机器人自动化

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基于自动化的苹果采摘机器人

作者：刘国栋 杨孟杰 张应红 孙元广

来源：《科学与财富》2019年第20期

摘 要：苹果是具有长久的季节性的水果，且人工采摘的劳动强度大，风险高，成本高。解决人工采摘苹果的问题需要将农业与工业智能化的结合。为此设计一种五自由度，满足工作空间的基于自动化的苹果采摘机器人。该机器人通过工业摄像机、红外线探头采集外部环境信息，并传递到电源控制模块，从而控制以步进电机、舵机的源动力的驱动，进一步控制各个机械臂和机械手的转动调节，实现对苹果的自动化的采摘。

关键词：采摘苹果；自动化；工业摄像机；机械手

引言：随着农业生产的多样化和精确化、规模化，农业生产作业要求也正在逐渐提高，加速农业现代化进程，实施智能化农业，广泛应用农业机器人，提高资源利用率和农业产出率，降低劳动强度，提高经济效率将是现代农业发展的必然趋势。对于降低人工劳动强度和采摘成本、保证苹果适时采收，研究满足工作空间的自动化采摘机器人对实现农业自动化和提高经济效益具有重大的意义。

1.苹果采摘机器人的机械结构设计

1.1机器人的方案设计：

采摘机器人的机械结构图主要由底座、腰部，大臂，肘部，小臂，末端机械手等主要部分组成，其总体结构简图1.1所示。该机器人与传统的工业机器人类似，具有五个自由度的工作空间，分别是自由度1（腰部回转），自由度2（大臂旋转），自由度3（小臂旋转），自由度4（肘回转），自由度5（机械手旋转）。

1.2移动平台方案的确定：

在确定设计方案以后对机器人的移動载体采取分析并进行选择。

（1）履带式移动平台特点及存在问题

特点 a. 转向半径小，可实现原地转向。

b.支撑地面的面积大，下陷度小，滚动阻力大，越野机动性能好；在松软或者潮湿的土地环境中具有较好的越障能力。

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精心整理 学习帮手 机器人与自动化技术

“机器人、无处不在的屏幕、语音交互，这些都将改变我们看待‘电脑’的方式。一旦看、听、阅读能力得到提升，你就可以以新的方式进行交互。”----比尔•盖茨在某电视节目中，预测未来科技领域的下一件大事时表示：机器人与自动化技术将成为未来发展的一大趋势，可以改变世界！

工业机器人的应用，正从汽车工业向一般工业延伸，除了金属加工、食品饮料、塑料橡胶、3C、医药等行业，机器人在风能、太阳能、交通运输、建筑材料、物流甚至废品处理等行业都可以大有作为。

当然，即将“改变世界”的机器人不仅仅具有代替人工的价值，在很多人类无法实现的领域也将出现机器人的身影。譬如，派送采矿机器人到月球和小行星上采挖稀土矿，将有望成为现实。

而更令比尔•盖茨寄予厚望的是机器人将像“电脑”一样改变人类的生活。

日本早稻田大学研究人员推出一种新型仿人型家务机器人。它集安全性、可靠性和灵巧性于一身，还具有仿人脸的外观。在工作时，它将一名男子抱下床，与他聊天并为他准备早餐。由于拥有和成年女性大小相当的灵巧双臂、双手，这种机器人能够用夹子将面包从面包机中取出，而丝毫不弄碎它。

英国阿伯丁大学启动了一项新的研究计划，在3年内研发出允许机器人与人类进行交谈，甚至讨论具体决定的系统……。

作为先进制造业中不可替代的重要装备，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。

在机器人市场中，目前80%的市场份额仍由跨国公司占有，其中瑞典ABB、日本发那科FANUC、日本安川yaskawa和德国库卡KUKA四大企业则是市场第一梯队的“四大金刚”。其它有瑞士史陶比尔Staubli、德国克鲁斯CLOOS、德国百格拉、德国徕斯、德国斯图加特航空航天自动化集团（STUAA）、意太利瀚博士hanbs、意大利柯马COMAU、英国Auto Tech

机器人流程自动化RPA产品介绍 产品介绍 产品介绍 阿里云RPA™产品是一款新型工作流程自动化办公机器人软件，通过模拟人工操作进行自动流程执行处理。 它可以将办公人员从每日的重复工作中解放出来，提高生产效率。具体而言，阿里云RPA™是基于软件机器人和人工智能（AI，Artificial Intelligence）发展的新型办公业务流程自动化技术。举例而言，就像工业时代工厂的流水线机器替代工人劳动一样，阿里云RPA™可以代替办公人员操作电脑和软件，自动完成各类软件系统的工作和业务处理，准确高效地实现业务流程自动化。阿里云RPA的显著特点包含： 1.可以联动多个业务系统，自动执行完成工作 采用RPA机器人流程自动化，通过事先编好的操作流程步骤，RPA就像一位机器人员工，能自动操作整个业务流程，不但速度快，而且几乎不出错、不知疲倦，人们只需要开启RPA即可。 2.可以自动化地串起一系列操作流程，让流程再造 在自动化流程方面，RPA与通常的工业机器人十分相似。它们都能够在一连串的流程上起到替代人工，自动执行的作用，从而实现流程再造 3.不会影响现有IT系统的功能与稳定性 与传统的ERP、OA、CRM等IT系统不同，RPA其实运行在更高的软件层级。这就决定了它不会侵入影响已有的软件系统，从而在帮助企业提升效能的过程中，保持企业已有的IT系统功能平稳、运行可靠。 4.相较于传统的增效方式，RPA能最大程度地平衡效率与成本，且投资回报周期较短 为了提升效率水平，企业通常会选择采取增加人工或采用传统的模式开发软件。现在，阿里云RPA™软件机器人为企业提供了第三种选择，并且优势明显：它既不像增加人工那样效率不高且易出错，也不像传统模式开发软件那样需要投入较大成本，它能够最大程度地平衡效率与成本。 阿里云RPA产品和服务提供了丰富的基于流程的自动化技术和行业解决方案，为客户和合作伙伴的工作带来了工作效率质的提升，应用于包括银行、保险、新零售、财务、税务、法务等各行各业。

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冲压自动化及机器人冲压自动化生产线系统研究

作者：孙万胤 张琦

来源：《商情》2020年第16期

【摘要】在当前汽车制造行业领域，机器人冲压自动化生产具有十分广泛的应用。了解机器人冲压自动化生产线的构成、特点以及系统运行模式，可以帮助企业实现更为高效、准确的生产，提升生产质量的同时，也可以促进企业经济效益和社会效益的稳步提升。基于此，文章主要对冲压自动化模式下的生产线系统进行研究，以此来为日后此方面工作的开展提供参考。

【关键词】冲压自动化;机器人;生产线系统

就目前汽车制造领域采用的机器人冲压自动化生产线来看，该系统包含了多个组成部分，如机器人、电控系统、拆垛装置、过渡皮带、板料清洗机、板料涂油机以及对中台和安全防护系统等。每一部分在系统运行时都负责一定范围内的工作，所有部分有机结合在一起，组成了完善的自动化生产线系统。在对系统各部分进行布置时，可以根据生产车间场地的实际情况进行适当调整，以此来保证系统配置处于最佳运行状态。

一、冲压机器人

机器人在冲压自动化生产线中的应用取代了传统的人工操作，一方面将人们从繁重、复杂的操作中解脱出来，降低人力成本的同时，也降低了操作任务给人身安全造成的威胁。另一方面则是提高了工作效率和质量，促进了企业的经济效益和社会效益。就当前冲压自动化生产线中选用的机器人来看，不仅需要其满足负载大、运行轨迹精确等需求，还要确保机器人具有较高的稳定性和可靠性。随着工厂对操作质量要求的不断提高，技术人员逐渐加大了普通搬运机器人的电机功率和减速机规格，加长了手臂，并广泛采用棚架式安装结构。

二、拆垛系统

拆垛系统是冲压自动化生产线的重要组成部分，根据应用需求分类，可以将其分为专用拆垛机、机器人+拆垛小车和绗架式机械手+拆垛小車三种类型。其中，专用拆垛机的结构特点是将垛料放在可移动液压升降台车上，设备运行过程中，依靠光电传感器和液压系统对垛料高度进行控制，确保其始终处于恒定状态。拆垛工作主要依靠汽缸驱动、矩阵布置的真空吸盘组完成，最后将拆分完成的板料放置在磁性皮带上传输。机器人+拆垛小车的结构特点是将垛料放置在移动小车上，垛料高度可以根据实际情况适当调整，并无明确规定。拆垛过程中，技术人员可以根据板料厚度为依据对机器人的吸料高度进行调整，拆垛任务依旧依靠真空吸盘组完成，拆分好的板料由机器人放置在磁性皮带上传输。绗架式机械手+拆垛小车的结构特点与机龙源期刊网