智能制造-机器人控制技术基础2 精品
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智能制造系统的架构与实现智能制造是指通过数字化、网络化和智能化手段,实现生产过程的自动化和智能化。
智能制造系统是实现智能制造的关键技术之一,它由多个子系统组成,包括生产计划系统、生产执行系统、物料管理系统等。
本文将介绍智能制造系统的架构和实现技术。
一、智能制造系统的架构智能制造系统可以分为以下三层:1. 应用层应用层是整个智能制造系统的顶层,负责与用户交互,提供包括生产计划、生产调度、生产执行等在内的各种生产管理功能。
在应用层中,用户可以通过图形界面来进行生产计划编制、生产任务下发、生产进度查询等操作。
2. 控制层控制层是将生产任务转化为实际加工操作的核心部分,主要包括生产设备控制、机器视觉、工艺控制等系统。
在控制层中,涉及到多种技术,如PLC编程、机器视觉算法、CAD/CAM技术等。
控制层的主要作用是从上游的应用层接收生产任务,然后将任务分解成可执行的指令,送到各个加工设备的控制系统中。
3. 感知层感知层是整个智能制造系统的底层,是通过各种传感器和测量设备获取实时生产数据的核心部分。
在感知层中,涉及到传感器选型、设备接口类型、数据传输协议等技术。
感知层采集到的各种生产数据,比如温度、湿度、工件尺寸等,会不断上传到控制层,用于实时的生产控制和过程优化。
二、智能制造系统的实现技术智能制造系统的实现离不开多种技术的支持,包括以下四个方面:1. 数据采集技术数据采集技术是实现智能制造的基础。
在感知层中使用了多种传感器和测量设备,通过这些设备可以采集到多种生产过程数据,比如温度、湿度、振动等。
数据采集技术需要针对实际生产场景进行定制化设计,比如压力传感器的选择、数据传输协议的设计等。
2. 数据处理技术为了实现对生产数据的分析和处理,需要使用多种数据处理技术,包括数据挖掘、机器学习、深度学习等技术。
数据处理技术的目标是将原始的生产数据转化为有用的信息,帮助企业优化生产过程、提高产品质量。
3. 自动化控制技术自动化控制技术是实现智能制造的另一个关键技术。
本技术公开了多功能工业机器人智能制造系统及制造方法,所述智能制造系统包括设置于基础台架上的总控制台、供料模块、激光打码模块、智能装配及包装模块以及自动分拣模块;该制造系统不仅从智能化的角度对制造的各个模块之间进行了科学化、合理化的布局,同时还取消了人工操作的步骤,进而还对激光打码系统以及打码标识区域进行了有效的降温固化处理,延长了机器的使用寿命,提高了激光打码的质量,确保了后期包装的质量,整个系统操作下来比现有的制造生产线节省一倍的时间,同时制造的质量也得到显著的提高,成品率和次品率的归类准确,使成品率接近100%。
权利要求书1.多功能工业机器人智能制造系统,其特征在于:所述智能制造系统按照制造程序包括设置于基础台架(6)上的总控制台(1)、供料模块(2)、激光打码模块(3)、智能装配及包装模块(4)和自动分拣模块(5);其中,所述供料模块(2)包括设置在基础台架(6)上的直流电机传输组件(21)和触摸屏单元一(22),所述直流电机传输组件(21)上方架设有一个多层的物料存储柜(23),物料通过工装模具托盘(25)放置在所述物料存储柜(23)中,所述物料存储柜(23)包括框架系统、传动系统和红外测障系统;所述框架系统内设有多层物料存储平台(26),所述红外测障系统位于每层所述物料存储平台(26)的底部,所述传动系统包括升降传动系统(233)和横移传动系统(234),所述升降传动系统(233)设于所述框架系统内侧,所述横移传动系统(234)设在每层物料存储平台(26)上;工装模具托盘(25)通过传动系统移动至直流电机传输组件(21)上,再通过直流电机传输组件(21)传输至下一模块;所述激光打码模块(3)包括设置在基础台架(6)上的视觉检测组件一(31)、激光打码组件(32)、触摸屏单元二(33)、电气控制单元一以及气路控制单元一;工装模具托盘(25)移动至视觉检测组件一(31)位置时,检测物料外形是否为合格产品,检测合格的物料随着直流电机传输组件(21)传输至激光打码组件(32)位置,通过激光打码组件(32)对合格文件进行打码标识,完成后再通过直流电机传输组件(21)传输至下一模块;所述智能装配及包装模块(4)包括设置在基础台架(6)上的工业六轴机器人组件(41)、快换抓手库(42)、视觉检测组件二(43)、标签剥离机(44)、装配平台(45)、触摸屏单元三(46)、电气控制单元二以及气路控制单元二;经激光打码的物料传输至视觉检测组件二(43)位置时进行视觉检测和读取激光打印标识,接着待物料传输至装配平台(45)位置时,通过信息对比验证工件信息的正确与否,对检测正确的信息进行装配作业,并把装配好的工件进行包装作业和贴标作业;所述自动分拣模块(5)包括设置在基础台架(6)上的并联机器人组件(51)、视觉检测组件三(52)、成品库(53)、废品库(54)、托盘回收库(55)、不合格产品收集库(56)、触摸屏单元四(57)、电气控制单元三以及气路控制单元三;通过直流电机传输组件(21)传输过来的不合格工件和经装配及包装好的产品,到达视觉检测组件三(52)位置时进行自动识别和检测,并将检测结果反馈给控制系统,控制并联机器人(51)组件将工件和产品分别运至相应位置,并把最终结果传输给总控制台;如果传输来的是合格成品,则直接搬运至成品库(53),如果传输来的是不合格成品,则直接搬运废品库(54),如果传输来的是未经装配包装的不合格工件,则直接搬运至不合格产品收集库(56)内;所述总控制台(1)包括设置在基础台架(6)上的计算机(11)和位于基础台架(6)下方的交换机(12),所述总控制台(1)通过上位机与所述供料模块(2)、激光打码模块(3)、智能装配及包装模块(4)和自动分拣模块(5)之间实现网络通讯,进行数据信息的交互传输,从而实现数据的采集和指令下发;同时进行实时监控、并记录整个系统的当前状态。
开题报告范文智能制造中的工业机器人控制与优化策略开题报告范文:智能制造中的工业机器人控制与优化策略智能制造是当前制造业向更高水平迈进的重要发展方向。
在智能制造中,工业机器人的控制与优化策略起着关键作用。
本文旨在探讨智能制造中工业机器人控制与优化策略的研究现状与发展前景,并提出初步的研究计划,以期为智能制造领域的研究和实践提供参考。
一、工业机器人控制技术的现状分析在智能制造中,工业机器人是执行生产任务的关键装备之一。
工业机器人的控制技术对其精准灵活的运动控制起着决定性作用。
目前,工业机器人控制技术主要分为传统控制方法和先进控制方法两大类。
1. 传统控制方法传统工业机器人控制方法主要包括基于PID控制的位置控制、速度控制和力控制等。
这些方法在控制精度和实时性方面具有一定的优势,但对于复杂的生产环境和任务需求有着一定的不足。
2. 先进控制方法先进控制方法主要包括基于人工智能的控制方法和自适应控制方法。
基于人工智能的控制方法包括神经网络控制、模糊控制和遗传算法控制等,能够模拟人类智能进行复杂的控制决策。
自适应控制方法则通过自学习和自适应调整参数,以适应不确定性和环境变化。
二、工业机器人控制与优化策略研究的关键问题在智能制造背景下,对工业机器人控制与优化策略的研究面临着许多关键问题。
1. 人-机协同控制随着智能制造的发展,工业机器人需要与人类进行高效的合作。
如何实现人-机协同控制是智能制造中亟待解决的问题之一。
借助人工智能和机器学习等方法,可以实现机器人对人类动作和意图的理解与响应。
2. 运动轨迹规划与优化工业机器人的运动轨迹规划对于实现高效生产至关重要。
如何根据生产需求和工作环境,对机器人的运动轨迹进行规划与优化,以实现最佳路径和最短时间完成任务,是一个具有挑战性的问题。
3. 能耗优化与节能控制智能制造倡导可持续发展,对能源的高效利用和节能减排提出了更高要求。
针对工业机器人的能耗优化与节能控制,需要研究新的控制算法和策略,以减少能源消耗,并提高生产效率。
工业机器人的研发及在智能制造中的应用摘要:伴随着我国社会经济的不断进步,传统制造技术已经跟不上时代发展的步伐,尤其是工业制造产业在当前阶段面临着巨大的挑战,而人工智能技术的发展和创新,则给传统制造行业带来了新的发展机遇。
工业机器人作为智能制造技术的代表,其有着占地面积小、利用效率高的优势,受到了人们的青睐,也越来越多的被应用到各行各业之中。
本文研究和探讨了工业机器人在智能制造中的实际应用,并对未来工业机器人的发展趋势做了一些展望。
关键词:工业;机器人研发;智能制造;应用引言工业机器人具有安全高效、自动化程度高等诸多优点,其出现彻底突破了我国传统工业制造行业的局限性,为智能制造在制造业当中的应用开辟了一条新的路径。
由于我国对工业机器人的研究起步较晚,相比于西方发达国家还有着不小的差距,但对于我国工业机器人技术的不断完善和创新将会为传统制造业带来颠覆性的变化,使得“中国制造”向着“中国智造”的方向转变。
因此只有不断加强对人才的培养和技术的研发,才能够为智能制造的快速发展打下良好的基础。
1工业机器人相关概念机器人是工业智能化发展的产物,它能够模仿人类的动作和思维模式,并通过接收到人类设定的相关指令来完成各种高难度、高风险、高精度的操作任务,从而提高了人们工作的效率和安全性[1]。
随着我国经济的不断发展,机器人应用的范围和领域也在不断的扩大,从最开始的工业生产发展到现在已经涉及到家居智能、物流仓储以及交通运输等各个行业。
以工业生产为例,工业机器人相比于人类具有以下几个特点:首先是大脑,它是人类的神经中枢和司令部,发挥着调节和支配身体各项技能的重要作用,对于机器人来讲,它的大脑指的是自动控制程序,并通过设定相关参数和发送具体指令来指示机器人完成任务。
其次是身体,机器人的身体指的是其所具有的结构形态,根据行业不同和功能的不同,机器人所具有的形态结构也会存在着很大的差异。
最后是机器人的动作效率,这也是工业机器人能够进行工作的关键,在现阶段工业领域中,对于机器人应用最多的是机械手臂和机械装置,例如:运输机器人、焊接机器人等。
可编辑修改精选全文完整版智能制造专业群建设方案一、口径范围:可以是现行学科目录中的一级学科,也可以是学科群、学科领域、新兴学科及交叉学科等。
立足达州经济发展,围绕智能制造产业链,以机电一体化技术专业为核心,以工业机器人技术、数控技术、模具设计与制造等相关专业为重点,通过创新人才培养机制、优化课程体系、强化师资队伍、完善实训条件,与日立电梯、海尔集团、京东方等企业深度合作,建成人才培养质量高、产教研用融合密切、社会服务能力强的全国先进水平智能制造专业群,形成“校企协同、工学交融”人才培养机制,建成全国领先的全生命周期智能制造实践基地,弘扬“工匠精神”,发展“大匠文化”,面向现代制造业,培养品德高尚,技术精湛的智能制造杰出技能人才。
二、建设目标:本校该学科(含专业,下同)的近期(2020年)、中期(2030年)及远期(2050年)建设目标。
到2020年底,把智能制造专业群建设成为省内行业内高度认可、省内一流的专业群。
建成“产、教、研、用”四位一体的智能制造汽车零部件生产链1条,增材智能制造共享实训中心1个,虚拟仿真中心1个,扩建成工业机器人操作工职业资格培训中心1个,集成自动化控制实训中心1个,电气技术培训中心1个,工业管理实训中心1个;省级特色重点专业1个,教学名师2名,专业带头人1名,教授培养1名,精品资源共享课3门;省级及以上技能大赛获奖4项;完成教改项目3项目;教材2部;科研项目2项。
到2030年底,把智能制造专业群建设成为国内行业内高度认可、西南地区一流的专业群。
建成“产、教、研、用”四位一体的全自动智能制造生产链1条;国内特色重点专业1个。
到2050年底,把智能制造专业群建设成为国内一流的品牌专业群。
三、建设基础:本校该学科的优势特色、重大成就、国际国内以及区域或行业影响、发展潜力以及面临的机遇挑战等。
1.专业群概况智能制造专业群中,机电一体化技术专业是四川省示范性高等职业院校重点专业。
第1篇一、前言随着我国经济的快速发展,智能制造已成为制造业转型升级的重要方向。
为提高学生的实践能力,培养适应智能制造发展需求的高素质技术技能人才,本手册旨在为智能制造实践教学提供指导。
二、教学目标1. 使学生了解智能制造的基本概念、发展现状和趋势。
2. 培养学生掌握智能制造相关技术,包括传感器技术、自动化控制技术、机器人技术、物联网技术等。
3. 提高学生解决实际问题的能力,培养团队协作精神和创新意识。
4. 培养学生具备一定的职业素养,为未来从事智能制造相关工作打下基础。
三、教学内容1. 智能制造概述(1)智能制造的定义及特点(2)智能制造的发展历程(3)智能制造的应用领域2. 智能制造关键技术(1)传感器技术(2)自动化控制技术(3)机器人技术(4)物联网技术3. 智能制造实践项目(1)智能制造生产线搭建(2)智能机器人编程与控制(3)智能传感器应用(4)物联网技术应用四、实践教学组织1. 实践教学课时安排根据教学计划,智能制造实践教学课时占总课时的30%。
2. 实践教学地点智能制造实验室、企业生产现场。
3. 实践教学形式(1)课堂讲授:教师讲解智能制造相关理论知识。
(2)实验操作:学生分组进行实验操作,巩固所学知识。
(3)现场教学:组织学生参观企业生产现场,了解智能制造实际应用。
(4)项目实践:学生分组完成智能制造实践项目,提高实际操作能力。
五、实践教学考核1. 课堂考核:考察学生对智能制造理论知识的掌握程度。
2. 实验操作考核:考察学生实验操作技能和动手能力。
3. 项目实践考核:考察学生团队协作能力、创新意识和解决实际问题的能力。
4. 综合考核:结合课堂考核、实验操作考核和项目实践考核,综合评定学生的实践能力。
六、教学资源1. 智能制造教材《智能制造技术基础》、《自动化控制技术》、《机器人技术》、《物联网技术》等。
2. 智能制造实验室设备传感器、控制器、机器人、PLC、物联网设备等。
3. 企业合作资源与企业建立合作关系,为学生提供实习、实训机会。
工业机器人技术专业解读(精选5篇)工业机器人技术专业解读(精选篇1)一般来说,工业机器人技术专业的毕业生主要就是面向工业机器人系统操作员、工业机器人系统运维员、智能制造工程技术人员、自动控制工程技术人员等职业;以及工业机器人传感、控制、系统集成、系统运维等技术领域。
1、该专业毕业生可以选择在机器人制造类企业从事一些关于工业机器人系统装配与调试、维护、故障诊断、示教编程等工作岗位。
2、该专业毕业生可以选择机器人制造厂商等单位从事一些关于机器人组装或者是销售、售后支持的技术和营销人才等相关的工作岗位。
工业机器人技术专业解读(精选篇2)工业机器人技术专业学习的课程主要有电工电子技术、工程制图、工业机器人技术基础、C 语言程序设计、电气控制技术、运动控制技术、液压与气动技术、工业机器人现场编程、工业机器人离线编程技术、可编程控制器技术应用、工控组态与现场总线技术、工业机器人工作站系统集成、工业机器人系统维护等。
工业机器人技术专业还需要学习机器人的应用领域知识。
机器人应用领域非常广泛,包括制造业、医疗、军事、航空航天等方面。
因此,工业机器人专业需要学习不同领域的知识,了解机器人在不同领域的应用特点、需求和技术要求。
工业机器人技术专业还需要学习机器人的安全知识。
机器人在工业自动化中的应用越来越广泛,但机器人的操作和维护也存在一定的危险性。
工业机器人技术专业解读(精选篇3)工业机器人技术专业好找工作。
工业机器人行业处于风口,就业前景在未来都是很好的。
毕竟中国要推进中国智能制造和工业4.0的发展。
可以进入到这个行业的人,未来绝对是前途无限。
工业机器人技术工资待遇如下:1、工业机器人应用工程师月薪大致1左右。
2、工业机器人系统研发工程师月薪大致在1-3万。
3、工业机器人终端使用技术在5000-10000左右。
工业机器人技术专业解读(精选篇4)该专业主要就是让学生具备研究工业自动化控制技术、机器人自动生产线应用、PLC与外围设备应用等方面的基础知识和技能,从而可以在工业机器人技术领域进行工业机器人组装与测试、操作编程与安装调试,工业机器人销售与技术服务等领域进行工作,比如说常见的工业机器人有关节机器人、直角坐标机器人、平面SCARA机器人等等。
智能制造技能复习题含参考答案一、单选题(共60题,每题1分,共60分)1、最早提出工业机器人概念,并申请了专利的是()A、理查德・豪恩B、约瑟夫•英格伯格C、比尔•盖茨D、戴沃尔正确答案:D2、体积小、反应快、调速范围宽但结构复杂有电磁干扰的直流伺服电机是()A、直流无刷伺服电机B、直流有刷伺服电机C、有刷伺服电机D、无刷伺服电机正确答案:B3、在仿型机床当中利用电感式传感器来检测工件尺寸,该加工检测装置是采用了()测量方法。
A、零位式B、微差式C^偏差式正确答案:A4、下列哪种通信技术不属于低功率短距离的无线通信技术?()A、蓝牙B、广.播C、超宽带技术D、Wi-Fi正确答案:B5、P1C称为()。
A、可编程逻辑门阵列B、可编程序控制器C、数字信号处理器D、个人PC机正确答案:B6、串级控制系统主回路是定值控制系统,副回路是()控制系统。
A、比值B、程序C、定值D、随动正确答案:D7、1ED的工作电压一般在()之间。
A、2.0-2.4VB、3.0-3.6VC、2.4-3.OVD、2.0-3.6V正确答案:D8、固体半导体摄像元件CCD是一种()A、PN结光电二极管电路B、PNP型晶体管集成电路C、NPN型晶体管集成电路D、MOS型晶体管开关集成电路正确答案:D9、电容式传感器通常用来测量()。
A、交流电流B、位移C、重量D、电场强度正确答案:B10、低压断路器()。
A、无短路保护,有过载保护B、有短路保护,有过载保护C、有短路保护,无过载保护D、无短路保护,无过载保护正确答案:B11、建立专家系统,最艰难(“瓶颈”)的任务是()A、知识推理B、知识应用C、知识获取D、知识表示正确答案:C12、数控机床组成的核心是:()A、输人装置B、主机C、伺服系统D、数控装置正确答案:D13、工业机器人的额定负载是指在规定范围内()所能承受的最大负载允许值A、手腕机械接口处B、末端执行器C、手臂D、机座正确答案:A14、产生应变片温度误差的主要原因有()。
智能制造的技术路线和核心技术智能制造是当前的一个热门话题,随着人工智能和物联网等技术的发展,智能制造开始逐步渗透到工业领域,实现工业升级,提升企业生产力。
那么,智能制造的技术路线和核心技术有哪些呢?一、智能制造的技术路线智能制造的技术路线主要包括三个方面:数字化制造、网络化制造和智能化制造。
1. 数字化制造数字化制造是指通过采集、传输、分析生产过程中各种数据,将生产过程中的各种信息数字化展示。
数字化制造是智能制造的基础,是智能制造的第一步。
数字化制造的主要技术包括:数据采集技术、数据传输技术、数据处理与分析技术、数据可视化技术。
2. 网络化制造网络化制造是指通过互联网、物联网技术来实现生产过程中的信息共享和协同。
通过网络化实现的工业化可以在全球范围内实现资源共享、产品设计和生产的协同。
网络化制造的主要技术包括:工业互联网技术、工业大数据处理技术、云计算技术、虚拟仿真技术、物联网技术。
3. 智能化制造智能化制造是指通过采用人工智能、机器学习等技术实现对生产过程中的多个环节的自动化控制和监测。
智能化制造的主要技术包括:智能感知技术、智能识别技术、智能控制技术、智能决策技术。
二、智能制造的核心技术智能制造的核心技术主要包括:感知识别技术、物流和控制技术、智能机器技术和协同决策技术。
1. 感知识别技术感知识别技术是智能制造的基础,通过不同的传感器,实现对生产过程中各种参数的采集和识别,实现产品的精确化制造。
感知识别技术是智能制造理念实现的基础,是实现智能制造的核心技术之一。
2. 物流和控制技术物流和控制技术主要是为了实现工业数据的积累和分析,实现对生产过程的监控,以及对工作流程的协调管理,同时也需要实现人机协同,将人力与市场、制造的实际需求一起进行评估和调整。
3. 智能机器技术智能机器技术主要是为了实现生产过程的自动化,通过对机器进行智能化改造,从而降低人工成本,提高生产效率。
智能机器技术的主要应用包括自动控制、机器视觉、机器学习、自主操作等方面。