工业机器人系统设计与应用1-1工业机器人系统概述

工业机器人在汽车生产行业的应用摘要：在汽车生产的四个过程和关键零部件的生产过程中都在使用工业机器人。

工业机器人因其安全、高效、节约成本、易于管理等特点，在汽车生产工业中起着重要的作用。

简要介绍了工业机器人在汽车生产工业中的应用，并在实际生产过程中考虑了工业机器人的不足。

希望工业机器人能更好地为汽车生产行业服务，更好地适应当前的社会发展。

关键词：汽车生产行业；工业机器人；应用1工业机器人系统概述1.1工业机器人的系统组成标准工业机器人（例如库卡机器人）由以下三部分组成：①由六个主动，互连的接头（轴）组成，也称为六轴机器人。

每轴的运动通过伺服电机进行目标控制来实现，伺服电机通过减速器和机器人部件连接。

②控制柜。

主要功能是连接计算机程序发送指令，控制特殊控制器驱动电机运动。

③教学吊坠。

工业机器人在教学机器人中最常用，它可以通过教学设备产生运动程序来存储机器人的输入轨迹，通过再现模式运行存储过程，完成教学的复制过程。

1.2工业机器人的优点①高效的生产效率。

由于机械手是固定的，编程也是固定的，那么生产一件产品所耗费的时间也是固定的，不存在像工人那样由于自身熟练程度的问题导致的效率高低不同，工人因为自身的种种问题，生产出的产品品质各不相同，产品的成品率较低，造成原料的浪费。

而机器人则不会，它的产成品效率较人来说更高，对企业更有利。

②具有较高的安全系数。

由于大多企业需要员工进行白班夜班的倒班轮换，上夜班的员工难免会因为疲劳或不小心造成工伤事故。

使用机器人则不会出现这种问题，可以安全地生产产品。

而有的工作较为危险，例如采矿业，机器人操作的话，更精准、更稳定、更安全，可以确保员工的人身安全，大大降低人员伤亡的概率。

③便于企业管理。

企业员工难免存在身体不舒服或者家里有急事的情况，甚至有的员工偷奸耍滑，这样就难以确保每天的生产量。

企业引进机器人后，就可以减少员工的数量，而且机器人不会存在以上所说的问题，这样，机器人的使用给企业的管理带来了方便。

XXXX职业技术学院《工业机器人技术及应用》课程标准一、课程代码120801二、适用专业工业机器人技术、机械自动化等专业三、课程性质《工业机器人技术及应用》是我院工业机器人技术专业核心课程。

是一门综合性较强的学科，主要讲授机器人技术及应用的基本知识、基本理论和基本方法。

在工业机器人技术专业培养计划中，它起着至关重要的作用，使学生对已学知识有了更好的掌握，培养学生综合应用的能力。

对实现电气类专业人才培养目标，对工业机器人技术专业学生综合职业能力的培养和职业素养的养成起到主要的支撑作用。

《工业机器人技术及应用》的先修课程为《电工基础》、《电子技术》等。

后续课程为：《PLC技术应用》、《机器人自动线安装与调试》、《毕业设计》。

四、课程学分与时数分配《工业机器人技术及应用》课程共4学分、64学时，安排在第三学期授课，课程学分与时数分配如表1所示。

表1 课程学分与时数分配表五、课程设计思路本课程设计的思路为：1.本课程以岗位能力需求为导向，以典型实际机器人为载体，设计学习任务, 将机器人知识应用到具体生产生活服务工作中。

通过实施任务教学，提高学生的学习兴趣，有效地培养和提高学生在机器人技术方面的专业能力、方法能力和社会能力，并使学生养成良好的职业态度。

2.课程内容以学生就业所需的专业知识和操作技能为着眼点，力求提高学生的实际运用能力，使学生更好地适应社会需求。

3.教学内容按照由浅入深、循序渐进的原则进行设计安排，使学生的职业能力培养目标由低到高的方向转变。

4.以提高学生综合素质为基础，以提高学生综合职业能力为目标，组织实施任务驱动教学等行动导向的教学模式。

5.教学评价多元化，本课程为考试课程，期评成绩以平时成绩、技能考核成绩和笔试成绩按比例评定，具体分配情况为：期评成绩＝平时成绩×20%+技能考核成绩×40%+笔试成绩×40%。

六、课程总体目标（一）知识目标1.了解机器人技术发展的概况；2.了解机器人的基本构造特征及状态描述；3.了解机器人坐标系统，掌握坐标系的相互转化；4.掌握机器人位置运动学、速度运动学和动力学的相关知识；5.具有运用自动化相关理论，综合解决问题的能力。

工业机器人的工作原理与应用工业机器人是一种能够自动执行各种任务的可编程设备，它能够完成重复性高、危险性大或者需要高精度的工作。

在现代工业生产中，工业机器人已经成为不可或缺的一部分。

本文将介绍工业机器人的工作原理以及其在各个领域的应用。

一、工业机器人的工作原理工业机器人的工作原理主要包括传感器、控制系统和执行器三个部分。

传感器是工业机器人的感知器官，能够获取周围环境的信息。

常见的传感器包括视觉传感器、力传感器、位置传感器等。

视觉传感器可以帮助机器人感知物体的位置、形状和颜色，力传感器可以测量机器人与物体之间的力的大小和方向，位置传感器可以帮助机器人确定自身的位置和姿态。

控制系统是工业机器人的大脑，负责处理传感器获取的信息，并根据预先设定的程序进行决策。

控制系统通常由一台或多台计算机组成，可以实现对机器人的精确控制。

控制系统能够根据传感器的反馈信息来调整机器人的动作，使其能够准确地完成任务。

执行器是工业机器人的动力源，负责执行控制系统下达的指令。

常见的执行器包括电机、液压缸和气动缸等。

电机是最常用的执行器，可以通过电流控制来实现机器人的运动。

液压缸和气动缸则通过液压和气压来驱动机器人的动作。

二、工业机器人的应用工业机器人在各个领域都有广泛的应用，下面将介绍几个典型的应用领域。

1. 汽车制造汽车制造是工业机器人应用最广泛的领域之一。

工业机器人可以在汽车生产线上完成各种任务，如焊接、喷漆、装配等。

机器人的高精度和高效率可以大大提高汽车生产的质量和产能。

2. 电子制造在电子制造中，工业机器人可以完成电子元件的组装、焊接和测试等任务。

机器人的高速度和精确度可以保证电子产品的质量和稳定性。

3. 医疗领域工业机器人在医疗领域的应用越来越广泛。

机器人可以完成手术、药物配送和康复训练等任务。

机器人的稳定性和精确度可以大大提高手术的成功率和患者的康复效果。

4. 食品加工在食品加工中，工业机器人可以完成食品的分拣、包装和烹饪等任务。

工业机器人概述摘要：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生产设备。

关键词：工业机器人；由来；发展；应用领域0引言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，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专门系统。

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。

因其灵活性高、输出功率大、定位精确的特点，工业机器人被广泛应用于制造业的各个环节。

高质、稳定的运转工作，工业机器人为所在行业的高效生产和稳定质量起到重要作用。

图1工业机器人1工业机器人的由来1920年捷克作家卡雷尔•查培克在其剧本《罗萨姆的万能机器人》中最早使用机器人一词，剧中机器人“ Robot ”这个词的本意是苦力，即剧作家笔下的一个具有人的外表，特征和功能的机器，是一种人造的劳力。

它是最早的工业机器人设想。

20世纪40年代中后期，机器人的研究与发明得到了更多人的关心与关注。

50年代以后，美国橡树岭国家实验室开始研究能搬运核原料的遥控操纵机械手，如图0.2所示, 这是一种主从型控制系统，主机械手的运动。

系统中加入力反馈，可使操作者获知施加力的大小，主从机械手之间有防护墙隔开，操作者可通过观察窗或闭路电视对从机械手操作机进行有效的监视，主从机械手系统的出现为机器人的产生为近代机器人的设计与制造作了铺垫。

1954 年美国戴沃尔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UNIMATION公司的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。

UNIMATION勺VAL (very advantage Ianguage)语言也成为机器人领域最早的编程语言在各大学及科研机构中传播，也是各个机器人品牌的最基本范本。

1绪论1.1工业机器人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进化过程的产物，它是工业以及非工业领域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。

机械手是模仿人手的部分动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。

在工业生产中应用的机械手被称为“工业机械手”。

工业机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率；可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全生产，尤其在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中，由它代替人进行正常的工作，意义更为重大.因此，工业机械手在机械加工、冲压、铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输业等方面得到越来越广泛的应用.工业机械手的结构形式开始比较简单专用性较强，仅为某台机床的上下料装置,是附属于该机床的专用机械手。

随着工业技术的发展,制成了能够独立的按程序控制实现重复操作，适用范围比较广的“程序控制通用机械手”，简称通用机械手。

由于通用机械手能很快的改变工作程序，适应性较强,所以它在不断变换生产品种的中小批量生产中获得广泛的应用。

1.2工业机器人的组成和分类1。