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机器人应用方面论文

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机器人应用论文

一、引言

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余年来,有关它的研究取得了长足的进展。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,是集机械学、力学、电子学、生物学、控制论、计算机、人工智能和系统工程等多学科知识于一身的高新技术综合体。正是由于机器人在多方面应用的可能性,才使得机器人在财会方面也是可以取得成就的。本文拟就机器人的现状与发展前景,探讨机器人发展的多方面可能性。

你初印象中的机器人是什么样子的呢?是不是说一个长的像机器人样子的玩意就是机器人呢?其实说起机器人,我们头脑里马上会联想到那些会唱歌跳舞干工作而且有头有手的小东西。其实那只是机器人的狭意理解。人们提出来机器人的定义是能够感知环境,能够有学习、情感和对外界一种逻辑判断思维的这种机器。人们提出来机器人的定义是能够感知环境,能够有学习、情感和对外界一种逻辑判断思维的这种机器。可以说与人类类比的话,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智能程序化及自动化设备

二、机器人的现状与发展

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。

2.工业机器人技术发展现状

作为人类20世纪最伟大的发明之一,机器人在短短的几十年内发生了日新月异的变化。近几年机器人已成为高技术领域内具有代表性的战略目标。机器人技术的出现和发展,不但使传统的工业生产面貌发生根本性变化,而且将对人类社会产生深远的影响。随着社会生产技术的飞速发展,机器人的应用领域不断扩展。从自动化生产线到海洋资源的探索,乃至太空作业等领域,机器人可谓是无处不在。目前机器已经走进人们的生活与工作,机器人已经在很多的领域代替着

人类的劳动,发挥着越来越重要的作用,人们已经越来越离不开机器人帮助。

一直以来,机器人就在逐步融入我们的生活中,每一年我们都可以看见新的机器人面世,也可以看到越来越多的机器人应用到各个领域。目前机器人行业的发展与30年前的电脑行业极为相似。今天在汽车装配线上忙碌的一线机器人,正是当年大型计算机的翻版。而机器人行业的利基产品也同样种类繁多,比如协助医生进行外科手术的机械臂、在伊拉克和阿富汗战场上负责排除路边炸弹的侦察机器人、以及负责清扫地板的家用机器人,还有不少参照人、狗、恐龙的样子制造机器人玩具。

机器人从面世到进入本世纪,发展可以不可以不谓之快,各国对其的研究与投产从未间断。据国际机器人联盟调查,2004年,全球个人机器人约有200万台,到2008年,还将有700万台机器人投入运行。按照韩国信息通信部的计划,到2013年,韩国每个家庭都能拥有一台机器人;而日本机器人协会预测,到2025年,全球机器人产业的“蛋糕”将达到每年500亿美元的规模(现在仅有50亿美元)。与20世纪70年代PC行业的情况相仿,我们不可能准确预测出究竟哪些用途将推动这个新兴行业进入临界状态。不过看起来,机器人很可能在护理和陪伴老年人的工作上大展宏图,或许还可以帮助残疾人四处走走,并增强士兵、建筑工人和医护人员的体力与耐力。

3.技术发展趋势

随着计算机技术的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以及在系统(FMS、CIMS)中的群体应用,工业机器人也在不断向智能化方向发展,以适应“敏捷制造”(AgileManufacturing),满足多样化、个性化的需要,并适应多变的非结构环境作业,向非制造领域进军。

(1)感觉功能:感觉功能方面将实现多传感器信息的融合,以检测多变的外部环境,做出判断和决策,其实质类似于人的五官和身体的综合感觉功能,包括视觉、触觉、力觉、滑觉、接近觉、压觉、听觉、味觉、臭觉、温觉等。研究包括各类传感信息的采集及融合处理、传感器与驱动器一体化技术、感觉功能继承模块等。

(2)控制智能化:由引导教向NC,离线编程发展,进而发展到进一步应用。随着系统化、集成化生产的发展,基于PC的开放式控制系统将机器人控制和车间一级控制的发展方向,国外专家预测,2007年它将占30%。

(3)移动功能的智能化:为解决长距离搬运作业、大作业对象、多作业对象及极限作业等问题,需开发自主移动系统(包括滑动、滚动、行走、爬行、跳跃、飞行等)。(4)系统应用与集成化:支持以人为核心的生产系统,实现生产系统中机器人群体协调功能、群智能和多机通讯协议,开发能理解人的意志的“同事机器人”。国外专家预测,2000你后有可能IMS要走向MA(R)S(多智能体系统),而该系统中的“同事机器人”(Cobot)将成为操作人员不可或缺的伙伴。围绕着各种机器人与人共存的诸多课题,正在兴起一门新学科“软机器人学”。

(5)安全可靠性:由于大量不确定因素的存在,要实现智能化的安全可靠性,机器人必须具有对各种意外情况的应变能力,及时采取预防措施和安全对策,包括硬件级、软件级、应用级和人机系统级的自诊断和自修复故障。

(6)微型化:向微型化发展,开发毫米级机器人,用于微加工、医学、宇宙和海洋开发等领域。就使用性和成本来看,毫米级最可行。

(7)多传感器信息融合与配置技术:①机器人的传感器配置和融合技术在水泥生产过程控制和污水处理自动控制系统中的应用包括面向工艺过程的多传感器融合和配置技术;采用智能传感器的现场总线技术;面向工艺要求的新型传感器研制。②机电一体化智能传感器:包括具有感知、自主运动、自清污(自调整、自适应)的机电一体化传感器研究;面向工艺要求的运动机构设计、实现检测和清污的自主运动;调节控制系统;机器人机构和控制技术在传感器设计中的应用。

三、机器人在我国的应用

我国的机器人研究开发工作始于20世纪70年代初,到现在已经历了30年的历程。前10年处于研究单位自行开展研究工作状态,发展比较缓慢。1985年后开始列入国家有关计划,发展比较快。特别是在“七五”、“八五”、“九五”机器人技术国家攻关、“863”高技术发展计划的重点支持下,我国的机器人技术取得了重大发展。

在机器人基础技术方面:诸如机器人机构的运动学、动力学分析与综合研究,机器人运动的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,具有多传感器控制系统的研究,离线编程技术、遥控机器人的控制技术等均取得长足进展,并在实际工作中得到应用。

在机器人的单元技术和基础元部件的研究开发方面:诸如交直流伺服电机及其驱动系统、测速发电机、光电编码器、液压(气动)元部件、滚珠丝杠、直线滚动导轨、谐波减速器、RV减速器、十字交叉滚子轴承、薄壁轴承等均开发出一些样机或产品。但这些元部件距批量化生产还有一段距离。

在机器人控制装置的研制方面:已开发出具有双CPU、多CPU和分级分层控制的机器人控制装置多台,主控计算机的档次也逐渐升级。

在机器人的单元技术和基础元部件的研究开发方面:诸如交直流伺服电机及其驱动系统、测速发电机、光电编码器、液压(气动)元部件、滚珠丝杠、直线滚动导轨、谐波减速器、RV减速器、十字交叉滚子轴承、薄壁轴承等均开发出一些样机或产品。但这些元部件距批量化生产还有一段距离。

在机器人控制装置的研制方面:已开发出具有双CPU、多CPU和分级分层控制的机器人控制装置多台,主控计算机的档次也逐渐升级。

在机器人的应用工程方面:目前国内已建立了多条弧焊机器人生产线,装配机器人生产线,喷涂生产线和焊装生产线。国内的机器人技术研发力量已经具备了大型机器人工程设计和实施的能力,整体性能已达到国际同类产品的先进水平,而整体价格仅为国外同类产品的三分之二甚至一半,具有很好的性能价格比和市场竞争力。

据统计,“九五”期间,我国工业机器人的需求量以每年30%以上的速度增长。2000年,我国工业机器人的拥有量约为3500台,其中以点焊、弧焊、喷漆、注塑、装配、搬运、冲压等各类机器人为主,销售额为6.7亿元。1986~2000年产品销量如表3所示。据有关专家预测,我国机器人2005年拥有量将增至7600台,年销售额为28.7亿元;2010年拥有量为17300台,年销售额为93.1亿元。根据发达国家产业发展与升级的历程和工业机器人产业化发展趋势,到2015年中国机器人市场的容量约达十几万台套。我国近几年机器人自动化生产线已经不断出现,并给用户带来显著效益。随着我国工业企业自动化水平的不断提高,机器人自动化线的市场也会越来越大,并且逐渐成为自动化生产线的主要方式。我

国机器人自动化生产线装备的市场刚刚起步,而国内装备制造业正处于由传统装备向先进制造装备转型的时期,这就给机器人自动化生产线研究开发者带来巨大商机。据预测,目前我国仅汽车行业、电子和家电行业、烟草行业、新能源电池行业等,年需求此类自动化线就达300多条,产值约为60多亿元人民币。预计在2005年左右需求此类自动化生产线达到600条。据初步测算,“十一五”期间汽车制造业的需求市场容量将达到800多亿元人民币。

四、机器人在国外的应用

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、计算机之后出现的新的大型高技术产业。据国际机器人联合会(IFR)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90年代,机器人产品发展速度加快,年增长率平均在10%左右,2000年增长率上升到15%,预计21世纪初,工作在各领域的工业机器人将突破100万台。正如《2l世纪日本创建机器人社会技术发展战略报告》指出,“机器人技术(RT)与信息技术(IT)一样,在强化产业竞争力方面是极为重要的战略高技术领域。培育未来机器人产业是支撑2l世纪日本产业竞争力的产业战略之一,具有非常重要的意义。”最近,韩国也将智能机器人作为十大战略产业之一列入国家发展规划(2003~2007年),现正在实施中。

机器人广泛应用于各行各业。主要进行焊接、装配、搬运、加工、喷涂、码垛等复杂作业。目前,全球现役工业机器人83万台。过去10年,机器人的价格降低约80%,现在继续下降,而欧美劳动力成本上涨了40%。现役机器人的平均寿命在10年以上,可能高达15年,它们还易于重新使用。由于机器人及自动化成套装备对提高制造业自动化水平,提高产品质量和生产效率、增强企业市场竞争力、改善劳动条件等起到了重大的作用,加之成本大幅度降低和性能的迅速提高,其增长速度较快。据国际机器人联合会及联合国欧洲经济委员会(UCENE)统计,如表l所示,2001年机器人安装量为7.8万台套,年增长率9%。机器人的应用主要有两种方式,一种是机器人工作单元,另一种是带机器人的生产线,并且后者在国外已经成为机器人应用的主要方式。以机器人为核心的自动化生产线适应了现代制造业多品种、少批量的柔性生产发展方向,具有广阔的市场发展前景和强劲生命力,已开发出多种面向汽车、电气机械等行业的自动化成套装备和生产线产品。在发达国家,机器人自动化生产线已形成一个巨大的产业,年市场容量约为1000亿美元。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。

据日本工业机器人协会统计,早期的日本工业机器人产业年产值约为50亿日元,经过70年代的应用期和80年代的普及期,1981年产值达到1000亿日元,到1991年提高到6000亿日元,到2000年,其产值达到10800亿日元,2005年将达到18500亿日元。据国际机器人协会统计,2003年工业机器人发货量呈现强劲增长势头。与2002年相比,2003年全球范围内机器人的订货量增长约10%以上。预计,工业机器人的世界市场将从2002年的68600台套增长到2006年的91100多台套,年平均增长7.4%。

五、我国机器人研究的主要科研所企业

目前,我国从事机器人研发和应用工程的单位200多家,拥有量为3500台左右,其中国产占20%,其余都是从日本、美国、瑞典等40多个国家引进的。2000年已生产各种类型工业机器人和系统300台套,机器人销售额6.74亿元,机器人产业对国民经济的年收益额为47亿元,我国对工业机器人的需求量和品种将逐年大幅度增加。

随着世界经济的迅猛发展,信息技术的日益更新,现代会计越来越受到冲击与挑战。许多传统的会计模型、方法的运用复杂得令人望而却步,而强大的现代信息科技的硬件支持使从前的会计模型和方法的运用成为轻而易举的事,与此同时,现代人工智能和决策技术的发展为财务分析和会计信息系统的创新提供了强有力的支持。

六、国外机器人研究所和主要科研所企业

实践证明,这些系统可以让没有专业经验的人员有效获得解决某些具体问题的相关知识。从中我们也可以看到人工智能的引入对于财会工作的支持与帮助,。

而事实上,机器人正是人工智能的应用之一。

人工智能领域对财会对审计对电子商务等多方面的发展,是在为专门的机器人的出现夯实基础。在日后,待机器人技术成熟,手工作业的情况也许不再可见,电脑也可以成为过去。拥有自主思维能力的机器人将完完全全代替人类工作,全智能化与自动化地处理财会工作,从而提高工作效率,减少工作失误。

七、工业机器人市场现状

1. 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。

2.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中占据的份额,并提供优惠措施鼓励更多企业使用机器人及技术以提升技术水平。国内越来越多的企业在生产中采用了工业机器人,各种机器人生产厂家的销售量都有大幅度的提高。根据我国海关统计,最近4年来许多企业在华的销售量甚至是前面十几年销售量的几倍,年平均增长率超过40%。2001年我国工业机器人海关进出口数量不过是3774台,国内生产数量约700台左右。2004年市场规模已经增长到万台左右,数量和金额相对于2001年都增长了两倍。2004年国产工业机器人数量突破了1400台,产值突破8亿元人民币。进口机器人数量超过9000台,其中多功能机器人约1700台,简易机器人7500台,进口额约25亿美元。德国CLOOS公司在华焊接机器人销售量2000年以前为47台,2000年以后已经突破121台,销售量翻了近3倍。可以预见,中国的工业机器人产业不久后将会作为一种在国民经济中占据重要地位的产业而存在。

3.国内工业机器人的市场特征

(1)以汽车制造业为主的制造业发展促进了工业机器人的发展。汽车制造业属于技

术、资金密集型产业,也是工业机器人应用最广泛的行业。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。2000年开始,受国家宏观政策调控及居民消费水平提高的影响,我国汽车工业进入了一个高速增长期。面对这种局面,国际汽车巨头纷纷进入中国市场并与我国企业合资设厂或扩大原有生产规模,国内企业也纷纷转型或加大对汽车行业的投资,整个行业增产扩能增加了对工业机器人需求。据不完全统计,最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的,海关进出口增长数据与汽车行业增长数据具有较高的相关度。可知,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。

(2)沿海经济发达地区是工业机器人的主要市场。我国工业机器人的使用集中在广东、江苏、上海、北京等地,工业机器人的拥有量占全国的一半以上,这种分布态势和增长趋势符合我国现阶段经济发展状况。我国经济最具活力的地区已经从珠江三角洲地区扩展到长江三角洲地区,而且长江三角洲地区在制造业中所占的比重越来越大。

(3)外商独资企业、中外合资企业和国有企业是工业机器人的主要客户。工业机器人属于技术含量高,价格相对昂贵的制造装备,采用工业机器人较多的企业,一般对产品的质量要求较高,企业在市场上具有更高的影响力。现阶段,工业机器人使用量最多的仍是外商独资或中外合资企业。国有企业也在加大对工业机器人的采购用于技术改造,如汽车行业中的一汽、二汽、上汽等,它们的产品在市场上已经具有了相当强的竞争力,它们对工业机器人有着较大的需求,同时采购上它们能够得到国家和政府的支持,因此制造业中的大中型国有企业的工业机器人使用

量一直很大,而且在未来相当长的时间内仍将保持这种增长势头。另外,我国的民营企业正逐渐认识到工业机器人的优势,对工业机器人的采用量也在逐步增加,虽然装备的数量上与以上企业仍存在较大差距,但是增长的速度惊人,将很快成为工业机器人市场的重要客户。

(4).国内进口工业机器人的国家和地区分布。2001~2004年我国进口的工业机器人主要来自日本与台湾,2004年日本对华出口金额占我国进口工业机器人金额的一半。

八、工业机器人产业未来发展

目前国际机器人界都在加大科研力度,进行机器人共性技术的研究,并朝着智能化和多样化方向发展。主要研究内容集中在以下10个方面:

1.机器人操作机结构的优化设计技术:探索新的高强度轻质材料,进一步提高负载/自重比,同时机构向着模块化、可重构方向发展。

2.机器人控制技术:重点研究开放式,模块化控制系统,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。

3.多传感系统: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。

4.机器人的结构灵巧,控制系统愈来愈小,二者正朝着一体化方向发展。5.机器人遥控及监控技术,机器人半自主和自主技术,多机器人和操作者之间的协调控制,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。

6.虚拟机器人技术:基于多传感器、多媒体和虚拟现实以及临场感技术,实现机器人的虚拟遥操作和人机交互。

7.多智能体(multi-agent)调控制技术:这是目前机器人研究的一个崭新领域。主要对多智能体的群体体系结构、相互间的通信与磋商机理,感知与学习方法,建模和规划、群体行为控制等方面进行研究。

8.微型和微小机器人技术(micro/miniaturerobotics):这是机器人研究的一个新的领域和重点发展方向。微小型机器人技术的研究主要集中在系统结构、运动方式、控制方法、传感技术、通信技术以及行走技术等方面。

9.软机器人技术(softrobotics):主要用于医疗、护理、休闲和娱乐场合。传统机器人设计未考虑与人紧密共处,因此其结构材料多为金属或硬性材料,软机器人技术要求其结构、控制方式和所用传感系统在机器人意外地与环境或人碰撞时是安全的,机器人对人是友好的。

10.仿人和仿生技术:这是机器人技术发展的最高境界,目前仅在某些方面进行一些基础研究。

九、小结

机器人是人类的得力助手,能友好相处的可靠朋友,将来我们会看到人和机器人会存在一个空间里边,成为一个互相的助手和朋友。随着社会的发展,机器人将使人们从繁重的体力和危险的环境中解放出来,给人们带来更好的生活环境,使人们有更好的岗位去工作,去创造更好的精神财富和文化财富。展望21世纪,机器人将会与20世纪计算机的普及一样,深入地应用到各个领域。所以很多专家预测,在21世纪的前20年是机器人从制造业走向非制造业的发展一个重要时期,也是智能机器人发展的一个关键时期。目前国际上很多国家,也对机器人对人类社会的影响的估计提出了新的认识,同时,我们也可以看到机器人技术,涉及到多个学科,机械、电工、自动控制、计算机测量、人工智能、传感技术等等,它是一个国家高技术实力的一个重要标准。

参考文献:

1、吴瑞详.机器人技术与应用.北京:北京航空航天大学出版社,1994

2、朱世强,王宣银.机器人技术及其应用.杭州:浙江大学出版社,2000

3、徐元宣.工业机器人.北京:中国轻工业出版社,1999

4、蒋新松.机器人与工业自动化.石家庄:河北教育出版社,2003

5、王田苗.走向产业化的先进机器人技术.中国制造业信息化,2005(10):24~25世界工业机器人产业发展动向.今日科技,2001,11:41

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。

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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

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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

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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

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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

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课题名称:工业机器人发展史 工业机器人http:// https://www.doczj.com/doc/3810793648.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

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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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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;

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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

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,

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。

工业机器人在汽车制造业应用论文,学习

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 姓名: 学号: 院系: 专业: 时间: 课程成绩: 任课老师:

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ConsolidedControl Corp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 1.1 工业机器人的概念 1.1.1 “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’s Universal Robots)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。 1.1.2定义 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

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