搬运机器人结构设计[答辩毕业论文资料]

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1、第一章前言1.1工业机器人简介几千年前人类就渴望制造一种像人一样的机器，以便将人类从繁重的劳动中解脱出来。如古希腊神话《阿鲁哥探险船》中的青铜巨人泰洛斯（Taloas）,犹太传说中的泥土巨人等等，这些美丽的神话时刻激励着人们一定耍把美丽的神话变为现实，早在两千年前就开始出现了自动木人和一些简单的机械偶人。到了近代，机器人一词的出现和世界上第一台工业机器人问世之后，不同功能的机器人也相继出现并且活跃在不同的领域，从天上到地下，从工业拓广到农业、林、牧、渔，甚至进入寻常百姓家。机器人的种类之多，应用之广，影响之深，是我们始料未及的。工业机器人由操作机（机械本体），控制器，伺

2、服驱动系统和检测传感装置构成的人形操作，可自动控制，可被重新编程，在三维空间完成各种任务的机电一体化自动化生产设备。特別适合于多品种，多样化的柔性生产。其稳定性对提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的升级换代迅速，起着非常重要的作用。机器人并不是简单意义上代替人工的劳动，但人的专业知识和拟人化机特种机电设备，既有人对环境状态的快速反应和分析能力，但机器的结合可以是一个漫长连续操作，精确度高，抗恶劣环境，在一定意义上，它也是机器进化的产物，它是工业和非工业行业的重要生产和服务设备，是先进制造技术不可缺少的自动化设备。1.2世界上工业机器人的发展国外的工业机器人发

3、展近期有如下几个趋势：（1）.工业机器人的参数不断提高（高速、高精、高可靠性、便于操作和维修），而单机价格不断下降，平均单机价格己经从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，可重构化开发。例如关节模块屮的伺服电机，减速机，检测系统三位一体；关节模块，连杆模块重组机器人机；（3）.工业机器人控制系统的一个开放的基于PC的控制器方向，促进规范化，网络化，设备集成度提高，控制柜变得日趋小型化和模块化结构，大大提高了系统的可靠性，易用性和可维护性。（4）.机器人屮的传感器作用越来越重要，除采用传统的位置，速度，加速度传感器，装配，焊接机器人还应

4、用了视觉，力觉等传感器，而遥控机器人使用睡眠视觉，声咅触觉，触觉等多传感器的融合技术来进行环境建模及决策控制，在产品配置技术已经成熟应用的多传感器融合系统。(5).虚拟现实技术中的作用在机器人仿真，预演用于过程控制的发展，如遥控机器人操作者产生的感觉来操纵机器人远程操作环境的暴露。(6).现代远程机器人系统的发展特点不是追求全自治系统，但正在致力于运营商和机器人的交互控制，即远程和本地自治系统构成一个完整的监控远程操作系统，智能机器人岀来的实验室成实用阶段。美国发射到火星上的“索杰纳”机器人成功应用这样一个系统是最有名的例子。(7).机器人化机械开始兴起。从94年美国开

5、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，纷纷探索开拓其实际应用的领域。1.3我国的工业机器人发展概述有些人认为，机器人只是为了节哲劳动力，而中国有丰富的劳动力资源，开发机器人不一定符合中国国情。这是一种误解。在中国，社会主义制度的优越性决定了机器人可以充分发挥自己的优势。它不仅能带来高度的中国的经济建设生产力和巨大的经济利益，同时也为我国空间开发，海洋开发和利用核能源等新兴领域的发展作出了突出贡献。在国家的支持下，中国的工业机器人从在80年代的“计划”的科学和技术开始，通过的“七月”，“八月’’科学和技术，己基本掌握了机器人操作机的设计和制造技术，

6、在控制系统的硬件和软件设计技术，运动学和轨迹规划技术，生产的一些关键部件的机器人幵发一幅画，弧焊，点焊，装配，搬运等机器人；其中冇超过20家企业的130余台套喷漆机器人在近30自动喷漆生产线(站)到大规模应用，弧焊机器人已应用在汽车制造厂的焊装线。但是，总体而言，中W的工业机器人技术和其工程应用的水平和W外比有一定的距离，如：可靠性低于国外产品;机器人应用工程启动晚，窄应用，技术和生产线系统在国外比有差距;在应用规模，屮国己经安装了约200国内工业机器人，在世界各地安装的单位，数量的万分之四。最主要的原因是没有形成机器人产业之上，目前的机器人生产都是根据用户的请求，“一

7、个客户，一个重新的设计”，不同规格，数量小，低度零部件通用化，交货周期长，成本不低，但质量，可靠性不稳定。是一个迫切需要解决的关键技术产业化初期，产品的一个全面的计划，提高系列化，通用化，模具设计，并积极推进产业化进程。我国的智能机器人和特种机器人在“863”计划的支持下，也取得了不少成果。其中最突出的是水下机器人，6000米水下无缆机器人成果处于世界领先水平，还开发出直接遥控机器人手臂的协调控制机器人，爬壁机器人，机器人和其他飞机管;在机器人视觉，触觉，触觉，良好的睡眠和其他基础设施的开发和应用技术等方面开展了很多工作，有一定的发展基础