【优质文档】工业机器人结课论文.pdf
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1、机械与 #学院 工业机器人结课论文 (2013-2014 学年第一学期) 论文题目:认识工业机器人 姓名:陈 koujin 学号: 110401061038 班级:机械电子工程18 班 指导老师: mayuanla 老师 时间: 2013 年 01 月 28 日 成绩: 摘要 近年来,高速发展的经济和工业技术, 为我国工业机器人的发展提供了良好的 条件, 工业机器人也越来越受到重视, 工业机器人的运用带来了客观的经济效益, 国家经济的快速稳定发展离不开工业化,离不开更加先进的工业机器人的运用。 论文主要介绍了工业机器人的应用、发展和工业机器人的简单知识, 力争对工业 机器人有初步的正确的认识。
2、 关键词:工业技术,工业化,工业机器人 Abstract In recent years , the high speed development of economy and industrial technology , for the development of our country industrial robot to provide a good conditions.industrial robot had taken more and more attention.the use of industrial robot have produced the objective
3、 economic benefits. The countrys economic rapid and steady development cannot leave the industrialization,it also can not to leave the use of more advanced industrial robot.This paper introduce the use of industrial robot、the develop of industrial robot and simple knowledge about industrial robot, w
4、ord hard for making right simple recognize about industrial robot. Key words: technology industrializationindustrial robot 目录 摘要 . - 1 - Abstract - 1 - 绪论 . - 3 - 一:工业机器人的应用和发展 - 3 - 1.1 工业机器人的应用 - 3 - 1.2 工业机器人的发展 - 3 - 二:工业机器人的基本组成及技术参数 - 4 - 2.1 工业机器人的基本组成. - 4 - 2.2 工业机器人的技术参数. - 6 - 三:工业机器人的控制
5、- 6 - 3.1 工业机器人控制基础. - 6 - 3.2 工业机器人的驱动器. - 7 - 四:工业机器人的传感器 - 7 - 4.1 工业机器人传感器的分类及要求. - 7 - 4.2 常用工业机器人传感器 - 8 - 五:结语 - 9 - 六:参考文献 - 10 - 绪论 机器人英文名称“ Robot” ,由最早的意义是像奴隶那样进行劳动的机器。受 到各种影视宣传和科幻小说的影响, 我们对机器人的印象很多是外貌和人相似的 机器和电子装备。 但现实机器人并非如此, 尤其这次要说的工业机器人,它与人 的外貌没有丝毫相似之处,在公寓应用场合经常被称为“机械手”。随着时代的 发展机器人的定义发
6、生变化, 但工业机器人的定义已经基本确定, 根据国家标准, 工业机器人是“其操作机是自动控制的,可以重复编程的多用途的,并且可对3 个以上轴进行编程。 可以是固定式或者移动式” ,其中操作机定义是 “一种机器, 其结构通常由一系列互相铰接或者相对滑动的构件所组成,一般有几个自由度, 可以用以抓取或移动物体” 。所以工业机器人可以认为是一种拟人手腕、手臂和 手功能的机械电子装置,可以把任一物体或者工具按要求进行空间位置的转移, 完成工业作业要求。 如对汽车进行点焊或弧焊, 夹持焊枪, 给压铸机或成型机上 下料,装配机械零部件,甚至喷漆作业等等。 机器人自 20 世纪 60 年代问世以来,经过40
7、 多年发展,现在以广泛应用于 各个领域,成为航空航天、 深海探密,制造业生产自动化的主要机电一体化设备。 一: 工业机器人的应用和发展 1.1 工业机器人的应用 机器人最早应用于汽车制造公业,用于焊接、喷漆、上下料和搬运。它可 以代替人从事危险、有毒、有害、低温和高热等恶劣环境的工作;代替人完成单 调、繁重的重复劳动,提高了劳动生存率,保证了产品质量。例如在压铸车间及 核工业等领域作业对人体健康有害或危及生命不适宜人进行作业、火山探险、深 海探险、极地探索及空间探索等领域对人类来说力所不能的特殊作业场所、自动 化生产领域(单调重复) 、农业生产、军事应用。所有这些我们都可以看出机器 人的应用有
8、: 减少劳动力费用、 提高生存率、增加制作过程柔性、 改进产品质量、 减少材料浪费、 降低生产成本、 控制和加快库存周转、 消除危险和恶劣的劳动岗 位等各种好处。 1.2 工业机器人的发展 1954年,美国人 George C. Devol 在他申请的专利“ Programmed article transfer”中,首次提成“示教再现机器人的概念”。1958 年, “工业机器人之 父”Joseph F. Engel Berger 创建了世界上第一个机器人公司,并参加设计了 第一台 Unimate 机器人。 1970 年在伊利诺斯工学院召开了全美第一届工业机器 人会议,此时的美国已经有200
9、余台工业机器人工作在自动化生产线上了。 日本机器人的发展则经过了20 世纪 60 年代的摇篮曲、 70 年代的实用化时 期、80 年代的普及、提高期三个阶段。1967 年,日本东京机械贸易公司首次从 美国 AMF公司引进了 Versatran机器人。 1968 年,日本川琦重公业公司又从美 国 Unimation 公司引进 Unimation 机器人,1970 年实现了国产化。从此日本进 入了开发和运用机器人技术的时期。 几年后, 美国反而要从日本进口机器人。 1983 年,美国从日本进口的机器人达到进口机器人的78%.日本的工业机器人制造技 术现在依然处于领先水平,日本的专业和业余机器人爱好
10、者的比例也为世界之 首。 我国工业机器人起步于20 世纪 70 年代初期,经过 20 多年的发展,大致可 以分为三个阶段: 70年代的萌芽期、 80年代的开发期、 90 年代的适用化期。目 前,我国研制的工业机器人已经达到工业运用水平,国家也对工业机器人的发展 很重视,越来越多的企业和科研人员投入到机器人的开发和研究中。 随着人工智能技术、 计算机技术及先进制造业技术的飞速发展,机器人在技 术层次和功能上也有了很大的提高,移动机器人(水下游泳机器人、 飞行机器人) 和机器人的视觉和触觉等就是先进技术的代表。当前,与信息技术的融合和交互 产生了“软件机器人”“网络机器人”,这些充分说明了机器人技
11、术始终代表最流 行最前沿的技术。 二: 工业机器人的基本组成及技术参数 2.1 工业机器人的基本组成 工业机器人由六个子系统三大部分组成。三大部分是:传感部分、控制部分、 机械部分。六个子系统是:机械结构系统、感受系统、驱动系统、机器人- 环境 交互系统、控制系统、人机交互系统,如图1.21 所示。六个子系统的作用分述 如下: 图 1.21 机器人系统组成 (1) 机械结构系统 工业机器人的机械结构系统由手臂、手腕、末端操作器、机身四大件组成, 每一大件都有若干自由度,构成了一个多自由度的机械系统。手臂一般由手腕、 上臂、下臂组成。 末端操作器是直接装在手腕上的重要部件,可以是二手指或多 手指
12、的手爪,也可以是喷漆枪、焊具等作业工具。 (2) 感受系统 感受系统由内部传感器和外部传感器组成,获取有意义的内部和外部信息。 也可以运用智能传感器提高机器人的机动性、智能化的水平和适应性。 人类的感 受系统对感知外部世界信息极其灵敏。而对于一些特殊信息机器人的传感器比人 类的感受系统更有效、更准确。 (3) 驱动系统 使机器人运行起来需要各个关节安置传动装置,这就是驱动系统。 驱动系统 可以是气压、 液压或电动的, 也可以是把它们结合一起应用的综合系统。可以是 直接驱动或者通过同步带、 轮系、链条、谐波齿轮等机械传动机构进行间接驱动。 (4) 机器人 - 环境交互系统 机器人环境交互系统实现
13、了工业机器人与外部环境中的设备互相联系和协 调的系统。工业机器人与外部设备集成为一个功能单元。当然也可以是多台机器 人、 多个零件存储装置、 多台机床或设备等集成一个去执行复杂任务的功能单元。 (5) 控制系统 控制系统的任务是根据机器人的作业指令程序以及从传感器反馈回来的信 号支配机器人的执行机构完成规定的功能和运动。 (6) 人机交互系统 人机交互系统是使操作人员参与机器人交互进行的装置,可分为两大类: 信 息显示装置,如显示器等;指令给定装置,如示教盒、触摸屏等。 2.2 工业机器人的技术参数 工业机器人的技术参数是各工业机器人制造商在产品供货时所提供的技术 数据,也是工业机器人性能的主
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