第２期（总第２１３期）
２０１９年４月机械工程与自动化
ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＆ ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮＮｏ．２
Ａｐ
ｒ．文章编号：１６７２－６４１３（２０１９）０２－００２６－０
２应用ＲｏｂｏｔＳｔｕｄｉｏ櫜
软件分析工业机器人的作业性能
程 福，白 晶，王辉宇
（北京城市学院信息学部，北京 １０１３０９
）摘要：应用ＲｏｂｏｔＳｔｕｄｉｏ软件分析了速度和加速度对机器人作业时间和作业功耗的影响。应用ＲｏｂｏｔＳｔｕｄｉｏ提供的分析器和指令将码垛机器人的作业性能数据可视化，使得操作人员能够更为直观地分析机器人作业功耗和时间。这种方法使得获得能耗优化和时间优化的路径规划变得更加快捷。关键词：码垛机器人；能耗优化；时间优化；ＲｏｂｏｔＳｔｕｄｉｏ；作业性能中图分类号：ＴＰ２４２．２ 文献标识码：櫜Ａ
北京城市学院２
０１８年度教育科学研究课题（ＰＹＣ２０１８０７０８）收稿日期：２０１８－０８－１７；修订日期：２０１９－０１－３
１作者简介：程福（１９６９－）
，男，辽宁瓦房店人，教授，工学硕士，研究方向：工业机器人技术，机械电子工程技术。０ 引言
ＲｏｂｏｔＳｔｕｄｉｏ以ＡＢＢ ＶｉｒｔｕａｌＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ为基础而开发，与机器人在实际生产中运行的软件完全一致，因此ＲｏｂｏｔＳｔｕｄｉｏ可执行十分逼真的模拟，
所编制的机器人程序和配置文件均可直接用于生产现场。已公开的文献着重介绍应用ＲｏｂｏｔＳｔｕｄｉｏ建立工业机器人的虚拟工作站的方法，而具体应用ＲｏｂｏｔＳｔｕｄｉｏ提供的
分析器来分析工业机器人的作业性能却鲜有报道［
１－
２］。在实际生产过程中，
机器人的作业时间和功耗等作业性能是机器人完成操作任务必须考虑的因素，Ｒｏｂｏｔ－Ｓｔｕｄｉｏ为操作人员提供了分析机器人作业性能的分析器，利用分析器能够分析机器人的运动速度、加速度对机器人作业路径、作业时间和功耗的影响，为时间优化和能耗优化的机器人路径规划提供依据。
本文以ＡＢＢ的ＩＲＢ ４６０机器人为例，介绍利用ＲｏｂｏｔＳｔｕｄｉｏ分析器和指令进行机器人时间优化和能耗优化的方法。
１ ＩＲＢ ４６０及其作业性能分析１．１ ＩＲＢ
４６０ＩＲＢ ４６０是ＡＢＢ新推出的一款最高荷重１１０ｋｇ的４
关节轴机器人，ＩＲＢ ４６０的操作节拍最高可达２
１９０次／ｈ循环，适合于在生产线末端进行码垛作业。１．２ ＩＲＢ
４６０作业性能的分析目前对机器人进行时间优化和能耗优化的路径规
划方法大都基于机器人的运动学和动力学模型［３］
，这
需要建立复杂的机器人参数模型，
对操作人员来说是一项较为艰巨的任务。在工程实际中，由于机器人的结构参数已经确定，操作人员可以优先考虑应用机器
人编程软件提供的控制指令和分析器来寻求时间优化
和能耗优化的路径，较为快捷地解决机器人的作业性能优化问题。
码垛机器人的任务大都由点到点ＰＴＰ（Ｐｏｉｎｔ ＴｏＰｏｉｎｔ
）的运动来完成。以下的分析都是针对机器人末端操作器的中心点ＴＣＰ（Ｔｏｏｌ Ｃｅｎｔｅｒ
Ｐｏｉｎｔ）进行ＰＴＰ的运动来展开。ＰＴＰ的运动既可以以弧线路径完成，也可以以直线路径完成，借助于ＲｏｂｏｔＳｔｕｄｉｏ的分析器和指令分析经过这两种类型路径的机器人的作业性能。
应用ＭｏｖｅＡｂｓＪ指令能够驱动关节轴独立旋转一定的角度。应用ＭｏｖｅＡｂｓＪ指令驱动关节轴２独立旋转６３．４２°
后又回到原处，图１～图３分别显示了不同的加速度和速度设定值时机器人的作业性能曲线
。
图１ 加速度设定为常用加速度的８０％、ＴＣＰ速度设定
为２ｍ／ｓ时关节轴２独立旋转过程的机器人作业性能曲线
从图１～图３可以看出，在加速和减速阶段电机功率变化很大，机器人消耗的能量上升迅速，而在匀速运动阶段，电机功率变化平缓，机器人消耗的能量上升缓慢。对比图２和图１可以看出，加速度保持不变时，速度降低一倍后，机器人消耗的能量由３
２３９Ｊ减少为２
１０１Ｊ，作业时间增加了０．７ｓ。对比图３和图１可以看出，速度保持不变时，加速度由常用加速度的８０％降低为３０％，机器人消耗的能量由３
２３９Ｊ减少为
工业机器人培养方案
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
u长治学院2012届学士学位毕业论文 能力风暴UIII的无反馈测试 学号：08405302 姓名：陈国鹏 指导教师：李翻 专业：教育技术学 系别：电子信息与物理系完成时间：2012年05月
能力风暴UIII的设计开发 专业：教育技术学姓名：陈国鹏学号：08405306 指导教师：李翻 摘要移动机器人是一种能够通过传感器感知环境和自身的状态、实现在有障碍物的环境中而面向目标自主运动、从而完成一定功能的机器人系统，且有较高的智能水平，但目前全自动的移动机器人还大多处于试验阶段，正好我们系提供移动机器人能力风暴UIII，该机器人厂家已经做好了编程环境和嵌入式系统，如要真正实现具体功能，必须编写相应程序代码，能力风暴机器人的编程环境VJC2.0编程开发环境，是基于C的，这也是我大学四年学习的重点，此外系统提供的库函（API）只说明了功能，也需要测试，此次我们测试的是机器人的移动特性，通过测试和测试的数据处理发现，被测机器人左右轮在输入功率一样是，左轮的转速比右轮的转速偏大，但这种偏差较小而且稳定；在动转弯时，机器左右轮的功率分别设置在相邻级别时，转弯角度偏差很小；在静转弯时，我们做的是验证测试即通过测试来验证我们的预测，结果确是验证了我们的预测，而且通过测试发现，转动轮子的速度很高时，静止轮子有较明显的滑动。这些测试都是无反馈的即无反馈测试。 关键字实验；测试；编程；无反馈 测试原理 智能机器人的正常活动一般是建立在有反馈系统的基础上，通过反馈信息来调整和保证机器人相应的行为，而这种反馈信息是通过测试无反馈活动来获得的，只有对机器人无反馈有一定了解，才能在有反馈的基础上制定相应的指令；对机器人来说，能够准确移动到位才能完成指定的任务；基于此上两点我们主要做的机器人的移动特性测试研究，机器人移动形式的控制主要有直线、转弯、走圆；我们的测试也是就这三个方面展开的；此次进行机器人测试研究用的是能力风暴UIII，该机器人的编程环境是VJC2.0编程开发环境，VJC2.0是基于C的可视化编程语言，能力风暴UIII的机械驱动方式是差动驱动，差动驱动方式是指将两个有差异的或独立的运动合成为一个运动。当我们把两个电机的运动合成一个运动时，这就是差动驱动。仔细观察智能机器人的底盘，会发现机器人有两个一样的齿轮头，每个齿轮头都包括一个直流电机。这样两个直流电机分别独立控制1个驱动轮，在运行时，我们可以分别确定两个电机各自的转速，组合起来就能实现机器人的各种运动方式，如直行、转弯等，
第一章绪论 一、填空1 、手臂、 下肢运动 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、 D 2、D 3、C 三、判断 1、2 2、“ 3、X 第二章工业机器人的机械结构和运动控制 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、CP 4、正 向二、选 择 1、D 2、D 三、判断 第三章手动操纵工业机器人、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、D 2、D 三、判断 1、X 2、X 3、“ 4、X 5、“ 四、综合应用
表手动移动机器3-6 人要领
第四章初识工业机器人的作业编程一、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 1>V 2、“ 3、X 4、X 5>V 四、综合应用 表直线轨迹作业 4-6示教
第五章搬运机器人的作业编程 、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 、选择 1、D 2、D 三、判断 1>V 2、“ 3、“ 四、综合应用 略 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、抓取式、组合式3 、 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、A 2、A 三、判断 1、x 2、X 3、“ 四、综合应用略 第七章焊接机器人的作业编程 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 、B 2 、D 3、D
工业机器人原理及应用实例 一、工业机器人概念 工业机器人是一种可以搬运物料、零件、工具或完成多种操作功能的专用 机械装置；由计算机控制，是无人参与 的自主自动化控制系统；他是可编程、 具有柔性的自动化系统，可以允许进行 人机联系。可以通俗的理解为“机器人 是技术系统的一种类别，它能以其动作 复现人的动作和职能；它与传统的自动 机的区别在于有更大的万能性和多目 的用途，可以反复调整以执行不同的功 能。” 二、组成结构 工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座 和执行机构，包括臂部、腕部和手部， 有的机器人还有行走机构。大多数工业 机器人有3～6个运动自由度，其中腕 部通常有1～3个运动自由度；驱动系 统包括动力装置和传动机构，用以使执 行机构产生相应的动作；控制系统是按 照输入的程序对驱动系统和执行机构 发出指令信号，并进行控制。 三、分类 工业机器人按臂部的运动形式分为四种。直角坐标型的臂部可沿三个直 角坐标移动；圆柱坐标型的臂部可作升 降、回转和伸缩动作；球坐标型的臂部 能回转、俯仰和伸缩；关节型的臂部有 多个转动关节。 工业机器人按执行机构运动的控制机能，又可分点位型和连续轨迹型。 点位型只控制执行 机构由一点到另一点的准确定位，适用于机床上下料、点焊和一般搬运、 装卸等作业；连续轨迹型可控制执行机 构按给定轨迹运动，适用于连续焊接和 涂装等作业。 工业机器人按程序输入方式区分有编程输入型和示教输入型两类。编程 输入型是将计算机上已编好的作业程 序文件，通过RS232串口或者以太网等 通信方式传送到机器人控制柜。 示教输入型的示教方法有两种：一种是由操作者用手动控制器(示教操纵 盒)，将指令信号传给驱动系统，使执 行机构按要求的动作顺序和运动轨迹 操演一遍；另一种是由操作者直接领动 执行机构，按要求的动作顺序和运动轨 迹操演一遍。在示教过程的同时，工作 程序的信息即自动存入程序存储器中 在机器人自动工作时，控制系统从程序 存储器中检出相应信息，将指令信号传 给驱动机构，使执行机构再现示教的各 种动作。示教输入程序的工业机器人称 为示教再现型工业机器人。 具有触觉、力觉或简单的视觉的工业机器人，能在较为复杂的环境下工作； 如具有识别功能或更进一步增加自适 应、自学习功能，即成为智能型工业机 器人。它能按照人给的“宏指令”自选 或自编程序去适应环境，并自动完成更 为复杂的工作。 四、主要特点 工业机器人最显著的特点有以下几个： (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。
工业机器人的主要技术参数 工业机器人的种类、用途以及用户要求都不尽相同。但工业机器人的主要技术参数应包括以下几种：自由度、精度、工作范围、最大工作速度和承载能力。 1. 自由度 机器人所具有的独立坐标轴运动的数目，一般不包括手爪（或末端执行器）的开合自由度。在三维空间中表述一个物体的位置和姿态需要6个自由度。但是，工业机器人的自由度是根据其用途而设计的，可能小于6个也可能大于6个自由度。例如，日本日立公司生产的A4020装配机器人有4个自由度，可以在印制电路板上接插电子元器件； PUMA562机器人具有6个自由度（见图1.11～图1.13),可以进行复杂空间曲面的弧焊作业。从运动学的观点看，在完成某一特定作业时具有多余自由度的机器人，叫做冗余自由度机器人，又叫冗余度机器人。例如，PUMA562机器人去执行印制电路板上接插元器件的作业时就是一个冗余度自由机器人。利用冗余的自由度可以增加机器人的灵活性，躲避障碍物和改善动力性能。 人的手臂共有7个自由度，所以工作起来很灵巧，手部可回避障碍物，从不同方向到达目的地。 2.精度 工业机器人精度是指定位精度和重复定位精度。定位精度是指机器人手部实际到达位置与目标位置之间的差异，用反复多次测试的定位结果的代表点与指定位置之间的距离来表示。重复定位精度是指机器人重复定位手部于同一目标位置的能力，以实际位置值的分散程度来表示。实际应用中常以重复测试结果的标准偏差值的3倍来表示，它是衡量一列误差值的密集度。图1.14所示为工业机器人定位精度与重复定位精度图例。 (a)重复定位精度的测定 (:b)合理的定位精度，良好的重复定位精度 (C)良好的定位精度，较差的重复定位精度（d)很差的定位精度，良好的重复定位精度 2. 工作范围 工作范围是指机器人手臂末端或手腕中心所能到达的所有点的集合，也叫做工作区域。因为末端操作器的形状和尺寸是多种多样的，为了真实地反映机器人的特征参数，一般工作范围是指不安装末端操作器的工作区域。工作范围的形状和大小是十分重要的，机器人在执行某作业时可能会因为存在手部不能到达的作业死区而不能完成任务，如图1.15所示。 3.最大工作速度 最大工作速度，有的厂家指工业机器人自由度上最大的稳定速度，有的厂家指手臂大合成速度，通常欧洲技术参数中就有说明。工作速度越高，工作效率就越高。但是，工作速度越高就要花费更多的时间去升速或降速。 4.承载能力 承载能力是指机器人在工作范围内的任何位置上所能承受的最大质量。承载能力不仅决定于负载的质量，而且与机器人运行的速度、加速度的大小和方向
竭诚为您提供优质文档/双击可除工业机器人实验报告 篇一：《工业机器人》实验报告 北京理工大学珠海学院实验报告 实验课程：工业机器人实验名称：实验一：工业机器人认识 教师：时间：班级：姓名：学号： 一、实验目的与任务 了解6自由度工业机器人的机械结构，工作原理，性能指标、控制系统，并初步掌握操作。了解6自由度工业机器人在柔性制造系统中的作用。二、实验设备 Fms系统（含6-DoF工业机器人）三、实验内容与步骤 1、描述工业机器人的机械结构、工作原理及性能指标。 2、描述控制系统的组成及各部分的作用。 3、描述机器人的软件平台及记录自己在进行实际操作时的步骤及遇到的问题以及自己的想法。 教师批阅: 北京理工大学珠海学院实验报告
实验课程：工业机器人实验名称：实验二：机器人坐标系的建立 教师：时间：班级：姓名：学号： 一、实验目的与任务 了解机器人建立坐标系的意义；了解机器人坐标系的类型；掌握用D-h方法建立机器人坐标系的方法与步骤。二、实验设备 Fms系统（含6-DoF工业机器人） 三、实验内容与步骤 1、描述机器人建立坐标系的意义以及机器人坐标系的类型。 2、深入研究机器人机械结构，建立6自由度关节型机器人杆件坐标系，绘制机器人杆件坐标系图。 教师批阅: 北京理工大学珠海学院实验报告 实验课程：工业机器人实验名称：实验三：机器人示教编程与再现控制 教师：时间：班级：姓名：学号： 一、实验目的与任务 了解机器人示教编程的工作原理，掌握6自由度工业机器人的示教编程与再现控制。二、实验设备 Fms系统（含6-DoF工业机器人）三、实验内容与步骤
1、描述机器人示教编程的原理。 2、详细叙述示教编程与再现的操作步骤，记录每一个程序点，并谈谈实验心得体会。 教师批阅: 篇二：工业机器人实验报告 工业机器人实验报告 姓名： 年级： 学号： 前言 六自由度工业机器人是个较新的课题，虽然其在国外已经具有了较完善的研究，但是在国内对于它的研究依旧停留在较低的水平上。机器人技术几种了机械工程、电子技术、计算机技术、自动化控制理论及人工智能等多学科的最新研究成果，代表机电一体化的最高成就，是当代科学技术发展最活跃的领域之一。在传统的制造领域，工业机器人经过诞生、成长、成熟期后，已成为不可缺少的核心自动化装备，目前世界上有近百万台工业机器人正在各种生产现场工作。在非制造领域，上至太空舱、宇宙飞船、月球探索，下至极限环境作业、医疗手术、日常生活服务，机器人技术的应用以拓展到社会经济发展的诸多领域。 一、六自由度机械手臂系统的介绍
认识机器人 机器人的发展史： 认识机器人首先先了解下robot机器人这一词是怎么来的。1920年捷克作家卡雷尔·卡佩克发表了科幻剧本《罗萨姆的万能机器人》。在剧本中，卡佩克把捷克语“Robota”写成了“Robot”，“Robota”是奴隶的意思。该剧预告了机器人的发展对人类社会的悲剧性影响，引起了大家的广泛关注，被当成了机器人一词的起源。从此，“robot”以及相对应的中文“机器人”一词开始在全世界流行。 上个世纪60年代前后，随着微电子学和计算机技术的迅速发展，自动化技术也取得了飞跃性的变化，开始出现了现在普遍意义上的机器人。1959年，美国英格伯格和德沃尔制造出世界上第一台工业机器人，取名“尤尼梅逊”，意为“万能自动”。尤尼梅逊的样子像一个坦克炮塔，炮塔上伸出一条大机械臂，大机械臂上又接着一条小机械臂，小机械臂再安装着一个操作器。这三部分都可以相对转动、伸缩，很像是人的手臂了。它的发明人专门研究了运动机构与控制信号的关系，编制出程序让机器记住并模仿、重复进行某种动作。英格伯格和德沃尔认为汽车制造过程比较固定，适合用这样的机器人。于是，这台世界上第一个真正意义上的机器人，就应用在了汽车制造生产中。 经过近百年来的发展，机器人已经在很多领域中取得了巨大的应用成绩，其种类也不胜枚举，几乎各个高精尖端的技术领域更是少不了它们的身影。在这期间，机器人的成长经历了三个阶段。第一个阶段中，机器人只能根据事先编好的程序来工作，这时它好像只有干活
儿的手，不懂得如何处理外界的信息。打个比方，如果让这样的机器人去抓会损坏它的东西，它也一定会去做。第二个阶段中，机器人好像有了感觉神经，具有了触觉、视觉、听觉、力觉等功能，这使得它可以根据外界的不同信息做出相应的反馈。如果再让它去抓某些东西，它可能就不干啦。第三个阶段，机器就真正长大成人啦，这时它不仅具有多种技能，能够感知外面的世界，而且它还能够不断自我学习，用自己的思维来决策该做什么和怎样去做。第一阶段的机器人，是小孩子，人们称它为“示教再现型”；第二阶段的机器人是一个青年，人们称它为“感觉型”；第三阶段的机器人则是成年人，称为“智能型”。1968年，美国斯坦福研究所研制出世界上第一台智能型机器人。这个机器人可以在一次性接受由计算机输出的无线遥控指令后，自己找到目标物体并实施对该物体的某些动作。1969年，该研究所对机器人的智能进行测定。他们在房间中央放置了一个高台，在台上放一只箱子，同时在房间一个角落里放了一个斜面体。科学家命令机器人爬上高台并将箱子推到地下去。开始，这个机器人绕着台子转了20分钟，却无法登上去。后来，它发现了角落里的斜面体，于是它走过去，把斜面体推到平台前并沿着这个斜面体爬上了高台将箱子推了下去。这个测试表明，机器人已经具备了一定的发现、综合判断，决策等智能。 到了上个世纪70年代，第二代机器人开始迅速发展并进入实用和普及的阶段，而第三代机器人在今天也已经得到了突飞猛进的变化。它能够独立判断和行动，具有记忆、推理和决策的能力，在自身
机器人技术基础作业 学院：电气与信息工程 班级：电子信息工程1302 姓名：唐佳伟 学号：A19130150 1.工业机器人的末端操作器有哪些种类？ 答：工业机器人的手部也叫末端操作器，它直接装在工业机器人的手腕上用于夹持工件或让工具按照规定的程序完成指定的工作。可以具有手指，也可以不具有手指；可以有手爪，也可以是专用工具。用在工业上的机器人的手是机器人直接用于抓取和握紧(吸附)专用工具(如喷枪、扳手、焊具、喷头等)进行操作的部件。它具有模仿人手动作的功能, 并安装于机器人手臂的前端。由于被握工件的形状、尺寸、重量、材质及表面状态等不同,因此工业机器人末端操作器是多种多样的 2.夹钳式取料手由哪几部分组成，每部分的作用是什么？ 答：夹钳式手部与人手相似，是工业机器人广为应用的一种手部形式。它一般由手爪和驱动结构，传动机构，及连接与支撑原件组成，如图，能通过手爪的开闭动作实现对物体的夹持。
（1）.手指 手指是直接与工件接触的部件，手部松开和夹紧工件，就是通过手指的张开与闭合实现的，机器人的手部一般有两个手指，也有三个或多个手指，其结构形式常取决于北京加持弓箭的形状和特性。 指端的形状：V型指和平面指。如图所示的三种V型的形状，用来夹持圆柱形工件，平面指为夹钳式手的指端，一般用于加持正方形，板形或细小棒。
3.试绘制一种的结构件图，并简单描述其工作原理？
夹钳式手部与人手相似, 是工业机器人广为应用的一种手部形式。它一般由手指(手爪)和驱动机构、传动机构及连接与支承元件组成, , 能通过手爪的开闭动作实现对物体的夹持。 3.吸附式取料手有哪些种类，适用范围如何？ 答：电磁吸盘 电磁吸盘的结构： a)主要由磁盘、防尘盖、线圈、壳体等组成。 工作原理： b)夹持工件： i.线圈通电→空气间隙的存在→线圈产生大的电感和启动电流→周围 产生磁场（通电导体一定会在周围产生磁场）→吸附工件 c)放开工件： i.线圈断电→磁吸力消失→工件落位 适用范围： 适用于用铁磁材料做成的工件；不适合于由有色金属和非金属材料制 成的工件。 适合于被吸附工件上有剩磁也不影响其工作性能的工件。 适合于定位精度要求不高的工件。 适合于常温状况下工作。铁磁材料高温下的磁性会消失。
认识工业机器人 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、仿生学等多种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。而且，机器人应用情况是反映一个国家工业自动化水平的重要标志。本次任务的主要内容就是了解工业机器人的现状和发展趋势；通过现场参观，认识工业机器人相关企业；现场观摩或在技术人员的指导下操作ABB工业机器人，了解其基本组成。 一、工业机器人的定义及特点 1.工业机器人的定义 国际上对机器人的定义有很多。 美国机器人协会（RIA）将工业机器人定义为：“工业机器人是用来进行搬运材料、零部件、工具等可再编程的多功能机械手，或通过不同程序的调用来完成各种工作任务的特种装置。” 日本工业机器人协会（JIRA）将工业机器人定义为：“工业机器人是一种装备有记忆装置和末端执行器的，能够转动并通过自动完成各种移动来代替人类劳动的通用机器。” 在我国1989年的国际草案中，工业机器人被定义为：“一种自动定位控制，可重复编程、多功能的、多自由度的操作机。操作机被定义为：具有和人手臂相似的动作功能，可在空间抓取物体或进行其他操作的机械装置。” 国际标准化组织（ISO）曾于1984年将工业机器人定义为：“机器人是一种自动的、位置可控的、具有编程能力的多功能机械手，这种机械手具有几个轴，能够借助于可编程的操作来处理各种材料、零件、工具和专用装置，以执行各种任务。” 2.工业机器人的特点 （1）可编程
生产自动化的进一步发展是柔性自动化。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，在控制上有计算机。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、语音功能传感器等。 （3）通用性 除了专门设计的专用的工业机器人外，一般机器人在执行不同的作业任务时具有较好的通用性。例如，更换工业机器人手部末端执行器（手爪、工具等）便可执行不同的作业任务。 （4）机电一体化 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，特别是与计算机技术的应用密切相关。工业机器人与自动化成套技术，集中并融合了多项学科，涉及多项技术领域，包括工业机器人控制技术、机器人动力学及仿真、机器人构建有限元分析、激光加工技术、模块化程序设计、智能测量、建模加工一体化、工厂自动化及精细物流等先进制造技术，技术综合性强。 二、工业机器人的历史和发展趋势 1. 工业机器人的诞生 “机器人”（Robot）这一术语是1921年捷克著名剧作家、科幻文学家、童话寓言家卡雷尔·恰佩克首创的，它成了“机器人”的起源，此后一直沿用至今。不过，人类对于机器人的梦想却已延续数千年之久。如古希腊古罗马神话中冶炼之神用黄金打造的机械仆人、希腊神话《阿鲁哥探险船》中的青铜巨人泰洛斯、犹太传说中的泥土巨人、我国西周时代能歌善舞的木偶“倡者”和三国时期诸葛亮的“木牛流马”传说等。而到了现代，人类对于机器人的向往，从机器人频繁出现在科幻小说和电影中已不难看出，科技的进步让机器人不仅停留在科幻故事
调研报告 1 工业机器人的概念 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。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。 2 工业机器人展现状与前景展望 2.1工业机器人的发展简史 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。 2.2工业机器人的特点 戴沃尔提出的工业机器人有以下特点:将数控机床的伺服轴与遥控操纵器的 连杆机构联接在一起，预先设定的机械手动作经编程输入后，系统就可以离开人的辅助而独立运行。这种机器人还可以接受示教而完成各种简单的重复动作，示教过程中，机械手可依次通过工作任务的各个位置，这些位置序列全部记录在存储器内，任务的执行过程中，机器人的各个关节在伺服驱动下依次再现上述位置，故这种机器人的主要技术功能被称为“可编程”和“示教再现”。 1962年美国推出的一些工业机器人的控制方式与数控机床大致相似，但外形主要由类似人的手和臂组成。后来，出现了具有视觉传感器的、能识别与定位的工业机器人系统。
机器人发展现状及未来趋势
一、机器人现状及国内外发展趋势 国外机器人领域发展近几年有如下几个趋势： 1．工业机器人性能不断提高（高速度、高精度、高可靠性、便 于操作和维修），而单机价格不断下降，平均单机价格从91年 的10．3万美元降至97年的6．5万美元。 2．机械结构向模块化、可重构化发展。例如关节模块中的伺服 电机、减速机、检测系统三位一体化；由关节模块、连杆模块 用重组方式构造机器人整机；国外已有模块化装配机器人产品 问市。 3．工业机器人控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展，便于标准化、网络化；器件集成度提高，控制柜日见小巧，且 采用模块化结构；大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维 修性。 4．机器人中的传感器作用日益重要，除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外，装配、焊接机器人还应用了视觉、力觉等 传感器，而遥控机器人则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传 感器的融合技术来进行环境建模及决策控制；多传感器融合配 置技术在产品化系统中已有成熟应用。 5．虚拟现实技术在机器人中的作用已从仿真、预演发展到用于 过程控制，如使遥控机器人操作者产生置身于远端作业环境中 的感觉来操纵机器人。
6．当代遥控机器人系统的发展特点不是追求全自治系统，而是致力于操作者与机器人的人机交互控制，即遥控加局部自主系统构成完整的监控遥控操作系统，使智能机器人走出实验室进入实用化阶段。美国发射到火星上的“索杰纳”机器人就是这种系统成功应用的最著名实例。 7．机器人化机械开始兴起。从94年美国开发出“虚拟轴机床”以来，这种新型装置已成为国际研究的热点之一探索开拓其实际应用的领域。我国的工业机器人从80年代“七五”科技攻关开始起步，在国家的支持下，通过“七五”、“八五”科技攻关，目前已基本掌握了机器人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，生产了部分机器人关键元器件，开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人；其中有130多台套喷漆机器人在二十余家企业的近30条自动喷漆生产线（站）上获得规模应用，弧焊机器人已应用在汽车制造厂的焊装线上。但总的来看，我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，如：可靠性低于国外产品；机器人应用工程起步较晚，应用领域窄，生产线系统技术与国外比有差距；在应用规模上，我国已安装的国产工业机器人约200台，约占全球已安装台数的万分之四。以上原因主要是没有形成机器人产业，当前我国的机器人生产都是应用户的要求，“一客户，一次重新设计”，品种规格多、批量小、零部件通用化程度低、供货周期长、成本也不低，而且质量、可
浅谈对工业机器人的认识 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。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 。，工业机器人做为完成任务的机具，按用途包括以下几种：（a）搬运、上料机器人；（b）喷涞机器人；（c）焊接与切割机器人，点焊与弧焊；（d）装配机器人；（e）最后工序机器人，完成打毛剌、分类、检验、包装等工作。可见工业机器人的用途实为广泛。 工业机器人技术特点： （1）技术先进工业机器人集精密化、柔性化、智能化、软件应用开发等先进制造技术于一体，通过对过程实施检测、控制、优化、调度、管理和决策，实现增加产量、提高质量、降低成本、减少资源消耗和环境污染，是工业自动化水平的最高体现。 （2）技术升级工业机器人与自动化成套装备具备精细制造、精细加工以及柔性生产等技术特点，是继动力机械、计算机之后，出现的全面延伸人的体力和智力的新一代生产工具，是实现生产数字化、自动化、网络化以及智能化的重要手段。
（3）应用领域广泛工业机器人与自动化成套装备是生产过程的关键设备，可用于制造、安装、检测、物流等生产环节，并广泛应用于汽车整车及汽车零部件、工程机械、轨道交通、低压电器、电力、IC装备、军工、烟草、金融、医药、冶金及印刷出版等众多行业，应用领域非常广泛。 （4）技术综合性强工业机器人与自动化成套技术，集中并融合了多项学科，涉及多项技术领域，包括工业机器人控制技术、机器人动力学及仿真、机器人构建有限元分析、激光加工技术、模块化程序设计、智能测量、建模加工一体化、工厂自动化以及精细物流等先进制造技术，技术综合性强。 工业机器人，对我国的经济所做出的贡献是可想而知的。随着我国的建筑业、采矿业、铁路和公共建设、水力工程建设和工程机械、建筑机械等其他制造行业的规模扩大和技术升级也将对工业机器人产业起到推动作用。建筑工程机械的结构件多为焊接件，通过工业机器人焊接可提高焊接质量和效率，满足市场的需求。 我国工业机器人的发展趋势:根据2l世纪初我国国民经济对先进制造及自动化技术的需求,瞄准国际前沿高技术发展方向创新性地研究和开发工业机器人技术领域的基础技术、产品技术和系统技术。我国对未来工业机器人技术发展的重点有: 1、危险，恶劣环境作业机器人:主要有防暴、高压带电清扫、星球检测、油汽管道等机器人; 2、,医用机器人:主要有脑外科手术辅助机器人,遥控操作辅助正骨等; 3、仿生机器人:主要有移动机器人,网络遥控操作机器人等。其发展趋势是智能化、低成本、高可靠性和易于集成。
一、判断题 1．机械手亦可称之为机器人。（Y） 2．完成某一特定作业时具有多余自由度得机器人称为冗余自由度机器人。（Y ） 3、关节空间就是由全部关节参数构成得。（Y） 4、任何复杂得运动都可以分解为由多个平移与绕轴转动得简单运动得合成。（Y） 5、关节i得坐标系放在i-1关节得末端。（N） 6．手臂解有解得必要条件就是串联关节链中得自由度数等于或小于6。（N ） 7．对于具有外力作用得非保守机械系统，其拉格朗日动力函数L可定义为系统总动能与系统总势能之与。（N ） 8．由电阻应变片组成电桥可以构成测量重量得传感器。（Y ） 9．激光测距仪可以进行散装物料重量得检测。（Y ） 10．运动控制得电子齿轮模式就是一种主动轴与从动轴保持一种灵活传动比得随动系统。（Y ） 11．谐波减速机得名称来源就是因为刚轮齿圈上任一点得径向位移呈近似于余弦波形得变化。（N ） 12．轨迹插补运算就是伴随着轨迹控制过程一步步完成得，而不就是在得到示教点之后，一次完成，再提交给再现过程得。（Y ） 13．格林（格雷）码被大量用在相对光轴编码器中。（N ） 14．图像二值化处理便就是将图像中感兴趣得部分置1，背景部分置2。（N）15．图像增强就是调整图像得色度、亮度、饱与度、对比度与分辨率，使得图像效果清晰与颜色分明。（Y） 二、填空题 1、机器人就是指代替原来由人直接或间接作业得自动化机械。 2、在机器人得正面作业与机器人保持300mm 以上得距离。 3、手动速度分为: 微动、低速、中速、高速。
4、机器人得三种动作模式分为: 示教模式、再现模式、远程模式。 5、机器人得坐标系得种类为: 关节坐标系、直角坐标系、圆柱坐标系、工具坐标系、用户坐标系。 6、设定关节坐标系时，机器人得 S、L、U、R、B、T 各轴分别运动。 7、设定为直角坐标系时，机器人控制点沿 X、Y、Z 轴平行移动。 8、用关节插补示教机器人轴时，移动命令为MOVJ 。 9、机器人得位置精度PL 就是指机器人经过示教得位置时得接近程度，可以分为9个等级，分别就是PL=0，PL=1，PL=2，PL=3，PL=4，PL=5 ，PL=6 ，PL=7，PL=8 。马自达标准中，PL=1 指只要机器人 TCP 点经过以示教点为圆心、以 0、5mm为半径得圆内得任一点即视为达到；PL=2 指只要机器人 TCP 点经过以示教点为圆心、以20mm 为半径得圆内得任一点即视为达；PL=3 指只要机器人 TCP 点经过以示教点为圆心、以75mm 为半径得圆内得任一点即视为达到。 10、机器人得腕部轴为R，B，T ，本体轴为S， L，U 。 11、机器人示教就是指：将工作内容告知产业用机器人得作业。 12、机器人轨迹支持四种插补方式，分别就是关节插补，直线插补，圆弧插补, 自由曲线插补，插补命令分别就是MOVJ，MOVL,MOVC，MOVS 。 13、关节插补以最高速度得百分比来表示再现速度，系统可选得速度从慢到快依次就是 0、78%，1、56%，3、12%，6、25%，12、50%，25、00%，50、00%，100、00%。 14、干涉区信号设置有两种，分别就是绝对优先干涉区与相对优先干涉区，基于设备安全方面考虑，现场使用得干涉区绝大多数都就是绝对优先干涉区，并尽可能得通过作业时序上错开得方法来实现节拍最优化。 15、机器人按机构特性可以划分为关节机器人与非关节机器人两大类。 16、机器人系统大致由驱动系统、机械系统、人机交互系统
附件 工业机器人行业规范条件 一、总则 （一）为贯彻落实《机器人产业发展规划（2016-2020年）》，加强工业机器人产品质量管理，规范行业市场秩序，维护用户合法权益，保护工业机器人本体生产企业和工业机器人集成应用企业科技投入的积极性，按照鼓励技术进步、规范竞争行为、促进安全生产的原则，根据国家有关法律法规和产业政策，制定《工业机器人行业规范条件》（以下简称规范条件）。 （二）鼓励工业机器人本体生产企业和工业机器人集成应用企业按照本规范条件自愿申请规范条件公告，对符合规范条件的企业以公告的形式向社会发布，引导各类鼓励政策向公告企业集聚。 （三）本规范条件适用于中华人民共和国境内的工业机器人本体生产企业和工业机器人集成应用企业。 二、综合条件 （四）具有独立企业法人资格，并取得营业执照。 （五）符合国家相关产业政策要求。 （六）具有独立研发、生产、专业技术服务能力。
（七）有良好的资信和公众形象，有良好的履约能力，依法纳税，近三年无触犯国家法律法规的行为、无不正当竞争行为。 （八）具备信息化、智能化管理手段。 （九）工业机器人本体生产企业应具备与所开展的工业机器人研发、生产等活动相适应的研发、生产、起重、运输等设施设备。 （十）工业机器人集成应用企业应具备与所开展的工业机器人系统集成、专业技术服务等活动相适应的研发、设计、生产、装配、起重、运输等设施设备。 三、企业规模 （十一）财务状况良好，财务数据真实可信，并经在中华人民共和国境内登记的会计师事务所审计。 （十二）具有固定的研发/生产场所，并与企业的研发能力/生产规模相适应。 （十三）工业机器人本体生产企业，年主营业务收入总额不少于5000万元，或年产量不低于2000台套。 （十四）工业机器人集成应用企业，销售成套工业机器人及生产线年收入总额不低于1亿元。 四、质量要求
工业机器人技术题库及答案 一、判断题 第一章 1、工业机器人由操作机、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成。√ 2、被誉为“工业机器人之父”的约瑟夫·英格伯格最早提出了工业机器人概念。 × 3、工业机器人的机械结构系统由基座、手臂、手腕、末端操作器4大件组成。 × 4、示教盒属于机器人-环境交互系统。× 5、直角坐标机器人的工作范围为圆柱形状。× 6、机器人最大稳定速度高, 允许的极限加速度小, 则加减速的时间就会长一些。√ 7、承载能力是指机器人在工作范围内的特定位姿上所能承受的最大质量。× 第二章 1、工业机器人的机械部分主要包括末端操作器、手腕、手臂和机座。√ 2、工业机器人的机械部分主要包括末端操作器、手腕、手肘和手臂。× 3、工业机器人的手我们一般称为末端操作器。√ 4、齿形指面多用来夹持表面粗糙的毛坯或半成品。√ 5、吸附式取料手适应于大平面、易碎、微小的物体。√ 6、柔性手属于仿生多指灵巧手。√ 7、摆动式手爪适用于圆柱表面物体的抓取。√ 8、柔顺性装配技术分两种：主动柔顺装配和被动柔顺装配。√ 9、一般工业机器人手臂有4个自由度。× 10、机器人机座可分为固定式和履带式两种。× 11、行走机构按其行走运动轨迹可分为固定轨迹和无固定轨迹两种方式。√ 12、机器人手爪和手腕最完美的形式是模仿人手的多指灵巧手。√ 13、手腕按驱动方式来分，可分为直接驱动手腕和远距离传动手腕。√ 第三章 1、正向运动学解决的问题是：已知手部的位姿，求各个关节的变量。× 2、机器人的运动学方程只局限于对静态位置的讨论。√ 第四章 1、用传感器采集环境信息是机器人智能化的第一步。√ 2、视觉获得的感知信息占人对外界感知信息的60% 。× 3、工业机器人用力觉控制握力。× 4、超声波式传感器属于接近觉传感器。√ 5、光电式传感器属于接触觉传感器。× 6、喷漆机器人属于非接触式作业机器人。√ 7、电位器式位移传感器，随着光电编码器的价格降低而逐渐被取代。√ 8、光电编码器及测速发电机，是两种广泛采用的角速度传感器。× 9、多感觉信息融合技术在智能机器人系统中的应用, 则提高了机器人的认知水平。 √ 第五章 1、机器人控制系统必须是一个计算机控制系统。√
目录 项目一工业机器人基本结构认识与安全操作知识 (1) 项目二机器人的基本操作 (11)
项目一工业机器人基本结构认识与安全操作知识 一、布置任务 1.项目要求 （1）项目名称：工业机器人基本结构认识与基础操作 （2）计划课时：6 （3）器材及工具准备（现场准备） 表1 实验所需设备清单 2.教学主要内容及目的 通过该实训课程，将《工业机器人技术基础》中所学的机器人编程及调试技术应用于实际设计中。学习机器人的基本安全操作常识、机器人控制柜的基本结构、机器人示教器的基本操作等技术在实验平台上进行综合认知与练习，在理论和实验的基础上进一步对工业机器人的认识，更好的了解机器人的操作方式。 3.相关知识准备 机器人的基本组成、机器人的基本安全操作常识。 二、制定计划 教师辅助学生以小组方式，10人一组，由指导老师讲解基本操作要领及安全注意事项，讲解完成后，学生自己进行操作，讨论各步骤的注意事项及原因，以讨论加操作的方式进行学习。 三、实施项目任务 1. 实训内容 ①通过现场讲解，学习机器人的基本安全知识，为后续安全操作做基础； ②认识机器人控制柜，了解其主要结构及控制按钮的功能； ③认识示教器的基本操作方法。 2. 实训步骤
（1）工业机器人安全知识 a、记得关闭总电源 在进行机器人的安装、维修、保养时切记要将总电源关闭。带电作业可能会产生致命性后果。如果不慎遭高压电击，可能会导致心跳停止、烧伤或其他严重伤害。 在得到停电通知时，要预先关断机器人的主电源及气源。 突然停电后，要在来电之前预先关闭机器人的主电源开关，并及时取下夹具上的工件。 b、与机器人保持足够安全距离 在调试与运行机器人时，它可能会执行一些意外的或不规范的运动。并且，所有的运动都会产生很大的力量，从而严重伤害个人或损坏机器人工作范围内的任何设备，所以时刻警惕与机器人保持足够的安全距离。 c、静电放电危险 搬运部件或部件容器时，未接地的人员可能会传递大量的静电荷。这一放电过程可能会损坏敏感的电子设备。所以在有此标识的情况下，要做好静电放电防护。 d、紧急停止 紧急停止优先于任何其它机器人控制操作，它会断开机器人电动机的驱动电源，停止所有运转部件，并切断由机器人系统控制且存在潜在危险的功能部件的电源。 出现下列情况时请立即按下任意紧急停止按钮： 机器人运行时，工作区域内有工作人员。 机器人伤害了工作人员或损伤了机器设备。 e、灭火 发生火灾时，在确保全体人员安全撤离后再进行灭火，应先处理受伤人员。当电气设备（例如机器人或控制器）起火时，使用二氧化碳灭火器，切勿使用水或泡沫。 f、工作中的安全 注意夹具并确保夹好工件。如果夹具打开，工件会脱落并导致人员伤害或设备损坏。夹具非常有力，如果不按照正确方法操作，也会导致人员伤害。机器人停机时，夹具上不应置物，必须空机。 g、示教器的安全 示教器的使用和存放应避免被人踩踏电缆。 小心操作。不要摔打、拋掷或重击，这样会导致破损或故障。在不使用该设备时，
工业机器人常见五大应用领域及关键技术 去年全球工业机器人销量达到24万台，同比增长8%。其中，我国工业机器人市场销量超过6.6万台，继续保持全球第一大工业机器人市场的地位。但是，按机器人密度来看，即每万名员工对应的机器人保有量，我国不足30台，远低于全球约为50多台的平均水平。 前瞻产业研究院《2016-2021年中国工业机器人行业产销需求预测与转型升级分析报告》数据显示：2015年我国工业机器人产量为32996台，同比增长21.7%。2016年机器人产业将继续保持快速增长，今年一季度我国工业机器人产量为11497台，同比增长19.9%。此外，数据显示，2015年我国自主品牌工业机器人生产销售达22257台，同比增长31.3%。国产自主品牌得到了一定程度的发展，但与发达国家相比，仍有一定差距。 2016年未来全球工业机器人市场趋势包括：大国政策主导，促使工业与服务机器人市场增长；汽车工业仍为工业机器人主要用户；双臂协力型机器人为工业机器人市场新亮点。 一、什么是工业机器人 工业机器人是一种通过重复编程和自动控制，能够完成制造过程中某些操作任务的多功能、多自由度的机电一体化自动机械装备和系统，它结合制造主机或生产线，可以组成单机或多机自动化系统，在无人参与下，实现搬运、焊接、装配和喷涂等多种生产作业。 当前，工业机器人技术和产业迅速发展，在生产中应用日益广泛，已成为现代制造生产中重要的高度自动化装备。 二、工业机器人的特点
自20世纪60年代初第一代机器人在美国问世以来，工业机器人的研制和应用有了飞速的发展，但工业机器人最显著的特点归纳有以下几个。 1.可编程。生产自动化的进一步发展是柔性自动化。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（ＦＭＳ）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.机电一体化。工业机器人技术涉及的学科相当广泛，但是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，这些都和微电子技术的应用，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和水平。 三、工业机器人常见的五大应用领域 1.机械加工应用（2%）