《工业机器人应用技术》课程标准
课程名称：工业机器人应用技术
课程性质：职业技术课
学分：2
计划学时：32
1前言
《工业机器人应用技术》课程是机电一体化各专业方向的一门专业技术课，是一门多学科的综合性技术，它涉及自动控制、计算机、传感器、人工智能、电子技术和机械工程等多学科的内容。其目的是使学生了解工业机器人的基本结构，了解和掌握工业机器人的基本知识，使学生对机器人及其控制系统有一个完整的理解，培养学生在机器人技术方面分析与解决问题的能力，培养学生在机器人技术方面具有一定的动手能力，为毕业后从事专业工作打下必要的机器人技术基础。
1.1课程定位
本课程的教学以高等职业教育培养目标为依据，遵循“结合理论联系实际，应知、应会”的原则，以拓展学生专业知识覆盖面为重点；注重培养学生的专业思维能力。重点通过对主流工业机器人产品的讲解，使学生对当前工业机器人的技术现状有较为全面的了解，对工业机器人技术的发展趋势有一个明确的认识，为学生进入社会做前导；把创新素质的培养贯穿于教学中。采用行之有效的教学方法，注重发展学生专业思维和专业应用能力，通过简单具体的实例深入浅出地讲解专业领域的知识。
1.2设计思路 以点带面，讲解授课为主的教学方式。课程主要可以分为机械、运动、控制、感觉等几个部分，内容较多。课堂教学上，我们使用重点突破的方法，讲解一个或者两个典型的实例，让学生触类旁通，举一反三，从而带动整个知识面的学习。
我们让学生联系已学各门科目的知识点，达到温故知新的目的。由于涉及的已学课程较多，学生由于基础薄弱，前面课程的遗忘率不容忽视，所以在讲解的过程中，对一些重要的知识点，我们还要做一个较为详细的说明，从而可以加强学生的知识储备，为本课程的学习扫清障碍。
传统的教学手段与现代教育技术手段灵活运用：板书、实物模型、多媒体课件等。尤其是在机械部分，考虑到学生的立体思维能力较为薄弱，多媒体和实物模型的使用能更好地帮助学生理解工业机器人各部分的工作原理。
科技资讯2017 NO.10SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION工 业 技 术
110科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION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。1 工业机器人的国内外发展史1.1 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。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大,因此,机器人的自动化生产开始被引进国内,与此同时,工业生产设备也在向自动化方向发展,这些都为工业机器人的发展提供了优质的条件,目前,北京、上海、广州等一线城市已经具备了工业机器人的自主研发能力,并已经实现产业化, 在实际的应用中表现良好。1.2 国外发展史工业机器人技术最为先进的国家是日本,目前,日本占据了全球工业机器人市场份额的40%左右,日本具有最为先进可靠的技术,而且已经拓展出广阔的市场,在全球工业机器人领域占有着举足轻重的作用。日本于2004年将工业机器人的发展列入到国家发展战略中,通过政府在经济及技术方面的支持,为日本工业机器人的发展提供了良好的外部环境。机器人的发源地是美国,其对工业机器人的研究也是最早的,经过多年的发展,美国在工业机器人领域也具有更为先进的技术,并且相关的生产商在研发能力上较为突出,为工业机器人技术的更新和发展提供了理论与技术支持。欧洲等其他较为发达的国家,也都给予工业机器人足够的重视,并为工业机器人技术的发展营造出良好的氛围。2 工业机器人技术分析工业机器人通常包含两个主要部件,分别为机械主体和控制系统,再加上其他辅助部件共同完成工业生产操作,很大程度的节省了人力和物力。控制与传动系统是决定工业机器人性能的最为关键的部件,为了最大程度的提升工业机器人的准确性和可靠性,为企业创造更大的价值,需要选用优质的控制与传动系统,并加强后期维护,及时进行相关部件的更新与升级。而在我国,对于工业机器人的核心技术还未完全掌握,很大程度上限制了我国工业机器人事业的发展。2.1 高精度减速机在我国工业机器人的发展历程中,高精度减速机一直都是一道瓶颈,缺乏自主研发能力,要想制造高精度机器人就需要向国外进口高精度减速机,这样就大大限制了我国工业机器人事业的发展。为了能尽早的实现高精度工业机器人的国产化,部分科研能力较强的高校开始致力于高精度减速机的研究和开发,并已经将部分研究成果转变成了相关产品,但是在实际的应用过程中仍未取得理想的效果,制约高精度减速器研发的技术主要有以下几个方面:第一,材料成型控制技术。为了更好地提升工业机器人的精确性和可靠性,需要保证减速机的减速齿轮具有足够的耐磨性,这样才能保证工业机器人性能的稳定,所以,这就对减速齿轮的成型技术提出了更高的要求,并且在成型过程中要控制好各种原辅材料的比例。第二,某些特殊部件的加工工艺。在减速机的结构中,最为复杂的部件当属非标特殊轴承,在其生产过程中,间隙一定要控制在合理的范围内,否则将会影响减速机的性能,需要采取特殊的加工工艺才能得以实现,但是在国内尚未找到合适的加工工艺,所生产的产品也达不到相关标准的要求。第三,装配技术的精密性。在实际的应用过程中,工业机器人必须具有良好的减速效果,所以,在工业机器人的装配过程中,需要引进高精度的装配技术,通过精密安装保证其具有足够的减速性能。2.2 电机和高精度伺服驱动器要想实现高难度的操作,需要工业机器人具有足够的控制精度,传统的电机以及驱动器无法实现这一目标,所以需要采用专业的电机和驱动器来实现精准控制,国外相关的研究起步较早,DOI:10.16661/ki.1672-3791.2017.10.110浅谈工业机器人的技术发展与应用黄文俊(武汉轻工大学机械工程学院 湖北武汉 430023)摘 要:随着科技的发展和计算机的普及,计算机技术被广泛应用于各行各业中,为了更好地满足工业生产的需求,工业机器人应运而生,其是计算机技术与工业生产活动的完美融合,为企业带来了更大的利润以及更强的市场竞争力。该文首先对机器人的国内外发展史进行了概述,然后对工业机器人的关键技术发展趋势进行了探讨,对工业机器人的技术进行了剖析,最后对工业机器人的产业化应用进行了分析,力求为今后工作提供一定的理论依据。关键词:工业机器人 发展趋势 产业化应用中图分类号:TP242文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)04(a)-0110-02科技资讯2017 NO.10SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION工 业 技 术
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Theapplicationandfuturedevelopmentof
industrialrobottechnology
Abstract:Combingwiththeresearchexperienceandrelatedliterature，themeaning，development
reason，composinstructureandtechnicalfeaturesofindustrialrobotwerediscussed，the
applicationandfuturedevelopmentofindustrirobotwereexpounded，whichlaidafoundationfor
promotingthedeepdevelopmentinindustrialrobottechnology-appliefield.
Keywords:Industrialrobot;Robottechnology;Applicationdevelopment
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
《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。
