机器人第七轴设计方案
神勇智能装备是一家为客户提供智能化现代制造车间解决方案的高新技术企业；公司主要提供机器人第七轴行走及桁架机器手，上下料机器人方案解决；可根据客户现场要求提供品种齐全的机器人第七轴系列化行走方案，定制化服务。
案例一：
根据客户应用要求设计广数机器人配合机器人第七轴使用：
机器人第七轴需求配置表：
机器人品牌：广数机器人（选配）；
有效行程：3.8m(选配)；
有效载荷：450kg；
速度要求：0.5~1.5m/s；
机器人本体重量：300kg；
运行精度：±0.1mm；
底座保护：限位，缓冲块装置保护；
驱动方式：伺服电机驱动（选配）；
应用内型：车，铣；
机器人第七轴颜色：黑色（选配）；
运行轨道：直线滑块导轨；
防尘方式：风琴防护罩或板类防尘（选配）；
机器人第七轴优势：
1）、提供具有不同负载能力和工作范围的各种规格以及不同机型的六轴关节机器人的外部行走轴。
2）、用于配套关节机器人来实现自动化工作的机器人第七轴。
3）、机器人第七轴配合于极端环境条件下的耐热、耐脏型机器人行走轴。
4）、第七轴是可防水、可防尘、可防油滴型的机器人外部轴，例如可用于机械机床加工中。
5）、第七轴在冲压连线作业中用于装卸大型工件且具有极大工作范围的冲压连线机器人必选配套设备。
6）、机器人地面导轨配合各品牌的各类搬运任务的卸码垛机器人。
7）、机器人第七轴也可以配合各款架装式机器人
8）、机器人地面导轨用于最高精度要求的高精度机器人配套使用。
“广州神勇智能装备”对于工业机器人第七轴机器人设计，机器人第七轴方案设计方法
有丰富实践经验。
应用行业：汽车行业、电子商务和零售物流、电子行业、能源行业、金属加工、桁架机器人及六轴机器人（关节机器人）移动平台等行业。
应用场景：堆垛、包装及货品组配、在其它机床处操作、塑料加工设备、测量、检测或检验、金属切削机床、铸造设备、锻造设备、金属压铸机、固定、点焊、置入、组装、其它种类的安装、拆卸、涂胶和密封剂涂刷、其它涂层、激光切割、机械加工、其它加工方法、水射流切割、热处理、喷涂等工作；
工业机器人技术专业实训室建设方案 该工业机器人实训体系建设方案是根据目前工业机器人建设的最新要求，吸收国内外同类建设方案优点，充分考虑学校区域工业机器人发展特点和区域人才培养的需求，并结合工业机器人教学的特点精心构建而成。 该建设方案集成多种实验实训系统，提供了众多实验例程与典型应用，便于学生、老师熟悉和掌握工业机器人的实际应用。 为符合学校物工业机人专业的建设目标和要求，实训室方案的丰富建设经验与优势、以及专业的定制化服务能力，根据学校的需求，特此设计提出了一个以院校专业学科建设为宗旨的工业机器人应用实训室综合解决方案，方案包含工业机器人的基础实训室建设和工业机器人典型应用实训室建设。
2 实训体系配置及预算 注：本配置表是按照专业建设最全面的设备来配置，仅供参考，我司会根据合作院校的具体需求来定制化配置或调整。 述特色化专业课程体系完整配套），具体建议如下：（此配置暂以30人/班配置） 注：本表方案是按照专业建设最全面的设备来配置，仅供参考。我司会根据具体的需求来定制化配置。
3 工业机器人实训室详细设计方案 工业机器人多功能实训室 实训目标 通过多功能实训室建设能够满足工业机器人编程、系统调试、以及机电设备的安装与调试实训教学。通过实训使学生掌握工业机器人应用的以下技能：1）熟悉工业机器人应用系统的基本组成； 2）熟练掌握工业机器人编程与调试的能力； 3）熟练掌握工业机器人示教器的使用方法与技巧； 4）熟练掌握工业机器人示教器的编程与示教功能； 5）掌握工业机器人离线编程的基本能力； 6）掌握工业机器人安全使用规范； 7）掌握工业机器人码垛应用的编程与调试方法； 8）掌握工业机器人轨迹规划的编程与调试方法； 9）掌握工业机器人TCP定点的编程与调试方法； 10）掌握工业机器人固定位置排序的的编程与调试方法。 实训项目 1）工业机器人的基本认识实训； 2）ABB机器人控制器结构认识； 3）ABB控制器IO接线实训； 4）FlexPendant主要组成实训； 5）ABB示教器基本操作实训； 6）ABB示教器运动操作实训； 7）ABB 机器人的 IO 通信及应用； 8）ABB机器人的程序数据设置实训； 9）实训外设的安装与调试； 10）机器人基本运动指令实训； 11）平面矩形描图编程与示教实训； 12）平面圆形描图编程与示教实训；
六自由度工业机器人 对于工业机器人的设计与大多数机械设计过程相同;首先要知道为什么要设计机器人？机器人能实现哪些功能？活动空间（有效工作范围）有多大？了解基本的要求后，接下来的工作就好作了。 首先是根据基本要求确定机器人的种类，是行走的提升（举升）机械臂、还是三轴的坐标机器人、还是六轴的机器人等。选定了机器人的种类也就确定了控制方式，也就有了在有限的空间内进行设计的指导方向。 接下来的要做的就是设计任务的确定。这是一个相对复杂的过程，在实现这一复杂过程的第一步是将设计要求明确的规定下来;第二步是按照设计要求制作机械传动简图，分析简图，制定动作流程表（图），初步确定传动功率、控制流程和方式;第三步是明确设计内容，设计步骤、攻克点、设计计算书、草图绘制，材料、加工工艺、控制程序、电路图绘制;第四步是综合审核各方面的内容，确认生产。 下面我将以六轴工业机器人作为设计对象来阐明这一设计过程： 在介绍机器人设计之前我先说一下机器人的应用领域。机器人的应用领域可以说是非常广泛的，在自动化生产线上的就有很多例子，如垛码机器人、包装机器人、转线机器人;在焊接方面也有很例子，如汽车生产线上的焊接机器人等等;现在机器人的发展是非常的迅速，机器人的应用也在民用企业的各个行业得以延伸。机器人的设计人才需求也越来越大。
六轴机器人的应用范筹不同，设计形式也各不相同。现在世界上生产机器人的公司也很多，结构各有特色。在中国应用最多的如：ABB、Panasonic、FANUK、莫托曼等国外进口的机器人。 既然机器人的应用那么广泛，在我国却没有知名的生产公司。对于作为中国机械工程技术人员来说是一个值得思考的问题！有关机器人技术方面探讨太少了？从业人员还不能成群体？虽然在很多地方可以看到机器的论术，可是却没有真正形成普及的东西。 即然是要说设计，那我就从头一点一点的说起。力求讲的通俗简明一些，讲得不对的地方还请各位指正！ 六轴机器人是多关节、多自由度的机器人，动作多，变化灵活;是一种柔性技术较高的工业机器人，应用面也最广泛。那么怎样去从头开始的设计它呢？工作范围又怎样去确定？动作怎样去编排呢？位姿怎样去控制呢？各部位的关节又是有怎么样的要求呢？等等。。。。。。让我们带着众多的疑问慢慢的往下走吧！ 首先我们设定：机器人是六轴多自由度的机器人，手爪夹持二氧气体保护焊标准焊枪;完成点焊、连续焊等不同要求的焊接部件，工艺要求、工艺路线变化快的自动生线上。最大伸长量：1700mm;转动270度;底座与地平线水平固定;全电机驱动。 好了，有了这样的基本要求我们就可以做初步的方案的思考了。 首先是全电机驱动的，那么我们在考虑方案的时候就不要去考虑液压和气压的各种结构了，也就是传动机构只能用齿轮齿条、连杆机构等机械机构了。 机器人是用于焊接方面的，那么我们就去考察有人工行为下的各种焊接手法和方法。这里就有一个很复杂的东西在里面，那就是焊接工艺;即然焊艺定不下来，我们就给它区分一下，在常用焊接里有单点点焊、连续断点点焊、连续平缝焊接、填角焊接、立缝焊接、仰焊、环缝焊等等。。。。。。 搞清了各种焊方法，也就明白了要实现这些复杂的动作就要有一套可行的控制方式才行;在机械没有完全设计出来之前可以不做太多的控制方案思考，有一个大概的轮廓概念就行了，待机械结构做完，各方面的驱动功率确定下来之后再做详细的程序。 焊枪是用常用的标准的焊枪，也就是说焊枪是随时可以更换下来的，也就要求我们要做到对焊枪的夹持部分进行快速锁定与松开。 焊枪在焊接过程中要进行各种焊接姿态调整，那么机械手腕就要很灵活，在各个方位角度上都可调节。
机器人活动室设计方案 机器人活动是我校科技创新实践的一项特色活动，为了活动的更好开展，根据《“东莞百校创新人才培育基地”建设实施方案》，特制定此方案。 一、活动项目 1.足球机器人（科协、电教）：占地面积：约4 m2，高18cm。 2.综合技能机器人：占地面积：6m2 ,高15cm。 3.现场拼装机器人：占地面积：约6 m2 。 4.创意闯关、FLL、DIY机器人：占地面积：约3 m2 ，高8cm。 总共面积：19 m2 二、活动室设计 机器人活动室设计图
三、各比赛场地图纸。 （一）综合技能比赛场地 综合技能比赛场地： 1.场地（内侧）面积：长3m X宽2m=6m2。 2.制作材料和规格： （1）木工板：厚1.5～2cm、长50cm、宽50cm。 （2）白色木质围栏：栏高15cm，厚1.5～2cm。 （3）引导线：两种拼装块刷白色亚光漆，用黑色亚光漆画出宽度为2～2.5cm 的引导线（或用黑色胶纸粘贴）。以下凡是涉及黑线的尺寸，均指其中心线。固定拼装块上的引导线是连接对边中点的直线。
（二）足球比赛场地 足球比赛场地： 1.场地（内侧）面积：长 2.4m X宽1.6m= 3.84m2，高18cm。四角有防死球的等腰直角三角柱，直角边长8cm。 2.墙壁：场地边界有墙壁（包括球门区）。墙壁高为18cm,墙壁内侧为黑色（哑光）。使用石木材质四周加固。 3.球门：球门位于场地底线的中间，宽60cm，深15cm，高18 cm。球门上方有2cm宽的横梁，防止机器人进入球门内。球门内部，包括地面、墙壁和横梁可以涂色（两边球门分别为黄色和蓝色）。 4.地面：地面是在硬板上覆盖一层绿色的地毯（材料：PVC，钻石纹）。
工业机器人设计方案 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。在现代工业中，生产过程中的自动化已成为突出的主题。各行各业的自动化水平越来越高，现代化加工车间，常配有机械手，以提高生产效率，完成工人难以完成的或者危险的工作。工业机器人机械手是工业自动控制领域中经常遇到的一种控制对象。工业机器人机械手可以完成许多工作，如搬物、装配、切割、喷染等等，应用非常广泛。 目录 1.工业机器人特点有以下几个 2. 工业机器组成结构及工作原理 3.工业机器人有哪些 1.工业机器人特点有以下几个
(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。
工业机器人操作机的设计方法和步骤 （1）确定工作对象和工作任务开始设计操作机之前，首先要确定工作对象、工作任务。 1）焊接任务：如果工作对象是一辆汽车或是一个复杂曲面的物体，工作任务是对其进行弧焊或点焊，则要求机器人的制造精度很高，弧焊任务对机器人的轨迹精度和位姿精度及速度稳定性有很高的要求，点焊任务对机器人的位姿精度有很高的要求，两种任务都要求机器人具备摆弧的功能， 同时要能在狭小的空间内自由地运动，具备防碰撞功能，故机器人的自由度至少为六个。 2）喷漆任务：如果工作对象是一辆汽车或是一个复杂曲面的物体，工作任务是喷涂汽车的内部和车门或是复杂曲面物体的表面，则要求机器人手腕要灵活，能够在狭小的空间内自由地运动，具备防碰撞功能；要求机器人能够在长时间内连续稳定可靠地工作；同时要求机器人具备光滑的流线型外表面，漆、气管线最好能从其横臂和手腕内部通过，使机器人外表不易积漆积灰，不会污染已喷好的工作对象，且漆、气管线也不易损坏；因喷漆机器人是在易燃易爆的工作环境中工作，故要具备防爆的功能。同时对机器人的轨迹精度和位姿精度及速度稳定性也有较高的要求。机器人的自由度至少应为六个。 3）搬运任务：如果工作对象比较笨重，工作任务是定点搬运，定位精度要求高，则对机器人的承载能力和定位精度有高的要求。如果工作对象比较轻巧，工作任务也是定点搬运，但要求轻拿轻放，且定位精度要求高，则对机器人的速度稳定和定位精度有高的要求。 4）装配任务：对机器人的速度稳定密和位姿精度有很高的要求。 有些机器人能完成多种工作任务，如MOTOMAN - SKI20系列机器人，既可以用于搬运也可以用 于点焊，具有快速、精巧、强有力和安全性高的特点；另一种MOTOMAN—SK6/ SK16系列机器人， 可以完成弧焊、搬运、涂胶、喷釉和装配多种任务，具有高速、精巧和可靠性高的特点。 设计新型机器人时，要充分考虑以上诸多因素，并应多参考国内外同类产品的先进机型，参考其设计参数，经过反复研究和比较，确定出所要机械部分的特点，定出设计方案。下面以一台六自由度交流伺服通用机器人为例讲一下设计过程。 （2）确定设计要求 1 ）负载：根据用户工作对象和工作任务的要求，参考国内外同类产品的先进机型，确定机器人 的负载。一般喷漆和弧焊机器人的负载为5?6kg。 2 ）精度：根据用户工作对象和工作任务的要求，参考国内外同类产品的先进机型，确定机器人未端的最大复合速度和机器人各单轴的最大角速度。 3 ）精度：根据用户工作对象和工作任务的要求，参考国内外同类产品的先进机型，确定机器人 的重复定位精度、如弧焊机器人的重复定位精度为土0.4mm ABB公司开发的Model 5003型喷漆机器人的重复定位精度为土1mm同时要确定构成机器人的零件的精度、臂体的尺寸精度、形位精度和传动链的间隙，如齿轮的精度和传动间隙；还要确定机器人上所用的元器件的精度，如减速器的传动精度、轴承的精度等等。
xxx 有限公司 工业机器人专业实训室建设方案 文件编号： 受控状态： 分发号： 修订次数：第 1.0 次更改 持有者： 批准审核制定
该工业机器人实训体系建设方案是根据目前工业机器人建设的最新要求，吸收国内外同类建设方案优点，充分考虑学校区域工业机器人发展特点和区域人才培养的需 求，并结合工业机器人教学的特点精心构建而成。 该建设方案集成多种实验实训系统，提供了众多实验例程与典型应用，便于学生、 老师熟悉和掌握工业机器人的实际应用。 为符合学校物工业机人专业的建设目标和要求，实训室方案的丰富建设经验与优 势、以及专业的定制化服务能力，根据学校的需求，特此设计提出了一个以院校专业 学科建设为宗旨的工业机器人应用实训室综合解决方案，方案包含工业机器人的基础 实训室建设和工业机器人典型应用实训室建设。
体需求来定制化配置或调整。 述特色化专业课程体系完整配套），具体建议如下：（此配置暂以30 人/ 班配置） 工业机器人综合实验室实训服务体系报价表 序号实训体系服务项目名称 数 量 单 位 单价（元）总价（元）备注 一、工业机器人基础知识实训体系 1 机器人认知实训室30 台￥14, ￥423, 2 工业机器人仿真实训室15 台￥55, ￥825, 3 工业机器人编程与调试实训室 5 台￥275, ￥1,375, 二、工业机器人工程应用技术实训体系 4 工业机器人装配应用工作站 2 台￥328, ￥656, 5 工业机器人焊接应用工作站 2 台￥314, ￥628, 6 工业机器人分拣应用工作站 2 台￥442, ￥884, 7 工业机器人搬运应用工作站 2 台￥276, ￥552, 8 工业机器人机床上下料工作站 2 台￥321, ￥642, 合计金额￥5,985,注：本表方案是按照专业建设最全面的设备来配置，仅供参考。我司会根据具体的需求来定制 化配置。
工业机器人技术专业人才培养方案（2016级、三年制） 专业名称：工业机器人技术 专业代码： 招生对象：普通高中毕业生及同等学历者 学制与学历：三年制大专
一、制订人才培养方案的依据 为了适应社会经济建设的高速发展，满足社会对工业机器人技术应用高技能人才的需求，进一步推动高等职业教育体制改革，根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》、《国民经济和社会发展第十三个五年规划》、《机械工业十三五规划》、《教育部关于加强高职高专教育人才培养工作的意见》（教高[2000]2号）、《教育部关于以就业为导向深化高等职业教育改革的意见》（教高[2004]1号）与《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干建议》（教高[2006]16号）、《教育部财政部关于支持高等职业学校提升专业服务产业发展能力的通知》（教职成[2011]11号）、《中国制造2025》及教育部关于发展高等职业教育相关文件精神，结合我公司实际情况，加强工业机器人技术专业的建设，制定了本专业人才培养方案。 二、培养目标与规格 培养目标：本专业培养拥护党的基本路线，德、智、体、美等全面发展，具有良好的科学文化素养、职业道德和扎实的文化基础知识。具有获取新知识、新技能的意识和能力，能适应不断变化的工作需求。熟悉企业生产流程，具有安全生产意识，严格按照行业安全工作规程进行操作，遵守各项工艺流程，重视环境保护，并具有独立解决非常规问题的基本能力。掌握现代工业机器人安装、调试、维护方面的专业知识和操作技能，具备机械结构设计、电气控制、传感技术、智能控制等专业技能，能从事工业机器人系统的模拟、编程、调试、操作、销售及工业机器人应用系统维护维修与管理、生产管理及服务于生产第一线工作的高素质高技能型人才。 （一）专业知识 1.具有常用电子元器件、集成器件、单片机的应用知识； 2.具有传感器应用的基本知识； 3.具有应用机械传动、液压与气动系统的基础知识； 4.具有PLC、变频器、触摸屏、组态软件控制技术的应用知识； 5.具有交流调速技术的应用知识； 6.具有机械系统绘图与设计的知识； 7.具有计算机接口、工业控制网络和自动化生产线系统的基础知识； 8.具有工业机器人原理、操作、编程与调试的知识； 9.具有检修工业机器人系统、自动化生产线系统故障的相关知识； 10.具有安全用电及救护常识。 （二）职业能力 1.读懂机器人应用系统的结构安装图和电气原理图的能力； 2.测绘简单机械部件生成零件图和装配图，跟进非标零件加工，完成装配工作的能力；
工业机器人应用技术专业 人才培养方案 专业代码： 适用年级： 专业负责人： 制定时间： 业务主任审批： 专业建设指导委员会审定： 系主任审批： 教务处审批： 主管院长审批： 审批时间：年月日
2015级工业机器人技术专业人才培养方案 （专业代码：580218） 一、招生对象及学制 1．招生对象： 普通高中生、中等职业学校毕业生。 2．学制：三年 二、专业培养目标 本专业培养拥护党的基本路线，德、智、体、美等全面发展，具有良好的科学文化素养、职业道德和扎实的文化基础知识。具有获取新知识、新技能的意识和能力，能适应不断变化的工作需求。熟悉企业生产流程，具有安全生产意识，严格按照行业安全工作规程进行操作，遵守各项工艺流程，重视环境保护，并具有独立解决非常规问题的基本能力。掌握现代工业机器人安装、调试、维护方面的专业知识和操作技能，具备机械结构设计、电气控制、传感技术、智能控制等专业技能，能从事工业机器人系统的模拟、编程、调试、操作、销售及工业机器人应用系统维护维修与管理、生产管理及服务于生产第一线工作的高素质高技能型人才。 三、工业机器人应用技术专业人才培养需求分析 1.工业机器人应用技术专业人才的社会需求分析 （1）工业机器人技术发展现状 a.工业机器人正向全球范围内普及 生产力在不断进步，推动着科技的进步与革新。自工业革命以来，人力劳动已经逐渐被机械所取代，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。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。随着工业机器人向更深更广方向的发展以及机器人智能化水平的提高,机器人的应用范周还在不断地扩大,已从汽车制造业推广到其他制造业,进而推广到诸如采矿机器人、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。 “工业4.0”两大主题，“智慧工厂”重点研究智能化生产系统及过程，以及网络化分布式生产设施的实现；“智能生产”主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。工业机器人属于上述信息物理融合系统（CPS）或"物理计算"理念或课题（Physical Computing）。据统计，目前全世界大约有100万机器人在世界各个角落辛勤工作，特别是在人类难以胜任的危险环境里。日本是机器人密度最高的国家，每10万人中就有295个机器人。目前，全球工业机器人装机总量已达到100多万台，主要分布在日本、美国、德国等发达国家。机器人新增的需求主要来自中国等新兴市场，日本等发达国家的保有量较为平稳。 在我国，工业机器人的最初规模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。工业机器人主要以点焊、弧焊、装配和搬运机器人为主，我国的工业机器人市场已经开始形成，特别是加入WTO以后，对各种以工业机器人为主的先进自动化装备的需求日益迫切。我国现有的机器人研究开发和应用的工程单位超过200家，其中从事工业机器人研究和应用的超过80家。基本掌握了操作机的设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术，开发出弧焊、点焊、装配、搬运等机器人，目前生产的各类工业机器人中有90%以上用于生产中。 b.中国将成为全球最大的机器人市场 近年来，中国已成为工业机器人增长最快的国家之一。2004年以来，国内机器人市场年均增长率达到40%以上。2011年，我国工业机器人市场增长率更是高达51%，位居全球第一。23000台的绝对增量也仅次于日韩，排在全球第三位。中国工业机器人几年内或将迎来井喷式发展，而非简单的线性增长。这种井喷式增长，与我国人口和经济现状密切相关。过去我们曾依靠低廉而充沛的人力资源，将中国发展为世界最大制造业大国。但随着用工成本的增长，“人才红利”取代“人口红利”，成为中国制造向中国智造转变的关键。在这样一个转折点上，工业机器人的井喷式增长，既反映出这样的趋势，也将为中国制造提“智”奠定坚实基础。 机器人产业作为高端智能制造的代表，在新一轮工业革命中将成为制造模式变革的核心和推进制造业产业升级的发动机。数据显示，国内工业机器人市场需求日益强劲，新安装量年均增长高达40%。三年内，机器人的应用会有快速的增加，五年后，机器人的应用就会有一个直线式的上升。可
机器人专业建设调研报告 一、调研背景与目的 工业机器人是先进制造业的关键支撑装备，是一个国家或地区科技创新、高端制造水平的重要标志，也是经济发展的核心竞争力。近年来，国家不断出台新的政策来支持工业机器人产业发展。2013年12月，工信部发布《关于推进工业机器人产业发展的指导意见》；2015年5月，国务院发布《中国制造2025》，要求大力推进重点领域突破发展，重点发展高档数控机床和工业机器人。 为贯彻落实《〈中国制造2025〉山东行动纲要》，进一步提升企业发展质量和效益，助力工业企业转型升级，全面启动“机器换人”技术改造项目。在工业机器人用量大的汽车、机械、电子、家电、医药等行业和劳动强度大的轻工、纺织、食品、半导体、建材等行业，重点推广工业机器人替代换岗，提升工业智能制造水平。实施高危关键岗位群“机器换人”示范项目。加快高危关键岗位群机器人应用，在危险程度高的化工、民爆、煤炭等行业，重点推广应用安防、排爆、巡检、救援等特种机器人。 在工业机器人应用越来越广泛、相关技术人才存在巨大缺口的背景下，技工院校争先开设机器人方向的课程与专业，但目前仍处于起步阶段，并没有形成系统的培养方案。中职（技工）院校的教学目的侧重于解决学生就业，这一目的明确后，中职教育就应以就业为导向、以服务为宗旨、实现产学结合。我院联合相关企业和学校对工业机器人专业人才需求与专业建设进行了走访和调研。 二、调研内容 企业工业机器人的发展现状与趋势；企业中工业机器人员工现状、来源渠道以及与工业机器人产业相关的岗位群分布情况；内各中职学校工业机器人专业建设现状。 1、企业工业机器人的发展现状与趋势分析 根据前瞻产业研究院发布的《2018-2023年中国教育机器人行业发展前景预测与投资规划分析报告》数据，截至2016年末国内机器人相关企业数量达到3393家，其中聚集了241家机器人厂商，仅次于广东、江苏、上海、浙江，是竞争较为激烈的区域。制造业拥有规模以上企业39286家，要降低运营成本，主要依靠机器人，企业大力开展“机器换人”技术改造。据测算，全省有40.6%的工业
工业机器人技术专业实训室建设方案该工业机器人实训体系建设方案是根据目前工业机器人建设的最新要求，吸收国内外同类建设方案优点，充分考虑学校区域工业机器人发展特点和区域人才培养的需求，并结合工业机器人教学的特点精心构建而成。 该建设方案集成多种实验实训系统，提供了众多实验例程与典型应用，便于学生、老师熟悉和掌握工业机器人的实际应用。 为符合学校物工业机人专业的建设目标和要求，实训室方案的丰富建设经验与优势、以及专业的定制化服务能力，根据学校的需求，特此设计提出了一个以院校专业学科建设为宗旨的工业机器人应用实训室综合解决方案，方案包含工业机器人的基础实训室建设和工业机器人典型应用实训室建设。 1 / 27
2 实训体系配置及预算 注：本配置表是按照专业建设最全面的设备来配置，仅供参考，我司会根据合作院校的具体需求来定制化配置或调整。 述特色化专业课程体系完整配套），具体建议如下：（此配置暂以30人/班配置） 注：本表方案是按照专业建设最全面的设备来配置，仅供参考。我司会根据具体的需求来定制化配置。 2 / 27
3 工业机器人实训室详细设计方案 3.2 工业机器人多功能实训室 实训目标 通过多功能实训室建设能够满足工业机器人编程、系统调试、以及机电设备的安装与调试实训教学。通过实训使学生掌握工业机器人应用的以下技能：1）熟悉工业机器人应用系统的基本组成； 2）熟练掌握工业机器人编程与调试的能力； 3）熟练掌握工业机器人示教器的使用方法与技巧； 4）熟练掌握工业机器人示教器的编程与示教功能； 5）掌握工业机器人离线编程的基本能力； 6）掌握工业机器人安全使用规范； 7）掌握工业机器人码垛应用的编程与调试方法； 8）掌握工业机器人轨迹规划的编程与调试方法； 9）掌握工业机器人TCP定点的编程与调试方法； 10）掌握工业机器人固定位置排序的的编程与调试方法。 实训项目 1）工业机器人的基本认识实训； 2）ABB机器人控制器结构认识； 3）ABB控制器IO接线实训； 4）FlexPendant主要组成实训； 5）ABB示教器基本操作实训； 3 / 27
乐高教育探究实验室配置方案 及课程介绍 一、乐高教育的理念 多年来，中国的教育界一直以加强学生素质教育为核心，探索和实践着教育改革的方向和途径。全国基础教育工作会议的召开，对全面推进素质教育提出了十分明确的要求，课程教材改革在推进素质教育、培养21世纪技能的重要作用已经成为全国上下的共识。
我们引入了以乐高教育为主的教育解决方案，它是长期以来与世界各国教育界密切合作，不断探究和开发出最先进的教育方案，并在25年的教学实践中获得成功应用，受到世界各国教育界的广泛接受和推崇。乐高教育在世界各地教育界的应用中已逐步形成了自身的、符合这些教育理念的可持续发展的优秀平台。 我们提供的教育解决方案确保学生获得快乐和有效的学习。教师在教学过程中将“指导”和“建构”的理念相互结合，这将帮助教师在学生以团队为单位来共同解决问题的课堂上，扮演顾问型的指导者，而不是灌输者。 二、乐高教育的应用 随着素质教育的推进和新课程新教材的改革，在各个学科的教学中对学生动手操作、动手实验的要求越来越多，因此除了常见的物理实验室、化学实验室、生物实验室，各个学校还建立了很多新课程的实验室，例如科学（自然）实验室、信息技术实验室、劳技实验室、通用技术实验室、探究实验室。 这些新课程的实验室由于建设时间较短，并没有形成统一的标准，实验室的设备配置区别很大。乐高教育平台可以很好的在这些课程上使用，而且如果在这些实验室里都有乐高设备，那么教师在教学的时候，学生在学习的时候就会非常的方便。 乐高探究实验室所涉及课程包含有：机械基础，动力机械，机械工程，机器人等。 三、机器人教育的目的 学生借助乐高机器人的平台，在老师的知道下，开展丰富多彩的机器人活动，通过活动提高学生对科技活动及知识的兴趣，培养学生动手能力、创新能力； 提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力；充分体会“做中学，玩中学”的无穷乐趣。建立机器人活动室，不仅满足课堂教学的需求，还能开展第二课堂活动，建立科技兴趣小组，丰富学生的课外活动，还可以参加到全国青少年机器人竞赛和全国电脑制作大赛中去。满足学生的同事也能给科技老师不断发现新的问题提供自身的发展的机会，参加到全国的比赛及交流中提高教师自身的素质。 （1）、通过创新实验室学习，对中小学生进行计算机编程、工程设计、动手制作与技术构建等知识的教学，培养他们动脑动手和独立思考、解决问题的技能，不断发展青少年的观察力、想象力和创新能力。
机器人技术实验室建设方案 一、机器人技术发展历史与现状 机器人技术是多学科交叉与综合的高技术，对国民经济和国家安全具有重要的战略意义。目前全球面临一个技术变革的时代，无论美国的制造业复兴计划还是欧盟的工业4.0战略，机器人都是其中的重要内容。 机器人产业被誉为“制造业皇冠顶端的明珠”，发展机器人产业已成为世界各国抢占未来经济科技制高点的国家战略。随着工业产业的转型升级，工业机器人的应用呈逐年快速增长态势。根据国际机器人联合会(IFR)的数据，2011年是工业机器人产业自1961年以来最蓬勃发展的一年，全球市场同比增长37%。而中国市场则成为增幅最大的市场这一年，中国工业机器人销售量达22577台，较2010年实现了50.7%的增长。德国KUKA机器人、日本川崎机器人等世界500强的机器人制造公司，近年来也将市场重点转到了中国，ABB公司甚至把自己的全球总部设在了中国。 中国在2014年已经成为全球最大的工业机器人消费国，预计2015年，中国工业机器人市场需求量将达到62400台，占全球总量的30%，居全球之首。未来10年内中国机器人市场还将至少保持30%以上的高速增长。工业机器人“中国制造2025”也被称为中国版的工业 4.0规划，工业机器人的使用是实现中国制造转型升级的强力技术手段。 二、机器人技术实验室建设的重要性 1、制造业升级的重要性 长期以来，由于我国人口众多、劳动力价格低廉、生产技术水平又相对落后，工业机器人的应用受到了很大限制。但是，随着工业机器人价格的不断降低和性能的不断提高，劳动力成本不断上升，尤其是汽车业的快速发展，我国工业机器人应用情况正在发生质的变化。制造企业不再最求劳动力的廉价，而是努力获得高精高效的生产方式与管理手段。 同时劳动力成本的不断提高促使工业机器人不断进入企业。随着经济的发展，制造业工人从早期的仅解决温饱问题到现在对薪资和工作条件提出更高要求，像焊接、喷涂等恶劣工作条件的岗位将会被机器人所代替，制造业巨头“富士康”提出百万机器人上岗目标的政策和德国库卡在上海基地的产量占全球的1/3充分说明了这点。 与此同时，国家对与蓬勃发展的自动化产业配套的高技能人才的需求也逐渐增加，其中工业机器人的应用与维护技能人才的需求尤为突出，重复性简单、人口密集型的劳动逐步将被淘
工业机器人项目 策划方案 规划设计/投资分析/实施方案
报告说明— 该工业机器人项目计划总投资13803.45万元，其中：固定资产投资10313.62万元，占项目总投资的74.72%；流动资金3489.83万元，占项目总投资的25.28%。 达产年营业收入27190.00万元，总成本费用21059.78万元，税金及附加242.82万元，利润总额6130.22万元，利税总额7218.59万元，税后净利润4597.66万元，达产年纳税总额2620.93万元；达产年投资利润率44.41%，投资利税率52.30%，投资回报率33.31%，全部投资回收期4.50年，提供就业职位424个。 工业机器人是广泛用于工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，具有一定的自动性，可依靠自身的动力能源和控制能力实现各种工业加工制造功能。
目录 第一章项目总论 第二章承办单位概况 第三章背景及必要性 第四章建设规划 第五章项目选址 第六章项目工程设计说明第七章工艺可行性 第八章项目环保研究 第九章企业卫生 第十章建设风险评估分析第十一章节能说明 第十二章项目进度计划 第十三章投资方案计划 第十四章项目经营效益分析第十五章总结说明 第十六章项目招投标方案
第一章项目总论 一、项目提出的理由 工业机器人是广泛用于工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，具有一定的自动性，可依靠自身的动力能源和控制能力实现各种工业 加工制造功能。 二、项目概况 （一）项目名称 工业机器人项目 （二）项目选址 某某产业示范中心 所选场址应避开自然保护区、风景名胜区、生活饮用水源地和其他特 别需要保护的环境敏感性目标。项目建设区域地理条件较好，基础设施等 配套较为完善，并且具有足够的发展潜力。项目建设区域以城市总体规划 为依据，布局相对独立，便于集中开展科研、生产经营和管理活动，并且 统筹考虑用地与城市发展的关系，与项目建设地的建成区有较方便的联系。对各种设施用地进行统筹安排，提高土地综合利用效率，同时，采用先进 的工艺技术和设备，达到“节约能源、节约土地资源”的目的。 （三）项目用地规模
工业机器人项目 投资建设规划方案 规划设计 / 投资分析
工业机器人项目投资建设规划方案说明 该工业机器人项目计划总投资9541.78万元，其中：固定资产投资7817.14万元，占项目总投资的81.93%；流动资金1724.64万元，占项目 总投资的18.07%。 达产年营业收入13388.00万元，总成本费用10447.95万元，税金及 附加166.24万元，利润总额2940.05万元，利税总额3511.81万元，税后 净利润2205.04万元，达产年纳税总额1306.77万元；达产年投资利润率30.81%，投资利税率36.80%，投资回报率23.11%，全部投资回收期5.83年，提供就业职位254个。 报告依据国家产业发展政策和有关部门的行业发展规划以及项目承办 单位的实际情况，按照项目的建设要求，对项目的实施在技术、经济、社 会和环境保护、安全生产等领域的科学性、合理性和可行性进行研究论证；本报告通过对项目进行技术化和经济化比较和分析，阐述投资项目的市场 必要性、技术可行性与经济合理性。 ...... 主要内容：项目概况、背景和必要性研究、市场调研、项目建设规模、项目选址、项目建设设计方案、项目工艺技术、环境保护、企业卫生、风
险性分析、节能方案分析、实施进度、项目投资情况、经济效益可行性、项目总结、建议等。
第一章项目概况 一、项目概况 （一）项目名称 工业机器人项目 （二）项目选址 某经开区 （三）项目用地规模 项目总用地面积29394.69平方米（折合约44.07亩）。 （四）项目用地控制指标 该工程规划建筑系数54.71%，建筑容积率1.69，建设区域绿化覆盖率6.65%，固定资产投资强度177.38万元/亩。 （五）土建工程指标 项目净用地面积29394.69平方米，建筑物基底占地面积16081.83平方米，总建筑面积49677.03平方米，其中：规划建设主体工程38266.32平方米，项目规划绿化面积3305.56平方米。 （六）设备选型方案 项目计划购置设备共计66台（套），设备购置费2967.29万元。 （七）节能分析 1、项目年用电量551661.48千瓦时，折合67.80吨标准煤。
机器人专业建设规划方案 摘要：随着社会经济的迅速发展，工业机器人已经普遍应用到各行各业，其相关技术人才存在巨大缺口，（）院校为解决学生就业问题和培育社会所需人才，进行机器人专业建设具有重要意义。本文从机器人专业建设的背景意义、目标以及建设规划几个方面进行论述，提出了机器人专业教学资源建设的几点思路。关键词：（）院校机器人专业建设课程结构教材清单 一、建设规划的背景 1、工业机器人迅猛发展 近年来，国内机器人应用领域迅速扩大，工业机器人技术综合了电工电子技术、机械技术、信号转换和接口技术等多种技术，涉及了工业、农业、国防等多个领域。工业机器人技术逐步促进国民经济的发展，是现代工业技术和高新技术产业的奠基石，也是其重要组成部分。 2、工业机器人人才短缺 目前，在国内很多产业中，社会劳动力的供需矛盾非常突出，迫切需要工业机器人专业的技术人才。很多企业为了降低自身运行成本，提高企业发展效率，增加了工厂的自动化和智能化水平。所以，工业机器人专业人才存在巨大缺口。 3、（）院校工业机器人专业建设现状 越来越多的职业院校开始重视工业机器人专业的建设，但对专业建设的目标定位、教学计划和课程的设置、教材和教学设备的选择、实训基地和师资队伍的建设还比较迷茫，人才培养定位不够清晰。因此，院校工业机器人专业教学资源的建设迫在眉睫。 二、建设规划的目标 根据调研结果和人才培养方案，结合学校学生情况，首先确定院校机器人专业的课程定位，其中包含公共基础课、专业基础课和专业核心课的课程定位，制定课程结构和教材清单以及机器人专业教学资源的建设规划。为院校开设、发展机器人专业提供了充足的理论依据及经验，确定位院校机器人专业的发展建设，为院校开设、发展机器人专业提供了充足的理论依据及经验，培养适应社会发展需要的高质量应用型机器人专业的人才，促进区域经济发展。
工业机器人毕业设计 目录 摘要 1绪论 (1) 1.1 工业机器人研究的目的和意义 (1) 1.2 工业机器人在国内外的发展现状与趋势…………………….. 1.3 工业机器人的分类 1.4 本课题研究的主要内容 2 总体方案的确定 2.1 结构设计概述 2.2 基本设计参数 2.3 工作空间的分析 2.4 驱动方式 2.5 传动方式确定 3 搬运机器人的结构设计 3.1 驱动和传动系统的总体结构设计 3.2 手爪驱动气缸设计计算 3.3 进给丝杠的设计计算 3.4 驱动电机的选型计算 3.5 手臂强度校核
4 搬运机器人的控制系统 4.1 机器人控制系统分类 4.2 控制系统方案分析 4.3 机器人的控制系统方案确定 4.4 PLC及运动控制单元选型 5 结论与展望 致谢
1 绪论 1.1 工业机器人研究的目的和意义 工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。自从1962年美国研制出世界上第一台工业机器人以来，机器人技术及其产品发展很快，已成为柔性制造系统 （FMS）、自动化工厂（ＦＡ）、计算机集成制 造系统（ＣＩＭＳ）的自动化工具。广泛采用 工业机器人、不仅提高产品的质量与数量而且 也保障人身安全、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。与计算机、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。在工业机器人逐渐得到推广和普及工程中，下面三个方面的技术进步起着非常重要的作用。 １驱动方式的改变 ２０世纪７０年代后期，日本安川电动机公司研制出了第一台全自动的工业机器人而此前的工业机器人基本上采用液压驱动方式。但与采用液压驱动的机器人相比，采用伺服电动机驱动机器人在响应速度、精度、灵活性等方面都有很大的提高。因此它逐步代替了采用液压驱动的机器人成为工业机器人驱动方式的主流。在此过程中，谐波减速器、ＲＶ减速器等高性能减速机构的发展也功不可没。近年来，交流伺服驱动已经逐渐代替传统的直流伺服驱动方式，直线电动机等新型驱动方式在许多应用领域也有了长足发展。 ２信息处理速度的提高 机器人的动作通常是通过机器人的各个环节的驱动电动机的运动而实现的。为了是机器人完成各种复杂动作，机器人控制器需要进行大量计算并在此基础上向机器人的各个环节的驱动电动机发出必要的控制指令。随着信息技术的不断发展，CPU的计算能力有了很大的提高，机器人控制器的性能也有了很大提高，高性能机器人控制器甚至可以同时控制２０多个关节。机器人控制性能的提高，也进一步促进了工业机器人本身性能的提高并扩大了工业机器人的应用范围。近年来，随着信息技术和网络技术的发展已经出现了多台机器人通过网络共享信息并在此基础上进行协调控制的技术趋势。 1.2 工业机器人在国内外的发展现状与趋势 目前，工业机器人有很大一部分应用于制造业的物流搬运中，极大的促进物流自动化，随着生产的发展，搬运机器人的各方面的性能都得到了很大的改善和提高。气动机械手大量应用到物流搬运机器人领域。在手爪的机械结构方面根据
附件1 工业机器人领域职业教育合作项目实施方案 制造业是兴国之器、强国之基，人才是立国之本，实现中国制造由大变强战略任务的关键在人才。21世纪以来，制造业面临全球产业结构调整带来的机遇和挑战。面对全球产业竞争格局的重大调整，国务院制定《中国制造2025》，提出全面推进制造强国战略，到2025年迈入制造强国行列。制造强国战略的实施对人才队伍建设和发展提出了更高更迫切的要求。在此背景下，华航唯实机器人科技（简称华航唯实）、ABB工程（简称ABB）、新时达机器人（简称新时达）联合与教育部签署《工业机器人领域职业教育合作备忘录》，在职业教育领域进一步推进校企合作、开展项目建设。 一、项目名称 工业机器人领域职业教育合作项目 二、项目背景 2014年6月，总书记在两院院士大会上强调：“机器人革命”有望成为新一轮工业革命的一个切入点和增长点，机器人是“制造业皇冠顶端的明珠”，其研发、制造、应用是衡量一个国家科技创新和高端制造业水平的重要标志。 工业机器人作为自动化技术的集大成者，是智能化制造的核心基础设施。在“中国制造2025”规划的十大重点发展方向中，机器人是其中重要的发展方向。 作为全球最重要的制造大国，中国的工业机器人近年来得到了迅猛发展。据国际机器人联合会（IFR）统计，2013年，中国工业机器人销售量达到3.7万台，超过日本，成为全球最大的工业机器人市场。2014年，中国工业机器人销售量超过6万台，行业专家一致认
为，2014年是中国工业机器人元年，根据我国行业现状及产业发展规划，在未来10年，中国的工业机器人将出现指数级增长，工业机器人装机量将突破200万台。 在机器人行业快速发展的背后，人才缺乏的矛盾日益显现，我国著名机器人专家毕树生教授指出：如今中国工业机器人发展突出的问题，已经不是谁会买，而是谁会用。中国机械工业联合会发布的统计数据表明，中国工业机器人应用人才缺口超过20万，并且以每年20-30%的速度持续递增。 2015年，教育部高等职业教育专业目录明确了“工业机器人技术”专业（代码：560309）。据最新数据统计，全国已有逾三百所院校申办了工业机器人技术专业，并已正式招生。 作为一个新兴专业，学校面临专业师资、实训设备、课程体系、培训认证等资源缺乏的难题，在新形势下，要培养工业机器人专业的高素质技能型人才，单纯依靠学校的力量已经较为薄弱，需要整合社会资源，开展校企合作，共同推动我国工业机器人应用人才培养。 三、项目特色 本项目由华航唯实、ABB、新时达和中国职业技术教育学会职业教育装备专业委员会（简称职教装备委员会）合作，发挥行业、企业、职教机构多方优势资源、创新校企合作新模式，通过构建符合行业产业要求的工业机器人专业建设方案，深化产教融合，实现“专业与产业对接、学校与企业对接、课程容与职业标准对接、教学过程与生产过程对接”。 四、项目目标 产教深度融合，充分利用企业和学校优势，开启涵盖实训基地、专业设置、课程开发、人才培养和学生岗前培训的校企合作新模式。