認(rèn)識(shí)機(jī)器人課件

認(rèn)識(shí)機(jī)器人課件第一頁(yè)，共41頁(yè)。提綱一機(jī)器人的概念二機(jī)器人的發(fā)展三機(jī)器人的應(yīng)用四機(jī)器人的分類五工業(yè)機(jī)器人常用術(shù)語(yǔ)第二頁(yè)，共41頁(yè)。機(jī)器人概念什么是機(jī)器人？一般的理解：機(jī)器人是具有一些類似人的功能的機(jī)械電子裝置或者叫自動(dòng)化裝置，它是個(gè)機(jī)器。特點(diǎn)：有類人的功能。作業(yè)功能；感知功能；行走功能；能完成各種動(dòng)作.根據(jù)人的編程能自動(dòng)的工作。通過(guò)編程改變它的工作、動(dòng)作、工作的對(duì)象和工作的一些要求。是人造的機(jī)器或機(jī)械電子裝置，仍然是個(gè)機(jī)器機(jī)器人學(xué)是一門不斷發(fā)展的科學(xué)，上世紀(jì)60年代，可實(shí)用機(jī)械機(jī)器人被稱為工業(yè)機(jī)器人；上世紀(jì)80年代到現(xiàn)在，正越來(lái)越向智能化方向發(fā)展。因此，對(duì)機(jī)器人的定義也隨其發(fā)展而變化。第三頁(yè)，共41頁(yè)。機(jī)器人概念本田的ASIMO機(jī)器人

ASIMO百度百科詞條：ASIMOWIKIpetdia：本田ASIMO表演手勢(shì)第四頁(yè)，共41頁(yè)。機(jī)器人概念機(jī)器人的定義： 國(guó)際上對(duì)機(jī)器人的定義很多TheWebsterdictionary(Webster,1993):

“Anautomaticdevicethatperformsfunctionsnormallyascribedtohumansoramachineintheformofahuman.”一個(gè)自動(dòng)化設(shè)備，它能執(zhí)行通常由人執(zhí)行的任務(wù)；或一個(gè)人型的機(jī)器美國(guó)機(jī)器人學(xué)會(huì)（TheRobotInstituteofAmerica，1979):

“Areprogrammable,multifunctionalmanipulatordesignedtomovematerials,parts,tools,orspecializeddevicesthroughvariousprogrammedmotionsfortheperformanceofavarietyoftasks.”一個(gè)可再編程的多功能操作器，用來(lái)移動(dòng)材料、零部件、工具等；或一個(gè)通過(guò)編程用于完成各種任務(wù)的專用設(shè)備。ISO，1987：

工業(yè)機(jī)器人是一種具有自動(dòng)控制的操作和移動(dòng)功能，能完成各種作業(yè)的可編程操作機(jī)。第五頁(yè)，共41頁(yè)。機(jī)器人概念第六頁(yè)，共41頁(yè)。機(jī)器人概念A(yù)rticulated

weldingrobots

usedinafactory,atypeof

industrialrobot.APickandPlacerobotinafactory第七頁(yè)，共41頁(yè)。機(jī)器人概念性能強(qiáng)大美國(guó)軍用機(jī)器人展逆天戰(zhàn)力第八頁(yè)，共41頁(yè)。機(jī)器人概念從完整的更為深遠(yuǎn)的機(jī)器人定義來(lái)看，應(yīng)該更強(qiáng)調(diào)機(jī)器人智能，因此，機(jī)器人的定義是能夠感知環(huán)境，能夠有學(xué)習(xí)、情感和對(duì)外界一種邏輯判斷思維的機(jī)器。機(jī)器人是一種計(jì)算機(jī)控制的可以編程的自動(dòng)機(jī)械電子裝置，能感知環(huán)境，識(shí)別對(duì)象，理解指示命令，有記憶和學(xué)習(xí)功能，具有情感和邏輯判斷思維，能自身進(jìn)化，能計(jì)劃其操作程序來(lái)完成任務(wù)。第九頁(yè)，共41頁(yè)。提綱一機(jī)器人的概念二機(jī)器人的發(fā)展三機(jī)器人的應(yīng)用四機(jī)器人的分類五工業(yè)機(jī)器人常用術(shù)語(yǔ)第十頁(yè)，共41頁(yè)。機(jī)器人的發(fā)展簡(jiǎn)單說(shuō)，機(jī)器人有三個(gè)方面是我們必要去發(fā)展的理由：一個(gè)是機(jī)器人做人不愿意做的事，把人從有毒的、有害的、高溫的或危險(xiǎn)的，這樣的環(huán)境中解放出來(lái)，機(jī)器人可以做人做不好的活，比方說(shuō)在汽車生產(chǎn)線上工人天天拿著一百多公斤的焊鉗，一天焊幾千個(gè)點(diǎn)，做重復(fù)性的勞動(dòng)，一方面他很累，但是產(chǎn)品的質(zhì)量仍然很低；另一方面機(jī)器人做人做不了的活，這也是非常重要的機(jī)器人發(fā)展的一個(gè)理由，比方說(shuō)人們對(duì)太空的認(rèn)識(shí)，人上不去的時(shí)候，叫機(jī)器人上天，上月球，以及到海洋，進(jìn)入到人體的小機(jī)器人，以及在微觀環(huán)境下，對(duì)原子分子進(jìn)行搬遷的機(jī)器人，都是人們不可達(dá)的工作。上述方面的三個(gè)問(wèn)題，也就是說(shuō)機(jī)器人發(fā)展的三個(gè)理由。為什么要發(fā)展機(jī)器人？第十一頁(yè)，共41頁(yè)。機(jī)器人的發(fā)展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》。卡佩克在劇本中把捷克語(yǔ)“Robota”寫成了“Robot”，引起了大家的廣泛關(guān)注，被當(dāng)成了機(jī)器人一詞的起源。1950年，美國(guó)作家埃薩克·阿西莫夫在他的科幻小說(shuō)《I，Robot》中首次使用了“Robotics”，即“機(jī)器人學(xué)”。阿西莫夫提出了“機(jī)器人三原則”：1機(jī)器人不應(yīng)傷害人類,且在人類受到傷害時(shí)不可袖手旁觀；2機(jī)器人應(yīng)遵守人類的命令，與第一條違背的命令除外；3機(jī)器人應(yīng)能保護(hù)自己，與第一條相抵觸者除外。

機(jī)器人學(xué)術(shù)界一直將這三原則作為機(jī)器人開(kāi)發(fā)的準(zhǔn)則，阿西莫夫因此被稱為“機(jī)器人學(xué)之父”。第十二頁(yè)，共41頁(yè)。機(jī)器人的發(fā)展1954年，美國(guó)人G.Devol和J.Engleberger設(shè)計(jì)了一臺(tái)可編程的機(jī)器人并在1956年獲得美國(guó)專利1960年，Conder公司購(gòu)買專利并制造了樣機(jī)。1961年，Unimation公司（通用機(jī)械公司）成立，生產(chǎn)和銷售了第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器“Unimate”，即萬(wàn)能自動(dòng)之意。Engleberger被稱為“機(jī)器人之父”。

1962年，A.M.F.（機(jī)械與鑄造）公司，研制出一臺(tái)數(shù)控自動(dòng)通用機(jī)，取名“Versatran”，即多用途搬運(yùn)之意，并以“IndustrialRobot”為商品廣告投入市場(chǎng)。1967年，Unimation公司第一臺(tái)噴涂用機(jī)器人出口到日本川崎重工業(yè)公司。Unimates

機(jī)器人UnimatesWIKIpetdia：其他介紹：第十三頁(yè)，共41頁(yè)。機(jī)器人的發(fā)展1967年，Unimation公司第一臺(tái)噴涂用機(jī)器人出口到日本川崎重工業(yè)公司。1968年，第一臺(tái)智能機(jī)器人Shakey在斯坦福研究所誕生。

1972年，IBM公司開(kāi)發(fā)出直角坐標(biāo)機(jī)器人。

1973年，CincinnatiMilacron公司推出T3型機(jī)器人。

1978年，第一臺(tái)PUMA機(jī)器人在Unimation公司誕生。這標(biāo)志著工業(yè)機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)完全成熟。PUMA至今仍然工作在工廠第一線。

1982年，Westinghouse公司兼并Unimation公司，隨后又賣給了瑞士的Staubli公司。PUMA

機(jī)器人第十四頁(yè)，共41頁(yè)。機(jī)器人的發(fā)展1984年英格伯格再推機(jī)器人Helpmate，這種機(jī)器人能在醫(yī)院里為病人送飯、送藥、送郵件。同年，他還預(yù)言：“我要讓機(jī)器人擦地板，做飯，出去幫我洗車，檢查安全”。1998年丹麥樂(lè)高公司推出機(jī)器人(Mind-storms)套件，讓機(jī)器人制造變得跟搭積木一樣，相對(duì)簡(jiǎn)單又能任意拼裝，使機(jī)器人開(kāi)始走入個(gè)人世界。1999年日本索尼公司推出犬型機(jī)器人愛(ài)寶(AIBO)，當(dāng)即銷售一空，從此娛樂(lè)機(jī)器人成為目前機(jī)器人邁進(jìn)普通家庭的途徑之一。2002年丹麥iRobot公司推出了吸塵器機(jī)器人Roomba，它能避開(kāi)障礙，自動(dòng)設(shè)計(jì)行進(jìn)路線，還能在電量不足時(shí)，自動(dòng)駛向充電座。Roomba是目前世界上銷量最大、最商業(yè)化的家用機(jī)器人。2006年6月，微軟公司推出MicrosoftRoboticsStudio，機(jī)器人模塊化、平臺(tái)統(tǒng)一化的趨勢(shì)越來(lái)越明顯，比爾·蓋茨預(yù)言，家用機(jī)器人很快將席卷全球第十五頁(yè)，共41頁(yè)。機(jī)器人的發(fā)展主要機(jī)器人廠家日本：Motoman、OTC、Panasonic、FANUC等美國(guó)：Adept等歐洲：奧地利IGM、德國(guó)CLOOS、KUKA、瑞典ABB、瑞士Staubli、意大利Comau韓國(guó)：HYUNDAI沈陽(yáng)新松首鋼莫托曼上海ABBFANUC歐洲十大知名工業(yè)機(jī)器人企業(yè)盤點(diǎn)第十六頁(yè)，共41頁(yè)。機(jī)器人的發(fā)展第一代機(jī)器人，也叫示教再現(xiàn)型機(jī)器人，它是通過(guò)一個(gè)計(jì)算機(jī)，來(lái)控制一個(gè)多自由度的一個(gè)機(jī)械，通過(guò)示教存儲(chǔ)程序和信息，工作時(shí)把信息讀取出來(lái)，然后發(fā)出指令，機(jī)器人可以重復(fù)的根據(jù)人當(dāng)時(shí)示教的結(jié)果，再現(xiàn)出這種動(dòng)作，比方說(shuō)汽車的點(diǎn)焊機(jī)器人，它只要把這個(gè)點(diǎn)焊的過(guò)程示教完以后，它總是重復(fù)這樣一種工作，它對(duì)于外界的環(huán)境沒(méi)有感知，這個(gè)力操作力的大小，這個(gè)工件存在不存在，焊的好與壞，它并不知道，第一代機(jī)器人存在這種缺陷。在20世紀(jì)70年代后期，人們開(kāi)始研究第二代機(jī)器人，叫帶感覺(jué)的機(jī)器人，這種帶感覺(jué)的機(jī)器人是類似人在某種功能的感覺(jué)，比如說(shuō)力覺(jué)、觸覺(jué)、滑覺(jué)、視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和人進(jìn)行相類比，有了各種各樣的感覺(jué)，比方說(shuō)在機(jī)器人抓一個(gè)物體的時(shí)候，它實(shí)際上力的大小能感覺(jué)出來(lái)，它能夠通過(guò)視覺(jué)，能夠去感受和識(shí)別它的形狀、大小、顏色。抓一個(gè)雞蛋，它能通過(guò)一個(gè)觸覺(jué)，知道它的力的大小和滑動(dòng)的情況。第十七頁(yè)，共41頁(yè)。機(jī)器人的發(fā)展第三代機(jī)器人，是機(jī)器人學(xué)中一個(gè)理想的所追求的最高級(jí)的階段，叫智能機(jī)器人，只要告訴它做什么，不用告訴它怎么去做，它就能完成運(yùn)動(dòng)，感知思維和人機(jī)通訊的這種功能和機(jī)能，這個(gè)目前的發(fā)展還是相對(duì)的只是在局部有這種智能的概念和含義，但真正完整意義的這種智能機(jī)器人實(shí)際上并沒(méi)有存在，而只是隨著我們不斷的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，智能的概念越來(lái)越豐富，它內(nèi)涵越來(lái)越寬。第十八頁(yè)，共41頁(yè)。提綱一機(jī)器人的概念二機(jī)器人的發(fā)展三機(jī)器人的應(yīng)用四機(jī)器人的分類五工業(yè)機(jī)器人常用術(shù)語(yǔ)第十九頁(yè)，共41頁(yè)。機(jī)器人的應(yīng)用全系列點(diǎn)焊機(jī)器人，適用于汽車整車及零部件的點(diǎn)焊作業(yè)解決方案。工業(yè)點(diǎn)焊機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn)包括：穩(wěn)定和提高焊接質(zhì)量，保證其均一性；提高生產(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)境下長(zhǎng)期工作；降低對(duì)工人操作技術(shù)的要求；縮短產(chǎn)品改型換代的周期，減少相應(yīng)的投資設(shè)備；可實(shí)現(xiàn)批量產(chǎn)品焊接自動(dòng)化；節(jié)省地面空間；點(diǎn)焊系統(tǒng)第二十頁(yè)，共41頁(yè)。機(jī)器人的應(yīng)用各種規(guī)格的弧焊機(jī)器人，適用于汽車零部件行業(yè)及一般產(chǎn)業(yè)的需求。

工業(yè)弧焊機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn)包括：穩(wěn)定和提高焊接質(zhì)量，保證其均一性；提高生產(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)境下長(zhǎng)期工作；降低對(duì)工人操作技術(shù)的要求；縮短產(chǎn)品改型換代的周期，減少相應(yīng)的投資設(shè)備；可實(shí)現(xiàn)批量產(chǎn)品焊接自動(dòng)化；節(jié)省地面空間弧焊系統(tǒng)第二十一頁(yè)，共41頁(yè)。機(jī)器人的應(yīng)用采用機(jī)器人上下料在機(jī)床行業(yè)內(nèi)正在逐步大量使用，包括數(shù)控車床上下料機(jī)器人、數(shù)控沖床上下料機(jī)器人、數(shù)控加工中心上下料機(jī)器人等等。機(jī)床上下料機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn)包括：更大的靈活性，從固定的自動(dòng)化；通過(guò)機(jī)器人視覺(jué)減少到最小的錯(cuò)誤；具有高速性能的最大化吞吐量；超長(zhǎng)的系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間；

機(jī)器人上下料系統(tǒng)視頻：1）廣州數(shù)控工業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)車間自動(dòng)化加工車間2）KUKA工業(yè)機(jī)器人玻璃包邊3）ABB工業(yè)機(jī)器人IRB120協(xié)同裝配鼠標(biāo)視頻第二十二頁(yè)，共41頁(yè)。提綱一機(jī)器人的概念二機(jī)器人的發(fā)展三機(jī)器人的應(yīng)用四機(jī)器人的分類五工業(yè)機(jī)器人常用術(shù)語(yǔ)第二十三頁(yè)，共41頁(yè)。機(jī)器人的分類機(jī)器人的種類很多。可以按驅(qū)動(dòng)形式、用途、結(jié)構(gòu)和智能水平等觀點(diǎn)劃分

１、按驅(qū)動(dòng)形式氣壓驅(qū)動(dòng)

液壓驅(qū)動(dòng)

電驅(qū)動(dòng)

交流伺服驅(qū)動(dòng)

直流伺服驅(qū)動(dòng)

2、按用途劃分（1）工業(yè)機(jī)器人弧焊機(jī)器人點(diǎn)焊機(jī)器人搬運(yùn)機(jī)器人裝配機(jī)器人噴涂機(jī)器人拋光機(jī)器人第二十四頁(yè)，共41頁(yè)。機(jī)器人的分類20公斤點(diǎn)焊機(jī)器人點(diǎn)焊機(jī)器人在工作中6公斤弧焊機(jī)器人弧焊機(jī)器人在工作中第二十五頁(yè)，共41頁(yè)。機(jī)器人的分類涂膠機(jī)器人龍門式噴漆機(jī)器人SCARA型裝配機(jī)器人搬運(yùn)機(jī)器人碼垛機(jī)器人噴漆機(jī)器人第二十六頁(yè)，共41頁(yè)。機(jī)器人的分類（2）特種機(jī)器人空間機(jī)器人

水下機(jī)器人軍用機(jī)器人教學(xué)機(jī)器人

服務(wù)機(jī)器人

醫(yī)用機(jī)器人

排險(xiǎn)救災(zāi)機(jī)器人

固定式移動(dòng)式輪式履帶式足式蛇行第二十七頁(yè)，共41頁(yè)。機(jī)器人的分類美國(guó)“別動(dòng)隊(duì)”無(wú)人機(jī)法國(guó)“紅隼”無(wú)人機(jī)微型無(wú)人機(jī)豹式排雷機(jī)器人“徘徊者”偵察機(jī)器人“手推車”機(jī)器人機(jī)器人助手第二十八頁(yè)，共41頁(yè)。機(jī)器人的分類“雙鷹”水下機(jī)器人水下掃雷機(jī)器人“探索者號(hào)”水下機(jī)器人Spirit火星漫游車Marshod火星漫游車CanadaArm太空機(jī)械臂第二十九頁(yè)，共41頁(yè)。機(jī)器人的分類足球機(jī)器人AIBO機(jī)器狗指揮機(jī)器人迎賓機(jī)器人導(dǎo)盲機(jī)器人跳舞機(jī)器人醫(yī)療機(jī)器人第三十頁(yè)，共41頁(yè)。機(jī)器人的分類管內(nèi)機(jī)器人隧道鑿巖機(jī)器人大型噴漿機(jī)器人室外保安機(jī)器人德國(guó)排爆機(jī)器人消防機(jī)器人防暴機(jī)器人第三十一頁(yè)，共41頁(yè)。機(jī)器人的分類3、按智能水平劃分分類名稱簡(jiǎn)要解釋人工操作裝置有幾個(gè)自由度，有操作員操縱，能實(shí)現(xiàn)若干預(yù)定的功能。固定順序機(jī)器人按預(yù)定的不變順序及條件，依次控制機(jī)器人的機(jī)械動(dòng)作。可變順序機(jī)器人按預(yù)定的順序及條件，依次控制機(jī)器人的機(jī)械動(dòng)作。但順序和條件可作適當(dāng)改變。示教再現(xiàn)型機(jī)器人通過(guò)手動(dòng)或其它方式，先引導(dǎo)機(jī)器人動(dòng)作，記錄下工作程序，機(jī)器人則自動(dòng)重復(fù)進(jìn)行作業(yè)。數(shù)控型機(jī)器人不必使機(jī)器人動(dòng)作，通過(guò)數(shù)值、語(yǔ)言等為機(jī)器人提供運(yùn)動(dòng)程序，能進(jìn)行可變程伺服控制。感知型機(jī)器人利用傳感器獲取的信息控制機(jī)器人的動(dòng)作。機(jī)器人對(duì)環(huán)境有一定的適應(yīng)性。智能機(jī)器人機(jī)器人具有感知和理解外部環(huán)境的能力，即使環(huán)境發(fā)生變化，也能夠成功的完成任務(wù)。第一代第二代第三代第三十二頁(yè)，共41頁(yè)。提綱一機(jī)器人的概念二機(jī)器人的發(fā)展三機(jī)器人的應(yīng)用