工業(yè)機(jī)器人宣講

1、工業(yè)機(jī)器人宣講第1頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三 機(jī)器人概述一、機(jī)器人的起源二、工業(yè)機(jī)器人的概述三、工業(yè)機(jī)器人的分類四、工業(yè)機(jī)器人的組成五、工業(yè)機(jī)器人的主要種類介紹六、工業(yè)機(jī)器人發(fā)展簡(jiǎn)況及趨向七、其他機(jī)器人第2頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三偵查機(jī)器人美國(guó)排雷機(jī)器人吹號(hào)角機(jī)器人格斗機(jī)器人機(jī)器人的世界裝配機(jī)器人噴涂機(jī)器人第3頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三 機(jī)器人通常具有3個(gè)基本特征。是不是機(jī)器人，只需看一看它是否具備以下3個(gè)特征：身體： 是一種物理狀態(tài)，具有一定的形態(tài)。大腦： 控制機(jī)器人的程序 。動(dòng)作： 任何機(jī)器人

2、都有一定的動(dòng)作表現(xiàn)。 0、什么是機(jī)器人 ？1、基本特征鋼鐵俠來(lái)了第4頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三為什么許多移動(dòng)機(jī)器人都裝有輪子呢？機(jī)器人有兩種典型的臂 ：Cartesian、Revolute 在設(shè)計(jì)機(jī)器人時(shí)，一個(gè)要考慮的重要因素是重量無(wú)論它包含什么部件，外形是像人類，還是更像一只盒子或一只蟲子，都取決于人們想讓它做什么工作。機(jī)器人的形狀、大小、選用什么材料，以及應(yīng)具有什么特征等，主要取決于機(jī)器人功能的設(shè)定。 2、機(jī)器人的形狀第5頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三目前，機(jī)器人的應(yīng)用范圍遍及汽車、工程機(jī)械、電子和電氣裝配以及家電等行業(yè)，產(chǎn)生成了

3、弧焊機(jī)器人、噴漆機(jī)器人、搬運(yùn)機(jī)器人等以及周邊裝備系列產(chǎn)品。 機(jī)器人可精確定位, 也可做成微型機(jī)器人,可從事人們無(wú)法進(jìn)行的醫(yī)療工作, 以及大規(guī)模集成電路制造、焊接工作。 家庭服務(wù)機(jī)器人可代替人來(lái)從事繁瑣的家務(wù)勞動(dòng)。 軍事方面的機(jī)器人則忠于職守, 可以完成各種艱巨復(fù)雜的任務(wù)。 在太空，宇航員是極其昂貴的資源，用機(jī)器人代替宇航員的某些工作將更加安全、經(jīng)濟(jì)。太空機(jī)器人可進(jìn)入人類無(wú)法進(jìn)入的領(lǐng)域, 完成人類想做的事情。街頭的取款機(jī)、學(xué)校的復(fù)印機(jī)、尋呼機(jī)、自動(dòng)售票機(jī)這都是機(jī)器人！ 3、機(jī)器人的應(yīng)用第6頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三機(jī)器人的歷史并不算長(zhǎng)，1959年美國(guó)英格伯格和德沃

4、爾(Devol)制造出世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人，機(jī)器人的歷史才真正開始。 由英格伯格負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)機(jī)器人的“手”、“腳”、“身體”，即機(jī)器人的機(jī)械部分和完成操作部分；由德沃爾設(shè)計(jì)機(jī)器人的“頭腦”、“神經(jīng)系統(tǒng)”、“肌肉系統(tǒng)”，即機(jī)器人的控制裝置和驅(qū)動(dòng)裝置。它成為世界上第一臺(tái)真正的實(shí)用工業(yè)機(jī)器人。 4、首臺(tái)機(jī)器人第7頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三這種機(jī)器人外形有點(diǎn)像坦克炮塔，基座上有一個(gè)大機(jī)械臂，大臂可繞軸在基座上轉(zhuǎn)動(dòng)，大臂上又伸出一個(gè)小機(jī)械臂，它相對(duì)大臂可以伸出或縮回。小臂頂有一個(gè)腕子，可繞小臂轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)行俯仰和側(cè)搖。腕子前頭是手，即操作器。這個(gè)機(jī)器人的功能和人手臂功能相似。

5、此后英格伯格和德沃爾成立了“Unimation”公司，興辦了世界上第一家機(jī)器人制造工廠。第一批工業(yè)機(jī)器人被稱為“尤尼梅特(UNIMATE)”，意思是“萬(wàn)能自動(dòng)”。 他們因此被稱為機(jī)器人之父。 1962年美國(guó)機(jī)械與鑄造公司也制造出工業(yè)機(jī)器人，稱為“沃爾薩特蘭(VERSTRAN)”，意思是“萬(wàn)能搬動(dòng)”?！庇饶崦诽亍焙汀拔譅査_特蘭”就成為世界上最早的、至今仍在使用的工業(yè)機(jī)器人。 第8頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三 1886年法國(guó)作家利爾亞當(dāng)在他的小說(shuō)未來(lái)夏娃中將外表像人的機(jī)器起名為“安德羅丁”（Android），它由4部分組成： 生命系統(tǒng)： 平衡、步行、發(fā)聲、身體擺動(dòng)、感

6、覺、表情和調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)等； 造型解質(zhì)：關(guān)節(jié)能自由運(yùn)動(dòng)的金屬覆蓋體，一種盔甲； 人造肌肉：在上述盔甲上有肉體、靜脈和性別等身體的各種形態(tài)； 人造皮膚：含有膚色、機(jī)理、輪廓、頭發(fā)、視覺、牙齒和手爪等。 一、機(jī)器人的定義1、機(jī)器人的起源第9頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三1920年捷克作家卡雷爾卡佩克發(fā)表了科幻劇本羅薩姆的萬(wàn)能機(jī)器人。在劇本中，卡佩克把捷克語(yǔ)Robota寫成了Robot。Robota是奴隸的意思。該劇預(yù)告了機(jī)器人的發(fā)展對(duì)人類社會(huì)的悲劇性影響，在社會(huì)上引起了廣泛的關(guān)注，被當(dāng)成了機(jī)器人一詞的起源。 第10頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三 為

7、了防止機(jī)器人傷害人類，科幻作家阿西莫夫于1940年提出了“機(jī)器人三原則”：機(jī)器人不應(yīng)傷害人類；機(jī)器人應(yīng)遵守人類的命令，與第一條相違背的命令除外；機(jī)器人應(yīng)能保護(hù)自己，與第一條相抵觸者除外。 這是給機(jī)器人賦予的倫理性綱領(lǐng)。機(jī)器人學(xué)術(shù)界一直將這三原則作為機(jī)器人開發(fā)的準(zhǔn)則。2、機(jī)器人三原則第11頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三在1967年日本召開的第一屆機(jī)器人學(xué)術(shù)會(huì)議上，就提出了兩個(gè)有代表性的定義。一個(gè)定義是森政弘與合田周平提出的：“機(jī)器人是一種具有移動(dòng)性、個(gè)體性、智能性、通用性、半機(jī)械半人性、自動(dòng)性、奴隸性等7個(gè)特征的柔性機(jī)器?！?從這一定義出發(fā)，森政弘又提出了用自動(dòng)性、智

8、能性、個(gè)體性、半機(jī)械半人性、作業(yè)性、通用性、信息性、柔性、有限性、移動(dòng)性等10個(gè)特性來(lái)表示機(jī)器人的形象。 另一個(gè)定義是加藤一郎提出的具有如下3個(gè)條件的機(jī)器稱為機(jī)器人：（1）具有腦、手、腳等三要素的個(gè)體；（2）具有非接觸傳感器（用眼、耳接收遠(yuǎn)方信息）和接觸傳感器；（3）具有平衡覺和固有覺的傳感器。3、機(jī)器人的定義第12頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三 我國(guó)科學(xué)家對(duì)機(jī)器人的定義是：“機(jī)器人是一種自動(dòng)化的機(jī)器，所不同的是這種機(jī)器具備一些與人或生物相似的智能能力，如感知能力、規(guī)劃能力、動(dòng)作能力和協(xié)同能力，是一種具有高度靈活性的自動(dòng)化機(jī)器?！?第13頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5

9、月20日，19點(diǎn)31分，星期三工業(yè)機(jī)器人是集機(jī)械、電子、控制、計(jì)算機(jī)、傳感器、人工智能等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)重要的自動(dòng)化裝備。 驅(qū)動(dòng)方式的改變2、信息處理速度的提高4、研究意義第14頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三二、工業(yè)機(jī)器人的概述 工業(yè)機(jī)器人是能模仿人體某些器官的功能(主要是動(dòng)作功能)、有獨(dú)立的控制系統(tǒng)、可以改變工作程序和編程的多用途自動(dòng)操作裝置。 1、工業(yè)機(jī)器人的定義 工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)中能代替人做某些單調(diào)、頻繁和重復(fù)的長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)，或是危險(xiǎn)、惡劣環(huán)境下的作業(yè)，例如在沖壓、壓力鑄造、熱處理、焊接、涂裝、塑料制品成形、機(jī)械加工和簡(jiǎn)單裝配等工序上，以及在

10、原子能工業(yè)等部門中，完成對(duì)人體有害物料的搬運(yùn)或工藝操作。2、工業(yè)機(jī)器人的作用第15頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三3、工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展通?？梢?guī)劃分為三代 第一代工業(yè)機(jī)器人 第二代工業(yè)機(jī)器人 第三代工業(yè)機(jī)器人 可編程的工業(yè)機(jī)器人”，又稱“示教再現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人” “智能機(jī)器人”。即有傳感器得到觸覺、力覺和視覺等信息計(jì)算機(jī)處理后，控制機(jī)器人的操作機(jī)完成相應(yīng)的適當(dāng)操作。 “只治式工業(yè)機(jī)器人”。它不僅具有感知功能，而且還有一定的決策及規(guī)劃能力。 第16頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三4、世界機(jī)器人發(fā)展情況日本技術(shù)實(shí)力和數(shù)量世界第一歐美快速

11、追趕日本中國(guó)相對(duì)比較落后，近幾年發(fā)展迅速機(jī)器人性能上升，價(jià)格下降 在各個(gè)領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用第17頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三廚師機(jī)器人搬運(yùn)機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人特種機(jī)器人機(jī)器人 1、 中國(guó)的機(jī)器人專家從應(yīng)用環(huán)境出發(fā)，將機(jī)器人分為兩大類：三、工業(yè)機(jī)器人的分類2、國(guó)際上的機(jī)器人學(xué)者，從應(yīng)用環(huán)境出發(fā)將機(jī)器人也分為兩類：制造環(huán)境下的工業(yè)機(jī)器人非制造環(huán)境下的服務(wù)與仿人型機(jī)器人機(jī)器人第18頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三家務(wù)型機(jī)器人操作型機(jī)器人 程控型機(jī)器人示教再現(xiàn)型機(jī)器人數(shù)控型機(jī)器人 感覺控制型機(jī)器人 適應(yīng)控制型機(jī)器人。 學(xué)習(xí)控制型機(jī)器人智能機(jī)器人搜救類機(jī)器

12、人能幫助人們打理生活，做簡(jiǎn)單的家務(wù)活。能自動(dòng)控制，可重復(fù)編程，多功能，有幾個(gè)自由度，可固定或運(yùn)動(dòng)，用于相關(guān)自動(dòng)化系統(tǒng)中。 按預(yù)先要求的順序及條件，依次控制機(jī)器人的機(jī)械動(dòng)作。通過(guò)引導(dǎo)或其它方式，先教會(huì)機(jī)器人動(dòng)作，輸入工作程序，機(jī)器人則自動(dòng)重復(fù)進(jìn)行作業(yè)。不必使機(jī)器人動(dòng)作，通過(guò)數(shù)值、語(yǔ)言等對(duì)機(jī)器人進(jìn)行示教，機(jī)器人根據(jù)示教后的信息進(jìn)行作業(yè)。 利用傳感器獲取的信息控制機(jī)器人的動(dòng)作。 能適應(yīng)環(huán)境的變化，控制其自身的行動(dòng)能“體會(huì)”工作的經(jīng)驗(yàn)，具有一定的學(xué)習(xí)功能，并將所“學(xué)”的經(jīng)驗(yàn)用于工作中。3、按功能分類在大型災(zāi)難后，能進(jìn)入人進(jìn)入不了的廢墟中，用紅外線掃描廢墟中的景象，把信息傳送給在外面的搜救人員。 以人工

13、智能決定其行動(dòng)的機(jī)器人。 第19頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三4、工業(yè)機(jī)器人的特點(diǎn)通用性適應(yīng)性：柔軟性自動(dòng)性準(zhǔn)確性某種執(zhí)行不同的功能和完成多樣的簡(jiǎn)單任務(wù)的實(shí)際能力。(多功能)對(duì)環(huán)境的自適應(yīng)能力。包括：運(yùn)用傳感器感測(cè)環(huán)境和自我姿態(tài)的能力；分析任務(wù)空間和執(zhí)行操作規(guī)劃的能力；自動(dòng)指令模式能力。(避險(xiǎn)/避障) 第20頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三 工業(yè)機(jī)器人就是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度機(jī)器人。 返回第21頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三第22頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三四、工業(yè)機(jī)

14、器人的組成 工業(yè)機(jī)器人是機(jī)電一體化的系統(tǒng)，它由以下幾個(gè)部分組成： 、執(zhí)行機(jī)構(gòu) 、機(jī)械本體 、控制系統(tǒng) 、檢測(cè)系統(tǒng)1、四個(gè)組成部分第23頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三2、組成部分關(guān)系圖第24頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三A、執(zhí)行機(jī)構(gòu) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以抓起工件，并按規(guī)定的運(yùn)動(dòng)速度、運(yùn)動(dòng)軌跡、把工件送到指定位置處，放下工件。通常執(zhí)行機(jī)構(gòu)有以下幾個(gè)部分： （1）手部 手部是工業(yè)機(jī)器人用來(lái)握持工件或工具的部位，直接與工件或工具接觸。有些工業(yè)機(jī)器人直接將工具（如電焊槍、油漆噴槍、容器等）固定在手部，它就不再另外安裝手部了。（2）腕部 腕部是將手部和臂部連

15、接在一起的部件。它的作用是調(diào)整手部的方位和姿態(tài)，并可擴(kuò)大臂部的活動(dòng)范圍。（3）臂部 臂部支承著腕部和手部，使手部活動(dòng)的范圍擴(kuò)大。無(wú)論是手部、腕部或是臂部都有許多軸孔，孔內(nèi)有軸、軸和孔之間形成一個(gè)關(guān)節(jié)，機(jī)器人有一個(gè)關(guān)節(jié)就有了一個(gè)自由度。第25頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三B、機(jī)械本體（1）機(jī)械本體的作用 機(jī)械本體用來(lái)支承手部、腕部和臂部，驅(qū)動(dòng)裝置及其他裝置也固定在機(jī)械本體上。（2）行走機(jī)構(gòu) 對(duì)用可以行走的工業(yè)機(jī)器人，它的機(jī)械本體是可以移動(dòng)的；否則，機(jī)械本體直接固定在基座上。行走機(jī)構(gòu)用來(lái)移動(dòng)工業(yè)機(jī)器人。有的行走機(jī)構(gòu)是模仿人的雙腿，有的只不過(guò)是軌道和車輪機(jī)構(gòu)而已。（3）驅(qū)

16、動(dòng)系統(tǒng) 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)裝在機(jī)械本體內(nèi)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的作用是向執(zhí)行元件提供動(dòng)力。根據(jù)不同的動(dòng)力源，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)方式也分為液壓式、氣動(dòng)式、電動(dòng)式和機(jī)械式四種。第26頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三C、控制系統(tǒng)（1）控制系統(tǒng)的作用 控制系統(tǒng)是工業(yè)機(jī)器人的指揮中心。他控制工業(yè)機(jī)器人按規(guī)定的程序動(dòng)作?？刂葡到y(tǒng)還可存儲(chǔ)各種指令（如動(dòng)作順序、運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)速度以及動(dòng)作的時(shí)間節(jié)奏等），同時(shí)還向各個(gè)執(zhí)行元件發(fā)出指令。必要時(shí)，控制系統(tǒng)漢對(duì)自己的行為加以監(jiān)視，一旦有越軌的行為，能自己排查出故障發(fā)生的原因并及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。（2）人工智能系統(tǒng) 人工智能系統(tǒng)賦予工業(yè)機(jī)器人五種感覺功能，以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人對(duì)工

17、件的自動(dòng)識(shí)別和適應(yīng)性操作。具有自適應(yīng)性的智能化的機(jī)械系統(tǒng)也是當(dāng)前機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展方向，模糊計(jì)算機(jī)的應(yīng)用雖然處于這一步的初級(jí)階段，但真正具有自適應(yīng)性的智能化系統(tǒng)必將總這里突破。 第27頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三五、工業(yè)機(jī)器人的主要種類1、焊接機(jī)器人2、噴漆機(jī)器人3、裝配機(jī)器人4、采礦機(jī)器人5、搬運(yùn)機(jī)器人6、食品工業(yè)機(jī)器人第28頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三焊接機(jī)器人的分類按照其應(yīng)用，通?？煞譃橐韵聨最悾?、弧焊機(jī)器人 ：最常用的應(yīng)用范圍是結(jié)構(gòu)鋼的熔化極活性氣體保護(hù)焊（CO2、MAG）、不鏽鋼、鋁的熔化極惰性氣體保護(hù)焊（MIG），各種

18、金屬的鎢極惰性氣體保護(hù)焊（TIG）等。2、點(diǎn)焊機(jī)器人: 典型的應(yīng)用領(lǐng)域是汽車車身的焊裝流水線。但現(xiàn)在有一種趨勢(shì)，即點(diǎn)焊機(jī)器人在中小型零部件制造企業(yè)的應(yīng)用也不斷在擴(kuò)展。按照結(jié)構(gòu)坐標(biāo)系來(lái)分，可以分為 ：直角坐標(biāo)型、圓柱坐標(biāo)型、球坐標(biāo)型、全關(guān)節(jié)型。 第29頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三焊接機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn)穩(wěn)定和提高焊接質(zhì)量，保証其均勻性。提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，一天可24小時(shí)連續(xù)生產(chǎn)。改善工人勞動(dòng)條件，可在有害環(huán)境下工作。降低對(duì)工人操作技術(shù)的要求。 縮短產(chǎn)品改型換代的準(zhǔn)備周期，減少相應(yīng)的設(shè)備投資?？蓪?shí)現(xiàn)小批量產(chǎn)品的焊接自動(dòng)化。為焊接柔性生產(chǎn)線提供技術(shù)基礎(chǔ)。 第30頁(yè)，共73頁(yè)，202

19、2年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三焊接機(jī)器人的組成焊接機(jī)器人主要包括機(jī)器人和焊接設(shè)備兩部分。 1、機(jī)器人由機(jī)器人本體和控制柜（硬件及軟件）組成。 2、焊接裝備，以弧焊及點(diǎn)焊為例，則由焊接電源，（包括其控制系統(tǒng)）、送絲機(jī)（弧焊）、焊槍（鉗）等部分組成。對(duì)于智能機(jī)器人還應(yīng)有傳感系統(tǒng)，如激光或攝像傳感器及其控制裝置等。 圖1a、b表示弧焊機(jī)器人和點(diǎn)焊機(jī)器人的基本組成。第31頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三組成圖第32頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三焊接機(jī)器人舉例第33頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三第34頁(yè)，共73頁(yè)，

20、2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三噴漆機(jī)器人概述 噴漆機(jī)器人能在惡劣環(huán)境下連續(xù)工作，并具有工作靈活、工作精度高等特點(diǎn)，因此噴漆機(jī)器人被廣泛應(yīng)用于汽車、大型結(jié)構(gòu)件等噴漆生產(chǎn)線，以保證產(chǎn)品的加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、減輕操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度。 第35頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三特點(diǎn)噴涂機(jī)器人在使用環(huán)境和動(dòng)作要求上有如下的特點(diǎn): 工作環(huán)境包含易爆的噴涂劑蒸氣; 沿軌跡高速運(yùn)動(dòng)，途經(jīng)各點(diǎn)均為作業(yè)點(diǎn); 多數(shù)和被噴涂件都搭載在傳送帶上，邊移動(dòng)邊噴涂，所以它需要一些特殊性能。 第36頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三分類噴涂機(jī)器人通常有兩類。液壓噴涂

21、機(jī)器人電動(dòng)噴涂機(jī)器人第37頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三PR11型噴漆機(jī)器人1、概況 PR 1 型 噴 漆 機(jī) 器 人 是 為 適 應(yīng) 生 產(chǎn) 自 動(dòng) 化 發(fā) 展 的 需 要 ， 改 善 勞 動(dòng) 條 件 ， 提 高 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 和勞 動(dòng) 生 產(chǎn) 率 ， 降 低 生 產(chǎn) 成 本 而 研 制 的 自 動(dòng) 化 噴 漆 裝 置 ， 也 是 機(jī) 電 一 體 化 的 高 技 術(shù) 產(chǎn) 品 。 PR 1 型 機(jī) 器 人 為 計(jì) 算 機(jī) 閉 環(huán) 控 制 ， 電 液 伺 服 驅(qū) 動(dòng) ， 示 教 再 現(xiàn) 式 ， 多 關(guān) 節(jié) 型 工 業(yè) 機(jī) 器 人。 具 有 設(shè) 計(jì) 方 案 合 理 ；

22、 機(jī) 、 電 、 液 匹 配 協(xié) 調(diào) ； 控 制 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 合 理 ； 元 件 國(guó) 產(chǎn) 化 程 度 高 等 特 點(diǎn)。 達(dá) 到 國(guó) 內(nèi) 自 行 設(shè) 計(jì) 同 類 產(chǎn) 品 的 先 進(jìn) 水 平 ， 其 關(guān) 鍵 性 能 指 標(biāo) 重 復(fù) 位 置 精 度 處 國(guó) 內(nèi) 領(lǐng) 先 地位 。第38頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三 操作機(jī)械手 液壓站 微機(jī)控制柜 。主要機(jī)構(gòu)第39頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三 自 由 度 數(shù) ： 5 個(gè) 額 定 負(fù) 載 ： 5kgf 動(dòng) 作 范 圍 ： 1600 1300 500mm 平 均 速 度 ： 1m/s 重 復(fù) 位

23、 置 精 度 ： 0.93mm 操 作 方 式 ： 示 教 再 現(xiàn) ， PTC/CP 計(jì) 算 機(jī) 內(nèi) 存 ： 122Kb 主 要 技 術(shù) 指 標(biāo)如 下：第40頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三噴漆機(jī)器人的圖片第41頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三第42頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三第43頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三噴漆機(jī)器人生產(chǎn)線 機(jī)器人在噴涂、涂膠領(lǐng)域的應(yīng)用第44頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三車燈涂膠機(jī)器人工作站 第45頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，

24、19點(diǎn)31分，星期三衛(wèi)生陶瓷施釉機(jī)器人工作站 第46頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三裝配機(jī)器人 隨著機(jī)器人智能程度的提高，使得它有可能對(duì)復(fù)雜產(chǎn)品如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)等進(jìn)行自動(dòng)裝配，并可大大提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。 第47頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三精密裝配機(jī)器人 （1）裝配機(jī)器人（裝配單元、裝配線）第48頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三水平多關(guān)節(jié)型機(jī)器人是裝配機(jī)器人的典型代表。它共有4個(gè)自由度:兩個(gè)回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，上下移動(dòng)以及手腕的轉(zhuǎn)動(dòng)。最近開始在一些機(jī)器人上配備各種可換手，以增加通用性。手爪主要有電動(dòng)手爪和氣動(dòng)手爪兩

25、種形式氣動(dòng)手爪相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，因而在一些要求不太高的場(chǎng)合用得比較多。電動(dòng)手爪造價(jià)比較高，主要用在一些特殊場(chǎng)合第49頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三 帶有傳感器的裝配機(jī)器人可以更好地順應(yīng)對(duì)象物進(jìn)行柔軟的操作。裝配機(jī)器人經(jīng)常使用的傳感器有視覺傳感器、觸覺傳感器、接近覺傳感器和力傳感器等。 視覺傳感器主要用于零件或工件的位置補(bǔ)償，零件的判別、確認(rèn)等。 觸覺和接近覺傳感器一般固定在指端，用來(lái)補(bǔ)償零件或工件的位置誤差，防止碰撞等。 力傳感器一般裝在腕部，用來(lái)檢測(cè)腕部受力情況，一般在精密裝配或去飛邊一類需要力控制的作業(yè)中使用。 第50頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20

26、日，19點(diǎn)31分，星期三裝配機(jī)器人的周邊設(shè)備 機(jī)器人進(jìn)行裝配作業(yè)時(shí)，除機(jī)器人主機(jī)、手爪、傳感器外，零件供給裝置和工件搬運(yùn)裝置也至為重要。無(wú)論從投資額的角度還是從安裝占地面積的角度，它們往往比機(jī)器人主機(jī)所占的比例大。周邊設(shè)備常由可編程控制器控制，此外一般還要有臺(tái)架、安全欄等。 第51頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三零件供給器 零件供給器的作用是保證機(jī)器人能逐個(gè)正確地抓取待裝配零件，保證裝配作業(yè)正常進(jìn)行。給料器 用振動(dòng)或回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)把零件排齊，并逐個(gè)送到指定位置。托盤 大零件或易磕碰劃傷的零件加工完畢后一般應(yīng)碼放在稱為托盤的容器中運(yùn)輸，托盤裝置能按一定精度要求把零件送到給定位

27、置，然后再由機(jī)器人一個(gè)一個(gè)取出。輸送裝置 在機(jī)器人裝配線上，輸送裝置承擔(dān)把工件搬運(yùn)到各作業(yè)地點(diǎn)的任務(wù)，輸送裝置中以傳送帶居多。輸送裝置的技術(shù)問(wèn)題是 停止精度、停止時(shí)的沖擊和減速振。減震器可用來(lái)吸收沖擊能。 第52頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三其他用途的工業(yè)機(jī)器人 搬運(yùn)機(jī)器人 主要用于工廠中一些工序的上下料作業(yè)、拆垛和碼垛作業(yè)等。這類機(jī)器人精度相對(duì)低一些，但負(fù)荷比較大，運(yùn)動(dòng)速度比較高。其機(jī)器人操作機(jī)多采用點(diǎn)焊或弧焊機(jī)器人結(jié)構(gòu)，也有的采用框架式和直角坐標(biāo)式結(jié)構(gòu)形式。隨著工廠自動(dòng)化程度的不斷提高和生產(chǎn)節(jié)拍的加快，搬運(yùn)機(jī)器人使用得越來(lái)越多。 第53頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，

28、5月20日，19點(diǎn)31分，星期三水切割機(jī)器人、激光加工機(jī)器人 它通過(guò)高壓水和激光這種新的工具，對(duì)工件實(shí)施切割、焊接或者是金屬材料的表面特殊處理，可以實(shí)現(xiàn)金屬及其他材料的特殊加工。高壓水切割的特點(diǎn)是其切縫處光滑，無(wú)需進(jìn)行二次處理，并且避免了其他熱加工手段帶來(lái)的工件變形。激光加工則是充分利用了激光的特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的精密切割、鉆孔、焊接以及表面熱處理這些作業(yè)往往是傳統(tǒng)的加工手段無(wú)法完成的。 第54頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三 檢查和測(cè)量機(jī)器人 集三種功能于一體，包括機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制、操作對(duì)象狀態(tài)的感知以及對(duì)所采集到的信息進(jìn)行分析和判斷，最終給出檢查和測(cè)量結(jié)果。檢查和測(cè)

29、量機(jī)器人主要用于工件的形狀測(cè)量、裝配檢查以及產(chǎn)品缺陷檢查等。第55頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三 隨著信息技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，這些行業(yè)也迫切需要機(jī)器人進(jìn)行作業(yè)。但這些行業(yè)的特點(diǎn)是超精密化和精細(xì)化，產(chǎn)品的質(zhì)量與環(huán)境的好壞有直接關(guān)系，在這種環(huán)境下作業(yè)對(duì)機(jī)器人有特殊要求，因此產(chǎn)生了凈化機(jī)器人。對(duì)于凈化機(jī)器人，如何抑制塵埃粒子大小和數(shù)量是其關(guān)鍵問(wèn)題。另外，現(xiàn)代制造業(yè)中，許多器件的制造需要在真空環(huán)境下進(jìn)行，因此也出現(xiàn)了真空機(jī)器人。凈化機(jī)器人和真空機(jī)器人除對(duì)環(huán)境有很高的要求之外，其速度和精度也有了很大提高。并且機(jī)器人的結(jié)構(gòu)不同于一般工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)，具有一定的特殊性。 第5

30、6頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三 機(jī)器人技術(shù)是一種綜合性高技術(shù)，它涉及到多種相關(guān)技術(shù)及學(xué)科，如機(jī)構(gòu)學(xué)、控制工程、計(jì)算機(jī)、人工智能、微電子學(xué)、傳感技術(shù)、材料科學(xué)以及仿生學(xué)等科學(xué)技術(shù)。因此機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展一方面帶動(dòng)了相關(guān)技術(shù)及學(xué)科的發(fā)展，另一方面也取決于這些相關(guān)技術(shù)和學(xué)科的發(fā)展進(jìn)程。 (1) 機(jī)器人操作機(jī) 負(fù)載/自重比大、高速高精度的機(jī)器人操作機(jī)一直是機(jī)器人設(shè)計(jì)者追求的目標(biāo)，通過(guò)有限元模擬分析及仿真設(shè)計(jì)等現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的運(yùn)用，機(jī)器人操作機(jī)已實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化設(shè)計(jì)。六、工業(yè)機(jī)器人發(fā)展趨勢(shì)第57頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三 (3) 控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng)的性

31、能迸一步提高，已由過(guò)去控制標(biāo)準(zhǔn)的6軸機(jī)器人發(fā)展到現(xiàn)在能夠控制21軸甚至27軸，以實(shí)現(xiàn)多機(jī)器人系統(tǒng)及周邊設(shè)備的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，并且實(shí)現(xiàn)了軟件伺服和全數(shù)字控制。在該領(lǐng)域日本YASKAWA和德國(guó)KUKA公司處于領(lǐng)先地位。 (2) 并聯(lián)機(jī)器人 采用并聯(lián)機(jī)構(gòu)，利用機(jī)器人技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量及加工，這是機(jī)器人技術(shù)向數(shù)控技術(shù)的拓展，為將來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人和數(shù)控技術(shù)的一體化奠定了基礎(chǔ)。意大利comau公司、日本fanuc等公司已開發(fā)出了此類產(chǎn)品。 第58頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)31分，星期三(5)網(wǎng)絡(luò)通訊功能 日本YASKAWA和德國(guó)KUKA公司的最新機(jī)器人控制器已實(shí)現(xiàn)了與Canbus、Profibus總線及一些網(wǎng)絡(luò)的連接，使機(jī)器人由專用設(shè)備向標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備發(fā)展。 (4) 傳感系統(tǒng) 激光傳感器、視覺傳