機器人基礎知識培訓課件

【5A文】機器人基礎知識培訓【5A文】機器人基礎知識培訓1機器人定義機器人定義2機器人的發(fā)展歷程及趨勢20世紀60年代，世界上第一臺工業(yè)機器人在美國誕生，開創(chuàng)了工業(yè)化的新紀元。機器人技術(shù)的發(fā)展標志著一個國家的高科技水平和工業(yè)化自動程度。因此，日本歐美等國家政府紛紛耗資去實施與機器人相關(guān)的戰(zhàn)略計劃，許多著名的大學和公司都成立了機器人研究機構(gòu)。如今，機器人技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，在軍事、社會生產(chǎn)、醫(yī)療、服務等領域得到廣泛運用。機器人的發(fā)展歷程及趨勢20世紀60年代，世界上第一臺工業(yè)機器31954年美國戴沃爾最早提出了工業(yè)機器人的概念，并申請了專利。該專利的要點是借助伺服技術(shù)控制機器人的關(guān)節(jié)，利用人手對機器人進行動作示教，機器人能實現(xiàn)動作的記錄和再現(xiàn)。這就是所謂的示教再現(xiàn)機器人?，F(xiàn)有的機器人差不多都采用這種控制方式。作為機器人產(chǎn)品最早的實用機型（示教再現(xiàn)）是1962年美國AMF公司推出的“VERSTRAN”和UNIMATION公司推出的“UNIMATE”。這些工業(yè)機器人的控制方式與數(shù)控機床大致相似，但外形特征迥異，主要由類似人的手和臂組成。1965年，MIT的Roborts演示了第一個具有視覺傳感器的、能識別與定位簡單積木的機器人系統(tǒng)。1967年日本成立了人工手研究會（現(xiàn)改名為仿生機構(gòu)研究會），同年召開了日本首屆機器人學術(shù)會。機器人基礎知識培訓課件41970年在美國召開了第一屆國際工業(yè)機器人學術(shù)會議。1970年以后，機器人的研究得到迅速廣泛的普及。1973年，辛辛那提·米拉克隆公司的理查德·豪恩制造了第一臺由小型計算機控制的工業(yè)機器人，它是液壓驅(qū)動的，能提升的有效負載達45公斤。到了1980年，工業(yè)機器人才真正在日本普及，故稱該年為“機器人元年”。隨后，工業(yè)機器人在日本得到了巨大發(fā)展，日本也因此而贏得了“機器人王國的美稱”。1970年在美國召開了第一屆國際工業(yè)機器人學術(shù)會議。19705半個世紀以來，機器人主要經(jīng)歷了三個發(fā)展階段：

第一代：示教再現(xiàn)型機器人該種機器人沒有裝備任何傳感器，對環(huán)境無感知能力，智能按照人類編寫的固化程序工作。世界上第一臺機器人即屬此類。第二代：感覺型機器人此種機器人擁有簡單的傳感器，可以感知外部參數(shù)變化，有部分適應外部環(huán)境的能力。即可以根據(jù)外部環(huán)境的不同改變工作內(nèi)容。

第三代：智能機器人這種智能機器人可以認識周圍環(huán)境和自身狀態(tài)，并能進行分析和判斷，然后采取相應的策略完成任務。目前這種機器人大部分還是用于軍事領域。半個世紀以來，機器人主要經(jīng)歷了三個發(fā)展階段：61、軟硬結(jié)合2、虛實結(jié)合3、人機融合機器人發(fā)展的三大趨勢1、軟硬結(jié)合2、虛實結(jié)合3、人機融合機器人發(fā)展的三大趨勢71.軟硬融合機器人軟件更重要，因為人工智能技術(shù)體現(xiàn)在軟件上，數(shù)字化車間的軌跡規(guī)劃、車間布局、自動化上料都需要軟硬件相結(jié)合，只開發(fā)硬件還不夠，還需要大量的軟件開發(fā)人員。因此，現(xiàn)在做智能制造，既要懂機械，又要懂信息技術(shù)，尤其是機器人的控制技術(shù)。2.虛實結(jié)合機器人不是孤立的，通過大量仿真、虛擬現(xiàn)實，把虛擬現(xiàn)實與車間實際加工過程有機結(jié)合起來。3.人機融合人、機器和機器人如何有機融合？這值得業(yè)界深入思考。1.軟硬融合2.虛實結(jié)合3.人機融合8機器人三大原則第一條：機器人不得危害人類。此外，不可因為疏忽危險的存在而使人類受害。第二條：機器人必須服從人類的命令，但命令違反第一條內(nèi)容時，則不在此限。第三條：在不違反第一條和第二條的情況下，機器人必須保護自己。機器人三大原則第一條：機器人不得危害人類。此外，不可因為疏忽9機器人的分類B、娛樂機器人A、工業(yè)機器人C、家庭機器人D、競賽機器人E、軍用機器人機器人的分類B、娛樂機器人A、工業(yè)機器人C、家庭機器人D、競10工業(yè)機器人我國工業(yè)機器人這幾年發(fā)展很快，隨著人口紅利的逐漸下降，企業(yè)用工成本不斷上漲，工業(yè)機器人正逐步走進公眾的視野。將工業(yè)機械手臂安裝在工廠生產(chǎn)線，可提高產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量，而且對保障人身安全，改善勞動環(huán)境，減輕勞動強度，提高勞動生產(chǎn)率，節(jié)約原材料消耗以及降低生產(chǎn)成本，有著十分重要的意義。隨著近幾年一直嚴峻的招工難問題，以及工廠老板一直頭痛的勞資糾紛，安裝工業(yè)機器人無疑是一個很好的解決方法。工業(yè)機器人我國工業(yè)機器人這幾年發(fā)展很快，隨著人口紅利的逐漸下11機器人基礎知識培訓課件12娛樂機器人故名思議，就是用機器人作為娛樂用途。機器人的形態(tài)也多種多樣，有人形機器人、仿生機器人（仿動物），還有各種各樣可愛卡通造型的機器人。讓機器人達到娛樂效果，吸引觀眾眼球，外形設計是非常重要的，設計一款外形可愛/酷炫的機器人，能留住90%觀眾的眼球！當然，機器人的功能也必須足夠滿足觀眾的要求，從功能上來區(qū)分，娛樂機器人可以歸類為：舞蹈機器人、迎賓機器人、運動機器人等。娛樂機器人故名思議，就是用機器人作為娛樂用途。機器人的形態(tài)也13機器人基礎知識培訓課件14家庭機器人

家用機器人是為人類服務的特種機器人，主要從事家庭服務，維護、保養(yǎng)、修理、運輸、清洗、監(jiān)護等工作。現(xiàn)代生活節(jié)奏快，很多家長都忙于工作。在家里搞衛(wèi)生，教孩子做功課，為家里陽臺上的花草淋水，這些本來家長們?nèi)粘Ｐ枰龅氖虑?，都只能等到晚上下班回去再做，做完一天忙碌的工作，回家還要打理家常，做父母都不容易。家庭機器人家用機器人是為人類服務的特種機器人，主要從事家庭15機器人基礎知識培訓課件16

競賽機器人目前最大型的機器人競賽是機器人世界杯。機器人世界杯(RoboCup)是一個國際合作項目，為促進人工智能、機器人和相關(guān)領域。它為人工智能機器人研究提供了廣泛的技術(shù)標準問題，能夠被綜合和檢驗。該機器人項目的最終目標是到2050年，開發(fā)完全自主仿人機器人隊，能贏得對人類足球世界冠軍隊。為了真正作為一個團隊進行機器人足球比賽，必須包含各種技術(shù)，包括：智能體自主設計、多智能體協(xié)作、策略獲娶實時推理、機器人和傳感器融合。

競賽機器人目前最大型的機器人競賽是機器人世界杯。機器人世界17機器人基礎知識培訓課件18軍用機器人顧名思義，就是軍事用途機器人，主要用于偵察、運輸、指揮、戰(zhàn)斗、后勤保障等。軍用機器人可分為3大類：地面機器人、水下機器人、空間機器人。地面機器人主要是指智能或遙控的輪式和履帶式車輛。通過遠程監(jiān)控，使機器人獨立完成危險任務，如拆彈。軍用機器人顧名思義，就是軍事用途機器人，主要用于偵察、運輸、19機器人基礎知識培訓課件20工業(yè)機器人主要講述工業(yè)機器人主要21工業(yè)機器人一、工業(yè)機器人的定義二、工業(yè)機器人的發(fā)展方向三、工業(yè)機器人的組成四、工業(yè)機器人的特點五、工業(yè)機器人的分類六、工業(yè)機器人的運動軸七、工業(yè)機器人坐標系的種類工業(yè)機器人一、工業(yè)機器人的定義二、工業(yè)機器人的發(fā)展方向三22一、定義工業(yè)機器人是面向工業(yè)領域的多關(guān)節(jié)機械手或多自由度的機器裝置，它能自動執(zhí)行工作，是靠自身動力和控制能力來實現(xiàn)各種功能的一種機器。它可以接受人類指揮，也可以按照預先編排的程序運行，現(xiàn)代的工業(yè)機器人還可以根據(jù)人工智能技術(shù)制定的原則綱領行動。一、定義工業(yè)機器人是面向工業(yè)領域的多關(guān)節(jié)機械手或多自由度的機23二、發(fā)展方向要想跟上未來工業(yè)發(fā)展，工業(yè)機器人技術(shù)是先進制造技術(shù)的代表。首要任務是提高工業(yè)機器人的智能化技術(shù)。智能化技術(shù)可以提高機器人的工作能力和使用性能。智能化技術(shù)的發(fā)展將推動著機器人技術(shù)的進步，未來智能化水平將標志著機器人的水平，雖然目前還有很多問題需要解決，但隨著科學技術(shù)的進步，會逐漸改進發(fā)展。未來的智能化方向不會改變，并且會將機器人產(chǎn)品拓展到更多行業(yè)，形成完備的系統(tǒng)?，F(xiàn)今我國人工利息不時上升的大環(huán)境下，工業(yè)機器人必將迅速發(fā)展，逐漸成為工廠自動化生產(chǎn)線的主要發(fā)展形式。二、發(fā)展方向要想跟上未來工業(yè)發(fā)展，工業(yè)機器人技術(shù)是先進制造技24三、組成1、執(zhí)行機構(gòu)2、機械本體3、控制系統(tǒng)4、檢測系統(tǒng)三、組成1、執(zhí)行機構(gòu)25組成部分關(guān)系圖組成部分關(guān)系圖261、執(zhí)行機構(gòu)1、執(zhí)行機構(gòu)272、機械本體2、機械本體283、控制系統(tǒng)3、控制系統(tǒng)294、檢測系統(tǒng)4、檢測系統(tǒng)30四、特點1、通用性2、柔軟性3、準確性4、自動性四、特點1、通用性31五、工業(yè)機器人的分類1）按自動化功能層次分為專用機器人、通用機器人、示教再現(xiàn)機器人、智能機器人；2）按驅(qū)動方式分類可分為氣壓傳動機器人、電氣傳動機器人、液壓傳動機器人以及復合傳動機器人；3）按聯(lián)接方式分可分為串聯(lián)機器人和并聯(lián)機器人。由于串聯(lián)、并聯(lián)機器人在結(jié)構(gòu)及性能特點上的對偶關(guān)系，因此它們之間在應用上不是替代關(guān)系而是互補關(guān)系，它們各自都有其特殊的應用領域。同時也可以將這兩種結(jié)構(gòu)有機地結(jié)合起來，以便充分發(fā)揮它們各自的優(yōu)點，以此來擴大機器人的應用范圍。五、工業(yè)機器人的分類1）按自動化功能層次分為專用機器人、通用32六、機器人運動軸通常機器人運動軸按其功能可劃分為機器人軸、基座軸和工裝軸，基座軸和工裝軸統(tǒng)稱外部軸。六、機器人運動軸通常機器人運動軸按其功能可劃分為機器人軸、33A1、A2和A3三軸（軸1、軸2和軸3）稱為基本軸或主軸，用以保證末端執(zhí)行器達到工作空間的任意位置。A4、A5和A6三軸（軸4、軸5和軸6）稱為腕部軸或次軸，用以返回實現(xiàn)末端執(zhí)行器的任意空間姿態(tài)。A1、A2和A3三軸（軸1、軸2和軸3）34七、機器人坐標系的種類目前，大部分商用工業(yè)機器人系統(tǒng)中，均可使用關(guān)節(jié)坐標系、直角坐標系、工具坐標系和用戶坐標系，而工具坐標系和用戶坐標系同屬于直角坐標系范疇。TCP為機器人系統(tǒng)控制點，出廠是默認位于最后一個運動軸或安裝法蘭的返回中心，安裝工具后TCP點將發(fā)生改變。七、機器人坐標系的種類目前，大部分商用工業(yè)機器人系統(tǒng)中，均可351.工業(yè)機器人關(guān)節(jié)坐標系關(guān)節(jié)坐標系是設定在工業(yè)機器人關(guān)節(jié)中的坐標系。關(guān)節(jié)坐標系中工業(yè)機器人的位置和姿態(tài)，以各關(guān)節(jié)底座側(cè)的關(guān)節(jié)坐標系為基準而確定。J1:0°J2:0°J3:0°J4:0°J5:0°J6:0°1.工業(yè)機器人關(guān)節(jié)坐標系關(guān)節(jié)坐標系是設定在工業(yè)機器人關(guān)節(jié)中362.工業(yè)機器人直角坐標系直角坐標系中的工業(yè)機器人的位置和姿態(tài)，通過從空間上的直角坐標系原點到工具側(cè)的直角坐標系原點（工具中心點）的坐標值x、y、z和空間上的直角坐標系的相對X軸、Y軸、Z軸周圍的工具側(cè)的直角坐標系的回轉(zhuǎn)角w、p、r予以定義。2.工業(yè)機器人直角坐標系直角坐標系中的工業(yè)機器人的位置和姿373.工業(yè)機器人世界坐標系世界坐標系是被固定在空間上的標準直角坐標系，其被固定在由工業(yè)機器人事先確定的位置。用戶坐標系是基于該坐標系而設定的。它用于位置數(shù)據(jù)的示教和執(zhí)行。有關(guān)各工業(yè)機器人（R系列/M系列/ARCMate/LRMate）的世界坐標系原點位置的大致標準為：①頂?shù)醢惭b工業(yè)機器人、M-710iC以外：在J1軸上水平移動J2軸而交叉的位置。②頂?shù)醢惭b工業(yè)機器人、M-710iC：J1軸處于0位時，離開J4軸最近的J1軸上的點。3.工業(yè)機器人世界坐標系世界坐標系是被固定在空間上的標準直384.工業(yè)機器人工具坐標系這是用來定義工具中心點（TCP）的位置和工具姿態(tài)的坐標系。工具坐標系必須事先進行設定。在沒有定義的時候，將由默認工具坐標系來替代該坐標系。4.工業(yè)機器人工具坐標系這是用來定義工具中心點（TCP）的395.工業(yè)機器人用戶坐標系這是用戶對每個作業(yè)空間進行定義的直角坐標系。它用于位置寄存器的示教和執(zhí)行、位置補償指令的執(zhí)行等。在沒有定義的時候，將由世界坐標系來替代該坐標系。5.工業(yè)機器人用戶坐標系這是用戶對每個作業(yè)空間進行定義的直40機器人在關(guān)節(jié)坐標系下的動作是單軸運動，而在直角坐標系下則是多軸聯(lián)動。除關(guān)節(jié)坐標系以外，其他坐標系均可實現(xiàn)控制點不變動作（只改變工具姿態(tài)而不改變TCP位置）在進行機器人TCP標定時經(jīng)常用到。機器人在關(guān)節(jié)坐標系下的動作是單軸運動，而在直角坐標系下則是多41工業(yè)機器人示教器示教盒是一個用來注冊和存儲機械運動或處理記憶的設備，該設備是由電子系統(tǒng)或計算機系統(tǒng)執(zhí)行的。該名詞適用于可編程機器人。工業(yè)機器人示教器示教盒是一個用來注冊和存儲機械運動或處理記憶42舉例說明舉例說明43移動機器人（AGV）移動機器人（AGV）是工業(yè)機器人的一種類型，它由計算機控制，具有移動、自動導航、多傳感器控制、網(wǎng)絡交互等功能，它可廣泛應用于機械、電子、紡織、卷煙、醫(yī)療、食品、造紙等行業(yè)的柔性搬運、傳輸?shù)裙δ埽灿糜谧詣踊Ⅲw倉庫、柔性加工系統(tǒng)、柔性裝配系統(tǒng)（以AGV作為活動裝配平臺）；同時可在車站、機場、郵局的物品分撿中作為運輸工具。國際物流技術(shù)發(fā)展的新趨勢之一，而移動機器人是其中的核心技術(shù)和設備，是用現(xiàn)代物流技術(shù)配合、支撐、改造、提升傳統(tǒng)生產(chǎn)線，實現(xiàn)點對點自動存取的高架箱儲、作業(yè)和搬運相結(jié)合，實現(xiàn)精細化、柔性化、信息化，縮短物流流程，降低物料損耗，減少占地面積，降低建設投資等的高新技術(shù)和裝備。移動機器人（AGV）移動機器人（AGV）是工業(yè)機器人的一種類44機器人基礎知識培訓課件45點焊機器人焊接機器人具有性能穩(wěn)定、工作空間大、運動速度快和負荷能力強等焊接機器人。特點，焊接質(zhì)量明顯優(yōu)于人工焊接，大大提高了點焊作業(yè)的生產(chǎn)率。點焊機器人主要用于汽車整車的焊接工作，生產(chǎn)過程由各大汽車主機廠負責完成。國際工業(yè)機器人企業(yè)憑借與各大汽車企業(yè)的長期合作關(guān)系，向各大型汽車生產(chǎn)企業(yè)提供各類點焊機器人單元產(chǎn)品并以焊接機器人與整車生產(chǎn)線配套形式進入中國，在該領域占據(jù)市場主導地位。點焊機器人焊接機器人具有性能穩(wěn)定、工作空間大、運動速度快和負46點焊機器人操作流程1.確保水電氣齊全，并且保證安全門、光柵的報警解除2.在機器人手動狀態(tài)下，將機器人光標移到報警欄，并按下全部確認，確認焊接使能是開的（示教盒屏幕左下角藍色按鈕不是打叉狀態(tài)）。3.在機器人示教盒上選擇輸入/輸出界面，檢查機器人的工作中、工作完成信號是否復位，若未復位，將其復位；然后將機器人示教盒上的狀態(tài)選擇開關(guān)打到自動擋，示教盒上的程序指針將指向CELL主程序{若示教盒上的程序指針沒有指向CELL主程序，需將機器人示教盒上的狀態(tài)選擇開關(guān)打到手動擋，然后到R1文件夾中選擇cell程序（按回車鍵選擇），再將機器人示教盒上的狀態(tài)選擇開關(guān)打到自動擋}，機器人切換到自動運行狀態(tài)。點焊機器人操作流程1.確保水電氣齊全，并且保證安全門、光柵47點焊機器人操作流程4.按下主操作臺的報警復位按鈕，將手動/維修/自動選擇開關(guān)撥到自動位置。5.確認示教盒上的程序指針是否指向CELL主程序。6.接通伺服電源：按下操作盒上的伺服上電按鈕，使變位機伺服電源同時接通，相應的綠色伺服電源燈亮，并保證報警復位的紅燈熄滅，若沒熄滅，則按幾下此報警復位按鈕；然后按下啟動按鈕（2s），相應的指示燈同時點亮，工作站便進入自動運行工作狀態(tài)。點焊機器人操作流程4.按下主操作臺的報警復位按鈕，將手動/48簡單的問題處理1.若機器人因故停止，將機器人和操作盒都打到手動，然后按一兩下操作盒上的報警復位，再將機器人光標移到報警欄，并按下全部確認，將報警復位掉，然后將示教盒打到自動，然后重復上述第6步。2.若電極頭掉了，待其他機器人工作完成后，將示教盒和操作臺都打到手動T1模式，若方便安裝，則按好后重新啟動機器人即可（按一兩下操作盒上的報警復位，再將機器人光標移到報警欄，并按下全部確認，將報警復位掉，然后將示教盒打到自動，然后重復上述第6步）。簡單的問題處理1.若機器人因故停止，將機器人和操作盒都打到49點焊機器人點焊50弧焊機器人弧焊機器人主要應用于各類汽車零部件的焊接生產(chǎn)。在該領域，國際大型工業(yè)機器人生產(chǎn)企業(yè)主要以向成套裝備供應商提供單元產(chǎn)品為主。

弧焊機器人弧焊機器人主要應用于各類汽車零部件的焊接生產(chǎn)。在該51弧焊機器人系統(tǒng)組成一般的弧焊機器人是由示教盒、控制盤、機器人本體及自動送絲裝置、焊接電源等部分組成?？梢栽谟嬎銠C的控制下實現(xiàn)連續(xù)軌跡控制和點位控制。還可以利用直線插補和圓弧插補功能焊接由直線及圓弧所組成的空間焊縫?；『笝C器人主要有熔化極焊接作業(yè)和非熔化極焊接作業(yè)兩種類型，具有可長期進行焊接作業(yè)、保證焊接作業(yè)的高生產(chǎn)率、高質(zhì)量和高穩(wěn)定性等特點。弧焊機器人系統(tǒng)組成一般的弧焊機器人是由示教盒、控制盤、機器人52關(guān)鍵技術(shù)包括：(1)弧焊機器人系統(tǒng)優(yōu)化集成技術(shù)：弧焊機器人采用交流伺服驅(qū)動技術(shù)以及高精度、高剛性的RV減速機和諧波減速器，具有良好的低速穩(wěn)定性和高速動態(tài)響應，并可實現(xiàn)免維護功能。(2)協(xié)調(diào)控制技術(shù)：控制多機器人及變位機協(xié)調(diào)運動，既能保持焊槍和工件的相對姿態(tài)以滿足焊接工藝的要求，又能避免焊槍和工件的碰撞。(3)精確焊縫軌跡跟蹤技術(shù)：結(jié)合激光傳感器和視覺傳感器離線工作方式的優(yōu)點，采用激光傳感器實現(xiàn)焊接過程中的焊縫跟蹤，提升焊接機器人對復雜工件進行焊接的柔性和適應性，結(jié)合視覺傳感器離線觀察獲得焊縫跟蹤的殘余偏差，基于偏差統(tǒng)計獲得補償數(shù)據(jù)并進行機器人運動軌跡的修正，在各種工況下都能獲得最佳的焊接質(zhì)量。關(guān)鍵技術(shù)包括：53

弧焊機器人

54激光加工機器人激光加工機器人是將機器人技術(shù)應用于激光加工中，通過高精度工業(yè)機器人實現(xiàn)更加柔性的激光加工作業(yè)。本系統(tǒng)通過示教盒進行在線操作，也可通過離線方式進行編程。該系統(tǒng)通過對加工工件的自動檢測，產(chǎn)生加工件的模型，繼而生成加工曲線，也可以利用CAD數(shù)據(jù)直接加工?？捎糜诠ぜ募す獗砻嫣幚?、打孔、焊接和模具修復等。激光加工機器人激光加工機器人是將機器人技術(shù)應用于激光加工中，55關(guān)鍵技術(shù)包括：(1)激光加工機器人結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計技術(shù)：采用大范圍框架式本體結(jié)構(gòu)，在增大作業(yè)范圍的同時，保證機器人精度；(2)機器人系統(tǒng)的誤差補償技術(shù)：針對一體化加工機器人工作空間大，精度高等要求，并結(jié)合其結(jié)構(gòu)特點，采取非模型方法與基于模型方法相結(jié)合的混合機器人補償方法，完成了幾何參數(shù)誤差和非幾何參數(shù)誤差的補償。(3)高精度機器人檢測技術(shù)：將三坐標測量技術(shù)和機器人技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)了機器人高精度在線測量。(4)激光加工機器人專用語言實現(xiàn)技術(shù)：根據(jù)激光加工及機器人作業(yè)特點，完成激光加工機器人專用語言。(5)網(wǎng)絡通訊和離線編程技術(shù)：具有串口、CAN等網(wǎng)絡通訊功能，實現(xiàn)對機器人生產(chǎn)線的監(jiān)控和管理；并實現(xiàn)上位機對機器人的離線編程控制。關(guān)鍵技術(shù)包括：56機器人基礎知識培訓課件57真空機器人真空機器人是一種在真空環(huán)境下工作的機器人，主要應用于半導體工業(yè)中，實現(xiàn)晶圓在真空腔室內(nèi)的傳輸。真空機械手難進口、受限制、用量大、通用性強，其成為制約了半導體裝備整機的研發(fā)進度和整機產(chǎn)品競爭力的關(guān)鍵部件。而且國外對中國買家嚴加審查，歸屬于禁運產(chǎn)品目錄，真空機械手已成為嚴重制約我國半導體設備整機裝備制造的“卡脖子”問題。直驅(qū)型真空機器人技術(shù)屬于原始創(chuàng)新技術(shù)。真空機器人真空機器人是一種在真空環(huán)境下工作的機器人，主要應用58關(guān)鍵技術(shù)包括：(1)真空機器人新構(gòu)型設計技術(shù)：通過結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化設計，避開國際專利，設計新構(gòu)型滿足真空機器人對剛度和伸縮比的要求；(2)大間隙真空直驅(qū)電機技術(shù)：涉及大間隙真空直接驅(qū)動電機和高潔凈直驅(qū)電機開展電機理論分析、結(jié)構(gòu)設計、制作工藝、電機材料表面處理、低速大轉(zhuǎn)矩控制、小型多軸驅(qū)動器等方面。(3)真空環(huán)境下的多軸精密軸系的設計。采用軸在軸中的設計方法，減小軸之間的不同心以及慣量不對稱的問題。(4)動態(tài)軌跡修正技術(shù)：通過傳感器信息和機器人運動信息的融合，檢測出晶圓與手指之間基準位置之間的偏移，通過動態(tài)修正運動軌跡，保證機器人準確地將晶圓從真空腔室中的一個工位傳送到另一個工位。(5)符合SEMI標準的真空機器人語言：根據(jù)真空機器人搬運要求、機器人作業(yè)特點及SEMI標準，完成真空機器人專用語言。(6)可靠性系統(tǒng)工程技術(shù)：在IC制造中，設備故障會帶來巨大的損失。根據(jù)半導體設備對MCBF的高要求，對各個部件的可靠性進行測試、評價和控制，提高機械手各個部件的可靠性，從而保證機械手滿足IC制造的高要求。關(guān)鍵技術(shù)包括：59機器人基礎知識培訓課件60潔凈機器人潔凈機器人是一種在潔凈環(huán)境中使用的工業(yè)機器人。隨著生產(chǎn)技術(shù)水平潔凈機器人不斷提高，其對生產(chǎn)環(huán)境的要求也日益苛刻，很多現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)都要求在潔凈環(huán)境進行，潔凈機器人是潔凈環(huán)境下生產(chǎn)需要的關(guān)鍵設備。潔凈機器人潔凈機器人是一種在潔凈環(huán)境中使用的工業(yè)機器人。隨著61關(guān)鍵技術(shù)包括：(1)潔凈潤滑技術(shù)：通過采用負壓抑塵結(jié)構(gòu)和非揮發(fā)性潤滑脂，實現(xiàn)對環(huán)境無顆粒污染，滿足潔凈要求。(2)高速平穩(wěn)控制技術(shù)：通過軌跡優(yōu)化和提高關(guān)節(jié)伺服性能，實現(xiàn)潔凈搬運的平穩(wěn)性。(3)控制器的小型化技術(shù)：根據(jù)潔凈室建造和運營成本高，通過控制器小型化技術(shù)減小潔凈機器人的占用空間。(4)晶圓檢測技術(shù)：通過光學傳感器，能夠通過機器人的掃描，獲得卡匣中晶圓有無缺片、傾斜等信息。關(guān)鍵技術(shù)包括：62機器人基礎知識培訓課件63十大工業(yè)機器人品牌十大工業(yè)機器人品牌64

發(fā)那科（FANUC）FANUC（發(fā)那科）是日本一家專門研究數(shù)控系統(tǒng)的公司，成立于1956年。是世界上最大的專業(yè)數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家，占據(jù)了全球70%的市場份額。FANUC1959年首先推出了電液步進電機，在后來的若干年中逐步發(fā)展并完善了以硬件為主的開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。進入70年代，微電子技術(shù)、功率電子技術(shù)，尤其是計算技術(shù)得到了飛速發(fā)展，F(xiàn)ANUC公司毅然舍棄了使其發(fā)家的電液步進電機數(shù)控產(chǎn)品，一方面從GETTES公司引進直流伺服電機制造技術(shù)。發(fā)那科（FANUC）FANUC（發(fā)那科）是日本一家專門研究65

2008年6月，F(xiàn)ANUC成為世界第一個突破20萬臺機器人的廠家；2011年，F(xiàn)ANUC全球機器人裝機量已超25萬臺，市場份額穩(wěn)居第一。2008年6月，F(xiàn)ANUC成為世界第一個突破20萬臺機器人66

庫卡（KUKA）庫卡（KUKA）及其德國母公司是世界工業(yè)機器人和自動控制系統(tǒng)領域的頂尖制造商，它于1898年在德國奧格斯堡成立，當時稱“克勒與克納皮赫奧格斯堡（KellerundKnappichAugsburg）”。公司的名字KUKA，就是KellerundKnappichAugsburg的四個首字母組合。在1995年KUKA公司分為KUKA機器人公司和KUKA庫卡焊接設備有限公司（即現(xiàn)在的KUKA制造系統(tǒng)），2011年3月中國公司更名為：庫卡機器人（上海）有限公司。

KUKA產(chǎn)品廣泛應用于汽車、冶金、食品和塑料成形等行業(yè)。KUKA機器人公司在全球擁有20多個子公司，其中大部分是銷售和服務中心。KUKA在全球的運營點有：美國，墨西哥，巴西，日本，韓國，臺灣，印度和歐洲各國。庫卡（KUKA）庫卡（KUKA）及其德國母公司是世界工業(yè)67

1973KUKA研發(fā)其第一臺工業(yè)機器人，即名為FAMULUS。這是世界上第一臺機電驅(qū)動的6軸機器人。KUKA的機器人產(chǎn)品最通用的應用范圍包括工廠焊接、操作、碼垛、包裝、加工或其它自動化作業(yè)，同時還適用于醫(yī)院，比如腦外科及放射造影。1973KUKA研發(fā)其第一臺工業(yè)機器人，即名為FAMULU68那智不二越那智不二越公司是1928年在日本成立的，并在2003年建立了那智不二越（上海）貿(mào)易有限公司?，F(xiàn)在，該公司屬于那智不二越在中國的一個銷售機構(gòu)。目前那智不二越在中國擁有兩間軸承廠，一間精密刀具修磨工廠，一間焊接工廠，日后還將計劃不斷擴大產(chǎn)業(yè)基地。那智不二越是從原材料產(chǎn)品到機床的全方位綜合制造型企業(yè)。有機械加工、工業(yè)機器人、功能零部件等豐富的產(chǎn)品，應用的領域也十分廣泛，例如航天工業(yè)，軌道交通、汽車制造、機加工等。那智不二越那智不二越公司是1928年在日本成立的，并在20069

目前，那智不二越在中國機器人銷售市場占公司全球售額的15%。那智不二越著眼全球，從歐美市場擴展到中國市場，下一步將開發(fā)東南亞市場，比如印度市場，是公司未來比較重視的一個市場區(qū)域。目前，那智不二越在中國機器人銷售市場占公司全球售額的15%70川崎機器人川崎機器人（天津）有限公司是由川崎重工業(yè)株式會社100%投資，并于2006年8月正式在中國天津經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)注冊成立，主要負責川崎重工生產(chǎn)的工業(yè)機器人在中國境內(nèi)的銷售、售后服務（機器人的保養(yǎng)、維護、維修等）、技術(shù)支持等相關(guān)工作。川崎機器人川崎機器人（天津）有限公司是由川崎重工業(yè)株式會社71川崎機器人在物流生產(chǎn)線上提供了多種多樣的機器人產(chǎn)品，在飲料、食品、肥料、太陽能、煉瓦等各種領域中都有非?？捎^的銷量。川崎的碼垛搬運等機器人種類繁多，針對客戶工場的不同狀況和不同需求提供最適合的機器人、最專業(yè)的售后服務和最先進的技術(shù)支持。川崎機器人在物流生產(chǎn)線上提供了多種多樣的機器人產(chǎn)品，在飲料、72ABB機器人1988年創(chuàng)立于歐洲的ABB公司于1994年進入中國，1995年成立ABB中國有限公司。2005年起，ABB機器人的生產(chǎn)、研發(fā)、工程中心都開始轉(zhuǎn)移到中國，可見國際機器人巨頭對中國市場的重視。目前，中國已經(jīng)成為ABB全球第一大市場。

2011年ABB集團銷售額達380億美元，其中在華銷售額達51億美元，同比增長了21%。近年來，國際上一些先進的機器人企業(yè)瞄準了中國龐大的市場需求，大舉進入中國。ABB機器人1988年創(chuàng)立于歐洲的ABB公司于1994年進入73

目前，ABB機器人產(chǎn)品和解決方案已廣泛應用于汽車制造、食品飲料、計算機和消費電子等眾多行業(yè)的焊接、裝配、搬運、噴涂、精加工、包裝和碼垛等不同作業(yè)環(huán)節(jié)，幫助客戶大大提高其生產(chǎn)率。目前，ABB機器人產(chǎn)品和解決方案已廣泛應用于汽車制造、食品74史陶比爾史陶比爾集團制造生產(chǎn)精密機械電子產(chǎn)品：紡織機械、工業(yè)接頭和工業(yè)機器人，公司員工人數(shù)達3000多人，年營業(yè)額超過十億瑞士法郎。公司于1892年創(chuàng)建在瑞士蘇黎世湖畔的Horgen市。今天，史陶比爾發(fā)展成為一個跨國公司，總部位于瑞士的Pfä；ffikon市。自1982年開始，史陶比爾將其先進的機械制造技術(shù)應用到工業(yè)機器人領域，并憑借其卓越的技術(shù)服務使史陶比爾工業(yè)機器人迅速成為全球范圍的領先者之一。史陶比爾史陶比爾集團制造生產(chǎn)精密機械電子產(chǎn)品：紡織機械、工75到目前為止，史陶比爾開發(fā)出系列齊全的機器人，包括SCARA四軸機器人、六軸機器人、應用于注塑、噴涂、凈室、機床等環(huán)境的特殊機器人、控制器和軟件等。而無論您選用的是哪一種類型的機器人，都是由統(tǒng)一的平臺控制的，它包括：同一類別的CS8控制器，一種機器人編程語言和一套Windows®；；環(huán)境的PC軟件包，簡潔的史陶比爾設計能夠滿足您最專業(yè)的需求。到目前為止，史陶比爾開發(fā)出系列齊全的機器人，包括SCARA四76

柯馬早在1978年，柯馬便率先研發(fā)并制造了第一臺機器人，取名為POLARHYDRAULIC機器人。在之后的幾十年當中，柯馬以其不斷創(chuàng)新的技術(shù)，成為了機器人自動化集成解決方案的佼佼者。柯馬公司研發(fā)出的全系列機器人產(chǎn)品，負載范圍最小可至6公斤，最大可達800公斤。柯馬最新一代SMART系列機器人是針對點焊，弧焊，搬運，壓機自動連線，鑄造，涂膠，組裝和切割的SMART自動化應用方案的技術(shù)核心。其“中空腕”機器人NJ4在點焊領域更是具有無以倫比的技術(shù)優(yōu)勢。柯馬早在1978年，柯馬便率先研發(fā)并制造了第一臺機器人，取77

SmartNJ4系列機器人全面覆蓋第四代產(chǎn)品的基本特征，因為采用新的動力學結(jié)構(gòu)設計，減輕機器人重量和尺寸，在獲得更好表現(xiàn)的同時，降低了周期時間和能量消耗，降低運營成本的同時產(chǎn)品性能又有了很大的提高。柯馬SmartNJ4系列機器人的很多特性都能夠給客戶耳目一新的感覺。SmartNJ4系列機器人全面覆蓋第四代產(chǎn)品的基本特征，因78

愛普生機器人(機械手)愛普生機器人(機械手)源于1982年精工手表的組裝線；2009年10月，愛普生機器人(機械手)正式在中國成立服務中心和營銷總部，該部門隸屬于愛普生（中國）有限公司，全面負責中國大陸地區(qū)愛普生工業(yè)機器人(機械手)產(chǎn)品的市場推廣、銷售、技術(shù)支持和售后服務。新地區(qū)總部成立后，首先對中國大陸愛普生機械手的市場價格進行了重新定位，使得愛普生機器人(機械手)產(chǎn)品更加符合中國大陸地區(qū)先進制造企業(yè)的實際需求。愛普生機器人(機械手)愛普生機器人(機械手)源于1982年79目前，在中國地區(qū)推廣的產(chǎn)品主要以4軸工業(yè)機器人(機械手)、6軸工業(yè)機器人(機械手)為主，同時提供業(yè)內(nèi)通用的工業(yè)機器人(機械手)附件。目前，在中國地區(qū)推廣的產(chǎn)品主要以4軸工業(yè)機器人(機械手)、80

日本安川（Yaskawa）

日本安川（Yaskawa）工業(yè)機器人一直獲得用戶的青睞。安川在斯洛文尼亞Ribnica開設了新的機器人中心。該中心在2013年之前為歐洲中心。安川將德國的生產(chǎn)線轉(zhuǎn)移至斯洛文尼亞，并與當?shù)氐腗otomanRobotec和Ristro合作。上述兩家當?shù)仄髽I(yè)已更名為YaskawaSlovenia和YaskawaRistro。YaskawaRistro計劃滿足歐洲對合成機器人需求的60%，并在2013年前成為歐洲機器人外圍產(chǎn)品的頂尖企業(yè)。合成機器人用于汽車工業(yè)、金屬加工業(yè)、食品生產(chǎn)業(yè)和制藥業(yè)。日本安川（Yaskawa）81截至2017年3月，公司的機器人累計出售臺數(shù)已突破800萬臺，活躍在從日本國內(nèi)到世界各國的焊接、搬運、裝配、噴涂以及放置在無塵室內(nèi)的液晶顯示器、等離子顯示器和半導體制造的搬運搬送等各種各樣的產(chǎn)業(yè)領域中。截至2017年3月，公司的機器人累計出售臺數(shù)已突破800萬82

新松機器人新松機器人自動化股份有限公司（以下簡稱“新松公司”），是以機器人及自動化技術(shù)為核心，致力于數(shù)字化高端裝備制造的高技術(shù)企業(yè)，在工業(yè)機器人、智能物流、自動化成套裝備、潔凈裝備、激光技術(shù)裝備、軌道交通、節(jié)能環(huán)保裝備、能源裝備、特種裝備及智能服務機器人等領域呈產(chǎn)業(yè)群組化發(fā)展。現(xiàn)已成為中國最大的機器人產(chǎn)業(yè)化基地。在杭州投資建設的新松南方研究創(chuàng)新中心及產(chǎn)業(yè)化基地將重點發(fā)展激光自動化裝備和潔凈機器人。新松機器人新松機器人自動化股份有限公司（以下簡稱“新松83公司業(yè)務應用范圍較廣。公司以工業(yè)機器人技術(shù)為核心，形成了大型自動化成套裝備與多種產(chǎn)品類別，廣泛應用于汽車整車及汽車零部件、工程機械、軌道交通、低壓電器、電力、IC裝備、軍工、煙草、金融、醫(yī)藥、冶金及印刷出版等行業(yè)。公司業(yè)務應用范圍較廣。公司以工業(yè)機器人技術(shù)為核心，形成了大型84謝謝觀看！再見！謝謝觀看！85【5A文】機器人基礎知識培訓【5A文】機器人基礎知識培訓86機器人定義機器人定義87機器人的發(fā)展歷程及趨勢20世紀60年代，世界上第一臺工業(yè)機器人在美國誕生，開創(chuàng)了工業(yè)化的新紀元。機器人技術(shù)的發(fā)展標志著一個國家的高科技水平和工業(yè)化自動程度。因此，日本歐美等國家政府紛紛耗資去實施與機器人相關(guān)的戰(zhàn)略計劃，許多著名的大學和公司都成立了機器人研究機構(gòu)。如今，機器人技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，在軍事、社會生產(chǎn)、醫(yī)療、服務等領域得到廣泛運用。機器人的發(fā)展歷程及趨勢20世紀60年代，世界上第一臺工業(yè)機器881954年美國戴沃爾最早提出了工業(yè)機器人的概念，并申請了專利。該專利的要點是借助伺服技術(shù)控制機器人的關(guān)節(jié)，利用人手對機器人進行動作示教，機器人能實現(xiàn)動作的記錄和再現(xiàn)。這就是所謂的示教再現(xiàn)機器人?，F(xiàn)有的機器人差不多都采用這種控制方式。作為機器人產(chǎn)品最早的實用機型（示教再現(xiàn)）是1962年美國AMF公司推出的“VERSTRAN”和UNIMATION公司推出的“UNIMATE”。這些工業(yè)機器人的控制方式與數(shù)控機床大致相似，但外形特征迥異，主要由類似人的手和臂組成。1965年，MIT的Roborts演示了第一個具有視覺傳感器的、能識別與定位簡單積木的機器人系統(tǒng)。1967年日本成立了人工手研究會（現(xiàn)改名為仿生機構(gòu)研究會），同年召開了日本首屆機器人學術(shù)會。機器人基礎知識培訓課件891970年在美國召開了第一屆國際工業(yè)機器人學術(shù)會議。1970年以后，機器人的研究得到迅速廣泛的普及。1973年，辛辛那提·米拉克隆公司的理查德·豪恩制造了第一臺由小型計算機控制的工業(yè)機器人，它是液壓驅(qū)動的，能提升的有效負載達45公斤。到了1980年，工業(yè)機器人才真正在日本普及，故稱該年為“機器人元年”。隨后，工業(yè)機器人在日本得到了巨大發(fā)展，日本也因此而贏得了“機器人王國的美稱”。1970年在美國召開了第一屆國際工業(yè)機器人學術(shù)會議。197090半個世紀以來，機器人主要經(jīng)歷了三個發(fā)展階段：

第一代：示教再現(xiàn)型機器人該種機器人沒有裝備任何傳感器，對環(huán)境無感知能力，智能按照人類編寫的固化程序工作。世界上第一臺機器人即屬此類。第二代：感覺型機器人此種機器人擁有簡單的傳感器，可以感知外部參數(shù)變化，有部分適應外部環(huán)境的能力。即可以根據(jù)外部環(huán)境的不同改變工作內(nèi)容。

第三代：智能機器人這種智能機器人可以認識周圍環(huán)境和自身狀態(tài)，并能進行分析和判斷，然后采取相應的策略完成任務。目前這種機器人大部分還是用于軍事領域。半個世紀以來，機器人主要經(jīng)歷了三個發(fā)展階段：911、軟硬結(jié)合2、虛實結(jié)合3、人機融合機器人發(fā)展的三大趨勢1、軟硬結(jié)合2、虛實結(jié)合3、人機融合機器人發(fā)展的三大趨勢921.軟硬融合機器人軟件更重要，因為人工智能技術(shù)體現(xiàn)在軟件上，數(shù)字化車間的軌跡規(guī)劃、車間布局、自動化上料都需要軟硬件相結(jié)合，只開發(fā)硬件還不夠，還需要大量的軟件開發(fā)人員。因此，現(xiàn)在做智能制造，既要懂機械，又要懂信息技術(shù)，尤其是機器人的控制技術(shù)。2.虛實結(jié)合機器人不是孤立的，通過大量仿真、虛擬現(xiàn)實，把虛擬現(xiàn)實與車間實際加工過程有機結(jié)合起來。3.人機融合人、機器和機器人如何有機融合？這值得業(yè)界深入思考。1.軟硬融合2.虛實結(jié)合3.人機融合93機器人三大原則第一條：機器人不得危害人類。此外，不可因為疏忽危險的存在而使人類受害。第二條：機器人必須服從人類的命令，但命令違反第一條內(nèi)容時，則不在此限。第三條：在不違反第一條和第二條的情況下，機器人必須保護自己。機器人三大原則第一條：機器人不得危害人類。此外，不可因為疏忽94機器人的分類B、娛樂機器人A、工業(yè)機器人C、家庭機器人D、競賽機器人E、軍用機器人機器人的分類B、娛樂機器人A、工業(yè)機器人C、家庭機器人D、競95工業(yè)機器人我國工業(yè)機器人這幾年發(fā)展很快，隨著人口紅利的逐漸下降，企業(yè)用工成本不斷上漲，工業(yè)機器人正逐步走進公眾的視野。將工業(yè)機械手臂安裝在工廠生產(chǎn)線，可提高產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量，而且對保障人身安全，改善勞動環(huán)境，減輕勞動強度，提高勞動生產(chǎn)率，節(jié)約原材料消耗以及降低生產(chǎn)成本，有著十分重要的意義。隨著近幾年一直嚴峻的招工難問題，以及工廠老板一直頭痛的勞資糾紛，安裝工業(yè)機器人無疑是一個很好的解決方法。工業(yè)機器人我國工業(yè)機器人這幾年發(fā)展很快，隨著人口紅利的逐漸下96機器人基礎知識培訓課件97娛樂機器人故名思議，就是用機器人作為娛樂用途。機器人的形態(tài)也多種多樣，有人形機器人、仿生機器人（仿動物），還有各種各樣可愛卡通造型的機器人。讓機器人達到娛樂效果，吸引觀眾眼球，外形設計是非常重要的，設計一款外形可愛/酷炫的機器人，能留住90%觀眾的眼球！當然，機器人的功能也必須足夠滿足觀眾的要求，從功能上來區(qū)分，娛樂機器人可以歸類為：舞蹈機器人、迎賓機器人、運動機器人等。娛樂機器人故名思議，就是用機器人作為娛樂用途。機器人的形態(tài)也98機器人基礎知識培訓課件99家庭機器人

家用機器人是為人類服務的特種機器人，主要從事家庭服務，維護、保養(yǎng)、修理、運輸、清洗、監(jiān)護等工作?，F(xiàn)代生活節(jié)奏快，很多家長都忙于工作。在家里搞衛(wèi)生，教孩子做功課，為家里陽臺上的花草淋水，這些本來家長們?nèi)粘Ｐ枰龅氖虑?，都只能等到晚上下班回去再做，做完一天忙碌的工作，回家還要打理家常，做父母都不容易。家庭機器人家用機器人是為人類服務的特種機器人，主要從事家庭100機器人基礎知識培訓課件101

競賽機器人目前最大型的機器人競賽是機器人世界杯。機器人世界杯(RoboCup)是一個國際合作項目，為促進人工智能、機器人和相關(guān)領域。它為人工智能機器人研究提供了廣泛的技術(shù)標準問題，能夠被綜合和檢驗。該機器人項目的最終目標是到2050年，開發(fā)完全自主仿人機器人隊，能贏得對人類足球世界冠軍隊。為了真正作為一個團隊進行機器人足球比賽，必須包含各種技術(shù)，包括：智能體自主設計、多智能體協(xié)作、策略獲娶實時推理、機器人和傳感器融合。

競賽機器人目前最大型的機器人競賽是機器人世界杯。機器人世界102機器人基礎知識培訓課件103軍用機器人顧名思義，就是軍事用途機器人，主要用于偵察、運輸、指揮、戰(zhàn)斗、后勤保障等。軍用機器人可分為3大類：地面機器人、水下機器人、空間機器人。地面機器人主要是指智能或遙控的輪式和履帶式車輛。通過遠程監(jiān)控，使機器人獨立完成危險任務，如拆彈。軍用機器人顧名思義，就是軍事用途機器人，主要用于偵察、運輸、104機器人基礎知識培訓課件105工業(yè)機器人主要講述工業(yè)機器人主要106工業(yè)機器人一、工業(yè)機器人的定義二、工業(yè)機器人的發(fā)展方向三、工業(yè)機器人的組成四、工業(yè)機器人的特點五、工業(yè)機器人的分類六、工業(yè)機器人的運動軸七、工業(yè)機器人坐標系的種類工業(yè)機器人一、工業(yè)機器人的定義二、工業(yè)機器人的發(fā)展方向三107一、定義工業(yè)機器人是面向工業(yè)領域的多關(guān)節(jié)機械手或多自由度的機器裝置，它能自動執(zhí)行工作，是靠自身動力和控制能力來實現(xiàn)各種功能的一種機器。它可以接受人類指揮，也可以按照預先編排的程序運行，現(xiàn)代的工業(yè)機器人還可以根據(jù)人工智能技術(shù)制定的原則綱領行動。一、定義工業(yè)機器人是面向工業(yè)領域的多關(guān)節(jié)機械手或多自由度的機108二、發(fā)展方向要想跟上未來工業(yè)發(fā)展，工業(yè)機器人技術(shù)是先進制造技術(shù)的代表。首要任務是提高工業(yè)機器人的智能化技術(shù)。智能化技術(shù)可以提高機器人的工作能力和使用性能。智能化技術(shù)的發(fā)展將推動著機器人技術(shù)的進步，未來智能化水平將標志著機器人的水平，雖然目前還有很多問題需要解決，但隨著科學技術(shù)的進步，會逐漸改進發(fā)展。未來的智能化方向不會改變，并且會將機器人產(chǎn)品拓展到更多行業(yè)，形成完備的系統(tǒng)?，F(xiàn)今我國人工利息不時上升的大環(huán)境下，工業(yè)機器人必將迅速發(fā)展，逐漸成為工廠自動化生產(chǎn)線的主要發(fā)展形式。二、發(fā)展方向要想跟上未來工業(yè)發(fā)展，工業(yè)機器人技術(shù)是先進制造技109三、組成1、執(zhí)行機構(gòu)2、機械本體3、控制系統(tǒng)4、檢測系統(tǒng)三、組成1、執(zhí)行機構(gòu)110組成部分關(guān)系圖組成部分關(guān)系圖1111、執(zhí)行機構(gòu)1、執(zhí)行機構(gòu)1122、機械本體2、機械本體1133、控制系統(tǒng)3、控制系統(tǒng)1144、檢測系統(tǒng)4、檢測系統(tǒng)115四、特點1、通用性2、柔軟性3、準確性4、自動性四、特點1、通用性116五、工業(yè)機器人的分類1）按自動化功能層次分為專用機器人、通用機器人、示教再現(xiàn)機器人、智能機器人；2）按驅(qū)動方式分類可分為氣壓傳動機器人、電氣傳動機器人、液壓傳動機器人以及復合傳動機器人；3）按聯(lián)接方式分可分為串聯(lián)機器人和并聯(lián)機器人。由于串聯(lián)、并聯(lián)機器人在結(jié)構(gòu)及性能特點上的對偶關(guān)系，因此它們之間在應用上不是替代關(guān)系而是互補關(guān)系，它們各自都有其特殊的應用領域。同時也可以將這兩種結(jié)構(gòu)有機地結(jié)合起來，以便充分發(fā)揮它們各自的優(yōu)點，以此來擴大機器人的應用范圍。五、工業(yè)機器人的分類1）按自動化功能層次分為專用機器人、通用117六、機器人運動軸通常機器人運動軸按其功能可劃分為機器人軸、基座軸和工裝軸，基座軸和工裝軸統(tǒng)稱外部軸。六、機器人運動軸通常機器人運動軸按其功能可劃分為機器人軸、118A1、A2和A3三軸（軸1、軸2和軸3）稱為基本軸或主軸，用以保證末端執(zhí)行器達到工作空間的任意位置。A4、A5和A6三軸（軸4、軸5和軸6）稱為腕部軸或次軸，用以返回實現(xiàn)末端執(zhí)行器的任意空間姿態(tài)。A1、A2和A3三軸（軸1、軸2和軸3）119七、機器人坐標系的種類目前，大部分商用工業(yè)機器人系統(tǒng)中，均可使用關(guān)節(jié)坐標系、直角坐標系、工具坐標系和用戶坐標系，而工具坐標系和用戶坐標系同屬于直角坐標系范疇。TCP為機器人系統(tǒng)控制點，出廠是默認位于最后一個運動軸或安裝法蘭的返回中心，安裝工具后TCP點將發(fā)生改變。七、機器人坐標系的種類目前，大部分商用工業(yè)機器人系統(tǒng)中，均可1201.工業(yè)機器人關(guān)節(jié)坐標系關(guān)節(jié)坐標系是設定在工業(yè)機器人關(guān)節(jié)中的坐標系。關(guān)節(jié)坐標系中工業(yè)機器人的位置和姿態(tài)，以各關(guān)節(jié)底座側(cè)的關(guān)節(jié)坐標系為基準而確定。J1:0°J2:0°J3:0°J4:0°J5:0°J6:0°1.工業(yè)機器人關(guān)節(jié)坐標系關(guān)節(jié)坐標系是設定在工業(yè)機器人關(guān)節(jié)中1212.工業(yè)機器人直角坐標系直角坐標系中的工業(yè)機器人的位置和姿態(tài)，通過從空間上的直角坐標系原點到工具側(cè)的直角坐標系原點（工具中心點）的坐標值x、y、z和空間上的直角坐標系的相對X軸、Y軸、Z軸周圍的工具側(cè)的直角坐標系的回轉(zhuǎn)角w、p、r予以定義。2.工業(yè)機器人直角坐標系直角坐標系中的工業(yè)機器人的位置和姿1223.工業(yè)機器人世界坐標系世界坐標系是被固定在空間上的標準直角坐標系，其被固定在由工業(yè)機器人事先確定的位置。用戶坐標系是基于該坐標系而設定的。它用于位置數(shù)據(jù)的示教和執(zhí)行。有關(guān)各工業(yè)機器人（R系列/M系列/ARCMate/LRMate）的世界坐標系原點位置的大致標準為：①頂?shù)醢惭b工業(yè)機器人、M-710iC以外：在J1軸上水平移動J2軸而交叉的位置。②頂?shù)醢惭b工業(yè)機器人、M-710iC：J1軸處于0位時，離開J4軸最近的J1軸上的點。3.工業(yè)機器人世界坐標系世界坐標系是被固定在空間上的標準直1234.工業(yè)機器人工具坐標系這是用來定義工具中心點（TCP）的位置和工具姿態(tài)的坐標系。工具坐標系必須事先進行設定。在沒有定義的時候，將由默認工具坐標系來替代該坐標系。4.工業(yè)機器人工具坐標系這是用來定義工具中心點（TCP）的1245.工業(yè)機器人用戶坐標系這是用戶對每個作業(yè)空間進行定義的直角坐標系。它用于位置寄存器的示教和執(zhí)行、位置補償指令的執(zhí)行等。在沒有定義的時候，將由世界坐標系來替代該坐標系。5.工業(yè)機器人用戶坐標系這是用戶對每個作業(yè)空間進行定義的直125機器人在關(guān)節(jié)坐標系下的動作是單軸運動，而在直角坐標系下則是多軸聯(lián)動。除關(guān)節(jié)坐標系以外，其他坐標系均可實現(xiàn)控制點不變動作（只改變工具姿態(tài)而不改變TCP位置）在進行機器人TCP標定時經(jīng)常用到。機器人在關(guān)節(jié)坐標系下的動作是單軸運動，而在直角坐標系下則是多126工業(yè)機器人示教器示教盒是一個用來注冊和存儲機械運動或處理記憶的設備，該設備是由電子系統(tǒng)或計算機系統(tǒng)執(zhí)行的。該名詞適用于可編程機器人。工業(yè)機器人示教器示教盒是一個用來注冊和存儲機械運動或處理記憶127舉例說明舉例說明128移動機器人（AGV）移動機器人（AGV）是工業(yè)機器人的一種類型，它由計算機控制，具有移動、自動導航、多傳感器控制、網(wǎng)絡交互等功能，它可廣泛應用于機械、電子、紡織、卷煙、醫(yī)療、食品、造紙等行業(yè)的柔性搬運、傳輸?shù)裙δ?，也用于自動化立體倉庫、柔性加工系統(tǒng)、柔性裝配系統(tǒng)（以AGV作為活動裝配平臺）；同時可在車站、機場、郵局的物品分撿中作為運輸工具。國際物流技術(shù)發(fā)展的新趨勢之一，而移動機器人是其中的核心技術(shù)和設備，是用現(xiàn)代物流技術(shù)配合、支撐、改造、提升傳統(tǒng)生產(chǎn)線，實現(xiàn)點對點自動存取的高架箱儲、作業(yè)和搬運相結(jié)合，實現(xiàn)精細化、柔性化、信息化，縮短物流流程，降低物料損耗，減少占地面積，降低建設投資等的高新技術(shù)和裝備。移動機器人（AGV）移動機器人（AGV）是工業(yè)機器人的一種類129機器人基礎知識培訓課件130點焊機器人焊接機器人具有性能穩(wěn)定、工作空間大、運動速度快和負荷能力強等焊接機器人。特點，焊接質(zhì)量明顯優(yōu)于人工焊接，大大提高了點焊作業(yè)的生產(chǎn)率。點焊機器人主要用于汽車整車的焊接工作，生產(chǎn)過程由各大汽車主機廠負責完成。國際工業(yè)機器人企業(yè)憑借與各大汽車企業(yè)的長期合作關(guān)系，向各大型汽車生產(chǎn)企業(yè)提供各類點焊機器人單元產(chǎn)品并以焊接機器人與整車生產(chǎn)線配套形式進入中國，在該領域占據(jù)市場主導地位。點焊機器人焊接機器人具有性能穩(wěn)定、工作空間大、運動速度快和負131點焊機器人操作流程1.確保水電氣齊全，并且保證安全門、光柵的報警解除2.在機器人手動狀態(tài)下，將機器人光標移到報警欄，并按下全部確認，確認焊接使能是開的（示教盒屏幕左下角藍色按鈕不是打叉狀態(tài)）。3.在機器人示教盒上選擇輸入/輸出界面，檢查機器人的工作中、工作完成信號是否復位，若未復位，將其復位；然后將機器人示教盒上的狀態(tài)選擇開關(guān)打到自動擋，示教盒上的程序指針將指向CELL主程序{若示教盒上的程序指針沒有指向CELL主程序，需將機器人示教盒上的狀態(tài)選擇開關(guān)打到手動擋，然后到R1文件夾中選擇cell程序（按回車鍵選擇），再將機器人示教盒上的狀態(tài)選擇開關(guān)打到自動擋}，機器人切換到自動運行狀態(tài)。點焊機器人操作流程1.確保水電氣齊全，并且保證安全門、光柵132點焊機器人操作流程4.按下主操作臺的報警復位按鈕，將手動/維修/自動選擇開關(guān)撥到自動位置。5.確認示教盒上的程序指針是否指向CELL主程序。6.接通伺服電源：按下操作盒上的伺服上電按鈕，使變位機伺服電源同時接通，相應的綠色伺服電源燈亮，并保證報警復位的紅燈熄滅，若沒熄滅，則按幾下此報警復位按鈕；然后按下啟動按鈕（2s），相應的指示燈同時點亮，工作站便進入自動運行工作狀態(tài)。點焊機器人操作流程4.按下主操作臺的報警復位按鈕，將手動/133簡單的問題處理1.若機器人因故停止，將機器人和操作盒都打到手動，然后按一兩下操作盒上的報警復位，再將機器人光標移到報警欄，并按下全部確認，將報警復位掉，然后將示教盒打到自動，然后重復上述第6步。2.若電極頭掉了，待其他機器人工作完成后，將示教盒和操作臺都打到手動T1模式，若方便安裝，則按好后重新啟動機器人即可（按一兩下操作盒上的報警復位，再將機器人光標移到報警欄，并按下全部確認，將報警復位掉，然后將示教盒打到自動，然后重復上述第6步）。簡單的問題處理1.若機器人因故停止，將機器人和操作盒都打到134點焊機器人點焊135弧焊機器人弧焊機器人主要應用于各類汽車零部件的焊接生產(chǎn)。在該領域，國際大型工業(yè)機器人生產(chǎn)企業(yè)主要以向成套裝備供應商提供單元產(chǎn)品為主。

弧焊機器人弧焊機器人主要應用于各類汽車零部件的焊接生產(chǎn)。在該136弧焊機器人系統(tǒng)組成一般的弧焊機器人是由示教盒、控制盤、機器人本體及自動送絲裝置、焊接電源等部分組成。可以在計算機的控制下實現(xiàn)連續(xù)軌跡控制和點位控制。還可以利用直線插補和圓弧插補功能焊接由直線及圓弧所組成的空間焊縫。弧焊機器人主要有熔化極焊接作業(yè)和非熔化極焊接作業(yè)兩種類型，具有可長期進行焊接作業(yè)、保證焊接作業(yè)的高生產(chǎn)率、高質(zhì)量和高穩(wěn)定性等特點。弧焊機器人系統(tǒng)組成一般的弧焊機器人是由示教盒、控制盤、機器人137關(guān)鍵技術(shù)包括：(1)弧焊機器人系統(tǒng)優(yōu)化集成技術(shù)：弧焊機器人采用交流伺服驅(qū)動技術(shù)以及高精度、高剛性的RV減速機和諧波減速器，具有良好的低速穩(wěn)定性和高速動態(tài)響應，并可實現(xiàn)免維護功能。(2)協(xié)調(diào)控制技術(shù)：控制多機器人及變位機協(xié)調(diào)運動，既能保持焊槍和工件的相對姿態(tài)以滿足焊接工藝的要求，又能避免焊槍和工件的碰撞。(3)精確焊縫軌跡跟蹤技術(shù)：結(jié)合激光傳感器和視覺傳感器離線工作方式的優(yōu)點，采用激光傳感器實現(xiàn)焊接過程中的焊縫跟蹤，提升焊接機器人對復雜工件進行焊接的柔性和適應性，結(jié)合視覺傳感器離線觀察獲得焊縫跟蹤的殘余偏差，基于偏差統(tǒng)計獲得補償數(shù)據(jù)并進行機器人運動軌跡的修正，在各種工況下都能獲得最佳的焊接質(zhì)量。關(guān)鍵技術(shù)包括：138

弧焊機器人

139激光加工機器人激光加工機器人是將機器人技術(shù)應用于激光加工中，通過高精度工業(yè)機器人實現(xiàn)更加柔性的激光加工作業(yè)。本系統(tǒng)通過示教盒進行在線操作，也可通過離線方式進行編程。該系統(tǒng)通過對加工工件的自動檢測，產(chǎn)生加工件的模型，繼而生成加工曲線，也可以利用CAD數(shù)據(jù)直接加工。可用于工件的激光表面處理、打孔、焊接和模具修復等。激光加工機器人激光加工機器人是將機器人技術(shù)應用于激光加工中，140關(guān)鍵技術(shù)包括：(1)激光加工機器人結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計技術(shù)：采用大范圍框架式本體結(jié)構(gòu)，在增大作業(yè)范圍的同時，保證機器人精度；(2)機器人系統(tǒng)的誤差補償技術(shù)：針對一體化加工機器人工作空間大，精度高等要求，并結(jié)合其結(jié)構(gòu)特點，采取非模型方法與基于模型方法相結(jié)合的混合機器人補償方法，完成了幾何參數(shù)誤差和非幾何參數(shù)誤差的補償。(3)高精度機器人檢測技術(shù)：將三坐標測量技術(shù)和機器人技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)了機器人高精度在線測量。(4)激光加工機器人專用語言實現(xiàn)技術(shù)：根據(jù)激光加工及機器人作業(yè)特點，完成激光加工機器人專用語言。(5)網(wǎng)絡通訊和離線編程技術(shù)：具有串口、CAN等網(wǎng)絡通訊功能，實現(xiàn)對機器人生產(chǎn)線的監(jiān)控和管理；并實現(xiàn)上位機對機器人的離線編程控制。關(guān)鍵技術(shù)包括：141機器人基礎知識培訓課件142真空機器人真空機器人是一種在真空環(huán)境下工作的機器人，主要應用于半導體工業(yè)中，實現(xiàn)晶圓在真空腔室內(nèi)的傳輸。真空機械手難進口、受限制、用量大、通用性強，其成為制約了半導體裝備整機的研發(fā)進度和整機產(chǎn)品競爭力的關(guān)鍵部件。而且國外對中國買家嚴加審查，歸屬于禁運產(chǎn)品目錄，真空機械手已成為嚴重制約我國半導體設備整機裝備制造的“卡脖子”問題。直驅(qū)型真空機器人技術(shù)屬于原始創(chuàng)新技術(shù)。真空機器人真空機器人是一種在真空環(huán)境下工作的機器人，主要應用143關(guān)鍵技術(shù)包括：(1)真空機器人新構(gòu)型設計技術(shù)：通過結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化設計，避開國際專利，設計新構(gòu)型滿足真空機器人對剛度和伸縮比的要求；(2)大間隙真空直驅(qū)電機技術(shù)：涉及大間隙真空直接驅(qū)動電機和高潔凈直驅(qū)電機開展電機理論分析、結(jié)構(gòu)設計、制作工藝、電機材料表面處理、低速大轉(zhuǎn)矩控制、小型多軸驅(qū)動器等方面。(3)真空環(huán)境下的多軸精密軸系的設計。采用軸在軸中的設計方法，減小軸之間的不同心以及慣量不對稱的問題。(4)動態(tài)軌跡修正技術(shù)：通過傳感器信息和機器人運動信息的融合，檢測出晶圓與手指之間基準位置之間的偏移，通過動態(tài)修正運動軌跡，保證機器人準確地將晶圓從真空腔室中的一個工位傳送到另一個工位。(5)符合SEMI標準的真空機器人語言：根據(jù)真空機器人搬運要求、機器人作業(yè)特點及SEMI標準，完成真空機器人專用語言。(6)可靠性系統(tǒng)工程技術(shù)：在IC制造中，設備故障會帶來巨大的損失。根據(jù)半導體設備對MCBF的高要求，對各個部件的可靠性進行測試、評價和控制，提高機械手各個部件的可靠性，從而保證機械手滿足IC制造的高要求。關(guān)鍵技術(shù)包括：144機器人基礎知識培訓課件145潔凈機器人潔凈機器人是一種在潔凈環(huán)境中使用的工業(yè)機器人。隨著生產(chǎn)技術(shù)水平潔凈機器人不斷提高，其對生產(chǎn)環(huán)境的要求也日益苛刻，很多現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)都要求在潔凈環(huán)境進行，潔凈機器人是潔凈環(huán)境下生產(chǎn)需要的關(guān)鍵設備。潔凈機器人潔凈機器人是一種在潔凈環(huán)境中使用的工業(yè)機器人。隨著146關(guān)鍵技術(shù)包括：(1)潔凈潤滑技術(shù)：通過采用負壓抑塵結(jié)構(gòu)和非揮發(fā)性潤滑脂，實現(xiàn)對環(huán)境無顆粒污染，滿足潔凈要求。(2)高速平穩(wěn)控制技術(shù)：通過軌跡優(yōu)化和提高關(guān)節(jié)伺服性能，實現(xiàn)潔凈搬運的平穩(wěn)性。(3)控制器的小型化技術(shù)：根據(jù)潔凈室建造和運營成本高，通過控制器小型化技術(shù)減小潔凈機器人的占用空間。(4)晶圓檢測技術(shù)：通過光學傳感器，能夠通過機器人的掃描，獲得卡匣中晶圓有無缺片、傾斜等信息。關(guān)鍵技術(shù)包括：147機器人基礎知識培訓課件148十大工業(yè)機器人品牌十大工業(yè)機器人品牌149

發(fā)那科（FANUC）FANUC（發(fā)那科）是日本一家專門研究數(shù)控系統(tǒng)的公司，成立于1956年。是世界上最大的專業(yè)數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家，占據(jù)了全球70%的市場份額。FANUC1959年首先推出了電液步進電機，在后來的若干年中逐步發(fā)展并完善了以硬件為主的開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。進入70年代，微電子技術(shù)、功率電子技術(shù)，尤其是計算技術(shù)得到了飛速發(fā)展，F(xiàn)ANUC公司毅然舍棄了使其發(fā)家的電液步進電機數(shù)控產(chǎn)品，一方面從GETTES公司引進直流伺服電機制造技術(shù)。發(fā)那科（FANUC）FANUC（發(fā)那科）是日本一家專門研究150

2008年6月，F(xiàn)ANUC成為世界第一個突破20萬臺機器人的廠家；2011年，F(xiàn)ANUC全球機器人裝機量已超25萬臺，市場份額穩(wěn)居第一。2008年6月，F(xiàn)ANUC成為世界第一個突破20萬臺機器人151

庫卡（KUKA）庫卡（KUKA）及其德國母公司是世界工業(yè)機器人和自動控制系統(tǒng)領域的頂尖制造商，它于1898年在德國奧格斯堡成立，當時稱“克勒與克納皮赫奧格斯堡（KellerundKnappichAugsburg）”。公司的名字KUKA，就是KellerundKnappichAugsburg的四個首字母組合。在1995年KUKA公司分為KUKA機器人公司和KUKA庫卡焊接設備有限公司（即現(xiàn)在的KUKA制造系統(tǒng)），2011年3月中國公司更名為：庫卡機器人（上海）有限公司。

KUKA產(chǎn)品廣泛應用于汽車、冶金、食品和塑料成形等行業(yè)。KUKA機器人公司在全球擁有20多個子公司，其中大部分是銷售和服務中心。KUKA在全球的運營點有：美國，墨西哥，巴西，日本，韓國，臺灣，印度和歐洲各國。庫卡（KUKA）庫卡（KUKA）及其德國母公司是世界工業(yè)152

1973KUKA研發(fā)其第一臺工業(yè)機器人，即名為FAMULUS。這是世界上第一臺機電驅(qū)動的6軸機器人。KUKA的機器人產(chǎn)品最通用的應用范圍包括工廠焊接、操作、碼垛、包裝、加工或其它自動化作業(yè)，同時還適用于醫(yī)院，比如腦外科及放射造影。1973KUKA研發(fā)其第一臺工業(yè)機器人，即名為FAMULU153那智不二越那智不二越公司是1928年在日本成立的，并在2003年建立了那智不二越（上海）貿(mào)易有限公司?，F(xiàn)在，該公司屬于那智不二越在中國的一個銷售機構(gòu)。目前那智不二越在中國擁有兩間軸承廠，一間精密刀具修磨工廠，一間焊接工廠，日后還將計劃不斷擴大產(chǎn)業(yè)基地。那智不二越是從原材料產(chǎn)品到機床的全方位綜合制造型企業(yè)。有機械加工、工業(yè)機器人、功能零部件等豐富的產(chǎn)品，應用的領域也十分廣泛，例如航天工業(yè)，軌道交通、汽車制造、機加工等。那智不二越那智不二越公司是1928年在日本成立的，并在200154

目前，那智不二越在中國機器人銷售市場占公司全球售額的15%。那智不二越著眼全球，從歐美市場擴展到中國市場，下一步將開發(fā)東南亞市場，比如印度市場，是公司未來比較重視的一個市場區(qū)域。目前，那智不二越在中國機器人銷售市場占公司全球售額的15%155川崎機器人川崎機器人（天津）有限公司是由川崎重工業(yè)株式會社100%投資，并于2006年8月正式在中國天津經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)注冊成立，主要負責川崎重工生產(chǎn)的工業(yè)機器人在中國境內(nèi)的銷售、售后服務（機器人的保養(yǎng)、維護、維修等）、技術(shù)支持等相關(guān)工作。川崎機器人川崎機器人（天津）有限公司是由川崎重工業(yè)株式會社156川崎機器人在物流生產(chǎn)線上提供了多種多樣的機