工业机器人装备技术

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1、工业机器人装备技术1、工业机器人的概念2、工业机器人的诞生与发展2.1、机器人的由来2.2、工业机器人的诞生2.3、示教再现工业机器人2.4、工业机器人的发展3、工业机器人的构造、分类及控制技术3.1、工业机器人的构造3.2、工业机器人的分类3.2、工业机器人控制技术4、工业机器人技术特点4.1、技术先进的工业机器人4.2、技术升级的工业机器人4.3、工业机器人与自动化成套设备5、工业机器人在世界各国的发展与应用5.1、工业机器人在发达国家的发展与应用5.2、工业机器人在中国的发展与应用5.3、工业机器人的在不同领域的应用5.4、工业机器人的

2、应用举例11、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制定的原则纲领行动。图01工业机器人22、工业机器人的诞生与发展2.1机器人的由来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。图02罗萨姆的

3、万能机器人3工业机器人的研究源于遥控机械手和数控机床的研发。20世纪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，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。2.2工业机器人的诞生4与此同时，出于高效研制和生产新型军用飞机的需要，美国发起的对数控机床的研制。这项研究工作把当时成熟的伺服技术与当时新兴发展起来的计算机技术结合

4、起来。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。1959年第一台工业机器人在美国诞生（Unimation），开创了机器人发展的新纪元。图03机械手52.3示教再现工业机器人戴沃尔提出的工业机器人有以下特点:将数控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

5、的主要技术功能被称为“可编程”和“示教再现”。现有的机器人差不多都采用这种控制方式。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。62.4工业机器人的发展工业机器人的发展可分为三代：第一代为示教再现型工业机器人，工业机器人有部分电脑化控制能力，但人为工业机器人做决策。（尤曼特）第二代为感觉工业机器人，人发出任务指令后，工业机器人发挥自己的智慧完成工作，不用实时跟踪指导。（如有视觉传感器的、能识别与定位的工业机器人系统。）第三代为智能工业机器人，工业机器人具有意识，几乎不必由人来控制。当今工业

6、机器人技术正逐渐向着具有行走能力、具有多种感知能力、具有较强的对作业环境的自适应能力的方向发展73、工业机器人构造与分类3.1工业机器人的构造工业机器人由主体、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。3.2工业机器人的分类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。

7、83.3工业机器人控制技术机器人控制系统是机器人的大脑，是决定机器人功能和性能的主要因素。工业机器人控制技术的主要任务就是控制工业机器人在工作空间中的运动位置、姿态和轨迹、操作顺序及动作的时间等。具有编程简单、软件菜单操作、友好的人机交互界面、在线操作提示和使用方便等特点。关键技术包括：1.开放性模块化的控制系统体系结构2.模块化层次化的控制器软件系统3.机器人的故障诊断与安全维护技术4.网络化机器人控制器技术94、工业机器人技术特点4.1技术先进的工业机器人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

8、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。4.2技术升级工业机器人技术升级工