工业机器人在汽车制造业应用论文

工业机器人在汽车制造业应用论文
工业机器人在汽车制造业应用论文

机械电子工程研究生课程考核(研究报告、论文等)

题目:关于工业机器人系统的研究及其子在汽车工业的应用课程名称:机器人技术

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关于工业机器人系统的研究及其在汽车工业的应用

摘要:本文介绍了先进制造自动化技术中的工业机器人的概念、基本原理,以及当今世界工业机器人技术的前沿,描述了工业机器人在汽车工业方面的应用情况、典型事例等发展现状,并展望了今后工业机器人技术的发展趋势。关键词:工业机器人;概况;组成;汽车工业;应用;发展趋势

引言

机器人的最初出现是传统的机构学与近代电子技术相结合的产物。工业机器人是集机械、材料、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,它代表了机电一体化的最高成就,是当代科学技术发展最活跃的领域之一。它的研究和应用水平一个国家的自动化的水平。1961年,美国的ConsolidedControlCorp和AMF公司联合制造了第一台实用的示教再现型工业机器人,迄今为止,世界上对工业机器人的研究已经经历了四十余年的历程,日本、美国、法国、德国的机器人产业已日趋成熟和完善。广泛采用工业机器人,不仅可提高产品的质量与数量,而且保障人身安全、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。20世纪80年代以来,工业机器人技术逐渐成熟,并很快得到推广,目前已经在工业生产的许多领域得到应用。

1工业机器人的简介

工业机器人的概念

机器人”一词的由来

1920年,捷克剧作家卡里洛·奇别克在其科幻剧本《罗萨姆万能机器人制造公司》(Rossum’sUniversalRobots)首次使用了ROBOT这个名词,意思是“人造的人”。现在已被人们作为机器人的专用名词。

关于机器人的定义,专家们仍在争议之中,至今还没有人能够提出一个令人信服的明确定义,美国机器人协会(RIA)对机器人的定义一是:“所谓工业机器人,是为了完成不同的作业,根据种种程序化的运动来实现材料、零部件、工具货特殊装置的移动并可重新编程的多功能操作机。”

日本产业机器人协会(JIRA)的定义是:“所谓工业机器人,是在三维空间具有类似人体上肢动作机能及其结构,并能完成复杂空间动作的多自由度的自动机械”或“根据感觉机能或认识机能,能够自行决定行动的机器(智能机器人)。”

国际标准化组织(ISO):机器人是一种自动的、位置可控的、具有编程能力的多功能操作机,这种操作机具有几个轴,能够借助可编程操作来处理各类材料、零件、工具和专用装置,以执行各种任务。

虽然工业机器人的定义不明确,但是有一点是可以明确的,那就是人们开发研究工业机器人的最终目标,在于要研制出一种能够综合人的所有动作特性—通用性、柔软性、灵活性的自动机械。机器人集中了机械工程、电子技术、计算机技术、自动控制原理以及人工智能等多学科的最新研究成果,代表了机电一体化的最高成就,是当代科学技术发展最活跃的领域之一。工程技术人员了解和学习机器人学具有重要的意义。

综上,工业机器人是一种可以搬运物料、零件、工具或完成多种操作功能的机械装置,由计算机控制,是无人参与的自动化控制系统,是可编程、具有柔性的自动化系统。它能复现人的动作和职能。反复调整以执行不同的功能。具有通用性、柔性和灵活性的自动机械。已成为FMS和CIMS系统的重要设备。

工业机器人的问世,大约是在25年前,微处理机的诞生,大约是在15年前,正是由于微处理机的出现,以及各种LSI,VLSI的飞跃发展,才使得工业机器人控制系统的技能大幅度提高,从而使数百种不同结构、不同控制方法、不同用途的工业机器人终于在八十年代,真正进入了实用与普及的阶段,并发挥了令人难以置信的巨大威力与经济效益。

目前,工业机器人像计算机一样,可以按“代”分类。

第一代工业机器人是指T/P方式(Teaching/Playback方式),即示教/再现方式。

19世纪50、60年代,随着机构理论和伺服理论的发展,机器人进入了实用阶段。1954年美国的发表了“通用机器人”专利;1960年美国AMF公司生产了柱坐标型Versatran机器人,可进行点位和轨迹控制,这是世界上第一种应用于工业生产的机器人。

70年代,随着计算机技术、现代控制技术、传感技术、人工智能技术的发展,机器人也得到了迅速的发展。1974年CincinnatiMilacron公司成功开发了多关节机器人;1979年,Unimation公司又推出了PUMA机器人,它是一种多关节、全电机驱动、多CPU二级控制的机器人,采用VAL专用语言,可配视觉、触觉、力觉传感器,在当时是技术最先进的工业机器人。现在的工业机器人在结构上大体都以此为基础。这一时期的机器人属于“示教再现”

(Teach-in/Playback)型机器人,只具有记忆、存储能力,按相应程序重复作业,对周围环境基本没有感知与反馈控制能力。

第二代工业机器人是具有一些简单智能、可行走的、能对周围环境做出反应的机器人,在机械、电子等生产领域得到了广泛的应用。

进入80年代,随着传感技术,包括视觉传感器、非视觉传感器(力觉、触觉、接近觉等)以及信息处理技术的发展,出现了第二代机器人——有感觉的机器人。它能够获得作业环境和作业对象的部分相关信息,进行一定的实时处理,引导机器人进行作业。第二代机器人已进入了使用化,在工业生产中得到了广泛应用。

第三代机器人称为智能机器人。这种机器人不仅具有比第二代机器人更加完善的环境感知能力,视觉、触觉等智能,而且还具有像人一样的逻辑思维、逻辑判断机能,能推理、决策、自我规划、自我学习、有自立性。可根据作业要求与环境信息自主地进行工作。

工业机器人的组成

机器人的机械本体机构基本上分为两大类,一类是执行机构,即操作本体机构,它类似人的手臂和手腕,是一组具有与人手脚功能相似的机械机构;另一类为移动型本体结构,主要实现移动功能。如行进系统。

1)手部(抓取机构或夹持器):用来直接抓取工件或工具。有机械式、真空吸附式、磁性吸附式。

2)腕部:是联接手部和臂部的部件,用以支撑和调整手部的姿态。

3)臂部:是支撑腕部的部件,由动力关节和连杆组成。用以承受工件或工具负荷,改变工件的空间位置,并送至预定的位置。

4)机身(立柱):是支撑臂部的部件,扩大臂部的活动范围。

5)机座及行走机构:是支撑整个机器人的基础件,确定并改变机器人的位置。

控制系统即计算机控制系统,各关节伺服驱动的指令值由主计算机计算后,在各采样周期给出。机器人通常采用主计算机与关节驱动伺服计算机两级计算机控制。它是机器人的大脑,控制与支配机器人按给定的程序动作,并记忆人们示教的指令信息,可再现控制所存储的示教信息。

机器人控制系统是机器人的重要组成部分,用于对操作机的控制,以完成特定的工作任务。如图示:

1)控制计算机:是调度指挥机构,微型机。

2)示教盒:工作轨迹和参数设定,拥有独立存储单元,与主计算机之间以串行通信方式实现信息交互。

3)控制面板:各操作功能按钮,状态指示灯。

4)硬盘和软盘存储:存储程序。

5)数字和模拟量输入输出:各种状态和控制命令输入输出。

6)轴控制器:完成机器人各关节位置、速度和加速度控制。

驱动系统即驱动伺服单元,它是机器人执行作业的动力源,按照控制系统发出的指令驱动执行机构完成规定的作业。其作用是使驱动单元驱动关节并带动负载按预定的轨迹运动。已广泛采用的驱动方式有:液压伺服驱动、电机伺服驱动,气动伺服驱动。

传感系统,除了关节伺服驱动系统的位置传感器(称作内部传感器)外,还配备视觉、力觉、触觉、接近觉等多种类型的传感器(称作外部传感器)。如:感知系统和人工智能系统等。

为了与周边系统及相应操作进行联系与应答,还应有各种通讯接口和人机

通信装置。

工业机器人的分类

首先,工业机器人做为完成任务的机具,按用途包括以下几种:(a)搬运、上料机器人;(b)喷涞机器人;(c)焊接与切割机器人,点焊与弧焊;(d)装配机器人;(e)最后工序机器人,完成打毛剌、分类、检验、包装等工作。可见工业机器人的用途实为广泛。

接着,更深一步,从技术上可以把工业机器人分为以下几类:

1)专用机器人:用固定的程序在固定的地点工作的机器人。其结构简单,成本低。自动化的机械手。

2)通用机器人:具有独立的控制系统,通过改变程序能完成多种作业的机器人。其结构复杂,工作范围大,通用性强,适用于不断变换生产品种的柔性制造系统。

3)示教再现机器人:具有记忆功能,在操作者示教操作后,能按示教的顺序、位置、条件与其他信息反复示教作业。

4)智能机器人:采用计算机控制,具有视觉、听觉、触觉等多功能和识别功能。通过比较和识别,自主作出决策和规划,自动进行信息反馈,完成预定的动作。

1)气压传动机器人:以压缩空气作为动力源驱动执行机构的机器人,动作简单、成本低廉,适用于高速轻载、高温和粉尘大的环境作业。

2)液压传动机器人:采用液压驱动,具有负载能力强、传动平稳、结构紧凑、动作灵敏的特点,适用于低速、重载的场合。

3)电气传动机器人:用交流或直流伺服电动机驱动的机器人,不需要中间转换机构,结构简单、响应速度快、控制精度高。

1)直角坐标型:由三个相互正交的平移坐标轴组成,坐标轴运动独立。控制简单、定位精度高。

2)圆柱坐标型:由立柱和一个安装在立柱上的水平臂组成,其立柱安装在回转的机座上,水平臂可以伸缩,并可沿立柱上下移动。一个旋转轴和一个平移轴。如:Verstran机器人。

3)球坐标型:由回转机座、俯仰绞链和伸缩臂组成,有两个旋转轴和一个平移轴。

4)关节型:由大臂、小臂和立柱组成。肘关节、肩关节是绞链。有三个旋转轴。如:关节型搬运机器人、关节型焊接机器人

自由度是表达机器人通用性、灵活性的重要指标。目前,一般商业化的工业机器人自由度大都在3~7之间。如:仿生型特种机器人,该系列机器人,自由度一般较多,具有更强的适应性和灵活性,但控制更复杂,成本更高,刚性较差。如:类人型机器人、蛇形机器人、仿狗机器人、六足漫游机器人、六轮漫游机器人、仿鱼机器人、仿鸟机器人等

空压三种方式。

RANK是表达机器人所具有的可回转关节数。

2工业机器人的性能指标

工业机器人的自由度

自由度是指运动件相对于固定坐标系所具有的独立运动的趋势。用以表示机器人动作灵活程度的参数,一般是以沿轴线移动和绕轴线转动的独立运动的数目来表示。

自由度是衡量机器人技术水平的主要指标。自由度:机器人所具有的独立运动坐标轴的数目,有时海包括手爪(末端操作器)的开合自由度。在三维空间中描述一个物体的位姿(位置和姿态)需要6个自由度。工业机器人的自由度是根据其用途而设计的,可能小于6个自由度,也可能大于6个自由

度。例如,A4020装配机器人具有4个自由度,可以在印刷电路板上接插电子器件,PUMA562机器人具有6个自由度,可以进行复杂空间曲面的弧焊作业。

工作空间

工作空间:是指机器人应用手爪进行工作的空间范围。机器人手臂末端或手腕中心所能达到的所有点的集合(包括形状和大小)。取决于机器人的结构形式和每个关节的运动范围。

承载能力

承载能力:指机器人在工作范围内的任何位姿上所能承受的最大重量。承载能力不仅不仅决定于负载的质量,还与机器人运行的速度和加速度有关。提取重力:反映其负载能力的一个参数,微型机器人:10N以下;小型机器人:10~50N;中型机器人:50~300N;大型机器人:300~500N;重型机器人:500N以上。

运动速度

运动速度:影响到机器人的工作效率。最大工作速度:指工业机器人主要自由度上最大的稳定速度,或手臂末端的最大合成速度。通用机器人的最大直线速度大多在1000mm/s以下。

精度

精度:包括定位精度和重复定位精度。定位精度是指机器人手部实际到达位置与目标位置之间的差异。重复定位精度是指机器人手部重复定位于同一目标位置的能力(用标准偏差表示)位置精度:实到位置中心之间的偏差。影响到机器人的工作质量。取决于位置控制方式、机器人运动部件本身的精

度和刚度、提取的重力和运动速度有关。典型机器人的定位精度一般在~5mm 范围。

3工业机器人技术的发展

国外工业机器人技术的发展与现状

1920年,捷克作家卡雷尔·卡佩克发表了科幻剧本《罗萨姆的万能机器人》。卡佩克在剧本中把捷克语“Robota”写成了“Robot”,引起了大家的广泛关注,被当成了机器人一词的起源。1954年,美国人发明了一种称为可编程程序的关节型搬运装置,并在1956年获得美国专利。首先提出了工业机器人和示教再现的概念。1958年,美国联合控制公司研制出了第一台数控机器人原型机,揭开了研制工业机器人的序幕。1961年,Unimation公司(通用机械公司)成立,生产和销售了第一台工业机器“Unimate”“Versatran”,圆柱坐标。1967年,Unimation公司第一台喷涂用机器人出口到日本川崎重工业公司。1968年,第一台智能机器人Shakey在斯坦福研究所诞生。1972年,IBM公司开发出直角坐标机器人。

60~70年代是机器技术获得巨大发展的阶段。日本、西欧各国、前苏联也相断引进或自行研制工业机器人。80年代,机器人在发达国家的工业中大量普及应用,如焊接、喷漆、搬运、装配。并向各个领域拓展,如航天、水下、排险、核工业等,机器人的感知技术得到相应的发展,产生第二代机器人。90年代,机器人技术在发达国家应用更为广泛,如军用、医疗、服务、娱乐等领域,并开始向智能型(第三代)机器人发展。

国内工业机器人技术的发展与现状

我国机器人技术起步较晚,70年代末,一些院校和企业,开始研制专用

机械手,80年代初,开发小型的教育机器人。1985年哈工大研制出国内第一台弧焊机器人(华宇Ⅰ号)。国家“863”计划把机器人技术作为重点发展技术来支持。建立了“机器人示范工程中心”和机器人国家开放实验室(沈阳自动化所、哈工大、合肥机械所、上海交大、南开大学)。北京机械自动化所研制的喷漆机器人;沈阳自动化所研制的自动导引小车、机器人控制器、6000m 水下机器人;哈尔滨工业大学博实公司开发的包装码垛机器人;南开太阳公司开发的微型驱动机器人;同济大学的提升机器人等等。

20世纪80年代,在高技术浪潮的冲击下,随着改革开放的不断深入,我国机器人技术的开发与研究得到了政府的重视与支持。“七五”期间,国家投入资金,对工业机器人及其零部件进行攻关,完成了示教再现式工业机器人成套技术的开发,经过二十年余年的努力,先后研发出弧焊、点焊、装配、搬运、注塑、冲压、喷漆等工业机器人。近几年,我国工业机器人及含工业机器人的自动化生产线相关产品的年产销额已突破十亿元。目前国内市场年需求量在3000台左右,年销售额在20亿元以上。统计数据显示,中国市场上工业机器人总共拥有量近万台,占全球总量的%,其中完全国产工业机器人(行业内规模比较大的前三家工业机器人企业)行业集中度占30%左右,其余都是从日本、美国、瑞典、德国、意大利等20多个国家引进的。国产工业机器人目前主要以国内市场应用为主,年出口量为100台左右,年出口额为亿以上。工业机器人50%以上用在汽车领域。当前,工业机器人的应用领域主要有弧焊、点焊、装配、搬运、喷漆、检测、码垛、研磨抛光和激光加工等复杂作业。世界工业机器人各领域应用比例如下图所示:

在我国,工业机器人的最初应用是在汽车和工程机械行业,主要用于汽车及工程机械的喷涂及焊接。目前,由于机器人技术以及研发的落后,工业机

器人还主要应用在制造业,非制造业使用的较少。据统计,近几年国内厂家所生产的工业机器人有超过一半是提供给汽车行业。可见,汽车工业的发展是近几年我国工业机器人增长的原动力之一。

国内外工业机器人厂商

在国外,工业机器人技术日趋成熟,已经成为一种标准设备而得到工业界广泛应用,从而也形成了一批在国际上较有影响力的、着名的工业机器人公司。她们包括:瑞典的ABBRobotics,瑞士Staubli公司日本的FANUC、Yaskawa,德国的KUKARoboter,美国的AdeptTechnology、AmericanRobot、EmersonIndustrialAutomation、S-TRobotics,意大利COMAU,英国的AutoTechRobotics,加拿大的JcdInternationalRobotics,以色列的RobogroupTek公司,这些公司已经成为其所在地区的支柱性企业。在国内,工业机器人产业刚刚起步,但增长的势头非常强劲。如中国科学院沈阳自动化所投资组建的新松机器人公司,年利润增长在40%左右。

4工业机器人在汽车工业的应用

在汽车制造业中,机器人可以用于毛坯制造(冲压、压铸、锻造等)、机械加工、焊接、热处理、表面涂覆、装配及仓库堆垛等作业中。

在焊接方面的应用

焊接是汽车制造业中一项繁重的、对工人健康影响较大的作业之一,是工业机器人应用最多的行业。利用焊接机器人可以有效提高产品质量,降低能耗,改善工人劳动条件。焊接机器人有点焊和弧焊两种,可以单机焊接,也可构成焊接机器人生产线。

(1)点焊机器人

焊接机器人具有性能稳定、工作空间大、运动速度快和负荷能力强等特点,焊接质量明显优于人工焊接,大大提高了点焊作业的生产率。

点焊机器人主要用于汽车整车的焊接工作,生产过程由各大汽车主机厂负责完成。国际工业机器人企业凭借与各大汽车企业的长期合作关系,向各大型汽车生产企业提供各类点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中国,在该领域占据市场主导地位。装配每台汽车车体一般大约需要完成3000~4000个焊点,其中60%是由点焊机器人完成的。

焊接机器人通常是采用液压驱动的机器人,因为要拿起质量达70kg的焊枪,一般电动机驱动的机器人承受不了这个负荷。点焊机器人是属于点位控制。点焊所要求的位置精度在1mm左右。

(2)弧焊机器人

弧焊是连续轨迹操作,机器人必须按预先规定的路线和要求的移动速度进行作业。机器人可以很方便地进行仰焊、立焊等各种位置的弧焊。通过传感器跟踪焊缝,控制弧长。但是机器人弧焊对零件装配要求较高,当零件间装配间隙不均匀或者不平整时就会产生焊接缺陷。

在喷涂方面的应用

机器人喷涂作业在汽车制造中已发挥了重要作用。机器人作业既可单机喷涂,也可多机喷涂,还可组成生产线自动喷涂,自动化程度越来越高。

我国第二汽车制造厂东风系列驾驶室多品种混流机器人系统喷涂线。它由

2台PJ-1A、4台PJ-1B喷漆机器人、2台PM-111顶喷机、一台工件识别装置、一台同步器、多台起动装置和总控制台等组成。由一台工业PC(微型计算机)为主构成的总控台,通过通信系统,对6台机器人、2台顶喷机及相关终端进行群控,实现面漆喷涂自动作业。

图示:东风系列驾驶室多品种混流机器人系统喷涂线

在搬运方面的应用

加工工件的装卸,特别是自动化机床工件的装卸是工业机器人的重要应用领域之一。由机器人操纵专用

抓手或者吸盘,快捷地抓取零件,准确地移动大型零件,并将零件放置到位而不会损坏零件表面。例如在冲压生产线各压机间采用机器人来搬运零件。在车身底板、侧围和总拼等大型零件的定位焊中,零件定位时基本

上都采用机器人抓取零件。

在装配方面的应用

机器人在汽车的装配车间当中起到了很大的作用,它大大的降低了工人的劳动强度,同时也极大的提高了工作效率和准确度,以大众的TOX机器人压铆连接为例,大众生产的POLO车型,其车身的前盖及后盖广泛使用了TOX 压铆技术,以TOX压铆连接完全取代了电阻点焊连接,生产过程无飞溅、无烟尘、无噪音,生产效率达到点焊速度(每焊接l点约3s),并且连接点质量稳定可靠,不受电极头磨损情况的影响,效果非常好。

在涂胶方面的应用

机器人涂胶系统主要由涂胶泵、涂胶枪等组成。机器人操纵涂敷枪可以精确地控制粘接剂(车身上主要使用点焊胶、支撑胶、折边胶和密封胶等)流量,

进行各种复杂形状和空间位置的涂敷,涂敷快速而稳定。

在其他方面的应用

机器人还可应用在更多的领域,如激光钎焊、装配、卷边、测量、检验等。5工业机器人的发展趋势

技术发展趋势

(1)高级智能化。计算机技术、模糊控制技术、专家系统技术、人工神经网络技术和智能工程技术等高新技术。具有学习知识和运用知识解决问题的能力,并具有视觉、力觉、感觉等功能,能感知环境的变化,有很高的自适应能力,几乎能象人一样去干更多的工作。

(2)结构一体化。工业机器的本体采用杆臂结构,并与关节机构、电动机、减速器、编码器等有机结合,全部电、管、线不外露,形成十分完整的防尘、防漏、防爆、防水全封闭的一体化结构。

(3)应用广泛化。在21世纪,机器人不再局限于工业生产,而是向服务领域扩展。

社会的各个领域都可由机器人在工作,从而使人类进入机器人时代。据专家预测,用于家庭的“个人机器人”必将在21世纪得到推广和普及,人类生活将变得更加美好舒适;警备和军事用机器人也将在保卫国家安全方面发挥重要作用。

(4)产品微型化。微机械电子技术和精密加工技术的发展为机器人微型化创造了条件,以功能材料、智能材料为基础的微驱动器、微移动机构以及高度自治的控制系统的开发使微型化成为可能。微型机器人可以代替人进入人本身不能到达的领域进行工作,帮助人类进行微观领域的研究;帮助医生

对病人进行微循环系统的手术,甚至可注入血管清理血液,清除病灶和癌变,尺寸极微小的纳米机器人将不再是梦想。

(5)组件、构件通用化、标准化和模块化。机器人是一种高科技产品,其制造、使用维护成本比较高,操作机和控制器采用通用元器件,让机器人组件、构件实现标准化、模块化是降低成本的重要途径之一。大力制订和推广“三化”,将使机器人产品更能适应国际市场价格竞争的环境。

(6)高精度、高可靠性。随着人类对产品和服务质量的要求越来越高,对从事制造业或服务业的机器人的要求也相应提高,开发高精度、高可靠性机器人是必然的发展结果。采用最新交流伺服电动机或DD电动机直接驱动,以进一步改善机器人的动态特性,提高可靠性;采用64位数字伺服驱动单元和主机采用32位以上CPU控制,不仅可使机器人精度大为提高,也可以提高插补运算和坐标变换的速度。

产业发展趋势

受到全球经济危机的影响,近两年全球机器人的需求量急剧减少的,机器人技术引发新工业革命的梦想也被覆上了浓重的阴影。最近,日本机器人协会指出,2008年第四季度工业机器人的销售量降低了33%,2009年第一季度又降低了59%。英国自动化与机器人协会的数据则表明,从2009年以来,英国工业机器人的年组装数已从约2000台降至800台不到。

但这种销量减退的现象有它特定的原因,随着全球金融危机阴影的消失,全球工业机器人的销量已经有了明显的回升,并处在加速阶段。现实迹象表明随着全球经济的逐步复苏,全球工业机器人的销量会有一个短暂的回升期,进而会达到一个新的阶段。

6对未来工业机器人的展望

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,机器人的应用范围还在不断地扩大,已从汽车制造业推广到其他制造业,进而推广到诸如采矿机器人、建筑业机器人以及水电系统维护维修机器人等各种非制造行业。此外,在国防军事、医疗卫生、生活服务等领域机器人的应用也越来越多,如无人侦察机(飞行器)、警备机器人、医疗机器人、家政服务机器人等均有应用实例。机器人正在为提高人类的生活质量发挥着重要的作用。鉴于此,工业机器人可以说是节约劳动生产力,提高产量的尤物,是人类机械化提高的一个重要标志,工业机器人的未来发展是十分乐观的。

7结语

目前随着工业机器人市场竞争越来越激烈,我国的制造业面也临着与国际接轨、参与国际分工的巨大挑战,因此加快工业机器人技术的研究开发与生产是我们抓住这个历史机遇的主要途径。所以对于我国工业机器人行业,政府应当对国产工业机器人有更多的政策与经济支持;同时我们应当参考国外先进经验,加大技术投入与改造部分国产工业机器人;在采购工业机器人时不能盲目进口,应该综合评估,立足国产,掌握和发展自己的工业机器人技术,能够促进我国工业自动化的提高,为我国向制造强国迈进提供绵绵不断的动力。参考文献:

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[7]工业机器人发展现状浅谈.北京:自动化博览,2007,24(2):54

工业机器人论文

编号: 目录 摘要 (3) 1引言 (3) 2工业机器人技术现状与发展 (3) 2.1工业机器人技术概念 (3) 2.2工业机器人技术发展现状 (3) 2.3技术发展趋势 (5) 3外工业机器人现状 (5) 4国内工业机器人现状 (6) 5工业机器人市场现状 (8) 5.1工业机器人的需求情况 (8) 5.2工业机器人的销售情况 (8) 5.3国内工业机器人的市场特征 (9) 6工业机器人产业未来发展 (9) 7结语 (10) 参考文献 (11)

摘要:机器人的应用越来越广泛,需求越来越大,其技术研究与发展越来越深入。这将提高社会生产率与产品质量,为社会创造巨大的财富! Abstrent:The application of robot has been more and more widely used and the require is bigger and bigger.Its research and development becomes deeper and deeper.This will improve the effective of society and the quality of production.Also it will make great poverty for the society. 关键词:工业机器人技术、市场需求、技术应用、研究进展、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。随着我国改革开放的逐渐深入,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的相关技术与研究进展,显得十分重要。 二、工业机器人技术现状与发展 2.1工业机器人技术概念 工业机器人由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成,是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量,提高生产效率,改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。机器人技术是综合了计算机、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。机器人应用情况,是一个国家工业自动化水平的重要标志。机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动,而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置,既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力,又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力,从某种意义上说它也是机器的进化过程产物,它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备,也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。

工业机器人论文

工业机器人论文 论文题目:工业机器人的特征与发展 学生姓名: 2012年 11 月 29 日 摘要:机器人一词的出现和世界上第一台工业机器人的问世都是近几十年的事。然而在西周时期,我国的能工巧匠偃师就研制出了能歌善舞的伶人,这是我国最早记载的机器人。进入20世纪后,机器人的研究与开发得到了更多人的关心与支持,一些适用化的机器人相继问世。1959年第一台工业机器人在美国诞生,开创了机器人发展的新纪元。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。机器人技术及其产品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数量,而且保障人身安全、改善劳动环境、减轻劳动强度、提高劳动生产率、节约材料消耗以及降低生产成本有着十分重要的意义。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。关键字:组成控制与编程发展现状国内趋势 机器人是一个在三维空间,具有角度自由度的并能实现众拟人动作和功能的机器;工业机器人是能模拟人手臂.手腕和手功能的机电一体化产品,它可以把任意物体或工具按空间位置的识辨要求进行移动可实现工业生产的要求。它们通常配备有机械手、刀具或其他可装配的加工工具,以及能够

执行搬运操作与加工制造的任务。工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座和执行机构,包括臂部、腕部和手部,有的机器人还有行走机构。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的动作;控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号,并进行控制。 机器人控制系统通常包括控制计算机、示教盒、操作面板、存储器检测、传感器输入输出接口、通信接口等组成部分。由于机器人的类型较多控制系统的形式也是多种多样的;(1)按照控制回路的不同可将机器人控制系统分为开环系统和闭环系统。(2)按照控制系统的硬件分有机械控制、液压控制、顺序控制、计算机控制等。(3)按自动化控制程度分为顺序控制系统、程序控制系统、自适应控制系统、人工智能系统。(4)按编程方式分为物理设置编程控制系统、示教编程控制系统、离线编程控制系统(5)按机器人末端运动控制轨迹分为有点位控制和连续轮廓控制。 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。编程输入型是以穿孔卡、穿孔带或磁带等信息载体,输入已编好的程序。示教输入型的示教方法有两种:一种是由操作者用手动控制器(示教操纵盒),将指令信号传给驱动系统,使执行机构按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍;另一种是由操作者直接领动执行机构,按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍。在示教过程的同时,工作程序的信息即自动存入程序存储器中在机器人自动工作时,控制系统从程序存储器中检出相应信息,将指令信号传给驱动机构,使执行机构再现示教的各种动作。示教输入程序的工业机器人称为示教再现型工业机器人。

机器人技术论文

机械工程导论论文 ——机器人技术 制作人: 张周琪 1224140155 陈翠萍 1224140103 韩少军 1224140110 郝云 1224140111 计莹 1224140113

前言 机器人技术作为20世纪人类最伟大的发明之一,自问世以来,就一直备受瞩目。40年以来,机器人技术迅速发展,它综合了机械学、力学、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最新研究成果,是多种学科综合发展的成果,代表了机电一体化的最高成就,代表高技术前沿,是当今世界科学技术发展最活跃的领域之一。各种形态、功能的机器人相继面世,而未来的机器人将是一种能够代替人类在非结构化环境下从事危险、复杂劳动的自动化机器。机器人技术应用不断扩大。因此研究发展机器人技术受到世界各国重视。

目录 1.机器人的定义与组成 (4) 2.机器人的分类 (6) 3.机器人的发展历史 (8) 4.总结 (10)

1.机器人的定义与组成 目前,国际上关于机器人的定义有很多,但综合各国对工业机器人的定义,都包括有“可编程”、“计算机控制”、“机械装置三方面的共同点。而我们的教科书则将其定义为:工业机器人是一种可以搬运物料、零件、工具或完成多种操作功能的专用机械装置;由计算机进行控制,是无人参与的自主自动化控制系统;它是可编程、具有柔性的自动化系统,可以允许进行人机联系。可以通俗地理解为“机器人是技术系统的一种类别,它能以其动作复现人的动作和职能;它与传统的自动化(或自动系统)的区别在于有更大的功能性和多目的用途,可以反复调整以执行不同的功能”。这一概念反映了人类研制机器人的最终目标是为了创造一种能够综合人的所有动作和智能特征,延伸人的活动范围,具有通用性、柔性和灵活性的自动机械。所以根据上述的定义,机器人具有以下的特征: 1:机器人是模仿人或动物肢体动作的机器,能像人那样使用工具和机械。因此机床和汽车不是机器人。 2:机器人具有智力或感觉和识别能力。一般玩具机器人由于没有感觉和识别能力,所以不属于正真的机器人 3:机器人集中了机械工程,电子技术,计算机技术,自动控制技术以及人工智能等多学科的最新研究成果,代表了电子一体化的最高成就,是当代科学技术发展的最活跃的领域之一。 一个机器人系统一般是由操作机、驱动单元、控制器和为机器人进行作业而连接的外部设备组成。而工业机器人一般由机器人本体、

工业机器人结课论文

《工业机器人》课程论文 题目: 目录 一:摘要--------1

二:关键词---------1 三:引言--------1 四:工业机器人发展历程--------1 五:机器人分类--------6 六:机器人基本应用及技术参数-------6 七:工业机器人前景展望--------8 八:工业机器人的技术探索---------10 工业机器人的认识与分析

-《工业机器人》结课论文摘要:通过近一个学期的《工业机器人》的课程学习,在老师的讲解和自己课下的学习过程中,我对机器人技术尤其是工业机器人有了较为深刻的认识。我掌握了工业机器人基本的发展历程,并了解了机器人的分类和不同场合的性能要求。对于机器人技术有了自己的理解和认识。并认识到我们的机器人技术还有着极为漫长的道路要走,还需要更加深入的技术探索与研发。 关键词:工业机器人,发展历程,分类,展望,技术探索,基本知识。 引言:在接触《机器人技术》这门课程之前,对于机器人的理解仅仅局限在动漫和电影里机器人大战的场面,更现实一些的也是新闻中能有动作的人形机器人。可是一个学期的机器人技术学习让我意识到了机器人不仅仅是科幻中的威武,更融入了生活中的方方面面,与我们的生活息息相关。它的技术发展,实际上契合了我们社会的科学技术的进步史。 工业机器人发展历程 我国机器人最早体现在鲁班的机械设计杰作——可飞木鸟中,是最早记录的机器人概念的作品。之后的张衡发明的地动仪和指南车,三国时的木牛流马,都体现了我国古代劳动人民的聪明智慧。具有了明显的机器人的功能与结构。自1662年,日本竹田近江发明了机器

玩偶,机器人进入了一个较为迅速的发展阶段。1738年,法国技师设计了机器鸭。1768年,瑞士钟表匠设计了写字偶人等作品,采用了巧妙地机械结构。1893年,加拿大莫尔设计了能行走的机器人,之后,机器人在各影视作品中广泛出现,并逐渐赢得了科学家的青睐。 我国的工业机器人研制虽然起步晚,起步于70年代初,其发展过程大致可分为三个阶段:70年代的萌芽期;80年代的开发期;90年代的实用化期。而今经过20多年的发展已经初具规模。目前我国已生产出部分机器人关键元器件,开发出弧焊、点焊、码垛、装配、搬运、注塑、冲压、喷漆等工业机器人。一批国产工业机器人已服务于国内诸多企业的生产线上;一批机器人技术的研究人才也涌现出来。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世界水平。有着广大的市场潜力,有着众多的人才和资源基础。在机器人技术基础方面,我国开展了机器人运动学、动力学与构型综合研究,机器人运动控制算法及机器人编程语言的研究,机器人内、外部传感器的研究与开发,多传感器控制系统的研究,离线编程技术、自诊断、安全保护技术等,基本掌握了工业机器人的所有关键技术。在机器人控制装置研制方面,我国已经开发出双处理器、多处理器和分层控制装置,不少装置已经投入实际应用,主控计算机的档次也逐渐升级。在机器人操作器研制方面,我国已经能够设计和生产

工业机器人技术论文8

工业机器人技术论文 机器人一词的出现和世界上第一台工业机器人的问世都是近几十年的事。然而在西周时期,我国的能工巧匠偃师就研制出了能歌善舞的伶人,这是我国最早记载的机器人。进入20世纪后,机器人的研究与开发得到了更多人的关心与支持,一些适用化的机器人相继问世。1959年第一台工业机器人在美国诞生,开创了机器人发展的新纪元。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。机器人技术及其产品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数量,而且保障人身安全、改善劳动环境、减轻劳动强度、提高劳动生产率、节约材料消耗以及降低生产成本有着十分重要的意义。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的方式。 机器人是一个在三维空间,具有角度自由度的并能实现众拟人动作和功能的机器;工业机器人是能模拟人手臂.手腕和手功能的机电一体化产品,它可以把任意物体或工具按空间位置的识辨要求进行移动可实现工业生产的要求。它们通常配备有机械手、刀具或其他可装配的加工工具,以及能够执行搬运操作与加工制造的任务。工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座和执行机构,包括臂部、腕部和手部,有的机器人还有行走机构。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的动作;控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号,并进行控制。 机器人控制系统通常包括控制计算机、示教盒、操作面板、存储器检测、传感器输入输出接口、通信接口等组成部分。由于机器人的类型较多控制系统的形式也是多种多样的;(1)按照控制回路的不同可将机器人控制系统分为开环系统和闭环系统。(2)按照控制系统的硬件分有机械控制、液压控制、顺序控制、计算机控制等。(3)按自动化控制程度分为顺序控制系统、程序控制系统、自适应控制系统、人工智能系统。(4)按编程方式分为物理设置编程控制系统、示教编程控制系统、离线编程控制系统(5)按机器人末端运动控制轨迹分为有点位控制和连续轮廓控制。

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工业机器人的历史与发展现状和未来机器人的应用与发展趋势 梁智茗 摘要:随着科学技术的发展,现代工业越来越依赖自动化设备的辅助,繁重的工业生产也开始摆脱大量劳动力的使用,所以,工业机器人应运而生,作为一种高新技术产业,其为工业自动化水平的发展发挥了巨大作用,并且被广泛的运用到工业生产的方方面面。机器人的出现与普及,不仅带动了社会经济水平的提高,也对未来工业生产与社会发展起到越来越重要的作用。 关键词:工业机器人,历史由来,发展与未来趋势 1、工业机器人的由来与历史 工业机器人是机器人的一种,机器人的概念最早由捷克斯洛伐克作家卡雷尔·恰佩克在其科幻小说《罗萨姆的机器人万能公司》的剧本中提出,其塑造了一个具有人的外表,特征和功能,并愿意为人类服务的机器人奴仆“Robota”。根据这个定义,我们可以这样理解:“机器人是一个在三维空间中具有多自由度,并能实现诸多拟人动作和功能的机器”。而工业机器人,顾名思义,则是在工业生产上应用的机器人。1954年,美国戴尔沃最早提出了工业机器人的概念,并申请了专利,该专利的要点是借助伺服技术控制机器人的关节,利用人手对机器人进行动作示教,机器人能实现动作的记录和再现,这就是所谓的示教再现机器人,现有的机器人差不多都采用这种控制方式,1959年,第一台工业机器人在美国诞生,开创了工业机器人发展的新纪元。

2、工业机器人的构造 工业机器人由主体,驱动系统和控制系统三个基本部分组成,主体便是机座与执行单位,包括臂部与腕部和手部,有的机器人还配备有行走机构,大多数工业机器人拥有3至6个运动自由度,其自由度越高,机器人就越灵活,驱动装置和传动单位用以执行单位产生相应的动作,控制系统则是按照相应的程序对驱动和执行发出指令,并对机器人本体进行控制。 3、工业机器人发展现状 伴随着科学技术的发展与进步,工业机器人发展过程主要分为三代,第一代为示教再现机器人,主要有机器手控制器与示教盒组成,可按预先设计好的程序和引导动作记录下的信息重复再现执行,该种类机器人在当今工业生产中使用最为广泛。第二代为感觉型机器人,其通过自身配备的传感器对外界信息进行反馈,目前还处于应用阶段,第三代则为智能型机器人,其具备感知和理解外部信息的能力,具有高度智能化和灵活性强的特点,目前尚处于实验和研究阶段。我国工业机器人发展大致经历了三个阶段,70年代萌芽期,80年代开发期和90年代应用化期。目前,根据有关资料显示,中国正在服役的工业机器人已占全球总量的10%左右,2015年中国市场工业机器人销量达68556台,同比增长20.71%,工业机器人保有量达到24.4万台,2016年,中国工业机器人产量达到9万台,保有量达30万台,就整体而言,工业机器人在中国市场需求只增不减,在多种因素下,工业机器人发展速度将再次提速,步入历史上第二个繁荣期,或将比第一次浪潮还巨烈。目前国际市场中主

工业机器人技术论文

工业机器人技术论文 机器人是具有一些类似人的功能的机械电子装置或者叫自动化装置,它仍然是个机器。下面是由 ___的工业机器人技术论文,谢谢你的阅读。 浅谈工业机器人及其应用 作者简介:赵旭(1990――)男安徽蚌埠人现在是四川大学制造学院机械设计制造及其自动化专业xx级学生 机器人是具有一些类似人的功能的机械电子装置或者叫自动化装置,它仍然是个机器。机器人按照用途可分为工业机器人、农业机器人、医用机器人、水下机器人等。国际标准化组织于1987年对工业机器人给出了定义“:工业机器人是一种具有自动控制和移动功能,能够完成各种作业的可编程操作机”。美国和日本的定义也与此类似。ISO 8373定义为:位置可以固定或移动,能够实现自动控制、可重复编程、多功能多用处、末端操作器的位置要在3个或3个以上自由度内可编程的工业自动化设备。这里自由度就是指可运动或转动的轴。 现代工业生产的自动化领域里,例如材料的搬运、机床的上料及卸料、整部机器的装配,都可用机器人来完成某些部分的工作。今

天在工业上用的机器人并不是科幻小说、电影中所渲染的那种人型怪物。实际上,它们的外表都不像人,只是它的动作具有手指、手腕、手臂的特征而已。工业机器人可以在高温、高压、有毒等环境下工作。可以提高生产效率、保障了人的健康和安全。 工业机器人最早出现在20世纪60年代,只是工作只限于上下料阶段,此后机器人进入了缓慢发展期,知道80年代,为了满足汽车行业蓬勃发展需要,出现了电焊机器人、弧焊机器人、喷涂机器人以及搬运机器人等四大类工业机器人产品并已成熟、并形成产业化规模。而这一年代被称为“机器人元年”。并且出现了装配机器人及柔性装配线。90年代装配机器人及柔性装配技术得到了广泛应用。现代机器人与数控技术(NC)、可编程控制器(PLC)并称为工业自动化的三大支柱技术和基本手段。 工业机器人由于其作业的高度柔性和可靠性,操作简单等特点,被广泛应用于汽车制造、工程机械、机车车辆、电子和电器、计算机和信息以及生物制药领域。 目前出现的工业机器人还只限于从事一些预先经过程序编制的活动,但也能在生产线的许多工作中,也能满足人们的需求。随着机器人的性能不断提高,可以替人们做更多的工作。

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工业机器人技术 摘要:作为先进制造业中不可替代的重要装备和手段,工业机器人已经成为衡量一个国家制造水平和科技水平的重要标志。机器人的应用越来越广泛,需求越来越大,其技术研究与发展越来越深入,这将提高社会生产率与产品质量,为社会创造巨大的财富。本文将从工业机器的发展历史,现状及未来趋势进行阐述。机器人技术作为20世纪人类最伟大的发明之一,自20世纪60年代初问世以来,经历了近50年的发展已取得显著成果。走向成熟的工业机器人,各种用途的特种机器人的实用化,昭示着机器人技术灿烂的明天。 关键词:工业机器人起源工作原理关键技术趋势 前言:工业机器人是机器人的一种。机器人可以代替或者协助人类完成各种工作,凡是枯燥的、危险的、有毒的、有害的工作,都可由机器人大显身手。机器人除了广泛应用于制造业领域外,还应用于资源勘探开发、救灾排险、医疗服务、家庭娱乐、军事和航天等其他领域。机器人是工业和非产业界的重大生产和服务性设备,也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。工业机器人作为一种特殊的自动化设备,具备智能技术,所以工业机器人在传统产业的应用将大大的提升企业产品的竞争力,促进产品的更新换代,对国家经济产生巨大的推动作用。而在科学研究,资源勘探方面,工业机器人可替代人的大部分工作,因此促进了国家的可持续发展,并增强了国家的国

际地位。在国防领域工业机器人的研究更是层出不穷,特别是在强调零伤亡战争的今天,机器人可替代士兵前往危险的前沿地区,而且没有人性的一些弱点,增强了战斗力,为国家创造了一个和平安定的环境。 一、工业机器人的起源 (1)工业机器人的发展历史 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.随着我国改革开放的逐渐深入,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的相关技术与研究进展,显得十分重要。 (2)工业机器人技术现状 1.1工业机器人技术概念 工业机器人由操作机(机械本体) ,控制器,伺服驱动系统和检测传感装置构成, 是一种仿人操作,自动控制,可重复编程,能在三维空

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工业机器人应用技术论文 论文题目:工业机器人论文 编号:

论工业机器人 摘要: 机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多种学科而形成的高新技术。机器人一般是由机械本体、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成,是一种综合了人和机器的特长、能在三维空间完成各种作业的机电一体化装置。它具有人对环境状态的反应,也有机器可以长时间工作、精确度高、坑恶劣环境的能力,可以用来完成人类无法完成的工作。随着电脑技术、电子产品及生物遗传工程等技术的大踏步的发展,机器人的研发热潮已经从实验室走进了生产流水线,走进了人类的生活。 关键词:机器人组成分类应用 正文: 一、工业机器人的组成 工业机器人一般由机械结构系统、伺服驱动系统、检测装置和控制系统四个基本部分组成。大多数机器人有3~6个运动自由度,其腕部通常有1~3个运动自由度。(一)机械结构系统:即机器人‘‘本体’’,由机身、手臂、手腕和末端执行器四大件组 成。 图1 机器人机械结构系统 1--手部(末端执行器);2--手腕;3--手臂;4--机身 (二)伺服驱动系统:伺服驱动系统包括动力装置和传动机构,用于使执行机构产生相应的动作。 (三)检测装置:由内部传感器和外部传感器组成,其作用就是获取机器人内部和外部的信息,并把这些信息反馈给控制系统。 (四)控制系统:控制系统按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号

并进行控制,控制系统的任务是根据机器人的作业指令程序以及从传感器反馈回来的信息,支配机器人的执行机构去完成规定的运动和功能。 控制系统有两种分式。一种是集中控制,即机器人的全部控制由一台微型计算机完成。另一种是分散(级)式控制。 二、工业机器人的分类 工业机器人有哪些分类?随着人类对机器人的深入研究,机器人的种类也是五花八门,工业机器人按照不同的分类标准可以分为不同的类别。 (一)按照工业机器人的运动形态分类 直角坐标型工业机器人、圆柱坐标型工业机器人、球坐标型工业机器人、多关节型工业机器人、平面关节型工业机器人和并联型工业机器人。 (二)按照输入信息的分式分类 操作机械手、固定程序工业机器人、可编程型工业机器人、程序控制工业机器人、示教型工业机器人和只能型工业机器人。 (三)按照驱动分式分类 液压型工业机器人、电动型工业机器人、气压型工业机器人。 (四)按照运动轨迹分类 点位型工业机器人、连续轨迹型工业机器人。 三、工业机器人的应用 (一)工业机器人的应用领域 工业机器人的应用领域日渐广泛,经过四十多年的发展,工业机器人已在越来越多的领域得到了广泛的应用。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。如在毛培制造、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,机器人已经取代了人工作业。随着机器人向更深更广方向的发展以及机器人智能化水平不断地提高,机器人的应用范围还在不断地扩大,已从汽车制造业推广到看其他制造业,进而推广到诸如采矿机器人、建筑业机器人以及水电维护维修机器人等各种非制造业。此外,在国防军事、医疗卫生、家政服务机器人等均有应用实例。机器人正在为提高人类的生活质量发挥着重要作用。 (二)工业机器人在汽车生产线上的应用 工业机器人在汽车生产线上的工作主要有弧焊、点焊、装配、搬运、喷漆、检测、码垛、研磨抛光和激光加工等复杂的作业。在汽车生产的车身生产中,大量的压铸、焊接、检测等工作,由于制造汽车车身的工作量大,危险性高,因此都是由工业机器人参与和完成。 1、焊接机器人在汽车底盘焊接中的应用 国内生产的桑塔纳、帕萨特、别克、赛欧、波罗等品牌轿车的后轿、副车架、摇臂、悬架、减震器等底盘零件大都是以MIG焊接工艺为主的受力安全零件。主要构件采用冲压焊接,板厚平均为1.5~4mm,焊接主要以搭接、角接头形式为主,焊接质量要求非常高,质量影响轿车的安全性能。 焊接机器人适合于多品种、高质量的生产方式,目前已经广泛应用于汽车制造业。汽车底盘、座椅骨架、导轨、消声器以及液力变矩器等焊接件的生产均使

工业机器人论文1

工业机器人技术论文题目:机器人新技术及应用 学院: 班级: 学生姓名: 学号: 指导教师: 完成时间:

机器人新技术及应用 一、机器人产生的背景 机器人技术的发展,它应该说是一个科学技术发展共同的一个综合性的结果,也同时,为社会经济发展产生了一个重大影响的一门科学技术,它的发展归功于在第二次世界大战中,各国加强了经济的投入,就加强了本国的经济的发展。 另一方面它也是生产力发展的需求的必然结果,也是人类自身发展的必然结果,那么人类的发展随着人们这种社会发展的情况,人们越来越不断探讨自然过程中,在改造自然过程中,认识自然过程中,实现人们对不可达世界的认识和改造,这也是人们在科技发展过程中的一个客观需要。 二、机器人的应用领域 研制机器人的最初目的是为了帮助人们摆脱繁重劳动或简单的重复劳动,以及替代人到有辐射等危险环境中进行作业,因此机器人最早在汽车制造业和核工业领域得以应用。随着机器人技术的不断发展,工业领域的焊接、喷漆、搬运、装配、铸造等场合,己经开始大量使用机器人。另外在军事、海洋探测、航天、医疗、农业、林业甚到服务娱乐行业,也都开始使用机器人。 从机器人的用途来分,可以分为两大类:军用机器人和民用机器人。 军用机器人主要用于军事上代替或辅助军队进行作战、侦察、探险等工作。根据不同的作战空间可分为地面军用机器人、空中军用机器人(即无人飞行机)、水下军用机器人和空间军用机器人等。军用机器人的控制方式一般有自主操控式、半自主操控式、遥控式等多种方式 在民用机器人中,各种生产制造领域中的工业机器人在数量上占绝对多数,成为机器人家族中的主力军;其它各种种类的机器人也开始在不同的领域得到研究开发和应用。总体看来,若按用途分,民用机器人可以分为以下几个主要类别:1、工业机器人 制造工业部门应用机器人的主要目的在于削减人员编制和提高产品质量。机器人无论是否与其它机器一起运用,与传统的机器相比,它具有两个主要优点: 1.生产过程的几乎完全自动化。 2.生产设备的高度适应能力。 2、服务机器人 在一些科幻影片、电视片或影碟中,多少具有外形的机器人常被用来协助或代替人去执行人不乐意做或危险和困难的任务。今天在现实生活中能够看到的最接近于人类的机器人可能要算家用机器人了。家用机器人能够清扫地板而不碰到家具。不过它的价格目前还较高,影响到它的推广应用。随着家用机器人造价的大幅度降低,它将获得日益广泛的应用。 三、技术概述 工业机器人由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装

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/9d5911761.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

工业机器人论文(机电一体化)

一、工业机器人的定义及发展 机器人问世已有几十年,但没有一个统一的意见。原因之一是机器人还在发展,另一原因主要是因为机器人涉及到了人的概念,成为一个难以回答的哲学问题。也许正是由于机器人定义的模糊,才给了人们充分的想象和创造空间。1987年国际标准化组织(ISO)对工业机器人的定义:“工业机器人是一种具有自动控制的操作和移动功能,能完成各种作业的编程操作机。我国科学家对机器人的定义是:“机器人是一种自动化的机器,这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力,如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力,是一种具有高度灵活性的自动化机器”。尽管各国定义不同,但基本上指明了工业机器人所具有的三个特性: 1) 是一种自动机械装置,可以搬运材料、零件或完成多种操作和动作功能; 2) 可以再编程,程序流程可变,即具有柔性(适应性)。 3) 可以在无人参与下,自动完成多种操作或动作功能,即具有通用性。 1954年,美国人George C. Devol 提出了第一个工业机器人方案并在1956年获得美国专利。1960年,Conder公司购买专利并制造了样机。1961年,Unimation公司(通用机械公司)成立,生产和销售了第一台工业机器“Unimate”,即万能自动之意。1962年,A.M.F.(机械与铸造)公司,研制出一台数控自动通用机,取名“V ersatran”,即多用途搬运之意并以“Industrial Robot”为商品广告投入市场。 日本、西欧各国、前苏联也相断引进或自行研制工业机器人。60~70年代是机器技术获得巨大发展的阶段。80年代,机器人在发达国家的工业中大量普及应用,如焊接、喷漆、搬运、装配。并向各个领域拓展,如航天、水下、排险、核工业等,机器人的感知技术 得到相应的发展,产生第二代机器人。90年代,机器人技术在发达国家应用更为广泛,如军用、医疗、服务、娱乐等领域,并开始向智能型(第三代)机器人发展。 二、工业机器人的组成 工业机器人一般由主构架(手臂)、手腕、驱动系统、测量系统、控制器及传感器等组成。 工业机器人的运动由主构架和手腕完成。主构架具有三个自由度,其运动由两种基本运动组成,即沿着坐标轴的直线移动和绕坐标轴的回转运动。不同运动的组合形成各种类型的机器人,工业机器人的基本结构形式有:直角坐标型(a中有三个直线坐标轴);圆柱坐标型(b中有两个直线坐标轴和一个回转轴);球坐标型(c中有一个直线坐标轴和两个回转轴);关节型(d中有三个回转轴关节,e中有三个平面运动关节)。

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工业机器人论文内容 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

机器人的发展史及分类和作用 内容摘要:工业机器人自从诞生起只有短短半个世纪,但它却在现代制造业中起了不可代替的作用。工业机器人能在今做各种工作,它是怎么一步步完善的在那些危险、人体难以承受的恶劣环境中只能靠工业机器人去完成,人的工作受人体的生理特性的限制,而工业机器人却可以发挥它的长处:不受这些限制。每种工业机器人又有不同的特性,去完成不同的工作,这些特性是什么 关键词:工业机器人发展分类作用 工业机器人发展史 纵观它的发展史,道路是曲折的,不平坦的。然而世界上各个大国发展机器人的过程融合成了人类创造机器人的史诗! 美国 美国是机器人的诞生地,早在1962年就研制出世界上第一台工业机器人,比起号称"机器人王国"的日本起步至少要早五六年。经过30多年的发展,美国现已成为世界上的机器人强国之一,基础雄厚,技术先进。 进入80年代之后,美国政府和企业界才对机器人真正重视起来,政策上也有所体现,一方面鼓励工业界发展和应用机器人,另一方面制订计划、提高投资,增加机器人的研究经费,使美国的机器人迅速发展。 80年代中后期,随着应用机器人的技术日臻成熟,第一代机器人的技术性能越来越满足不了实际需要,美国开始生产带有视觉、力觉的第二代机器人,并很快占领了美国60%的机器人市场。

美国的机器人技术在国际上仍一直处于领先地位。其技术全面、先进,适应性也很强。具体表现在: (1)性能可靠,功能全面,精确度高; (2)机器人语言研究发展较快,语言类型多、应用广,水平高居世界之首; (3)智能技术发展快,其视觉、触觉等人工智能技术已在航天、汽车工业中广泛应用; (4)高智能、高难度的军用机器人、太空机器人等发展迅速,主要用于扫雷、布雷、侦察、站岗及太空探测方面。 法国 法国不仅在机器人拥有量上居于世界前列,而且在机器人应用水平和应用范围上处于世界先进水平。 法国机器人的发展比较顺利,主要原因是通过政府大力支持的研究计划,建立起一个完整的科学技术体系。即由政府组织一些机器人基础技术方面的研究项目,而由工业界支持开展应用和开发方面的工作,两者相辅相成,使机器人在法国企业界很快发展和普及。 德国 德国工业机器人的总数占世界第三位,仅次于日本和美国。这里所说的德国,主要指的是原联邦德国。它比英国和瑞典引进机器人大约晚了五六年。德国的社会环境是有利于机器人工业发展的。因为战争,导致劳动力短缺,以及国民技术水平高,都是实现使用机器人的有利条件。到了70年代中后期,政府采用行政手段为机器人的推广开辟道路;

工业机器人论文

工业器人课程论文了解工业机器人 班级: 1050111 学号: 41 姓名: 王亚斌 成绩: ____

1.什么是工业机器人 工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人。工业机器人是自动执行工作的机器装置,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥,也可以按照预先编排的程序运行,现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。 戴沃尔提出的工业机器人有以下特点:将数控机床的伺服轴与遥控操纵器的连杆机构联接在一起,预先设定的机械手动作经编程输入后,系统就可以离开人的辅助而独立运行。这种机器人还可以接受示教而完成各种简单的重复动作,示教过程中,机械手可依次通过工作任务的各个位置,这些位置序列全部记录在存储器内,任务的执行过程中,机器人的各个关节在伺服驱动下依次再现上述位置,故这种机器人的主要技术功能被称为“可编程”和“示教再现”。 1962年美国推出的一些工业机器人的控制方式与数控机床大致相似,但外形主要由类似人的手和臂组成。后来,出现了具有视觉传感器的、能识别与定位的工业机器人系统。 当今工业机器人技术正逐渐向着具有行走能力、具有多种感觉能力、具有较强的对作业环境的自适应能力的方面发展。目前,对全球机器人技术的发展最有影响的国家应该是美国和日本。美国在工业机器人技术的综合研究水平上仍处于领先地位,而日本生产的工业机器人在数量、种类方面则居世界首位。 2.工业机器人的应用 随着高新技术的发展,各种类型的军用机器人已经大量涌现,一些技术发达的国家相继研制了智能程度高、动作灵活、应用广泛的军用机器人。目前军用机器人主要是作为作战武器和保障武器使用。在恶劣的环境下,机器人的承受能力大大超过载人系统,并且能完成许多载人系统无法完成的工作,如运输机器人可以在核化条件下工作,也可以在炮火下及时进行战

工业机器人研究毕业论文

工业机器人都有哪些高科技含量的技术工业机器人是目前广泛应用的机器人设备,在汽车制造业、造船、钢铁、电力设备等行业运用广泛,近年来随着技术发展,工业机器人技术日新月异,那么到底工业机器涉及到哪些高科技含量的技术呢,中国机械设备网给各位小伙伴做分析。 机器人操作机结构 通过有限元分析、模态分析及仿真设计等现代设计方法的运用,实现机器人操作机构的优化设计。探索新的高强度轻质材料,进一步提高负载/自重比。已将机器人并联平行四边形结构改为开链结构,拓展了机器人的工作范围,加之轻质铝合金材料的应用,大大提高了机器人的性能。此外采用先进的RV减速器及交流伺服电机,使机器人操作机几乎成为免维护系统。机构向着模块化、可重构方向发展。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。机器人的结构更加灵巧,控制系统愈来愈小,二者正朝着一体化方向发展。采用并联机构,利用机器人技术,实现高精度测量及加工,这是机器人技术向数控技术的拓展,为将来实现机器人和数控技术一体化奠定了基础。 开放式,模块化控制系统。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。控制系统的性能进一步提高,已由过去控制标准的6轴机器人发展到现在能够控制21轴甚至27轴,并且实现了软件伺服和全数字控制。人机界面更加友好,语言、图形编程界面正在研制之中。机器人控制器的标准化和网络化,以及基于PC机网络式控制器已成为研究热点。编程技术除进一步提高在线编程的可操作性之外,离线编程的实用化将成为研究重点,在某些领域的离线编程已实现实用化。 机器人传感技术 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激光传感器、视觉传感器和力传感器,并实现了焊缝自动跟踪和自动化生产线上物体的自动定位以及精密装配作业等,大大提高了机器人的作业性能和对环境的适应性。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。为进一步提高机器人的智能和适应性,多种传感器的使用是其问题解决的关键。其研究热点在于有效可行的多传感器融合算法,特别是在非线性及非平稳、非正态分布的情形下的多传感器融合算法。另一问题就是传感系统的实用化。 网络通信功能 日本和德国的最新机器人控制器已实现了与Canbus、Profibus总线及一些网络的联接,使机器人由过去的独立应用向网络化应用迈进了一大步,也使机器人由过去的专用设备向标准化设备发展。 机器人遥控和监控技术 在一些诸如核辐射、深水、有毒等高危险环境中进行焊接或其它作业,需要有遥控的机器人代替人去工作。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。美国发射到火星上的“索杰纳”机器人就是这种系统成功应用的最著名实例。多机器人和操作者之间的协调控制,可通过网络建立大范围内的机器人遥控系统,在有时延的情况下,建立预先显示进行遥控等。

工业机器人论文汇编

工业器人课程论文工业机器人技术概述及其应用 班级: 2012031B01 学号: 2012031B0134 姓名: 秦健凯 成绩:____

摘要:作为先进制造业中不可替代的重要装备和手段,工业机器人已经成为衡量一个国家制造水平和科技水平的重要标志。机器人的应用越来越广泛,需求越来越大,其技术研究与发展越来越深入,这将提高社会生产率与产品质量,为社会创造巨大的财富。本文将从工业机器的发展历史,现状及未来趋势进行阐述。机器人技术作为20世纪人类最伟大的发明之一,自20世纪60年代初问世以来,经历了近50年的发展已取得显著成果。走向成熟的工业机器人,各种用途的特种机器人的实用化,昭示着机器人技术灿烂的明天。 引言:工业机器人是机器人的一种。机器人可以代替或者协助人类完成各种工作,凡是枯燥的、危险的、有毒的、有害的工作,都可由机器人大显身手。机器人除了广泛应用于制造业领域外,还应用于资源勘探开发、救灾排险、医疗服务、家庭娱乐、军事和航天等其他领域。机器人是工业和非产业界的重大生产和服务性设备,也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。工业机器人作为一种特殊的自动化设备,具备智能技术,所以工业机器人在传统产业的应用将大大的提升企业产品的竞争力,促进产品的更新换代,对国家经济产生巨大的推动作用。而在科学研究,资源勘探方面,工业机器人可替代人的大部分工作,因此促进了国家的可持续发展,并增强了国家的国际地位。在国防领域工业机器人的研究更是层出不穷,特别是在强调零伤亡战争的今天,机器人可替代士兵前往危险的前沿地区,而且没有人性的一些弱点,增强了战斗力,为国家创造了一个和平安定的环境。

机器人发展史论文

工业机器人发展史 厦门海洋职业技术学院 机电3102 14号 陈豪 摘要:应用机器人只是为了节省劳动力,而我国劳动力资源丰富,发展机器人不一定符合我国国情。这是一种误解。在我国,社会主义制度的优越性决定了机器人能够充分发挥其长处。它不仅能为我国的经济建设带来高度的生产力和巨大的经济效益,而且将为我国的宇宙开发、海洋开发、核能利用等新兴领域的发展做出卓越的贡献。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。 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。 机器人在美国的发展 美国是机器人的诞生地,早在1962年就研制出世界上第一台工业机器人,比起号称"机器人王国"的日本起步至少要早五六年。经过30多年的发展,美国现已成为世界上的机器人强国之一,基础雄厚,技术先进。综观它的发展史,道路是曲折的,不平坦的。 由于美国政府从60年代到70年代中的十几年期间,并没有把工业机器人列入重点发展项目,只是在几所大学和少数公司开展了一些研究工作。对于企业来说,在只看到眼前利益,政府又无财政支持的情况下,宁愿错过良机,固守在使用刚性自动化装置上,也不愿冒着风险,去应用或制造机器人。加上,当时美国失业率高达6.65%,政府担心发展机器人会造成更多人失业,因此不予投资,

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