工業(yè)機(jī)器人技術(shù)

1、4.3 工業(yè)(gngy)機(jī)器人技術(shù) 工業(yè)機(jī)器人在制造系統(tǒng)中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。工業(yè)機(jī)器人技術(shù)涉及機(jī)構(gòu)學(xué)，控制學(xué)理論和技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)，傳感技術(shù)，人工智能，仿生學(xué)等諸多領(lǐng)域(ln y),是一項(xiàng)跨學(xué)科的，綜合性的高新技術(shù)。共十八頁(yè)各個(gè)領(lǐng)域的機(jī)器人-圖片(tpin)（補(bǔ)充）共十八頁(yè)4.3.1概述(i sh)1.工業(yè)而機(jī)器人的定義 工業(yè)機(jī)器人是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人是自動(dòng)執(zhí)行工作的機(jī)器裝置，是靠自身動(dòng)力和控制能力來(lái)實(shí)現(xiàn)各種功能的一種機(jī)器。它可以接受人類(lèi)指揮，也可以按照預(yù)先編排的程序運(yùn)行，現(xiàn)代的工業(yè)機(jī)器人還可以根據(jù)人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動(dòng)。 工業(yè)機(jī)器人(通用及

2、專(zhuān)用)一般指用于機(jī)械制造業(yè)中代替人完成具有大批量、高質(zhì)量要求的工作，如汽車(chē)制造、摩托車(chē)制造、艦船制造，某些家電產(chǎn)品(電視機(jī)、電冰箱、洗衣機(jī))、化工等行業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線中的點(diǎn)焊、弧焊、噴漆、切割、電子裝配，以及(yj)物流系統(tǒng)的搬運(yùn)、包裝、堆垛等作業(yè)的機(jī)器人。共十八頁(yè)通俗的理解： 機(jī)器人是技術(shù)系統(tǒng)的一種類(lèi)別，它能以其動(dòng)作(dngzu)復(fù)現(xiàn)人的動(dòng)作(dngzu)和智能，它以傳統(tǒng)的（自動(dòng)機(jī)或自動(dòng)系統(tǒng)）的區(qū)別在于有更大的機(jī)動(dòng)性和多目的用途，可以反復(fù)調(diào)整以執(zhí)行不同的功能。人類(lèi)研究機(jī)器人的最終目的： 為創(chuàng)造一種能綜合人的所有動(dòng)作和智能特征，延伸人的活動(dòng)范圍，使其具有通用性、柔性和靈活性的自動(dòng)控制機(jī)械。共十八

3、頁(yè)2.工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展過(guò)程1954年-第一臺(tái)可編程工業(yè)機(jī)器人；1962年-第一臺(tái)生產(chǎn)（商）用機(jī)器人；20世紀(jì)70年代之后(zhhu)得到進(jìn)一步發(fā)展（人工智能）；20世紀(jì)80年代后期以來(lái)第二代工業(yè)機(jī)器人被大規(guī)模應(yīng)用。 第三代智能機(jī)器人不僅具有獲取外部環(huán)境信息的各種傳感器，而且還具有記憶能力、語(yǔ)言理解能力、圖像識(shí)別能力、推理判斷能力等人工智能，這些都是微電子技術(shù)的應(yīng)用，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用密切相關(guān)。因此，機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展必將帶動(dòng)其他技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用水平也可以驗(yàn)證一個(gè)國(guó)家科學(xué)技術(shù)和工業(yè)技術(shù)的發(fā)展水平。共十八頁(yè)3.工業(yè)(gngy)機(jī)器人的分類(lèi)共十八頁(yè)工業(yè)(gngy)機(jī)器人的特點(diǎn) 工

4、業(yè)機(jī)器人最顯著的特點(diǎn)有以下幾個(gè)：(1)可編程。 可塑之才 是柔性制造系統(tǒng)的一部分(2)擬人化。動(dòng)作、生物傳感器(3)通用性。可執(zhí)行不同的作業(yè)任務(wù)(4)工業(yè)機(jī)器技術(shù)涉及的學(xué)科相當(dāng)(xingdng)廣泛，歸納起來(lái)是機(jī)械學(xué)和微電子學(xué)的結(jié)合-機(jī)電一體化技術(shù)。人工智能 當(dāng)今工業(yè)機(jī)器人技術(shù)正逐漸向著具有行走能力、具有多種感知能力、具有較強(qiáng)的對(duì)作業(yè)環(huán)境的自適應(yīng)能力的方向發(fā)展。當(dāng)前，對(duì)全球機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展最有影響的國(guó)家是美國(guó)和日本。美國(guó)在工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的綜合研究水平上仍處于領(lǐng)先地位，而日本生產(chǎn)的工業(yè)機(jī)器人在數(shù)量、種類(lèi)方面則居世界首位。共十八頁(yè)4.3.2工業(yè)(gngy)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)（略講）共十八頁(yè)1.操作機(jī)（1

5、）手部.（2）腕部.（3）臂部.（4）機(jī)身.（5）機(jī)座及行走機(jī)構(gòu).2.驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(xtng)3.控制系統(tǒng)共十八頁(yè)4.3.3工業(yè)(gngy)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軸系和自由度（略講）1.工業(yè)(gngy)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軸系（1）直角坐標(biāo)型操作機(jī)（2）圓柱坐標(biāo)型操作機(jī)（3）球坐標(biāo)型操作機(jī)（4）關(guān)節(jié)坐標(biāo)型操作機(jī)共十八頁(yè)2.工業(yè)機(jī)器人的自由度定義:所謂機(jī)器人的自由度是指確定一個(gè)機(jī)器人操作機(jī)位置時(shí)所需的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)(yndng)參數(shù)的數(shù)目,它是表示機(jī)器人動(dòng)作靈活度的參數(shù)。自由度越多，機(jī)器人可以完成的動(dòng)作越復(fù)雜，通用性越強(qiáng)，應(yīng)用范圍也越廣，但相應(yīng)帶來(lái)的技術(shù)難度也越大。一般情況下，通用機(jī)器人有36個(gè)自由度。共十八頁(yè)4.3.4

6、工業(yè)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)(q dn)和控制1.工業(yè)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(xtng) 2.機(jī)器人的控制系統(tǒng)共十八頁(yè)4.3.5 工業(yè)(gngy)機(jī)器人的應(yīng)用1.單機(jī)形式的應(yīng)用2.在制造(zhzo)系統(tǒng)中的應(yīng)用共十八頁(yè)中國(guó)機(jī)器人的現(xiàn)狀以及(yj)發(fā)展前景（補(bǔ)充）“2014年將成為 中國(guó)工業(yè)機(jī)器人元年”2014年03月13日06:45 來(lái)源：東方早報(bào) 作者：李躍群 楊漾3月11日，在工業(yè)機(jī)器人制造商德國(guó)庫(kù)卡的上海新工廠開(kāi)幕儀式上，庫(kù)卡集團(tuán)首席執(zhí)行官Till Reuter對(duì)早報(bào)記者稱(chēng)，中國(guó)目前已是全球第二大機(jī)器人市場(chǎng)，在汽車(chē)機(jī)器人領(lǐng)域需求尤其強(qiáng)勁。除汽車(chē)行業(yè)之外，機(jī)床加工、建筑、計(jì)算機(jī)、通信等正成為機(jī)器人新的需求增

7、長(zhǎng)點(diǎn)。“庫(kù)卡在中國(guó)機(jī)器人市場(chǎng)占有20%的份額，去年的銷(xiāo)售規(guī)模大約為3000個(gè)，今年這個(gè)數(shù)字會(huì)更高?！盩ill Reuter稱(chēng)，2014年庫(kù)卡的手持訂單量已經(jīng)超過(guò)過(guò)去幾年的總和，未來(lái)上海生產(chǎn)基地的年產(chǎn)能將達(dá)到5000臺(tái)。據(jù)Till Reuter介紹，目前庫(kù)卡有50%的業(yè)務(wù)來(lái)自于汽車(chē)行業(yè)的應(yīng)用，但更值得注意的是另外50%來(lái)自其他領(lǐng)域的應(yīng)用。在機(jī)床加工、鑄造、塑料、3C（計(jì)算機(jī)、通信、電子）、物流等行業(yè)，智能機(jī)器人的應(yīng)用份額正呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。當(dāng)天，庫(kù)卡機(jī)器人（上海）有限公司首席執(zhí)行官孔兵表示，中國(guó)機(jī)器人市場(chǎng)正以每年10%15%的速度快速增長(zhǎng)，庫(kù)卡專(zhuān)門(mén)針對(duì)中國(guó)市場(chǎng)研發(fā)的KR51400型機(jī)器人未來(lái)將更多地

8、在中國(guó)生產(chǎn)，并在中國(guó)以及整個(gè)亞太市場(chǎng)銷(xiāo)售。德國(guó)庫(kù)卡（KUKA）是工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的“四大家族”之一，其他三家是瑞士ABB、日本的發(fā)那科和安川電機(jī)。近年來(lái)，“四大家族”紛紛加速在中國(guó)設(shè)立分公司或投資建廠，目前它們占據(jù)的中國(guó)市場(chǎng)比重高達(dá)60%70%。中國(guó)目前較低的機(jī)器人密度（每萬(wàn)名工人所擁有的工業(yè)機(jī)器人數(shù)量）為該市場(chǎng)發(fā)展帶來(lái)想象空間。目前，在韓國(guó)、日本、德國(guó)等機(jī)器人使用比較普遍的國(guó)家，這一數(shù)量為250-350臺(tái)，在美國(guó)、意大利、中國(guó)臺(tái)灣，這一數(shù)量為150臺(tái)左右，而中國(guó)大陸每萬(wàn)名工人擁有機(jī)器人只有21臺(tái)，和發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)相差8-10倍，距離全球55臺(tái)的平均水平也存在較大差距。對(duì)于使用機(jī)器人的成本，孔兵

9、曾算過(guò)這樣一筆經(jīng)濟(jì)賬：“在上海，一個(gè)工人年成本約6萬(wàn)元。兩個(gè)人工，三班不停，就是6個(gè)人工，一年成本約36萬(wàn)元，再加上醫(yī)保等，以三年投資回報(bào)(hubo)期計(jì)算，要100多萬(wàn)元，完全可以買(mǎi)機(jī)器人?！贝饲?，代工企業(yè)富士康公司宣布啟動(dòng)“百萬(wàn)機(jī)器人戰(zhàn)略”，主要目的就是為了控制成本。上海機(jī)器人產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)徐建國(guó)表示，“從政策導(dǎo)向上看，中國(guó)政府正在大力推進(jìn)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展，加快產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級(jí)，機(jī)器人是較為受益的產(chǎn)業(yè)?！边M(jìn)入2014年以來(lái)，受產(chǎn)業(yè)發(fā)展利好政策影響，智能機(jī)器人板塊一路走俏。業(yè)界認(rèn)為，2014年將成為中國(guó)工業(yè)機(jī)器人元年。申銀萬(wàn)國(guó)投資有限責(zé)任公司總經(jīng)理馬龍官此前曾表示，“在未來(lái)10年，這是一個(gè)看不到

10、天花板的行業(yè)?！睋?jù)國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)（IFR）統(tǒng)計(jì)，2005-2012年全球工業(yè)機(jī)器人的年均銷(xiāo)售增長(zhǎng)率為9%，同期中國(guó)工業(yè)機(jī)器人的年均銷(xiāo)售增長(zhǎng)率達(dá)到25%；2014年中國(guó)將成為全球最大的機(jī)器人市場(chǎng)；到2015年，中國(guó)國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人年供應(yīng)量將超過(guò)2萬(wàn)臺(tái)，保有量將超過(guò)13萬(wàn)臺(tái)。 共十八頁(yè)共十八頁(yè)章節(jié)(zhngji)總結(jié)工業(yè)機(jī)器人的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：通用性強(qiáng)、工作效率高、速度快、穩(wěn)定可靠、重復(fù)精度高，可以工作長(zhǎng)達(dá)10-15年，自動(dòng)化水平極高以其特有的良性結(jié)構(gòu)和柔性控制方式，從而具有傳統(tǒng)機(jī)械無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)缺點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)控制復(fù)雜，需要專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員維護(hù)(wih)與保養(yǎng)，保養(yǎng)費(fèi)用高，造價(jià)高共十八頁(yè)The End !Powered/Made by SteveAndy共十八頁(yè)內(nèi)容摘要4.3 工業(yè)機(jī)器人技術(shù)。工業(yè)機(jī)器人是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人是自動(dòng)執(zhí)行工作的機(jī)器裝置，是靠自身動(dòng)力和控制能力來(lái)實(shí)現(xiàn)各種功能的一種機(jī)器。(4)工業(yè)機(jī)器技術(shù)涉及的學(xué)科相當(dāng)廣泛，歸納起來(lái)是機(jī)械學(xué)和微電子學(xué)的結(jié)合-機(jī)電一體。當(dāng)前，對(duì)全球機(jī)器人