第一章-工业机器人绪论

基于智能制造的工业机器人系统设计与实现第一章：绪论随着工业自动化程度的不断提高，工业机器人已经成为了现代工业生产的重要组成部分。

智能制造作为新一代制造业发展的方向，将工业机器人系统的自主控制与优化变得更为重要。

本文旨在探讨基于智能制造的工业机器人系统设计与实现的相关技术和方法。

第二章：工业机器人系统架构工业机器人系统是一个由多个模块组成的复杂系统，其中包括机器人、控制系统、传感器、执行机构等组件。

对于一个基于智能制造的工业机器人系统，其架构应该是模块化的设计，每个模块应该能够独立地工作以及相互通信，从而实现整个系统的高效协作。

此外，系统的主要功能应该在云端进行集成，以便于系统的维护和管理。

第三章：基于智能制造的工业机器人系统的智能控制技术对于一个基于智能制造的工业机器人系统，智能控制技术是非常重要的。

其中包括机器人运动轨迹设计、运动控制、路径规划、力控制、视觉识别等多种技术。

智能制造可以使得整个系统具有更高的自主控制能力，以及更高的智能化程度，从而提高了系统的工作效率。

例如，通过机器学习算法，可以实现从过往的工作数据中识别出最优路径，并对路径进行优化。

第四章：基于智能制造的工业机器人系统的智能感知技术工业机器人系统需要不断收集现场信息，并做出相应的决策，这是智能感知技术的核心所在。

智能感知技术包括视觉、听觉、触觉和力觉四个方面。

例如，视觉技术可以被用于实现对生产线上的产品进行识别和分类，并根据这些信息对机器人进行调整，以便于更好地完成任务。

触觉技术则可以被用于识别产品的表面特征等信息，并以此来控制机器人的操作。

第五章：基于智能制造的工业机器人系统的集成技术一个基于智能制造的工业机器人系统还需要各种集成技术来确保各个组件能够协作无间。

这包括工业网络、数据传输、协议标准等技术。

例如，工业网络可以将整个系统的各个模块进行连接，从而实现信息的透明度；数据传输可以帮助系统实时收集数据，以便于进行实时调节；协议标准则可以帮助系统实现各个模块之间的通信。

第一章绪论1.1 什么是工业机器人1.2 为何发展工业机器人1.3 工业机器人发展概况1.3.1 工业机器人的诞生1.3.2 工业机器人的发展1.4 工业机器人的分类及应用1.4.1 工业机器人的分类1.4.2 工业机器人的应用学习目标*掌握工业机器人的定义*了解工业机器人的发展事由和历程*熟悉工业机器人的常见分类及其行业应用导入案例富士康“百万机器人”上岗折射中国制造业升级2011 年，富士康 CEO 郭台铭表示,希望到 2012 年底装配 30 万台机器人，到2014 年装配 100 万台，要在 5 到 10 年数年内通过自动化消除简单重复性的工序。

机器人的投产使用，可将目前的人力资源转移到具备更高附加值的岗位上，这也符合将我国“人口红利”转为“人才红利”的大目标。

这一工业机器人的井喷潮涌，何时会蔓延到“中国制造”的每一个工厂、每一条生产线、每一个工序、每一个工位上，将为“中国制造”的转型提“智”做出何等贡献？我们对此充满期待。

课堂认知1.1 什么是工业机器人机器人涉及到人的概念，成为一个难以回答的哲学问题。

美国:一种用于移动各种材料、零件、工具或专用装置的，通过程序动作来执行种种任务的，并具有编程能力的多功能操作机。

日本: 一种带有存储器件和末端操作器的通用机械，它能够通过自动化的动作替代人类劳动。

中国: 一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或者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。

ISO一种能自动控制，可重复编程，多功能、多自由度的操作机，能搬运材料、工件或操持工具来完成各种作业。

广义地说：工业机器人是一种在计算机控制下的可编程的自动机器。

它具有四个基本特征：①特定的机械机构②通用性③不同程度的智能④独立性1.2 为何发展机器人让机器人替人类干那些人不愿干、干不了、干不好的工作。

ABB 给出十大投资机器人的理由：第一，降低运营成本；第二，提升产品质量与一致性；第三，改善员工的工作环境；第四，扩大产能；第五，增强生产的柔性；第六，减少原料浪费，提高成品率；第七，满足安全法规，改善生产安全条件；第八，减少人员流动，缓解招聘技术工人的压力；第九，降低投资成本，提高生产效率；最后一点，节约宝贵的生产空间。

工业机器人应用案例分析第一章绪论工业机器人已经被广泛应用于制造业，特别是在汽车、电子、家用电器、食品等领域。

它不仅大大提高了生产效率，而且还可以改善产品质量，减少人力资源和能源的浪费。

本文将在前期介绍工业机器人的基本概念、分类和工作原理，之后详细介绍若干典型的工业机器人应用案例，以便于读者更好地理解和认识工业机器人的应用。

第二章工业机器人的分类和特点2.1 工业机器人的分类工业机器人依据其结构特点和工作方式不同，通常分为以下几类:点位机器人，轨迹机器人，SCARA机器人，平面机器人，柔性机器人等。

2.2 工业机器人的特点(1)高精度：机器人的重复精度一般在0.01~0.03毫米之间，经过校正后可以达到更高精度的要求；(2)高速度：机器人的工作速度越来越快，达到了每分钟几百个到上千个动作次数；(3)高刚性：机器人质量比较轻，靠刚性结构和传动装置保持稳固；(4)高灵活性：除了一些特殊的机器人，如SCARA机器人、平面机器人等，多数机器人的自由度比较高，可以实现各种运动轨迹；(5)高可靠性：机器人的制造质量一般比较高，维修和保养人员经常对其进行检修和维护，加上专业的保养，因此故障率低。

第三章工业机器人应用案例分析3.1点焊机器人应用案例汽车出现在了人们的生活中，汽车制造过程中离不开焊接这一工艺，而焊接工艺中主要采用的是点焊工艺。

所以，点焊机器人的应用迅速普及。

目前国内的汽车出厂商基本上都采用了点焊机器人进行汽车生产。

例如，一汽-大众目前已经采用了110多台点焊机器人，其中大部分都是ABB公司的机器人。

福特汽车公司中国制造的Focus、舒派锐、致胜、翼搏等车型都采用了ABB机器人。

目前，部分厂商已经研发出了新一代的点焊机器人。

这些机器人配有先进的力控系统，能够实现万分之一毫米级别的精度，实现了对高强度钢的焊接，并且可以通过数据分析做出更加准确的焊接控制。

3.2 装配机器人应用案例除了点焊机器人，装配机器人也是普遍运用于汽车制造过程中。

《工业机器人技术基础》课程教学大纲一、课程地位与作用工业机器人技术是近年来新技术发展的重要领域之一，是以微电子技术为主导的多种新兴技术与机械技术交叉、融合而成的一种综合性的高新技术。

这一技术在工业、农业、国防、医疗卫生、办公自动化及生活服务等众多领域有着越来越多的应用。

工业机器人在提高产品质量、加快产品更新、提高生产效率、促进制造业的柔性化、增强企业和国家的竞争力等诸方面具有举足轻重的地位。

本课程是以工业机器人概述、基本组成及技术参数、本体与控制器连接、末端操作器、工业机器人的环境感觉技术、编程语言介绍、工业机器人系统集成项目流程等为研究对象的一门专业基础课。

二、教学目标学生通过对本课程的学习，熟知工业机器人使用及搬运安全事项；了解工业机器人常见国际品牌与国内品牌；掌握工业机器人的三大组成部分和六个子系统；工业机器人的主要技术参数和常用软件，工业机器人末端操作器种类与应用等，让学生对工业机器人的定义、发展历史及前景、运用领域、基本组成、主要技术参数有一个初步的认识，为后面的专业核心课程打下理论基础，培养学生的学习兴趣，建立长期的学习计划。

同时树立示教器、专用设备、教具使用的安全意识及保养意识，使学生初步具备分析和解决基础技术问题的能力。

三、课程教学内容与方法设计第一章绪论【教学目标】1.掌握工业机器人行业典型应用、市场前景；2.熟知工业机器人品牌认识及行业应用前景；3.熟知使用机器人安全注意事项以及机器人的分类。

【重点难点】1.工业机器人的应用环境；2.工业机器人的使用安全；【教学内容】1.机器人的分类；2.工业机器人的应用环境，工业机器人的历史发展；3.工业机器人家族介绍；4.工业机器人应用安全注意事项。

【教学方法与设计】1.本章主要采用哪些教学方法？通过实际工程案例的讲解来引导知识点的学习和应用。

通过讲授和多媒体教学的方式,并结合板书进行教学，在讲解过程中注重与学生互动。

2.如何组织教学？运用哪些教学手段？在课堂中针对重难点内容不仅要通过多媒体展示，还要进行关键词组的板书。

机器人技术基础复习要点第一章：绪论1.机器人分类：按开发内容与应用分为工业机器人，操纵型机器人，智能机器人；按发展程度分为第一代，第二代和第三代机器人；按性能指标分为超大型，大型。

中型。

小型和超小型机器人；按结构形式分为直角坐标型机器人，圆柱坐标型机器人，球坐标型机器人和关节坐标型机器人；按控制方式分为点位控制和连续轨迹控制；按驱动方式分为气力驱动式，液力驱动式和电力驱动式。

按机座可动分类分为固定式和移动式。

2.机器人的组成：驱动系统，机械系统，感知系统，控制系统，机器人-环境交互系统，人机交互系统。

3.机器人的技术参数：自由度：是指机器人所具有的独立坐标轴的数目；精度：主要依存于机械误差，控制算法误差与分辨率系统误差；重复定位精度；是关于精度的统计数据；工作范围：指的是机器人手臂末端或手腕中心所能达到的所有店的集合；最大工作速度：不同厂家定义不同，通常在技术参数中加以说明；承载能力：指的是机器人在工作范围内的任何位姿上所能承受的最大质量。

第二章：机器人本体结构1.机器人本体基本结构：传动部件，机身及行走机构，臂部，腕部，手部。

2.机器人本体材料的选择：强度高，弹性模量大，质量轻，阻尼大，经济性好。

3.机身设计要注意的问题：刚度和强度大；动灵活，导套不宜过短，避免卡死；驱动方式适宜；结构布置合理。

4.臂部的基本形式：机器人的手臂由大臂，小臂所组成，手臂的驱动方式主要有液压驱动，气动驱动和电动驱动几种形式，其中电动驱动最为通用；臂部的典型机构有臂部伸缩机构，手臂俯仰运动机构，手臂回转与升降机构。

5.臂部设计需要的注意的问题：足够的承载能力；刚度高；导向性能好，运动迅速，灵活，平稳，定位精度高；重量轻，转动惯性小；合理设计与腕部和机身的连接部位。

6.机器人的平稳性和臂杆平衡方法：机身和臂部的运动较多，质量较大，如果运动速度和负载游较大，当运动状态变化时，将产生冲击和振动。

这将仅影响机器人的精确定位，甚至会使其不能正常运转。

机器人技术基础复习要点第一章:绪论1。

机器人分类：按开发内容与应用分为工业机器人,操纵型机器人，智能机器人；按发展程度分为第一代，第二代和第三代机器人；按性能指标分为超大型，大型。

中型。

小型和超小型机器人；按结构形式分为直角坐标型机器人，圆柱坐标型机器人，球坐标型机器人和关节坐标型机器人；按控制方式分为点位控制和连续轨迹控制；按驱动方式分为气力驱动式，液力驱动式和电力驱动式。

按机座可动分类分为固定式和移动式.2.机器人的组成：驱动系统，机械系统，感知系统，控制系统,机器人—环境交互系统,人机交互系统。

3.机器人的技术参数：自由度:是指机器人所具有的独立坐标轴的数目；精度:主要依存于机械误差,控制算法误差与分辨率系统误差;重复定位精度;是关于精度的统计数据；工作范围：指的是机器人手臂末端或手腕中心所能达到的所有店的集合；最大工作速度：不同厂家定义不同,通常在技术参数中加以说明；承载能力：指的是机器人在工作范围内的任何位姿上所能承受的最大质量。

第二章：机器人本体结构1.机器人本体基本结构:传动部件,机身及行走机构，臂部,腕部，手部.2。

机器人本体材料的选择：强度高,弹性模量大，质量轻，阻尼大，经济性好. 3。

机身设计要注意的问题：刚度和强度大；动灵活,导套不宜过短，避免卡死；驱动方式适宜；结构布置合理。

4.臂部的基本形式：机器人的手臂由大臂，小臂所组成，手臂的驱动方式主要有液压驱动，气动驱动和电动驱动几种形式,其中电动驱动最为通用；臂部的典型机构有臂部伸缩机构，手臂俯仰运动机构，手臂回转与升降机构。

5。

臂部设计需要的注意的问题：足够的承载能力;刚度高；导向性能好,运动迅速，灵活，平稳，定位精度高；重量轻，转动惯性小；合理设计与腕部和机身的连接部位。

6。

机器人的平稳性和臂杆平衡方法：机身和臂部的运动较多,质量较大,如果运动速度和负载游较大，当运动状态变化时,将产生冲击和振动。

这将仅影响机器人的精确定位，甚至会使其不能正常运转。

工业机器人技术及应用(教案)1-绪论一、背景介绍随着科技的不断发展，机器人技术已经广泛应用于工业生产、医疗卫生、军事防卫、探险勘探、教育娱乐等领域。

其中，工业机器人是机器人技术的重要应用领域之一，逐渐成为了传统工业生产的代表。

工业机器人可以帮助生产企业提高生产效率、缩短生产周期、降低生产成本，应用前景非常广阔。

二、教学目标1.熟悉工业机器人的定义、分类和特点。

2.了解工业机器人的工作原理和基本结构。

3.掌握工业机器人的编程和控制方法。

4.学习工业机器人的应用领域和前景。

三、教学内容3.1 工业机器人的定义、分类和特点3.1.1 定义工业机器人是一种能够代替人工完成一系列工业生产任务的具有一定自主能力的现代化设备系统。

3.1.2 分类•按控制方式分类：自动化控制机器人和计算机控制机器人。

•按使用范围分类：坐标运动机器人和自由运动机器人。

•按控制点数分类：点位控制机器人、直线控制机器人和轨迹控制机器人。

•按特殊功能分类：喷涂机器人、焊接机器人、搬运机器人、装配机器人等。

3.1.3 特点•根据不同的工程任务可以进行编程和处理。

•可以实现多重动作，并按照指定的工艺程序工作。

•具有高精度、高重复性和高柔性等特点。

3.2 工业机器人的工作原理和基本结构3.2.1 工作原理工业机器人的工作原理是：•通过机械手臂的移动、旋转和伸缩等运动，将物体从一个位置转移到另一个位置。

•通过机械手臂上的末端执行器，对物体进行加工或者其他处理。

3.2.2 基本结构工业机器人的基本结构是：•机械臂：用来进行物体的搬运、加工等操作。

•控制器：通过对机械臂的控制，实现机械臂的动作。

•编程装置：通过编程，控制机器人的动作。

3.3 工业机器人的编程和控制方法3.3.1 编程方法•离线编程：将机器人的动作指令通过计算机编程，将编好的程序传输到机器人控制器中，从而操控机械臂执行动作。

•在线编程：直接在机械手臂上编程。

3.3.2 控制方法•点位控制法：将机器人手臂移动到指定的位置上。

工业机器人课后答案【篇一：工业机器人技术习题答案.pdf】>一、填空1、自由度2、操作机、控制器、示教器、末端执行器、操作机、控制器、示教器3、点位运动（ptp）、连续路径运动（cp）、cp4、正向二、选择1、d2、d 三、判断2、示教再现机器人、感知机器人、智能机器人3、日系、欧系二、选择1、d2、d3、c 三、判断第一章绪论第二章工业机器人的机械结构和运动控制第三章手动操纵工业机器人一、填空 1、机器人轴、基座轴、基座轴、外部轴 2、工具 3、点动二、选择1、d2、d 三、判断表手动移动机器3-6 人要领一、填空 1、示教、程序、再现 2、跟踪 3、离线编程二、选择1、b 2、d 3、d三、判断四、综合应用表4-6第四章初识工业机器人的作业编程直线轨迹作业示教第五章搬运机器人的作业编程一、填空 1、龙门式搬运机器人、悬臂式搬运机器人、侧壁式搬运机器人、摆臂式搬运机器人 2、吸附式、夹钳式、仿人式 3、机器人控制柜、示教器、气体发生装置、气吸附手爪二、选择1、d2、d三、判断1、√2、√3、√四、综合应用略取式、组合式 3、第六章码垛机器人的作业编程一、填空 1、龙门式码垛机器人、摆臂式码垛机器人 2、吸附式、夹板式、抓操作机、机器人控制柜、示教器、真空发生装置、气体发生装置4、一进一出、一进两出、两进两出二、选择1、a2、a三、判断一、填空 1、关节式 2、c型、伺服3、弧焊、示教器、焊枪、操作机、弧焊电源4、双、双、h 二、选择1、b2、d3、d 四、综合应用略第七章焊接机器人的作业编程三、判断（2）略2、1、√ √ 3、√ 四、综合应用（1）表 7-圆弧轨迹作业13 示教【篇二：工业机器人考点大全--习题答案】p class=txt>答：工业机器人是一种用于移动各种材料、零件、工具或专用装置，通过可编程动作来完成各种任务并具有编程能力的多功能机械手。

智能机器人是一种自动化的机器，所不同的是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。

第1章绪论• 1.2机器人的定义、组成和特征• 1.3国内外机器人的发展1.1机器人的出现1959年，乔治·德沃尔和约瑟·英格柏格发明了世界上第一台工业机器人，命名为Unimate（尤尼梅特），意思是“万能自动”。

该机械手臂可按照先前编写的程序进行工作，可根据不同的需要编制不同的程序。

1961年，Unimation公司生产的世界上第一台工业机器人在美国特伦顿（新泽西州首府）的通用汽车公司安装运行。

这台工业机器人用于生产汽车的门、车窗把柄、换档旋钮、灯具固定架，以及汽车内部的其他硬件等。

遵照磁鼓上的程序指令，Unimate机器人4000磅重的手臂可以按次序堆叠热压铸金属件。

机器人为什么会出现？1.代替人类完成人类难以完成的工作2.完成重复性工作，提高工作效率3.更合理地规划任务机器人的发展• 1.中国机器人的发展进程•木牛流马、鲁班的木鸟、地动仪• 2.国外机器人的发展进程•1662年日本人发明的自动机器玩偶•1773年瑞士的钟表匠发明的自动演奏玩偶•…..•1959年德沃尔的机械臂现代意义上的机器人02德沃尔最早提出了工业机器人的概念。

1954第一台数字电子计算机问世1946人们将具有思考、感觉、决策和动作能力的系统称为智能机器人。

20世纪八十年代第一台数控机床问世。

与数控机床相关的控制、机械零件的研究为机器人的开发奠定了基础。

19521.2机器人的定义和组成•1967年在日本举行第一届机器人学术会议提出：•机器人是一种具有个体性、移动性、智能性、自动性、通用性、半机械半人性、奴隶性等七个特征的柔性机器。

其他科学家的定义03机器人学是指设计能根据传感器信息实现预先规划好的作业系统，并以此系统的使用方法作为研究对象的一种学科1988年法国的艾斯皮奥1.具有脑、手、脚的个体2.具有平衡觉和固有觉的传感器3。

具有非接触和接触传感器加藤一郎机器人是一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，，是一种具有高度灵活性的自动化机器我国科学家的定义工业机器人是一种具有移动功能和自动控制的操作、能完成各种作业的可编程操控机。