赵京东导师简介赵京东197710月出生机器人研究所副教授机械

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赵京东

导师简介:赵京东,1977.10月出生,机器人研究所副教授,机械电子工程学科。主持完成863重大项子项目、国家自然科学基金项目、国防科工局民用航天预研和重点实验室开放课题各1项;参与完成和在研863重大专项与重点项目、973课题、国防科工局(委)、国家自然科学基金重点项目及面上项目等10余项。发表学术论文40余篇,其中SCI检索4篇、EI检索30余篇,获得中国发明专利16项。指导博士研究生1人,指导硕士研究生8人(毕业4人)。获国家技术发明二等奖1项(通过初评),省部级技术发明一等奖2项,二等奖2项,参编出版专著2部。

计划招收硕士(1)

工业机器人设计(大四机器人课设作业)(DOC)

“工业机器人”设计大作业 作品题目:货物装卸机器人 专业:机械设计制造及其自动化 姓名:班级:学号: 姓名:班级:学号: 姓名:班级:学号: 指导教师:陈明

1 前言 货物装卸作业是指用一种设备握持工件,是指从一个加工位置移到另一个加工位置。货物装卸机器人可安装不同的末端执行器以完成各种不同形状和状态的工件货物装卸工作,大大减轻了人类繁重的体力劳动。目前世界上使用的货物装卸机器人愈10 万台,被广泛应用于机床上下料、冲压机自动化生产线、自动装配流水线、码垛货物装卸、集装箱等的自动货物装卸。部分发达国家已制定出人工货物装卸的最大限度,超过限度的必须由货物装卸机器人来完成。装卸货物装卸是物流的功能要素之一,在物流系统中发生的频率很高 2 设计方案论证 本课题通过对货物装卸机器人工作对象及工作场所的分析研究,深入了解其工作是 如何进行,各部分零部件应该如何运行以及如何紧密配合,先确定其总体结构再对主要 零部件进行设计计算确定其尺寸大小以及确定电机型号。 2.1 基本思想 (1)设计要考虑要求和工作环境的限制。 (2)考虑到货物装卸货物时所需要精确度不是很高,为了简化结构,境地成本,采用 角铁焊接结构。 (3)为了满足设计要求,须设计三个独立的电机驱动系统,各部分之间通过计算 机控制、协调工作。 (4)本次设计只是该题目的机械部分,而对应控制部件的考虑较少。 3 仓库货物装卸机器人的设计计算 3.1 货物装载伸缩装置的设计 3.1.1 确定传动方案 我们所学的传动方式有以下几种:带传动、链传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆传动和钢 丝绳传动等,一般地说,啮合传动传递功率的能力高于摩擦传动;蜗轮传动工作的发热 情况较为严重,因而传动的功率不宜过大;摩擦轮传动由于必须有足够的压紧力,故而 在传递同一圆周力时,其压轴力比齿轮传动的大几倍,因而不宜用于大功率传动。带传

国内外主流工业机器人离线编程软件对比

国内外主流工业机器人离线编程软件对比 讲到工业机器人离线编程软件,就不得不先说道说道另外一种机器人编程方式----手工示教编程。相信大家在接触工业机器人的时候,最先认识的就是机器人示教器了。示教器和机器人的控制系统相连接,操作人员可以通过示教器直接控制机器人的运动轨迹,速度和运动方式。利用示教器上的操作手柄或者操作按键,我们可以很直观的看到机器人每个轴或者每个关节的运动姿态,速度。示教器的学习和使用,是学习工业机器人的第一步,也是非常重要的一步。 但是,示教器的操作和使用不是我们今天讲解的重点。我们要通过使用示教器的经验和体会,来说说机器人离线编程软件的优势。 从1959年,英格伯格和德沃尔联手制造出第一台工业机器人起,示教器和示教编程就是使用和操作机器人的最主要手段和途径。半个世纪过去了,现代社会中,高度自动化,智能化的工厂中,通过示教器来示教编辑机器人的轨迹点,依然是最主流的做法。但是,示教编程的方式越普及,也越暴露出其弊端和不足。举个例子,示教编程需要在工作现场进行作业,作业的同时,生产线上的所有设备都必须停工,这对老板来说,损失极大。另外,当机器人运动轨迹过于复杂或者精度要求过高,手工示教再靠操作人员来完成,就有点心有余而力不足了。这时,离线编程软件应运而生。它的出现,本意并不是要替代手工示教编程,而是弥补其个中不足。所以,

当我们再提起离线编程软件的时候,不应过度神化,而是要正确的看待手工示教和离线编程的作用,让其在不同情况下各自发挥优势。 离线编程软件的出现,也不是一天两天了。本人从事工业自动化十几年,从早先数控机床的大规模应用,到现在工业机器人的逐步兴起。从硬件的更新换代,到软件的日益出新,都或多或少的做过一些研究和学习。时代变化太快,但是作为一个老工控,我始终坚信,科技是第一生产力。好多刚接触工业机器人的新人,示教器还没学会,手工编辑了一些运动轨迹以后就抱怨说,手工示教编程太难了,太复杂了。甚至说落后了,吵着要学离线软件编程。对于这样的新人,我想说,学东西不应该好高骛远,手工示教编程,是掌握机器人,学习机器人最基本,也是最好的方式。使用离线软件编程的时候也会需要很多示教方面的知识。 今天,想跟大家聊聊,目前国内外市场上几款主流的机器人离线编程软件,看看他们的区别和各自优势。希望大家在学习的时候,能够选择适合自己的软件。 我们常说的机器人离线编程软件,大概可以分为两类: 一类是通用型离 线编程软件,这类软件一般都由第三方软件公司负责开发和维护,不单独依赖某一品牌机器人。换句话说,通用型离线编程软件,可以支持多款机器人的仿真,轨迹编程和后置输出。这类软件优

工业机器人课程设计说明书

工业机器人课程设计基于Matlab的工业机器人运动学和雅克比运动分析 班级: 学号 姓名:

目录 摘要 ..................................................................................................................................................... - 2 - PUMA560机器人简介 ...................................................................................................................... - 3 - 一、PUMA560机器人的正解 .......................................................................................................... - 4 - 1.1、确定D-H 坐标系 .................................................................................................................... - 4 - 1.2、确定各连杆D-H 参数和关节变量 ........................................................................................ - 4 - 1.3、求出两杆间的位姿矩阵 ......................................................................................................... - 4 - 1.4、求末杆的位姿矩阵 ................................................................................................................. - 5 - 1.5、M A TLAB 编程求解 .................................................................................................................. - 6 - 1.6、验证 ......................................................................................................................................... - 6 - 二、PUMA560机器人的逆解 .......................................................................................................... - 7 - 2.1、求1θ ........................................................................................................................................ - 7 - 2.2、求3θ ........................................................................................................................................ - 7 - 2.3、求2θ ........................................................................................................................................ - 8 - 2.4、求4θ ........................................................................................................................................ - 9 - 2.5、求5θ ........................................................................................................................................ - 9 - 2.6、求 6 θ ...................................................................................................................................... - 10 - 2.7、解的多重性 ........................................................................................................................... - 10 - 2.8、M A TLAB 编程求解 ................................................................................................................ - 10 - 2.9、对于机器人解的分析 ........................................................................................................... - 10 - 三、机器人的雅克比矩阵 ............................................................................................................... - 11 - 3.1、定义 ....................................................................................................................................... - 11 - 3.2、雅可比矩阵的求法 ............................................................................................................... - 11 - 3.3、微分变换法求机器人的雅可比矩阵 ................................................................................... - 12 - 3.4、矢量积法求机器人的雅克比矩阵 ....................................................................................... - 13 - 3.5、M A TLAB 编程求解 ................................................................................................................ - 14 - 附录 ................................................................................................................................................... - 15 - 1、M ATLAB 程序 ........................................................................................................................... - 15 - 2、三维图 ...................................................................................................................................... - 24 -

工业机器人课程设计

河南机电高等专科学校《机器人应用技术》课程作品 设计说明书 作品名称:多功能机械手 专业:机电一体化技术 班级:机电124班 扣号: 姓名:流星 2014 年 10 月 1 日

目录 一课题概述 (2) 1、选题背景 (2) 2、发展现状和趋势 (3) 3、研究调研 (4) 二机械手组成及工作过程 (6) 1、整体结构分析 (6) 2、所需器材 (6) 3、底座部分 (8) 4、躯干部分 (9) 5、上臂部分 (10) 6、手爪部分 (11) 7、机械手系统的总调试 (12) 三软件部分 (13) 1、机械手软件编制流程图 (13) 2、机械手运行控制程序图 (14) 四设计体会 (15) 一课题概述 1、选题背景 随着我国经济的高速发展,各种电子产品和各种创新机械结构的出现,工业机器人的作用在装配制造业产业中的地位更加重要了。另一方面随着人们生活水平的提高传统制造产业劳动力生产成本进一

步提高,这也使企业意识到用高速准确的机械自动化生产代替传统人工操作的重要性。其中机械手是其发展过程中的重要产物之一,它不仅提高了劳动生产的效率,还能代替人类完成高强度、危险、重复枯燥的工作,减轻人类劳动强度,可以说是一举两得。在机械行业中,机械手越来越广泛的得到应用,它可用于零部件的组装,加工工件的搬运、装卸,特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更为普遍。目前,机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元,可以节省庞大的工件输送装置,结构紧凑,而且适应性很强。但目前我国的工业机械手技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离,应用规模和产业化水平低,机械手的研究和开发直接影响到我国机械行业自动化生产水平的提高,从经济上、技术上考虑都是十分必要的。因此,进行机械手的研究设计具有重要意义。 在这样一个大的背景下结合自己的专业机电一体化,我们选择多功能机械手来作为我们的设计题目。结合专业特点使用德国慧鱼机器人教学模型作为我们实现这一课题的元件。利用慧鱼模型的各种机械结构组装出机械手的机械部分,用pc编程实现对机械手的自动控制,利用限位开关来保护电机和控制机械手位置的准停。 这个课题可以充分的体现机电一体化的由程序自动控制机械结构的运动,对自己以前的所学的课程也是一种巩固。另一方面这个机械手可以实现一定的搬运功能具有很强的实用性能。 2、发展现状和趋势

人工智能原理及其应用(王万森)第3版 课后习题答案

第1章人工智能概述课后题答案 1.1什么是智能?智能包含哪几种能力? 解:智能主要是指人类的自然智能。一般认为,智能是是一种认识客观事物和运用知识解决问题的综合能力。 智能包含感知能力,记忆与思维能力,学习和自适应能力,行为能力 1.2人类有哪几种思维方式?各有什么特点? 解:人类思维方式有形象思维、抽象思维和灵感思维 形象思维也称直感思维,是一种基于形象概念,根据感性形象认识材料,对客观对象进行处理的一种思维方式。 抽象思维也称逻辑思维,是一种基于抽象概念,根据逻辑规则对信息或知识进行处理的理性思维形式。 灵感思维也称顿悟思维,是一种显意识与潜意识相互作用的思维方式。 1.3什么是人工智能?它的研究目标是什么? 解:从能力的角度讲,人工智能是指用人工的方法在机器(计算机)上实现智能;从学科的角度看,人工智能是一门研究如何构造智能机器或智能系统,使它能模拟、延伸和扩展人类智能的学科。 研究目标: 对智能行为有效解释的理论分析; 解释人类智能; 构造具有智能的人工产品; 1.4什么是图灵实验?图灵实验说明了什么? 解:图灵实验可描述如下,该实验的参加者由一位测试主持人和两个被测试对象组成。其中,两个被测试对象中一个是人,另一个是机器。测试规则为:测试主持人和每个被测试对象分别位于彼此不能看见的房间中,相互之间只能通过计算机终端进行会话。测试开始后,由测试主持人向被测试对象提出各种具有智能性的问题,但不能询问测试者的物理特征。被测试对象在回答问题时,都应尽量使测试者相信自己是“人”,而另一位是”机器”。在这个前提下,要求测试主持人区分这两个被测试对象中哪个是人,哪个是机器。如果无论如何更换测试主持人和被测试对象的人,测试主持人总能分辨出人和机器的概率都小于50%,则认为该机器具有了智能。 1.5人工智能的发展经历了哪几个阶段? 解:孕育期,形成期,知识应用期,从学派分立走向综合,智能科学技术学科的兴起

工业机器人课程设计--多功能机械手-精品

《机器人应用技术》课程作品 设计说明书 作品名称:多功能机械手 专业:机电一体化技术 班级:机电124班 2014 年10 月1 日

目录 一课题概述 (2) 1、选题背景 (2) 2、发展现状和趋势 (3) 3、研究调研 (4) 二机械手组成及工作过程 (6) 1、整体结构分析 (6) 2、所需器材 (6) 3、底座部分 (8) 4、躯干部分 (9) 5、上臂部分 (10) 6、手爪部分 (11) 7、机械手系统的总调试 (12) 三软件部分 (13) 1、机械手软件编制流程图 (13) 2、机械手运行控制程序图 (14) 四设计体会 (15)

一课题概述 1、选题背景 随着我国经济的高速发展,各种电子产品和各种创新机械结构的出现,工业机器人的作用在装配制造业产业中的地位更加重要了。另一方面随着人们生活水平的提高传统制造产业劳动力生产成本进一步提高,这也使企业意识到用高速准确的机械自动化生产代替传统人工操作的重要性。其中机械手是其发展过程中的重要产物之一,它不仅提高了劳动生产的效率,还能代替人类完成高强度、危险、重复枯燥的工作,减轻人类劳动强度,可以说是一举两得。在机械行业中,机械手越来越广泛的得到应用,它可用于零部件的组装,加工工件的搬运、装卸,特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更为普遍。目前,机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元,可以节省庞大的工件输送装置,结构紧凑,而且适应性很强。但目前我国的工业机械手技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离,应用规模和产业化水平低,机械手的研究和开发直接影响到我国机械行业自动化生产水平的提高,从经济上、技术上考虑都是十分必要的。因此,进行机械手的研究设计具有重要意义。 在这样一个大的背景下结合自己的专业机电一体化,我们选择多功能机械手来作为我们的设计题目。结合专业特点使用德国慧鱼机器人教学模型作为我们实现这一课题的元件。利用慧鱼模型的各种机械结构组装出机械手的机械部分,用pc编程实现对机械手的自动控制,

工业机器人简介及发展前景

工业机器人简介及发展前景 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。 工业机器人最显著的特点有以下几个: (1)可编程。生产自动化的进一步发展是柔性启动化。工业机器人可随其工作环境变化的需要而再编程,因此它在小批量多品种具有均衡高效率的柔性制造过程中能发挥很好的功用,是柔性制造系统中的一个重要组成部分。 (2)拟人化。工业机器人在机械结构上有类似人的行走、腰转、大臂、小臂、手腕、手爪等部分,在控制上有电脑。此外,智能化工业机器人还有许多类似人类的“生物传感器”,如皮肤型接触传感器、力传感器、负载传感器、视觉传感器、声觉传感器、语言功能等。传感器提高了工业机器人对周围环境的自适应能力。 (3)通用性。除了专门设计的专用的工业机器人外,一般工业机器人在执行不同的作业任务时具有较好的通用性。比如,更换工业机器人手部末端操作器(手爪、工具等)便可执行不同的作业任务。 (4)工业机器技术涉及的学科相当广泛,归纳起来是机械学和微电子学的结合-机电一体化技术。第三代智能机器人不仅具有获取外部环境信息的各种传感器,而且还具有记忆能力、语言理解能力、图像识别能力、推理判断能力等人工智能,这些都是微电子技术的应用,特别是计算机技术的应用密切相关。因此,机器人技术的发展必将带动其他技术的发展,机器人技术的发展和应用水平也可以验证一个国家科学技术和工业技术的发展水平。 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、具有较强的对作业环境的自适应能力的方向发展。当前,对全球机器人技术的发展最有影响的国家是美国和日本。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。 构造分类 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。大多数工业机器人有3~6个运动自由度,其中腕部通常有1~3个运动自由度;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。 工业机器人按臂部的运动形式分为四种。直角坐标型的臂部可沿三个直角坐标移动;圆柱坐标型的臂部可作升降、回转和伸缩动作;球坐标型的臂部能回转、俯仰和伸缩;关节型的臂部有多个转动关节。 工业机器人按执行机构运动的控制机能,又可分点位型和连续轨迹型。点位型只控制执行机构由一点到另一点的准确定位,适用于机床上下料、点焊和一般搬运、装卸等作业;连续轨迹型可控制执行机构按给定轨迹运动,适用于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好的作业程序文件,通过RS232串口或者以太网等通信方式传送到机器人控制柜。 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

工业机器人课程设计

河南机电高等专科学校 《机器人应用技术》课程作品 设计说明书 作品名称:多功能机械手 专业:机电一体化技术 班级:机电124班 扣号:1534542251 姓名:流星 2014 年10 月1 日

目录 一课题概述 (2) 1、选题背景 (2) 2、发展现状和趋势 (3) 3、研究调研 (4) 二机械手组成及工作过程 (6) 1、整体结构分析 (6) 2、所需器材 (6) 3、底座部分 (8) 4、躯干部分 (9) 5、上臂部分 (10) 6、手爪部分 (11) 7、机械手系统的总调试 (12) 三软件部分 (13) 1、机械手软件编制流程图 (13) 2、机械手运行控制程序图 (14) 四设计体会 (15)

一课题概述 1、选题背景 随着我国经济的高速发展,各种电子产品和各种创新机械结构的出现,工业机器人的作用在装配制造业产业中的地位更加重要了。另一方面随着人们生活水平的提高传统制造产业劳动力生产成本进一步提高,这也使企业意识到用高速准确的机械自动化生产代替传统人工操作的重要性。其中机械手是其发展过程中的重要产物之一,它不仅提高了劳动生产的效率,还能代替人类完成高强度、危险、重复枯燥的工作,减轻人类劳动强度,可以说是一举两得。在机械行业中,机械手越来越广泛的得到应用,它可用于零部件的组装,加工工件的搬运、装卸,特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更为普遍。目前,机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元,可以节省庞大的工件输送装置,结构紧凑,而且适应性很强。但目前我国的工业机械手技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离,应用规模和产业化水平低,机械手的研究和开发直接影响到我国机械行业自动化生产水平的提高,从经济上、技术上考虑都是十分必要的。因此,进行机械手的研究设计具有重要意义。 在这样一个大的背景下结合自己的专业机电一体化,我们选择多功能机械手来作为我们的设计题目。结合专业特点使用德国慧鱼机器人教学模型作为我们实现这一课题的元件。利用慧鱼模型的各种机械结构组装出机械手的机械部分,用pc编程实现对机械手的自动控制,

机器人课程设计

沈阳工程学院 课程设计 设计题目:三自由度微型直角坐标工业机器人模型设计 系别自控系班级测本081 学生姓名步勇捷学号 2008310110 指导教师祝尚臻职称讲师 起止日期:2012年 1 月 2 日起——至 2012 年 1 月13 日止 - I -

沈阳工程学院 课程设计任务书 课程设计题目:三自由度直角坐标工业机器人设计 系别自动控制工程系班级 学生姓名学号 指导教师职称讲师 课程设计进行地点: F430 任务下达时间: 2011年 12月31日 起止日期:2012 年 1 月2日起——至 2012 年 1 月13日止教研室主任年月日批准 - II -

三自由度直角坐标工业机器人设计 1 设计主要内容及要求 1.1 设计目的: 1了解工业机器人技术的基本知识以及单片机、机械设计、传感器等相关技术。 2初步掌握工业机器人的运动学原理、传动机构、驱动系统及控制系统并应用于工业机器人的设计中。3通过学习,掌握工业机器人的驱动机构、控制技术,并使机器人能独立执行一定的任务。 1.2 基本要求 1要求设计一个微型的三自由度的直角坐标工业机器人; 2要求设计机器人的机械机构(示意图),传动机构、控制系统、及必需的内外部传感器的种类和数量布局。 3要有控制系统硬件设计电路。 1.3 发挥部分 自由发挥 2 设计过程及论文的基本要求: 2.1 设计过程的基本要求 (1)基本部分必须完成,发挥部分可任选; (2)符合设计要求的报告一份,其中包括总体设计框图、电路原理图各一份; (3)设计过程的资料保留并随设计报告一起上交;报告的电子档需全班统一存盘上交。 2.2 课程设计论文的基本要求 (1)参照毕业设计论文规范打印,包括附录中的图纸。项目齐全、不许涂改,不少于3000字。图纸为A4,所有插图不允许复印。 (2)装订顺序:封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要、关键词、目录、正文(设计题目、设计任务、设计思路、设计框图、各部分电路及相应的详细的功能分析和重要的参数计算、工作过程分析、元器件清单、主要器件介绍)、小结、参考文献、附录(总体设计框图与电路原理图)。 3 时间进度安排 顺序阶段日期计划完成内容备注 1 2012.1. 2 讲解主要设计内容,布置任务打分 2 2012.1. 3 检查框图及初步原理图完成情况,讲解及纠正错误打分 3 2012.1. 4 检查机械结构设计并指出错误及纠正;打分 4 2012.1. 5 继续机械机构和传动机构设计打分 5 2012.1. 6 进行控制系统设计打分 6 2012.1.9 检查控制系统原理图设计草图打分 7 2012.1.10 完善并确定控制系统打分 8 2012.1.11 指导学生进行驱动机构的选择打分 9 2012.1.12 进行传感器的选择和软件流程设计打分 10 2012.1.13 检查任务完成情况并答辩打分 - III -

工业机器人背景介绍

郑州领航机器人有限公司 工业机器人的背景介绍 机器人是近代自动控制领域中出现的一项新技术,并成为现代机械制造中的一个重要组成部分。机器人显著地提高了劳动生产率,改善产品质量,对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,加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。尤其在高温、高压、粉尘、噪音以及带有放射性和污染的场合,应用的更为广泛。因而受到各先进国家的重视,投入大量人力物力加以研究和应用。 工业机器人是机器人学的一个分支,它代表了机电一体化的最高成就。工业机器人,一般指的是在工厂车间环境中,配合自动化生产的需要,代替人来完成材料或零件的搬运、加工、装配等操作的一种机器人。国际标准化组织(ISO)对工业机器人所下的定义是“机器人是一种自动的、位置可控的、具有编程能力的多功能机械手,这种机械手具有几个轴,能借助于可编程序操作来处理各种材料、零件、工具和专用设备,以执行种种任务”。它综合了机械工程、电子工程、计算机技术、自动控制及人工智能等多种科学的最新研究成果,是机电一体化技术的典型代表。随着科学技术的不断发展,人们对机器人的工作能力提出了更高的要求,不仅要求机器人的外形美观、操作简单,而且具有一定的稳定性、灵活性和开放性。

随着科学和技术的不断发展,在过去的几个世纪里,人类在许多方面都取得了重大的进展。机器人技术作为人类最伟大的发明之一,自2世纪60 年代初问世以来,经历了短短的50 年,已取得巨大的进步。工业机器人在经历了诞生、成长、成熟期后,已成为制造业中必不可少的核心装备,而且工业机器人不仅在工厂里成了工人必不可少的伙伴,而且正在以惊人的速度向航空航天、军事、服务、娱乐等人类生活的各个领域渗透。据世界机器人联合会统计,仅2014 年全球工业机器人销量就达到22.5万部,较上年增长27%,触及纪录最高点。预计2015 年增长率会更大。根据2012 年的统计,世界使用机器人最多的国家是日本,约31 万台;其次为美国、德国的16 万台和韩国的14 万台。 我国的工业机器人发展的历史已经有20 多年,从“七五”科技攻关开始,正式列入国家计划,在国家的组织和支持下,通过“七五”、“八五”科技攻关,不仅在机器人的基础理论和关键技术方面取得重大突破,而且在工业机器人整机方面,己经陆续掌握了喷漆、弧焊、点焊、装配和搬运等不同用途、典型的工业机器人整机技术,并成功的应用于生产,掌握了相关的应用工程知识。但总的看来,我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外的相比还有一定的距离。我国目前拥有工业机器人为13 万台,位居世界第五。同发达国家相比,我国机器人密度仍然较低,因此机器人需求量很大,以目前25%的年增长率,我国工业机器人保有量有望在2018 年超越日本达到世界

人工智能及其应用 习题参考答案 第1章

第一章绪论 1 什么是人工智能?试从学科和能力两方面加以说明。 答:人工智能(学科):人工智能(学科)是计算机科学中涉及研究、设计和应用智能机器的一个分支。其近期的主要目标在于研究用机器来模仿和执行人脑的某些智力功能,并开发相关理论和技术。 人工智能(能力):人工智能(能力)是智能机器所执行的通常与人类智能有关的智能行为,如判断、推理、证明、识别、感知、理解、通信、设计、思考、规划、学习和问题求解等思维活动。 2 为什么能够用机器(计算机)模仿人的智能? 答:物理符号系统假设:任何一个系统,如果它能够表现出智能,那么它就必定能够执行上述 6 种功能。反之,任何系统如果具有这6种功能,那么它就能够表现出智能;这种智能指的是人类所具有的那种智能。 推论:既然人是一个物理符号系统,计算机也是一个物理符号系统,那么就能够用计算 机来模拟人的活动。 因此,计算机可以模拟人类的智能活动过程。 3.现在人工智能有哪些学派?它们的认知观是什么? 答:符号主义,又称为逻辑主义、心理学派或计算机学派。认为人工智能源于数理逻辑。连接主义,又称为仿生学派或生理学派。认为人工智能源于仿生学,特别是人脑模型的研究。

行为主义,又称为进化主义或控制论学派。认为人工智能源于控制论。 4.你认为应从哪些层次对认知行为进行研究? 答:应从下面4个层次对谁知行为进行研究: (1)认知生理学:研究认知行为的生理过程,主要研究人的神经系统(神经元、中枢神经系统和大脑)的活动。 (2)认知心理学:研究认知行为的心理活动,主要研究人的思维策略。 (3)认知信息学:研究人的认知行为在人体内的初级信息处理,主要研究人的认知行为如何通过初级信息自然处理,由生理活动变为心理活动及其逆过程 (4)认知工程学:研究认知行为的信息加工处理,主要研究如何通过以计算机为中心的人工信息处理系统,对人的各种认知行为(如知觉、思维、记忆、语言、学习、理解、推理、识别等)进行信息处理。 5.人工智能的主要研究和应用领域是什么? 答:问题求解,逻辑推理与定理证明,自然语言理解,自动程序设计,专家系统,机器学习,神经网络,机器人学,模式识别,机器视觉,智能控制,智能检索,智能调度与指挥,分布式人工智能与 Agent,计算智能与进化计算,数据挖掘与知识发现,人工生命。 6、人工智能的发展对人类有哪些方面的影响?试结合自己了解的情况何理解,从经济、社会何文化等方面加以说明?

工业机器人种类介绍

工业机器人种类介绍 关键词:机器人,种类介绍移动机器人 (AGV) 移动机器人(AGV)是工业机器人的一种类型,它由计算机控制,具有移动、自动导航、多传感器控制、网络交互等功能,它可广泛应用于机械、电子、纺织、卷烟、医疗、食品、造纸等行业的柔性搬运、传输等功能,也用于自动化立体仓库、柔性加工系统、柔性装配系统(以AGV作为活动装配平台);同时可在车站、机场、邮局的物品分捡中作为运输工具。 国际物流技术发展的新趋势之一,而移动机器人是其中的核心技术和设备,是用现代物流技术配合、支撑、改造、提升传统生产线,实现点对点自动存取的高架箱储、作业和搬运相结合,实现精细化、柔性化、信息化,缩短物流流程,降低物料损耗,减少占地面积,降低建设投资等的高新技术和装备。 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 焊接机器人 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。 随着汽车工业的发展,焊接生产线要求焊钳一体化,重量越来越大,165公斤点焊机器人是当前汽车焊接中最常用的一种机器人。2008年9月,机器人研究所研制完成国内首台165公斤级点焊机器人,并成功应用于奇瑞汽车焊接车间。2009年9月,经过优化和性能提升的第二台机器人完成并顺利通过验收,该机器人整体技术指标已经达到国外同类机器人水平。 弧焊机器人 弧焊机器人主要应用于各类汽车零部件的焊接生产。在该领域,国际大 弧焊机器人 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为主。

机器人介绍概要

机器人的概念已经逐渐趋近一致。一般来说,人们都可以接受这种说法,即机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义:“一种可编程和多功能的,用来搬运材料、零件、工具的操作机;或是为了执行不同的任务而具有可用电脑改变和可编程动作的专门系统。” 组成 机器人一般由执行机构、驱动装置、检测装置和控制系统和复杂机械等组成。[1] 执行机构即机器人本体,其臂部一般采用空间开链连杆机构,其中的运动副(转动副或移动副)常称为 机器人高科技产物(19张) 关节,关节个数通常即为机器人的自由度数。根据关节配置型式和运动坐标形式的不同,机器人执行机构可分为直角坐标式、圆柱坐标式、极坐标式和关节坐标式等类型。出于拟人化的考虑,常将机器人本体的有关部位分别称为基座、腰部、臂部、腕部、手部(夹持器或末端执行器)和行走部(对于移动机器人)等。 驱动装置是驱使执行机构运动的机构,按照控制系统发出的指令信号,借助于动力元件使机器人进行动作。它输入的是电信号,输出的是线、角位移量。机器人使用的驱动装置主要是电力驱动装置,如步进电机、伺服电机等,此外也有采用液压、气动等驱动装置。 检测装置的作用是实时检测机器人的运动及工作情况,根据需要反馈给控制系统,与设定信息进行比较后,对执行机构进行调整,以保证机器人的动作符合预定的要求。作为检测装置的传感器大致可以分为两类:一类是内部信息传感器,用于检测机器人各部分的内部状况,如各关节的位置、速度、加速度等,并将所测得的信息作为反馈信号送至控制器,形成闭环控制。另一类是外部信息传感器,用于获取有关机器人的作业对象及外界环境等方面的信息,以使机器人的动作能适应外界情况的变化,使之达到更高层次的自动化,甚至使机器人具有某种“感觉”,向智能化发展,例如视觉、声觉等外部传感器给出工作对象、工作环境的有关信息,利用这些信息构成一个大的反馈回路,从而将大大提高机器人的工作精度。 控制系统有两种方式。一种是集中式控制,即机器人的全部控制

管道机器人设计—课程设计

前言 (ⅰ) 目录 (ⅱ) 中文摘要 (ⅲ) 第一章概述 (1) 1.1机器人概述 (1) 1.2管道机器人概述 (3) 1.3国内外管道机器人的发展 (4) 1.3.1国内管道机器人的发展 (4) 1.3.2国外管道机器人的发展 (6) 1.4 机器人的发展景 (8) 第二章总体方案的制定与比较 (10) 2.1 管道机器人设计参数和技术指标 (10) 2.2总体结构的设计和较 (10) 第三章部件的设计和算 (15) 3.1 管道机器人工作量算 (15) 3.3 撑开机构和放大杆组的计 (24) 第四章其他 (32) 5.1 大小锥齿轮的设计和核 (32) 5.2 轴Ⅰ的设计和核 (35) 5.3 键的校核 (44)

在工农业生产及日常生活中,管道应用范围极为广泛。在管道的使用过程中,会产生管道堵塞与管道故障和损伤,需要定期维护、检修等。但管道所处的环境往往是人们不易达到或者不允许人们直接进入,所以开发管道机器人就显得尤为重要。 以金属冶炼厂管道清洁机器人为研究目标,根据其工作环境和技术要求设计了一种可适应φ700mm-φ1000mm管道的管道清洁机器人。该管道机器人采用三履带式的可伸缩行走装置,操作装置为2个自由的的操作臂,末端操作器上安装有吸尘头,吸尘头吸起的灰尘通过吸尘软管收集在装灰箱体内。当灰尘装满后,机器人行走到倒灰口,打开卸料门,将灰尘倒掉。本次设计主要对管道清洁机器人进行结构设计,利用三维参数化特征建模软件Pro/Engineer建立了管道清洁机器人的三维模型,生成了机器人主要零部件的工程图。对管道机器人中的主要机构进行动态仿真,验证了所设计机构的正确性。最后对主要零部件进行了设计校核计算,并简单叙述了该机器人控制方案。 第一章概述 1. 1 机器人概述 机器人----这一词最早使用始于1920年至1930年期间在捷克作家凯勒尔* 凯佩克(Karel capek)的名为"罗莎姆的万能机器人"的幻想剧中,

人工智能概念简介

人工智能概念简介 Revised as of 23 November 2020

1,哈什么是人工智能 人工智能(Artificial Intelligence)简称AI,主要研究如何用人工的方法和技术,使用各种自动化机器或智能机器(主要指计算机)模仿、延伸和扩展人的智能,实现某些机器思维或脑力劳动自动化。 人工智能是那些与人的思维相关的活动,诸如决策、问题求解和学习等的自动化(Bellman, 1978);人工智能是一种计算机能够思维,使机器具有智力的激动人心的新尝试(Haugeland, 1985);人工智能是研究如何让计算机做现阶段只有人才能做得好的事情(Rich Knight,1991);人工智能是那些使知觉、推理和行为成为可能的计算的研究(Winston, 1992);广义地讲,人工智能是关于人造物的智能行为,而智能行为包括知觉、推理、学习、交流和在复杂环境中的行为(Nilsson,1998) 2,人工智能有哪些研究途径说明其研究特点。 1.心理模拟,符号推演:模拟人脑的逻辑思维,利用显式的知识和推理来解决问 题。擅长实现人脑的高级认知功能。2.生理模拟,神经计算:具有高度的并行分布型,很强的鲁棒性和容错性,擅长人脑的形象思维,便于实现人脑的低级感知功能。3.行为模拟,控制进化:具有自学习,自适应,自组织特性的智能控制系统和智能机器人。4. 群体模拟,仿生计算:成果可以直接付诸应用,解决工程问题和实际问题。5.博采广鉴,自然计算:模仿和借鉴自然界的某种机理而设计技术模型。7.原理分析,数学建模:纯粹用人的智能去实现机器智能 3,给出人工智能的五个应用领域。 难题求解,自动规划、调度与配置,机器定理证明,自动程序设计,机器翻译,智能控制,智能管理,智能决策,智能通信,智能仿真,智能CAD,智能制造,智能CAI,智能人机接口,模式识别,数据挖掘与数据库中的知识发现,计算机辅助创新,计算机文艺创作,机器博弈,智能机器人。 4,枚举出各种搜索策略。 盲目搜索:无向导的搜索,树式盲目搜索就是穷举搜索,不回溯的线式搜索是随机碰撞式搜索,回溯的线式搜索也是穷举式搜索。 启发式搜索:是利用“启发性信息”引导的搜索策略。“启发性信息”就是与问题有关的有利于尽快找到问题解的信息或知识。启发式搜索分为不同的策略,如全局择优,局部择优,最佳图搜索。按扩展顺序不同分为广度优先和深度优先。 5,人工智能的基本技术有哪些 表示:符号智能的表示是知识表示,计算智能的表示一般是对象表示 运算:符号智能的运算是基于知识表示的推理或符号操作,计算智能的运算是基于对象表示的操作或计算 搜索:符号智能在问题空间内搜索进行问题求解,计算智能在解空间搜索进行求解 6,你认为人工智能未来的发展趋势是什么 多种途径齐头并进,多种方法协作互补。 新思想、新技术不断涌现,新领域、新方向不断开拓。 理论研究更加深入,应用研究愈加广泛。 研究队伍日益壮大,社会影响越来越大。 7,你认为机器的智能会超过人类吗为什么 8,归结原理进行定理证明的步骤有哪些归结原理进行求解问题的答案的步骤有哪些

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