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工业机器人面临的技术挑战挑战(精)

工业机器人面临的技术挑战挑战(精)
工业机器人面临的技术挑战挑战(精)

1、机器人市场外资占九成

机器人市场一片欣欣向荣,但是中国机器人产业却不容乐观。根据市场统计,中国大陆工业机器人市场为外商厂商所垄断,日系品牌厂商占52%,欧洲厂商占30%,剩余约10%为中国大陆厂商。

由于机器人产业进入门槛相当高,因此全球机器人市场排名前四大厂商分别为日本发那科,安川电机、ABB 与KUKA,合计达50%的市场占有率。

而另一方面,未来30年中国大陆工业机器人市场将至少保持30%以上的高速增长。为此,全球品牌机器人大厂积极扩大在中国大陆市场上的机器人业务销售规模,包括发那科、安川电机、ABB与KUKA等均积极在中国大陆卡位、设厂。

目前中国大陆的工业机器人虽然产业化初步取得一些进展,但由于在精度、速度等方面不如国外厂商同类产品,致使这些产品产业化应用程度较低,市场份额很小;一些产品的技术水平仅仅相当于国外上世纪90年代中期的水平。

中国机器人产业联盟数据统计中心主任李晓佳表示,2013年中国购买并组装近3.7万台工业机器人,其中外资机器人普遍以6轴或以上高端工业机器人为主,几乎垄断了汽车制造、焊接等高端行业领域,占比96%。而国产机器人主要应用还是以搬运和上下料机器人为主,处于行业的低端领域。

值得关注的是,目前我国机器人产业发展与国外差距有进一步被拉大的风险。目前我国机器人产业总体上还处于起步阶段,工业机器人缺乏品牌认知度,最大的机器人企业年产机器人仅有几千台。随着国外机器人企业纷纷将我国作为生产基地,自主品牌工业机器人企业发展空间将进一步被压缩。

同时,由于关键核心部件受制于人,产业空心化风险扩大。工业机器人三大关键部件(电机和服务器、减速机、控制系统主要来源于国外,中国大陆厂商相对缺乏具有竞争力的研发制造能力,长期依赖进口。由于产业链上游无核心零部件制造商支撑,因此将长期受制于人。

2、工业机器人面临的技术挑战

我们要清醒地看到中国工业机器人产业发展面临的巨大挑战。

首先,机器人的顶层架构设计和基础技术被发达国家控制,在机器人成本结构中比重较大的减速机、伺服电机、控制器、数控系统都严重依赖进口,国产机器人并不具备显著成本优势。

其次,存在低端锁定的风险。一方面,发达国家不会轻易向中国转移或授权机器人核心技术、专利,中国机器人企业通过参与国际标准制定、技术合作研发进入中高端市场的阻碍很多;另一方面,地方政府对产业的盲目投资可能形成过剩产能,导致重复建设和低价竞争。

再次,机器人研发、制造与应用之间缺乏有效衔接。机器人相关技术研发领先的高校和院所并不具备市场开拓能力,而企业在基础研发上的投入还非常低,国内产学研结合又存在诸多体制机制障碍,导致研发与制造环节脱节。

对外资垄断国内市场的现状,专家建议,要通过多种途径来寻求“突围”和赶超:首先是要加强对国际机器人技术的跟踪研究,制定出台符合我国发展实际的“机器人技术路线图”,明确技术发展的步骤、重点突破的关键核心技术、工艺与零部件以及产业化路径。

其次,是要确立符合我国发展实际的机器人发展模式。加强行业细分领域的集成应用,加强产学研用结合的集体攻关,重点突破关键核心部件,尽快形成机器人本体、关键零部件、系统集成商等机器人全产业链的整体推进。

另外,要加快培育工业机器人龙头企业和品牌。我国应将培育与发展自主品牌工业机器人作为打造中国经济升级版的一项重要任务。出台工业机器人产业目录,协同推进开展工业机器人的国产化工作。

2016年深圳市中小学电脑机器人活动方案

2016年深圳市中小学电脑机器人活动方案 根据《广东省教育厅关于举办第十七届广东省中小学电脑制作活动的通知》(粤教信息函〔2016〕5号)精神,为进一步推进我市中小学信息技术教育,普及智能机器人教育,提高学生的信息素养和科技创新意识,制定本方案。 一、组织机构 活动由市教育局主办,成立活动组织委员会,下设活动组委会办公室,全市各中小学自愿参加活动。 (一)主办单位: 深圳市教育局。 (二)承办单位:深圳市教育信息技术中心。 (三)协办单位:深圳市育新学校。 (四)支持单位:各区教育局、各新区公共事业局,市局直属各学校。 (五)“2016年深圳市中小学电脑机器人活动”组委会组成人员: 主任:吴筠(深圳市教育局副局长) 执行主任:杨焕亮(深圳市教育信息技术中心主任) 执行副主任:殷刚(深圳市育新学校校长) 委员:黄泽武(深圳市教育信息技术中心) 汪涛(深圳市育新学校) 王奕奕(深圳市教育信息技术中心)

麦志彪(深圳中学) 各区电教站(教育信息中心)、各新区教科研中 心和市局直属学校电脑机器人活动有关负责人 二、活动目的 进一步推进我市中小学信息科技教育,为青少年提供一个机器人活动交流与学习的平台,推动机器人科学技术的普及;激发创新精神,培养实践能力,鼓励更多的青少年机器人爱好者在电子、信息、自动控制等高新科技领域进行学习、探索和实践。 三、参与对象 全日制普通高中、初中、小学在校学生。 四、比赛项目及组别 (一)实体机器人竞赛项目 1.小学组:机器人创意设计比赛、现场制作挑战赛、机器人灭火、一对一机器人足球、“撬动地球”竞赛、“九宫建设”竞赛、“资源再生”竞赛、超级轨迹赛、创意闯关竞赛、狂飙投篮赛、能源争夺战、智能垃圾分类收集机器人比赛、“校园足球”训练营测试赛。 2.初中组:机器人创意设计比赛、现场制作挑战赛、机器人灭火、二对二机器人足球、二对二机器人篮球、人型机器人全能挑战赛、“撬动地球”竞赛、“火星救援任务”竞赛、“九宫建设”竞赛、“资源再生”竞赛、超级轨迹赛、创意闯关竞赛、狂飙投篮赛、能源争夺战、智能垃圾分类收集机器人比赛、创意机器人趣味运动

物联网技术与应用》试题及答案 ()

继续教育《物联网技术与应用》试题及答案 亲测80分以上 网上最全的《物联网技术与应用》考试答案,亲测轻松过 80分。 1. (A )针对下一代信息浪潮提出了“智慧地球”战略。 A.IBM B.NEC C.NASA D.EDTD 2. 日本在(C )年提出了 U-JAPAN 战略。 3. 韩国在(C )年提出了 U-KOREA 战略。 4. 2009 年我国推出的四万亿经济刺激计划中,用于地震灾区重建的比重占到 (B )。 A.20% B.25% C.28% D.30% 5.2009 年,温家宝总理提出了(D )的发展战略。 A. 智慧中国 B. 和谐社会 C. 感动中国 D. 感知中国 6. 《让科技引领中国可持续发展》讲话发表于(B )年。 7. 近百年来, 人类社会总共经历了 (B ) 次里程碑式的科技革命。 A. 二 B. 三 C. 四 D. 五 8. 第三次科技革命就是以(A )技术为代表的科技革命。 A. 电子信息 B. 生物转基因 C. 空间技术 D. 超级浮点计算 9. 物联网的全球发展形势可能提前推动人类进入“智能时代” , 也称 (D ) 。 A. 计算时代 B. 信息时代 C. 互联时代 D. 物连时代 10. 射频识别技术属于物联网产业链的(A )环节。 A. 标识 B. 感知 C. 处理 D. 信息传 送 11. 作为物联网发展的排头兵,(A )技术是市场最为关注的技术。 A. 射频识别 B. 传感 器 C. 智能芯片 D. 无线传输网络 12. (D )被成为下一个万亿级的信息产业。 A. 射频识别 B. 智能芯片 C. 软件服务 D. 物联网 13. 除了国内外形势的发展需求之外,(C )也推动了物联网快速发展。 A. 金融危机蔓延 B. 其他领域发展乏力 C. 技术逐步成熟 D.风投资金关注 14. 条形码诞生于 20 世纪(B )年代。 15. 条形码只能够适用于 (A) 领域。 A. 流通 B. 透明跟踪 C. 性能描述 D. 智能选择

《机器人技术及应用》综合习题

《机器人技术及应用》综合 习题 -标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

《机器人技术及应用》综合习题 一、判断 1.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。(对) 2. 19世纪60年代和20世纪70年代是机器人发展最快、最好的时期,这期间的各项研究发明有效地推动了机器人技术的发展和推广。(错) 3. 对于机器人如何分类,国际上没有制定统一的标准,有的按负载量分,有的按控制方式分,有的按自由度分,有的按结构分,有的按应用领域分。(对) 4. 所谓特种机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。(错) 5. 机器人机械本体结构的动作是依靠关节机器人的关节驱动,而大多数机器人是基于开环控制原理进行的。(错) 6. 机器人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,由主计算机根据示教点参考坐标的空间位置、方位及速度,通过运动学逆运算把数据转变为关节的指令值。(对) 7. 为了与周边系统及相应操作进行联系与应答,机器人还应有各种通信接口和人机通信装置。(对) 8. 轮式机器人对于沟壑、台阶等障碍的通过能力较高。(错) 9. 为提高轮式移动机器人的移动能力,研究者设计出了可实现原地转的全向轮。(对) 10. 履带式机器人是在轮式机器人的基础上发展起来的,是一类具有良好越障能力的移动机构,对于野外环境中的复杂地形具有很强的适应能力。(对) 11. 腿式(也称步行或者足式)机构的研究最早可以追溯到中国春秋时期鲁班设计的木车马。(对) 12. 机器人定义的标准是统一的,不同国家、不同领域的学者给出的机器人定义都是相同的。(错) 13. 球形机器人是一种具有球形或近似球形的外壳,通过其内部的驱动装置实现整体滚动的特殊移动机器人。(对) 14. 可编程机器人可以根据操作员所编的程序,完成一些简单的重复性操作,目前在工业界已不再应用。(错) 15. 感知机器人,即自适应机器人,它是在第一代机器人的基础上发展起来的,具有不同程度的“感知”能力。(对) 16. 第三阶段机器人将具有识别、推理、规划和学习等智能机制,它可以把感知和行动智能化结合起来,称之为智能机器人。(对) 17. 工业机器人的最早研究可追溯到第一次大战后不久。(错) 18. 20世纪50年代中期,机械手中的液压装置被机械耦合所取代,如通用电气公司的“巧手人”机器人。(错)

移动机器人定位系统设计方案

移动机器人定位--传感器和技术 摘要 确切的了解车辆的位置是移动机器人应用的一个基本问题。在寻找解决方案时,研究人员和工程师们已经开发出不同的移动机器人定位系统、传感器以及技术。本文综述了移动机器人定位相关技术,总结了七种定位系统:1.里程法;2.惯性导航;3.磁罗盘;4.主动引导; 5.全球定位系统; 6.地标式导航和 7.模型匹配。讨论了各自的特点,并给出了现有技术的例子。 移动机器人导航技术正在蓬勃发展,正在开发更多的系统和概念。因为这个原因,本文给出的各种例子只代表各自的种类,不表示作者的倾向。在文献上可以发现许多巧妙的方法,只是限于篇幅,本文不能引用。 1。介绍 摘要概述了该技术在传感器、系统、方法和技术的目标,就是在一个移动机器人的工作环境中被找到。在测量文献中讨论这个问题,很明显,不同方法的基准比较是困难的,因为缺乏公认的测试标准和规的比较。使用的研究平台大不相同,用于不同的方法的关键假设也大不相同。再进一步,困难源自事实上不同的系统是处在其发展的不同阶段。例如,一个系统已经可以商业化;而另一个系统,也许有更好的性能,却只能实验室条件下作有限的测试。正是由于这些原因,我们一般避免比较甚至判断不同系统或技术的表现。在这篇文章里,我们也不考虑自动引导车(AGV)。AGV使用磁带、地下的引导线、或地面上的彩色条纹在作引导。这些小车不能自由设计路径,不能改变自己的道路,那样它们无法响应外部传感器输入(如避障)。然而,感兴趣的读者可能会在[Everett, 1995]找到AGV引导技术调查。 也许最重要的移动机器人定位文献的阅读结果,正是到目前为止,并没有真正完美的解决问题的方案。许多局部的解决办法大致分为两组:绝对的和相对的位置测量。因为缺乏一种完善的方法,开发移动机器人通常结合两种方法,从每个小组选一个方法。这些方法可以进一步分为以下七类: I:相对位置的测量(也称为Dead-reckoning) 1。里程法 2。惯性导航 II:绝对位置测量(基于参考的系统) 3。磁罗盘 4。主动发射引导 5。全球定位系统 6。地标式导航 7。模型匹配

NOC活动竞赛类项目湖北省选拔赛活动方案

NOC活动竞赛类项目湖北省选拔赛活动方案一、项目设置、竞赛规则及有关要求 (一)项目设置 竞赛按学段分小学组、初中组、高中组等三组进行:

(二)竞赛规则 竞赛规则以组委会在中心(馆)网站(http://***************、 http://**********、http://*********)上公布的“2016年湖北省中小学电脑制作活动暨第十七届全国中小学电脑制作活动竞赛类项目湖北省选拔赛竞赛规则”为准(拟于四月中旬在网上发布) (三)有关要求 各地负责本地区参赛队伍的组织和报名工作,并委派专人担任领队,负责率队参赛。各地要在广泛动员的基础上选拔优秀队员和代表队参加竞赛,并于2016年5月20日前将“竞赛类项目”参赛名单(附表1)和“竞赛类项目”(组队)报名表”(附表2)寄到组委会办公室,同时以电子邮件形式提交。逾期不予补报。 报名限额: 1、机器人灭火竞赛:每队限报1人; 2、机器人足球竞赛:一对一足球项目每队限报1人,其它每队限报2人; 3、机器人篮球竞赛:每队限报2人; 4、人型机器人全能挑战赛竞赛:每队限报1人; 5、能力风暴WER能力挑战赛—“撬动地球”:每队限报2人; 6、纳英特智能挑战赛—“九宫建设”:每队限报2人; 7、BotBall—“火星救援任务”竞赛:每队限报2人; 8、西觅亚FLL工程挑战赛—“资源再生”:每队限报2人。 9、中鸣超级轨迹赛:每队限报1人。 10、人形机器人舞台剧展演:每队限报2人; 11、机器人创新设计与技能挑战:每队限报2人;

12、机器人场地越野:每队限报2人; 13、机器人超市购物:每队限报2人; 14、物流机器人:每队限报2人; 15、城市机器人挑战赛—“灌篮高手”:每队限报2人; 16、VEX机器人挑战赛—IQ系列:每队限报2-4人; 17、每个选手限报一个项目; 竞赛场地及相关器材由竞赛组委会提供。参赛选手个人使用的器材(机器人、计算机及程序软件)由参赛选手自备,只要符合“机器人”概念的各类机器人产品均可参加竞赛活动。鼓励选手积极创新,不提倡直接使用厂家成品参加竞赛。每台机器人只能参加一个项目的比赛。 二、奖项设置 1、个人奖。按竞赛项目及学段组设置个人一等奖、二等奖、三等奖各若干。各获奖选手的指导老师可获得与选手同等次的奖项。 2、组织奖。设置“最佳组织奖”若干。评奖以各市(州)组织工作和竞赛成绩等为主要依据确定。 各地要严把报名关,杜绝弄虚作假行为;请领队做好组织协调工作,维护竞赛正常秩序。对于弄虚作假、干扰竞赛等不良行为,将取消其评奖资格。 三、竞赛方式 根据各地报名情况确定竞赛方式。具体事项另行通知。 四、赛前培训 为了提高对机器人竞赛活动的指导水平,组委会拟在四月中旬举办有关培训班。请各市(州)选派指导教师和领队(1人)参训,熟悉掌握比赛规则,以便做好竞赛组织和选手训练工作。培训通知另行发文。

移动机器人定位与地图创建(SLAM)方法

自主移动机器人同时定位与地图创建(SLAM)方法1.引言: 机器人的研究越来越多的得到关注和投入,随着计算机技术和人工智能的发展,智能自主移动机器人成为机器人领域的一个重要研究方向和研究热点。移动机器人的定位和地图创建是自主移动机器人领域的热点研究问题。对于已知环境中的机器人自主定位和已知机器人位置的地图创建已经有了一些实用的解决方法。然而在很多环境中机器人不能利用全局定位系统进行定位,而且事先获取机器人工作环境的地图很困难,甚至是不可能的。这时机器人需要在自身位置不确定的条件下,在完全未知环境中创建地图,同时利用地图进行自主定位和导航。这就是移动机器人的同时定位与地图创建(SLAM) 问题,最先是由SmithSelf 和Cheeseman在1988年提出来的,被认为是实现真正全自主移动机器人的关键。SLAM问题可以描述为:机器人在未知环境中从一个未知位置开始移动,在移动过程中根据位置估计和传感器数据进行自身定位,同时建造增量式地图。在SLAM中,机器人利用自身携带的传感器识别未知环境中的特征标志,然后根据机器人与特征标志之间的相对位置和里程计的读数估计机器人和特征标志的全 局坐标。这种在线的定位与地图创建需要保持机器人与特征标志之间的详细信息。近几年来,SLAM的研究取得了很大的进展,并已应用于各种不同的环境,如:室内环境、水下、室外环境。 2.SLAM的关键性问题 2.1地图的表示方式 目前各国研究者已经提出了多种表示法,大致可分为三类:栅格表示、几何信息表示和拓扑图表示,每种方法都有自己的优缺点。

栅格地图表示法即将整个环境分为若干相同大小的栅格,对于每个栅格各指出其中是否存在障碍物。这种方法最早由Elfes和Moravec提出,而后Elfes进行了进一步的研究。它的优点在于创建和维护容易,尽量的保留了整个环境的各种信息,同时借助于该地图,可以方便地进行自定位和路径规划。缺点在于:当栅格数量增大时(在大规模环境或对环境划分比较详细时),对地图的维护行为将变得困难,同时定位过程中搜索空间很大,如果没有较好的简化算法,实现实时应用比较困难。 几何信息地图表示法是指机器人收集对环境的感知信息,从中提取更为抽象的几何特征,例如线段或曲线,使用这些几何信息描述环境。该方法更为紧凑,且便于位置估计和目标识别。几何方法利用卡尔曼滤波在局部区域内可获得较高精度,且计算量小,但在广域环境中却难以维持精确的坐标信息。但几何信息的提取需要对感知信息作额外处理,且需要一定数量的感知数据才能得到结果。 拓扑地图抽象度高,特别在环境大而简单时。这种方法将环境表示为一张拓扑意义中的图(graph),图中的节点对应于环境中的一个特征状态、地点。如果节点间存在直接连接的路径则相当于图中连接节点的弧。其优点是: (1)有利于进一步的路径和任务规划, (2)存储和搜索空间都比较小,计算效率高, (3)可以使用很多现有成熟、高效的搜索和推理算法。 缺点在于对拓扑图的使用是建立在对拓扑节点的识别匹配基础上的,如当环境中存在两个很相似的地方时,拓扑图方法将很难确定这是否为同一点。 2.2不确定信息的描述

工业领域物联网发展趋势分析

工业领域物联网发展趋势分析 所谓“物联网”(Internet of Things,IOT),又称传感网,指的是将各种信息传感设备,如射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等种种装置与互联网连接起来并形成一个可以实现智能化识别和可管理的网络。 前瞻产业研究院数据显示,2016年我国物联网产业规模超过9000亿元人民币,同比增速连续多年超过20%。物联网作为通信行业新兴应用,在万物互联的大趋势下,市场规模将进一步扩大。随着行业标准完善、技术不断进步、国家政策扶持,中国的物联网产业将延续良好的发展势头,为经济持续稳定增长提供新的动力。移动互联向万物互联的扩展浪潮,将使我国创造出相比于互联网更大的市场空间和产业机遇。 物联网利用射频识别(RFID)、GPS、摄像头、传感器、传感器网络等感知、捕获、测量的技术手段,随时随地对物体进行信息采集和获取,实现智能化的决策和控制。因此,物联网在工业领域应用过程中,物联网相关技术和产品是智能工业的核心。 工业是物联网应用的重要领域。具有环境感知能力的各类终端、基于泛在技术的计算模式、移动通信等不断融入到工业生产的各个环节,可大幅提高制造效率,改善产品质量,降低产品成本和资源消耗,传统工业加速向智能化转变。 根据前瞻产业研究院发布的《物联网行业应用领域市场需求与投资预测分析报告》测算,2014年,国内物联网在工业领域需求规模为1260亿元;2016年,国内物联网在工业领域需求规模为1804亿元。2017年,国内物联网在工业领域需求规模约为2354亿元。 物联网在工业领域应用问题分析 1、IT安全问题 和前几次由新的硬设备、技术所带来的工业革命不同,工业4.0是由互联网所带来的第四次工业革命。也因此,有66%的受访者认为IT安全是一大挑战,当企业的IT系统连上网络,随时可能有一些未知的威胁出现在仓储管理系统、机器设备或供应链当中。 2、制造系统管理问题 工业4.0除了带来生产效率之外,同时也改变传统制造业的思维。当智能生产真正落实后,将会对制造管理系统带来巨大的变革,且势必变得更为复杂,包括整体的生产物流、人机协同作业等改变,也让员工培训更显重要。 3、通讯基础设施建设问题 通讯网络是实现工业4.0的重要关键,但是要建立一个让所有组织都能够配合的网络,必须要有一个一致的接口、通讯标准和规范。目前许多标准都还未建立,例如工业通讯、工程、IT安全、数字化工厂、设备整合等都还未被纳入整体参考架构中。?

机器人技术及应用综合习题

《机器人技术及应用》综合习题 一、判断 1.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。(对) 2. 19世纪60年代和20世纪70年代是机器人发展最快、最好的时期,这期间的各项研究发明有效地推动了机器人技术的发展和推广。(错) 3. 对于机器人如何分类,国际上没有制定统一的标准,有的按负载量分,有的按控制方式分,有的按自由度分,有的按结构分,有的按应用领域分。(对) 4. 所谓特种机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。(错) 5. 机器人机械本体结构的动作是依靠关节机器人的关节驱动,而大多数机器人是基于开环控制原理进行的。(错) 6. 机器人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,由主计算机根据示教点参考坐标的空间位置、方位及速度,通过运动学逆运算把数据转变为关节的指令值。(对) 7. 为了与周边系统及相应操作进行联系与应答,机器人还应有各种通信接口和人机通信装置。(对) 8. 轮式机器人对于沟壑、台阶等障碍的通过能力较高。(错) 9. 为提高轮式移动机器人的移动能力,研究者设计出了可实现原地转的全向轮。(对) 10. 履带式机器人是在轮式机器人的基础上发展起来的,是一类具有良好越障能力的移动机构,对于野外环境中的复杂地形具有很强的适应能力。(对) 11. 腿式(也称步行或者足式)机构的研究最早可以追溯到中国春秋时期鲁班设计的木车马。(对) 12. 机器人定义的标准是统一的,不同国家、不同领域的学者给出的机器人定义都是相同的。(错) 13. 球形机器人是一种具有球形或近似球形的外壳,通过其内部的驱动装置实现整体滚动的特殊移动机器人。(对) 14. 可编程机器人可以根据操作员所编的程序,完成一些简单的重复性操作,目前在工业界已不再应用。(错) 15. 感知机器人,即自适应机器人,它是在第一代机器人的基础上发展起来的,具有不同程度的“感知”能力。(对) 16. 第三阶段机器人将具有识别、推理、规划和学习等智能机制,它可以把感知和行动智能化结合起来,称之为智能机器人。(对) 17. 工业机器人的最早研究可追溯到第一次大战后不久。(错) 18. 20世纪50年代中期,机械手中的液压装置被机械耦合所取代,如通用电气公司的“巧手人”机器人。(错) 19. 一般认为Unimate和Versatran机器人是世界上最早的工业机器人。(对) 20. 1979年Unimation公司推出了PUMA系列工业机器人,它是全电动驱动、关节式结构、多中央处理器二级微机控制,可配置视觉感受器、具有触觉的力感受器,是技术较为先进的机器人。(对) 1. 刚体的自由度是指刚体具有独立运动的数目。(对) 2. 机构自由度只取决于活动的构件数目。(错) 3. 活动构件的自由度总数减去运动副引入的约束总数就是该机构的自由度。(对) 4. 机器人运动方程的正运动学是给定机器人几何参数和关节变量,求末端执行器相对于参考坐标系的位置和姿态。(对) 5. 机器人运动方程的逆运动学是给定机器人连杆几何参数和末端执行器相对于参考坐标系的位姿,求机器人实现此位姿的关节变量。(对) 6. 机械臂是由一系列通过关节连接起来的连杆构成。(对) 7. 对于机械臂的设计方法主要包括为2点,即机构部分的设计和内部传感器与外部传感器的设计。(错) 8. 球面坐标型机械臂主要由一个旋转关节和一个移动关节构成,旋转关节与基座相连,移动关节与末端执行器连接。(对) 9. 为提高轮式移动机器人的移动能力,研究者设计出了可实现原地转的全向轮。(对) 10. 履带式机器人是在轮式机器人的基础上发展起来的,是一类具有良好越障能力的移动机构,对于野外环境中的复杂地形具有很强的适应能力。(对) 11. 腿式(也称步行或者足式)机构的研究最早可以追溯到中国春秋时期鲁班设计的木车马。(对) 12. 刚体在空间中只有4个独立运动。(错) 13. 球形机器人是一种具有球形或近似球形的外壳,通过其内部的驱动装置实现整体滚动的特殊移动机器人。(对) 14. 在机构中,每一构件都以一定的方式与其他构件相互连接,这种由两个构件直接接触的可动连接称为运动副。(错) 15. 运动副可以根据其引入约束的数目进行分类,引入一个约束的运动副称为二级副。(错) 16.通过面接触而构成的运动副,称为低副;通过点或线接触而构成的运动副称为高副。(对) 17. 两个构件之间只做相对转动的运动副称为移动副。(错) 18. 构成运动副的两个构件之间的相对运动若是平面运动则称为平面运动副,若为空间运动则称为空间运动副。(对) 19. 在平面机构中,每个构件只有3个自由度。每个平面低副(转动副和移动副)提供1个约束,每个平面高副提供2

工业机器人常用坐标系介绍

工业机器人常用坐标系介绍 坐标系:为确定机器人的位置和姿态而在机器人或空间上进行的位置指标 系统。 坐标系包含:1、基坐标系(Base Coordinate System) 2、大地坐标系(World Coordinate System) 3、工具坐标系(Tool Coordinate System) 4、工件坐标系(Work Object Coordinate System) 1、工具坐标系机器人工具座标系是由工具中心点TCP 与座标方位组成。 机器人联动运行时,TCP 是必需的。 1) Reorient 重定位运动(姿态运动)机器人TCP 位置不变,机器人工具沿座标轴转动,改变姿态。 2) Linear 线性运动机器人工具姿态不变,机器人TCP 沿座标轴线性移动。机器人程序支持多个TCP,可以根据当前工作状态进行变换。 机器人工具被更换,重新定义TCP 后,可以不更改程序,直接运行。 1.1.定义工具坐标系的方法:1、N(N=4)点法/TCP 法-机器人TCP 通过N 种不同姿态同某定点相碰,得出多组解,通过计算得出当前TCP 与机器人手腕中心点( tool0 ) 相应位置,座标系方向与tool0 一致。 2、TCPZ 法-在N 点法基础上,Z 点与定点连线为座标系Z 方向。 3、TCPX,Z 法-在N 点法基础上,X 点与定点连线为座标系X 方向,Z 点与定点连线为座标系Z 方向。 2. 工件坐标系机器人工件座标系是由工件原点与座标方位组成。 机器人程序支持多个Wobj,可以根据当前工作状态进行变换。 外部夹具被更换,重新定义Wobj 后,可以不更改程序,直接运行。

工业机器人技术与应用试卷A

《工业机器人技术与应用》试卷(A ) 一、填空(每空1分,共30分) 1.按照机器人的技术发展水平,可以将工业机器人分为三代 ___ _ ___ 机器 人、 ____ __ _ 机器人和 ___ ____ 机器人。 2.机器人行业所说的四巨头是__________ 、 __________ 、 __________ 、__________。 3.机器人常用的驱动方式主要有_____ _ ____、 ____ __和______ ____ 三种基本类型。 4.一般来说,机器人运动轴按其功能可划分为 __ ____ 、 _ 和工装轴,________ 和工装轴统称 _______。 5.从结构形式上看,搬运机器人可分为 __________ 、 __________ 、 __________ 、 __________ 和关节式搬运机器人。 6.码垛机器人工作站按进出物料方式可分为 __ ___ 、 _____ __ 、___ __ __ 和四进四出等形式。 7.装配机器人常见的末端执行器主要有__ ___ 、 _____ __ 、___ __ __ 和 。 8.弧焊系统是完成弧焊作业的核心装备,主要由 、送丝机、 和气瓶等组成。 9.目前工业生产应用中较为普遍的涂装机器人按照手腕构型分主要有两种: 涂装机器人和 涂装机器人,其中 手腕机器人更适合用于涂装作业。 二、判断(每题2分,共20分) ( )1.涂装机器人的工具中心点( TCP )通常设在喷枪的末端中心处。 ( )2.一个完整的点焊机器人系统由操作机、控制系统和点焊焊接系统几部分组 成。 ( )3. 工业机器人是一种能自动控制,可重复编程,多功能、多自由度的操作机。 ( )4.工业机器人的腕部传动多采用 RV 减速器,臂部则采用谐波减速器。 ( )5.在直角坐标系下,机器人各轴可实现单独正向或反向运动。 ( )6.当机器人发生故障需要进入安全围栏进行维修时,需要在安全围栏外配备 安全监督人员以便在机器人异常运转时能够迅速按下紧急停止按钮。 ( )7.示教时,为爱护示教器,最好戴上手套。 ( )8.机器人示教时,对于有规律的轨迹,原则上仅需示教几个关键点。 ( )9.离线编程是工业机器人目前普遍采用的编程方式。 ( )10.根据车间场地面积,在有利于提高生产节拍的前提下,搬运机器 人工作站可采用 L 型、环状、“品”字、“一”字等布局。 三、选择(每题2分,共20分) 1.通常所说的焊接机器人主要指的是( )。 ①点焊机器人;②弧焊机器人;③等离子焊接机器人;④激光焊接机器人 A. ①② B. ①②④ C. ①③ D. ①②③④ 2.工业机器人一般具有的基本特征是( )。 ①拟人性;②特定的机械机构;③不同程度的智能;④独立性;⑤通用性 A. ①②③④ B. ①②③⑤ C. ①③④⑤ D. ②③④⑤ 3.按基本动作机构,工业机器人通常可分为( )。 ①直角坐标机器人;②柱面坐标机器人;③球面坐标机器人;④关节型机器人 A. ①② B. ①②③ C. ①③ D. ①②③④ 4.操作机是工业机器人的机械主体,是用于完成各种作业的执行机构。它主要哪由几部分组成( ) ①机械臂;②驱动装置;③传动单元;④内部传感器 A. ①② B. ①②③ C. ①③ D. ①②③④ 5.工业机器人常见的坐标系有( )。 ①关节坐标系;②直角坐标系;③工具坐标系;④用户坐标系 A. ①② B. ①②③ C. ①③④ D. ①②③④ 6.对工业机器人进行作业编程,主要内容包含( )。 ①运动轨迹;②作业条件;③作业顺序;④插补方式 A. ①② B. ①②③ C. ①③ D. ①②③④ 7.依据压力差不同,可将气吸附分为( )。 ①真空吸盘吸附 ②气流负压气吸附 ③挤压排气负压气吸附 A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ①②③ 8.搬运机器人作业编程主要是完成( )的示教。 ①运动轨迹 ②作业条件 ③作业顺序 A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ①②③ 9.涂装条件的设定一般包括( )。 ①涂装流量;②雾化气压;③喷幅(调扇幅)气压;④静电电压;⑤颜色设置表 A. ①②⑤ B. ①②③⑤ C. ①③ D. ①②③④⑤ 班级 姓名 学号 ---------------------------------------------密-------------------------------------封---------------------------------线----------------------------------------- -封

2012江苏省青少年机器人大赛规则4.05

2012年江苏省青少年机器人 竞赛规则 2012.5.9 -2012.5.11

2012江苏省青少年机器人竞赛规则 江苏省青少年机器人规则 (1) 通用附则 (3) 机器人灭火竞赛规则 (4) 一代足球机器人竞赛规则 (12) 二代足球机器人竞赛规则 (17) 机器人篮球竞赛规则 (23) 人型机器人全能挑战赛竞赛规则 (28) 机器人综合技能比赛主题与规则 (33) FLL机器人挑战赛主题与规责 (42) VEX机器人工程挑战赛主题与规则 (54) 机器人创意比赛主题与规则 (70) 绿色城市主题竞赛规则 (74)

江苏省青少年机器人竞赛总则 一、参赛人 凡现在就读于江苏省的中小学生,对机器人有兴趣均可参加基层举办的选拔赛。 二、本届机器人竞赛与省中小学电脑制作活动机器人竞赛合并进行选拔。 时间:2012年5月9日---11日 三、承办单位及地点:苏州工业园区青少年活动中心 四、参赛要求 1、各市参赛队的名单须在2011年4月20日前报省竞赛组委会办公室,机器人创意比赛详见P102页,逾期为自动放弃。 2、市级机器人竞赛应参照全省比赛的竞赛规则进行,竞赛组委会将根据各市组织的比赛规模,按照一定的比例分配参赛名额。各市根据限定的名额数,择优向竞赛组委会进行申报。每名参赛选手只能申报参加一个竞赛项目。参赛单位未经批准不能重复参加相同的竞赛项目。 3、江苏省机器人教育示范基地已达标的学校需参加比赛的项目(二队不能超过三个比赛项目)必须经省竞赛组委会批准方可直接参加省比赛。 4、为了支持申请承办省青少年机器人竞赛的单位,承办单位可赛后优先选择一项参加全国机器人竞赛的项目。 5、各市参加比赛的代表队成员,参赛期间的费用一律自理。 6、比赛规则和申报表在江苏省青少年科技教育网https://www.doczj.com/doc/4614352342.html,,江苏省青少年科技创新活动服务平台https://www.doczj.com/doc/4614352342.html,下载。 五、省青少年机器人竞赛仲裁工作委员会 省青少年机器人竞赛仲裁工作委员会、专家由竞赛组委会聘请相关科学家、机器人技术专家和优秀教育工作者组成。 六、省青少年机器人竞赛裁判工作委员会及裁判员 江苏省机器人裁判工作委员会由竞赛组委会聘请机器人技术专家、优秀教育工作者和省级裁判员组成。 本届裁判员将从参加过省级机器人竞赛裁判员培训合格的裁判员中选拔,并邀请参加竞赛的裁判工作。 七、机器人竞赛基本规则和注意事项 1、本届竞赛分小学组、初中组和高中组。 2、参加竞赛的小学组、初中组和高中组均需自带电脑和比赛所用器材。凡参加竞赛的参赛队员和教练员或领队都必须在竞赛前填写参赛机器人使用指定厂家器材的承诺书后方可参加竞赛。 3、省青少年机器人竞赛指定器材厂家为: 创智、西觅亚、上海未来伙伴、中鸣 4、竞赛期间,由指定厂家的技术人员及有关专家组成竞赛机器人鉴定小组,指定厂家有义务派专业人员做好这项工作,否则将不能作为竞赛指定厂家。 5、凡参赛机器人上必需贴有该参赛队学校的标志,标志的位置和大小不得超过该项比赛规定,以裁判能看清楚为好。 6、竞赛规则中提供小学组、初中组和高中组的各项目竞赛场地样稿,比赛时以竞赛组委会所提供的比赛环境为准。 7.机器人学校团体奖基本标准须三项比赛成绩相加11分(一等5分、二等3分、三等1分)以上,方可参加评选。

工业物联网所面临的三个挑战

工业物联网所面临的三个挑战 当大家开始淡化物联网这个总概念,而去谈论具体的应用,例如智能制造、智能能源、智能交通与车联网时,标志着物联网发展进入了新的阶段。物联网 技术真正开始与各行各业深度结合,人们开始关注物联网技术带来的实际效益,而不是之前空泛的概念炒作。如今的工业物联网(Industrial Internet of Things,简称IIoT),已经成为了一个由广泛互连的智能设备和基础设施构成的世界。 通用电气董事长兼首席执行官杰夫-伊梅尔特(Jeff Immelt)曾撰文指出,工业互联网仅仅生产力提升一项即可带来8.6 万亿美元收益,这个规模相当于未来互 联网消费市场的两倍。近日,在同济大学-美国国家仪器公司(NI)工业互联网联合实验中心揭牌仪式上,与非网记者采访到了工业物联网专家、NI 嵌入式系统总监Jamie Smith,请他详细介绍了工业物联网的最新发展状况。 设备上连接了传感器和驱动器,持续收集到的传感器数据被处理以后送到云端,这就是今天工业互联网实验室中可以看到一个简单直观的工业物联网架构,不过在讲工业物联网架构之前,我想先介绍工业大数据(big analog data)的概念。 Jamie 表示,机器视觉就是一个典型的工业大数据应用,摄像头模块将图像 从模拟域转换到数字域,系统运行期间每时每刻都在产生大量的数据,对于系 统的处理能力要求非常高。机器视觉的应用非常广泛,例如生产线视频检测、 激光雷达以及发电行业通过热成像仪来监测运行状况等。机器视觉产业才刚刚 开始。 类似机器视觉这种应用所产生的数据量非常大,所以Jamie 认为首先把工业大数据在靠近采集数据的终端设备一端进行预处理,才能够承受数据处理压力 并满足系统的实时性要求。摩尔定律预示计算能力不断增强,尼尔森定律

机器人技术及其应用结课论文

大学 机 器 人 技 术 及 应 用 结 课 论 文

智能引领未来 摘要: 智能引领未来,机器人能力将远胜人类,这不是梦想;未来的机器人也能自主的学习和思考,工作能力将远远超过人类,能承担大量人类所不能及的工作,进一步推动智能科学的发展,促进社会的进步,促进经济的高速增长,而实现智能化必须依靠强有力的硬件系统,就机器人而言,其身上集成了多种处理器、存储器与大量的传感器,设想,当这些器件不断地走向高端化、微型化、进一步集成化,那么机器人的处理速度将进一步提高,质量与体积将大大减小,机器人将越来越”聪明“。 关键词: 机器人、智能、硬件系统、高端化、集成化、微型化、聪明。 引言: 现在的机器人与人类比较起来,机器人不能自主学习与自主思考,缺乏情感,必须需要接收人的命令才能执行相关命令,或者事先就把各种命令存储到机器人的大脑中,有需要的时候就执行命令。随着集成电路的飞速发展,处理器、存储器、传感器等电子元件的高端化、微型化、集成化,机器人的处理速度将大大提高,质量与体积将大大减轻,机器人会变得越来越”聪明“。 集成电路前景优越 芯片即集成电路产业是国民经济和社会发展的战略性、基础性、先导性产业,在计算机、消费类电子、网络通信、汽车电子等几大领域起着关键作用,是全球主要国家或地区抢占的战略制高点,尤其是发达国家在这一领域投入了大量创新资源,竞争日趋激烈。 随着技术的不断进步,新的元件结构和材料上的变革都将对机器人的发展战略起到决定作用。在晶圆代工产业,14nm/16nm的FinFET器件已取得了一定的发展。拥有较低泄漏率和更高速度的低功率晶体管备受瞩目。3DNAND使平面NAND 降到20nm以下,创造出外形更小巧、位密度更高的产品。 为了改进3D设备的性能,未来的逻辑芯片和晶圆代工设备的解决方案需要采用选择性外延与高k金属栅电极材料加工工艺,以提高晶体管的速度,降低泄漏率。低功耗、高性能的晶体管则能丰富移动设备的功能,同时延长电池寿命, 3DNAND需要HAR蚀刻、阶梯绘图、多层堆叠沉积和高选择性硬模等技术的支持,从而在小巧的外形空间内实现高密度存储,这对智能化设备,如对机器人来说简直就是如虎添翼啊! 随着LED产业发展越来越趋于健康和理性,LED领域设备需求也更多来自于新工艺、新技术的驱动,而非简单生产规模的扩张,比如倒装芯片与高压芯片被认为是目前最具有发展前景的LED芯片技术,而这两种技术也带动了深槽刻蚀设备和金属反射层镀膜设备等新设备、新工艺的需求。除此之外,还有AlN镀膜设备、高亮度红黄光芯片刻蚀设备等设备的需求。 集成电路引导未来生活 一张0.5毫米厚的世博会门票,其“真实面目”是个集成电路产品。门票里装了RFID芯片,当门票靠近读卡机时,门票上的线圈会感应出电流,电流便驱

工业机器人技术与应用》试卷a

《工业机器人技术与应用》试卷 (A ) 一、填空(每空1分,共30分) 1.按照机器人的技术发展水平,可以将工业机器人分为三代 ___ _ ___ 机器 人、 ____ __ _ 机器人和 ___ ____ 机器人。 2.机器人行业所说的四巨头是__________ 、 __________ 、 __________ 、__________。 3.机器人常用的驱动方式主要有_____ _ ____、 ____ __和______ ____ 三种基本类型。 4.一般来说,机器人运动轴按其功能 可划分为 __ ____ 、 _ 和工装轴,________ 和工装轴统称 _______。 5.从结构形式上看,搬运机器人可分为 __________ 、 __________ 、 __________ 、 __________ 和关节式搬运机器人。 6.码垛机器人工作站按进出物料方式可 分为 __ ___ 、 _____ __ 、___ __ __ 和四进四出等形 式。 7.装配机器人常见的末端执行器主要有__ ___ 、 _____ __ 、___ __ __ 和 。 8.弧焊系统是完成弧焊作业的核心装 备,主要由 、送丝机、 和气瓶等组成。 9.目前工业生产应用中较为普遍的涂装 机器人按照手腕构型分主要有两种: 涂 装 机 器 人 和 涂装机器人,其中 手腕机器人更适合用于涂装作业。 二、判断(每题2分,共20分) ( )1.涂装机器人的工具中心点 ( TCP )通常设在喷枪的末端中心处。 ( )2.一个完整的点焊机器人系统 由操作机、控制系统和点焊焊接系统几部分组成。 ( )3. 工业机器人是一种能自动控制,可重复编程,多功能、多自由度的操作机。 ( )4.工业机器人的腕部传动多采 用 RV 减速器,臂部则采用谐波减速器。 班级 姓名 学号

工业机器人技术应用

2018年江苏省高等职业院校技能大赛 “工业机器人技术应用”赛项竞赛规程 一、赛项名称 工业机器人技术应用 二、竞赛目的 赛项以“中国制造2025”规划为背景,针对装备制造业转型升级对岗位技能提升的要求,引导职业院校关注行业在“工业机器人技术应用”方面的发展趋势及新技术的应用,促进工学结合人才培养模式和课程的改革与创新。通过技能大赛,展示参赛选手维护、调试、操控机器人的技能,检阅参赛队组织管理、团队协作、工作效率、质量与成本控制、安全意识等职业素养,提升高职院校专业教师的指导水平,以赛促教,为工业机器人及系统在企业中的应用提供人才保障。 三、竞赛方式 竞赛为团体赛。每支参赛队最多由6人组成,其中领队1人(可由指导教师兼任),参赛选手3人(其中队长1人),指导教师2人。 四、竞赛内容 参赛选手在规定时间(4小时30分钟)内,以现场操作的方式,根据赛场提供的有关资料和赛项任务书,完成基本赛项任务及综合赛项任务。 基本赛项任务: 1.生产线空间位置调整、传感器安装及基本功能调试。 2.六关节机器人手爪的安装及手爪控制设备的安装调试。 3.六关节机器人参数设定、标定、现场示教编程及复现;六关节机器人安全工作区间建立。 4.AGV机器人上部输送线安装与调试;工业以太网络连接等。

5.按任务要求完成机器视觉系统的设定、流程编辑,实现托盘流水线上的缺陷工件检测和工件形状种类的识别、工件库建立及坐标变换。 6.完成满足控制要求的立库码垛机和主控系统的人机界面及PLC 控制程序编制。 7.主控PLC、触摸屏、六关节机器人、流水线、立体仓库的网络建立和程序联调测试。 综合赛项任务: 1.由裁判将放有工件的托盘随机摆放到立库各仓位中,由立库码垛机根据赛项任务书的要求,依次取出托盘并放置到磁导AGV小车上。 2.磁导AGV小车每次可以携带3个托盘,沿着磁导线运动并对接到托盘流水线,自动完成立库与托盘流水线之间的工件运输。 3.托盘流水线上设置了视觉检测系统,通过对托盘上的工件进行识别,区分出不同的工件;并将托盘中工件的坐标数据传送到主控PLC 中。 4.由主控PLC通过工业网络操控多关节机器人实现所有工件的抓取、摆放和装配。 1)选用合适的工具自动抓取托盘上不同类型的工件,对合格工件和缺陷工件进行分拣; 2)根据赛项任务书的要求,将抓取的合格工件摆放在装配流水线上的相应位置以完成装配。工件在装配流水线上的具体摆放方式以及装配要求在赛项任务书中有明确规定。 五、竞赛试题 (一)采取提前公开竞赛样题的方式进行比赛,赛前一个月公布样题。 (二)备有10套以上竞赛用试题,每场次比赛试卷由赛点裁判组

工业机器人技术的应用及未来发展

工业机器人技术的应用及未来发展 摘要:结合工业机器人的研究经验与相关文献,对工业机器人的含义、发展原因、组成结构及技术特点等方面展开探讨,阐述了工业机器人技术的应用与未来发展趋势,为进一步促进工业机器人技术应用领域的深层次发展奠定基础。[1] 关键词:工业机器人;机器人技术;应用发展 The application and future development of industrial robot technology Abstract:Combing with the research experience and related literature,the meaning,development reason,composinstructure and technical features of industrial robot were discussed,the application and future development of industrirobot were expounded,which laid a foundation for promoting the deep development in industrial robot technology-appliefield. Key words:Industrial robot;Robot technology;Application development 工业机器人的设计与制造是一个非常复杂的过程,涉及的技术与领域很多,如机电、电气、计算机、工业设计等,其是多种先进技术的有机结合体,因此工业机器人的发展离不开所涉及的各项技术的支持。为了更好地满足人们对使用功能的要求,工业机器人不断地向标准化和网络化发展,以下对工业机器人的技术发展与应用进行浅析。[2] 1机器人的含义及发展原因 机器人就是一种自动化机器,而控制器就是机器人的核心部分,即机器人的“大脑”。机器人的“大脑”不仅具有感知、运作、规划、协同等诸多功能,还可以通过控制机器人的“大脑”定向模拟人类的某些行为与思想。近些年,机器人实现了飞速发展且具有良好的发展前景,主要原因是机器人可以完成许多人们无法完成、不愿意做的工作,特别是在一些恶劣的、危险的、特殊的、极限的工作环境中,都可以指派机器人完成施工作业,使人们远离危险作业环境。[3]在太空、海洋等领域,人类无法在其中工作,由机器人进行探索恰恰能实现预期目标,这也是现今大力发展工业机器人的重要理由。 2工业机器人的国内外发展史 2.1国内发展史 受核心技术的限制,我国在工业机器人领域起步较晚,直到20世纪70年代才有企业和高校开始进行工业机器人的研发,截止到目前,已经开展了近40年的研究,并取得了一定的成果。在早期的研究中,主要是解决国产化的问题,因为缺乏先进的技术和经验,导致在研发过程中出现各种各样的问题,致使进度相对缓慢,随着我国对工业机器人重视程度的提升,并将其列入国家计划当中,工业机器人的发展速度明显提升,尤其是在数个五年计划中均给予工业机器人足够的支持,为其发展提供了良好的契机。[4]近些年来,随着科技的发展和社会的进步,工业机器人被广泛应用于工业生产中,并为企业带来高额的利润,其需求量也在不断扩

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