现自动化生产,提高社会生产效率,推动企业和社会生产力发展的有效手段。 一、工业机器人的现状: 工业机器人在全世界的分布及发展,我们先看两幅图表 UNECE估计,2004年全球至少安装了10万台新的工业机器人。其中:欧盟31 100台(比2003年增加15%,但比2001年的记录仅增加1%);北美16 100台(比2003年增加27%,比2000年的记录高24%);亚洲51 400台,主要在日本,但中国市场增长迅速(比2003年增长24%)。

国内外工业机器人发展现状与趋势研究

国内外工业机器人发展现状与趋势研究 武汉商学院机电工程与汽车服务学院 张红霞 【摘要】机器人的制造及应用水平,代表了一个国家的制造业水平,发展机器人产业应上升到国家战略高度。机器人的广泛使用是我国从制造业大国走向制造业强国的重要手段和途径。本文分析了现阶段国外工业机器人的应用、发展现状与趋势。通过实例说明了目前我国工业机器人发展的现状和未来的发展趋势,中国先进工业机器人大批量生产制造时代到来。 【关键词】机器人;工业机器人;发展现状;发展趋势 工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。自从1962年美国研制出世界上第一台工业机器人以来,机器人技术及其产品发展很快,已成为柔性制造系统(FMS)、自动化工厂(FA)、计算机集成制造系统(CIMS)的自动化工具。 广泛采用工业机器人,不仅可提高产品的质量与产量,而且对保障人身安全,改善劳动环境,减轻劳动强度,提高劳动生产率,节约原材料消耗以及降低生产成本,有着十分重要的意义。和计算机、网络技术一样,工业机器人的广泛应用正在日益改变着人类的生产和生活方式。 一、工业机器人的应用情况 经过五十多年的发展,工业机器人已在越来越多的领域得到了应用。在制造业中,尤其是在汽车产业中,工业机器人得到了广泛的应用。如在毛坯制造、机械加工、焊接、热处理、表面涂覆、上下料、装配、检测及仓库堆垛等作业中,机器人都已逐步取代了人工作业。 随着工业机器人向更深更广方向的发展以及机器人智能化水平的提高,机器人的应用范周还在不断地扩大,已从汽车制造业推广到其他制造业,进而推广到机械加工行业、电子电气行业、橡胶及塑料工业、食品工业、木材与家具制造业等领域中。在工业生产中,弧焊机器人、点焊机器人、分配机器人、装配机器人、喷漆机器人及搬运机器人等工业机器人都已被大量采用。机器人正在为提高人类的生活质量发挥着重要的作用。 二、国内外工业机器人的发展现状 1、国外工业机器人的发展现状 在国外,工业机器人技术日趋成熟,已经成为一种标准设备被工业界广泛应用。从而,相继形成了一批具有影响力的、著名的工业机器人公司,它们包括:瑞典的ABB Robotics,日本的F A N U C、Y a s k a w a,德国的K U K A Roboter,美国的Adept Technology、American Robot、Emerson Industrial Automation、S-T Robotics,这些公司已经成为其所在地区的支柱性产业。国外专家预测,机器人产业是继汽车、计算机之后出现的一种新的大型高技术产业。据联合国欧洲经济委员会(UNECE)和国际机器人联合会(IFR)的统计,世界机器人市场前景看好,从20世纪下半叶起,世界机器人产业一直保持着稳步增长的良好势头[1]。 在发达国家中,工业机器人自动化生产线成套设备已成为自动化装备的主流。国外汽车行业、电子电器行业、工程机械等行业已经大量使用工业机器人自动化生产线,以保证产品质量,提高生产效率,同时避免了大量的工伤事故。像国际上著名公司ABB、Comau、KUKA、BOSCH、NDC、SWISSLOG、村田等都是机器人自动化生产线及物流与仓储自动化设备的集成供应商。目前,日本、意大利、德国、欧盟、美国等国家产业工人人均拥有工业机器人数量位于世界前列,全球诸多国家近半个世纪的工业机器人的使用实 践表明,工业机器人的普及是实现自动化生 产,提高社会生产效率,推动企业和社会生 产力发展的有效手段。 2、国内工业机器人的发展现状 在降低制造成本,解决用工严重不足等 口号的呼喊下,近年来机器人产业在全世界范 围内兴起。中国作为世界工厂,面临的形式更 是尤为的严重。有数据显示中国每年工业机器 人的装机量约占全球的1/8,仅次于日本、韩 国,预计2015年中国的装机量会超过这两个国 家,成为世界上使用工业机器人最多的国家。 自2009年以来,中国机器人市场持续快速增 长,工业机器人年均增长速度超过40%,到目 前为止,中国工业机器人市场份额约占全球市 场的1/5;以教育、清扫等为代表的服务机器 人在国内也在逐步进入市场。随着我国门户的 逐渐开放,国内的工业机器人产业将面对越来 越大的竞争与冲击,因此,掌握国内工业机器 人市场的实际情况,把握我国工业机器人研究 的相关进展,显得十分重要。 2012年,四种新型工业机器人在中国哈 尔滨研制成功。专家们认为这标志着我国已 经掌握了第一代工业机器人的生产技术,新 的机器人产业已经在我国诞生。这四种工业 机器人分别是哈尔滨工业大学和哈尔滨风华 机器厂等单位研制的华宇Ⅱ型弧焊机器人, 华宇Ⅰ型点焊机器人,哈尔滨工业大学与航 天部811厂等单位联合研制的东方1号喷漆机 器人和国营星光机器厂研制的星光Ⅰ型直角 坐标点焊机器人。 近年来,中国河南洛阳市越来越多的企 业开始引进工业机器人等智能设备,但目前 国内使用的机器80%是国外制造。位于洛阳工 业园区的沃德福集团高端智能装备制造基地 项目,总投资1。5亿元,将研发制造6轴工业 机器人等高端智能设备,达到年产1万台工业 机器人的生产、装配能力。该项目计划2014 年建成投产,预计年产值20亿元,不久将在 这里首次实现先进工业机器人大批量生产制 造。随着便宜劳动力时代的结束,可以预计 工业机器人将迎来一个伟大的时代,不仅在 工业上,而且在服务、医疗等领域都有广泛 的应用,从而推动一大批行业的发展,如高 端制造业、制造业的个性化、医疗图像处理 以及航空航天等。 近十年以来,在“十五”、“十一五” 攻关计划和863计划等科技计划的支持下,我 国有组织、有计划地发展工业机器人产业, 通过研制、生产、应用等多个层面的不断探 索,在技术攻关和设计水平上有了长足的进 步。总的来看,已经掌握了工业机器人的设 计、制造、应用过程中的多项关键技术,能 够生产出部分机器人关键元器件,开发出弧 焊、点焊、码垛、装配、搬运、注塑、冲 压、喷漆等工业机器人[2]。一些相关科研机构 和企业已掌握了工业机器人操作机的优化设 计制造技术;工业机器人控制、驱动系统的 硬件设计技术;机器人软件的设计和编程技 术、运动学和轨迹规划技术;弧焊、点焊及 大型机器人自动生产线(工作站)与周边配套 设备的开发和制备技术等,某些关键技术已 达到或接近了国际先进水平,中国工业机器 人在世界工业机器人领域已占有一席之地。 三、工业机器人的发展趋势 工业机器人在许多生产领域的使用实践证 明,它在提高生产自动化水平,提高劳动生产 率和产品质量以及经济效益,改善工人劳动条 件等方面,有着令世人瞩目的作用,引起了世 界各国和社会各层人士的广泛关注。 1、国外发展趋势 日本将机器人列为战略产业,韩国将 机器人作为“增长发动机产业”,各发达国 家政府早年通过制定政策,采取一系列措施 鼓励企业应用机器人,设立科研基金鼓励机 器人的研发设计,从政策上、资金上给予大 力支持,工业机器人的应用和研究走在世界 的前列。世界工业机器人市场普遍看好,各 国都在期待机器人的应用研究有技术上的突 破。从近几年世界机器人推出的产品来看, 工业机器人技术正在向智能化、模块化和系 统化的方向发展,其发展趋势主要为:结构 的模块化和可重构化;控制技术的开放化、 PC化和网络化;伺服驱动技术的数字化和分 散化;多传感器融合技术的实用化;工作环 境设计的优化和作业的柔性化以及系统的网 络化和智能化等方面[3]。 国外机器人领域发展近几年有如下几个 趋势: (1)工业机器人性能不断提高,而单机价 格不断下降。 (2)机械结构向模块化、可重构化发展。 例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测 系统三位一体化;由关节模块、连杆模块用 重组方式构造机器人整机;国外已有模块化 装配机器人产品问市。 (3)工业机器人控制系统向基于PC机的 开放型控制器方向发展,便于标准化、网络 化;器件集成度提高,控制柜日见小巧,且 采用模块化结构;大大提高了系统的可靠 性、易操作性和可维修性。 (4)机器人中的传感器作用日益重要,装 配、焊接机器人采用了位置、速度、加速度视 觉、力觉等传感器,而遥控机器人则采用视 觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术 来进行环境建模及决策控制;多传感器融合配 置技术在产品化系统中已有成熟应用。 (5)虚拟现实技术在机器人中的作用已从 仿真、预演发展到用于过程控制,如使遥控 机器人操作者产生置身于远端作业环境中的 感觉来操纵机器人。 (6)当代遥控机器人系统的发展特点不是 追求全自治系统,而是致力于操作者与机器人 的人机交互控制,即遥控加局部自主系统构成 完整的监控遥控操作系统,使智能机器人走出 实验室进入实用化阶段。美国发(下转第7页)

工业机器人发展史论文[1]

课题名称:工业机器人发展史 工业机器人http:// https://www.360docs.net/doc/1c12751069.html, 摘要:我国的工业机器人研制虽然起步晚,但是有着广大的市场潜力,有着众多的人才和资源基础。在十一五规划纲要等国家政策的鼓励支持下,在市场经济和国际竞争愈演愈烈的未来,我们一定能够完全自主制造出自己的工业机器人,并且将工业机器人推广应用到制造与非制造等广大的行业中,提高我国劳动力成本,提高我国企业的生产效率和国际竞争力,从整体上提高我国社会生产的安全高效,为实现伟大祖国的复兴贡献力量。 关键字:工业机器人;日本;日本工业机器人协会;制造;十一五纲要; 引言:生产力在不断进步,推动着科技的进步与革新,以建立更加合理的生产关系。自工业革命以来,人力劳动已经逐渐被机械所取代,而这种变革为人类社会创造出巨大的财富,极大地推动了人类社会的进步。时至今天,机电一体化,机械智能化等技术应运而生并已经成为时代的主旋律。人类充分发挥主观能动性,进一步增强对机械的利用效率,使之为我们创造出愈加巨大的生产力,并在一定程度上维护了社会的和谐。工业机器人的出现是人类在利用机械进行社会生产史上的一个里程碑。在发达国家中,工业机器人自动化生产线成套设备已成为自动化装备的主流及未来的发展方向。国外汽车行业、电子电器行业、工程机械等行业已经大量使用工业机器人自动化生产线,以保证产品质量,提高生产效率,同时避免了大量的工伤事故。全球诸多国家近半个世纪的工业机器人的使用实践表明,工业机器人的普及是实现自动化生产,提高社会生产效率,推动企业和社会生产力发展的有效手段。 一、工业机器人的现状: 工业机器人在全世界的分布及发展,我们先看两幅图表 UNECE估计,2004年全球至少安装了10万台新的工业机器人。其中:欧盟31 100台(比2003年增加15%,但比2001年的记录仅增加1%);北美16 100台(比2003年增加

农业机器人发展史

农业机器人发展史 自古以来,我国便是一个农业大国,依靠着大量人工人力,促使着我国在农耕时代屹立于世界,农耕文化至今还影响着我国。 随着时代的发展,农耕已不足以支撑起一个大国,西方国家文明改革,工业自动化生产渐渐地占据主要优势和地位,进而农业也渐渐地朝着自动化方向发展。 农业机器人类型 农业机器人种类繁多,按作业对象不同可以分为以下四类(1)可完成各种繁重体力劳动的农田机器人,如插秧、除草、施肥及施药机器人等(2)可实现蔬菜水果自动收获、分选、分级等工作的果蔬机器人,如采摘苹果,蔬菜嫁接机器人等(3)可替代人养牲畜,挤牛奶等机器人(4)可替代人实现伐木、整枝、造林等工作的机器人,如林木球果采集、伐根清理机器人等 农业机器人与工业机器人有很多共同之处,主要结构均包括五官、头脑、神经等部位,但与工业机器人又有如下明显不同 (1)作业对象的娇嫩和复杂性;(2) 作业环境的易变性和难预测性,要求机器人要 有足够的适应性;(3)使用对象与价格的特殊性,农业机器人必须具有简单、 可靠性,且制造成本应尽量低。 国内外农业机器人研发概况 发达国家对农业机器人的研制起步早、投资大、发展快,这些国家拥有规模化、多样化、精确化的农业生产设施,有效的促进了农业机器人与其他智能化农业机械的发展。 自20世纪80年代开始,发达国际根据本国实际,纷纷开始农业机器人的研发,并相继研制出嫁接机器人、移栽机器人和采摘机器人等多种农业生产机器人,如澳大利亚的剪羊毛机器人、荷兰的挤奶机器人、日本和韩国的插秧机器人、英国的柑橘采摘机器人等;近年来,东南亚一些国家对农业机器人的研发也表示出较大的兴趣。由于农业生产环境、作业对象及使用者等与工业生产领域截然不同,发达国家研发成功的农业机器人目前尚未实现商品化生产和大面积普及。 中国的农业机器人研发起步晚、投资少、发展慢,与发达国家相比差距还很大,目前还处于起步阶段。20世纪90年代中期,国内才开始农业机器人技术的研发。中国农业大学为中国大陆农业机器人技术早期研发中心之一,研制出来的自动嫁接机器人已成功进行了试验性嫁接生产,解决了蔬菜幼苗的柔嫩性、易损性和生长不一致性等难题,可用于黄瓜,西瓜和甜瓜等幼苗的嫁接,形成了具有自主知识产权的自动化嫁接技术。随后南京农业大学、东北林业大学等其他高校也相继开展相关研究,取得了不错的成果。 中国机器人技术与发达国家相比差距明显,农业机器人差距更大,但随着中国科技和经济的快速发展,尤其是国家不断加大农业机械化发展扶持力度,中国农业机械化事业进入了前所未有的良好发展时期,也为农业机器人提供了良好的发展机遇,农业机器人技术的先进性和先导性决定了其必将成为未来中国农业技术装备研发的重要内容之一。 农业机器人的发展,对解放工人,提高生产效率具有重大意义。

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