《自動化制造系統(tǒng)》 課程結課論文

1、工業(yè)機器 人姓名：柳樹果班級序號： 43 學班級：機自10級2班號：bstract: The application of robot has been more and more widely used and the require is bigger and bigger. Its researchand developmentbecomesdeeperand deeper. This will improve the effective of society and the quality of production Also it will makegrea

2、tpoverty for the society摘要 ： 機器人的應用越來越廣泛，需求越來越大，其技術研究與發(fā)展越來越深入。這將提高社會生產(chǎn)率與產(chǎn)品質(zhì)量，為社會創(chuàng)造巨大的財富！關鍵 詞 ： 工業(yè)機器人技術市場需求技術應用 研究進展 發(fā)展趨勢引言工業(yè)機器人誕生于 20 世紀 60 年代 , 在20 世紀 90 年代得到迅速發(fā)展, 是最先產(chǎn)業(yè)化的機器人技術。它是綜合了計算機、控制論、機構學、信息和傳感技術、人工智能、仿生學等多學科而形成的高新技術, 是當代研究十分活躍、應用日益廣泛的領域。它的出現(xiàn)是為了適應制造業(yè)規(guī)?；a(chǎn) , 解決單調(diào)、重復的體力勞動和提高生產(chǎn)質(zhì)量而代替人工作業(yè)。在我國 , 工業(yè)

3、機器人的真正使用到現(xiàn)在已經(jīng)接近 20 多年了 , 已 經(jīng) 基本實現(xiàn)了試驗、引 進 到自主開發(fā)的轉(zhuǎn)變, 促進了我國制造業(yè)、勘探業(yè)等行業(yè)的發(fā)展。隨著我國改革開放的逐漸深入 , 國內(nèi)的工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)將面對越來越大的競爭與沖擊, 因此 , 掌握國內(nèi)工業(yè)機器人市場的實際情況, 把握我國工業(yè)機器人的相關技術與研究進展, 顯得十分重要。工 業(yè) 機 器人 技 術 現(xiàn) 狀與 發(fā) 展工業(yè) 機器人技術概念工業(yè)機器人一般由執(zhí)行機構、控制系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)三部分組成。1、執(zhí)行機構執(zhí)行機構是一種具有和人手臂有相似的動作功能，可在空間抓放物體或執(zhí)行其他操作的機械裝置，通常包括機座、手臂、手腕和末端執(zhí)行器。2、控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)用

4、來控制機器人的執(zhí)行機構按規(guī)定要求動作，可分為開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。3、驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng)是按照控制系統(tǒng)發(fā)出的控制指令將信息放大，驅(qū)動執(zhí)行機構運動的傳動裝置。常用的有氣電、液壓、氣動和機械等四種驅(qū)動方式。除此之外，機器人可以配置多種傳感器（如位置、力、觸覺、視覺等傳感器），用以檢測其運動位置和工作狀態(tài)。在普及第一代工業(yè)機器人的基礎上，第二代工業(yè)機器人已經(jīng)推廣，成為主流安裝機型，第三代智能機器人已占有一定比重(占日本1998年安裝臺數(shù)的10%，銷售額的36%)機械結構：已關節(jié)型為主流，80年代發(fā)明的使用于裝配作業(yè)的平面關節(jié)機器人約占總量的 1/3 。 90年代初開發(fā)的適應于窄小空間 、快節(jié)奏、

5、 360度全工作空間范圍的垂直關節(jié)機器人大量用于焊接和上、下料。應 3K 和汽車、建筑、橋梁等行業(yè)需求，超大型機器人應運而生。如焊接樹10米長、10噸以上大構件的弧焊機器人群，采取螞蟻啃骨頭的協(xié)作機構。CAD、 CAE 等技術已普遍用于設計，仿真和制造中?？刂萍夹g：大多數(shù)采用32位CPU,控制軸數(shù)多達27軸，NC技術、離線編程技術大量采用。協(xié)調(diào)控制技術日趨成熟，實現(xiàn)了多手與變位機、多機器人的協(xié)調(diào)控制，正逐步實現(xiàn)多智能體的協(xié)調(diào)控制。采用基于 PC 的開放結構的 控 制系統(tǒng)已成為一股潮流，其成本低、具有標準現(xiàn)場網(wǎng)絡功能。驅(qū)動技術：80年代發(fā)展起來的AC 侍服驅(qū)動已成為主流驅(qū)動技術用于工業(yè)機器人中。

6、DD 驅(qū)動技術則廣泛地用于裝配機器人中 。2)新一代的侍服電機與基于微處理器的智能侍服控制器相結合已由FANUC等公司開發(fā)并用于工業(yè)機器人中，在遠程控制中已采用了分布式智能驅(qū)動新技術。應用智能化的傳感器：裝有視覺傳感器的機器人數(shù)量呈上升趨勢，不少機器人裝有兩種傳感器，有些機器人留了多種傳感器接口。通用機器人編程語言：在ABB公司的20多個小型號產(chǎn)品中，采用了通用?；瘔K語言RAPID最近美國“機器人工作空間技術公司”開發(fā)了 Robot Script V.10通用語言，運行于該公司的通用機器人控制器 URC的Win NT/95環(huán)境。該語言 易學醫(yī)用，可用于各 種開發(fā)環(huán)境，與大多數(shù) WINDOWS件

7、產(chǎn)品兼容。網(wǎng)絡通用方式：大部分機器人采用了 Ether 網(wǎng)絡通訊方式，占總量的 41.3 ，其它采用 RS-232、RA-422、RS-485l?通訊接口。高速、高精度、多功能化：目前，最快的裝配機器人最大合成速度為 16.5m/s 。位置重復精度為正負0.01mm但有一種速度竟達到80m/s；而另一種并連機構的NC機器人，其位置重復精度大1微秒。集成化與系統(tǒng)化：當今工業(yè)機器人技術的另一特點是應用從單機、單元向系統(tǒng)發(fā)展。百臺以上的機器人群與微機及周邊智能設備和操作人員形成一個大群體(多智能體)。跨國大集團的壟斷和全球化的生產(chǎn)將世界眾多廠家的產(chǎn)品連接在一起，實現(xiàn)了標準化、開放化、網(wǎng)絡化的“虛擬制

8、造 ”，為 工業(yè)機器人系統(tǒng)化的發(fā)展推波助瀾。工業(yè)機器人是機電一體化的高科技產(chǎn)物，隨著精度機械技術、傳感器技術、微電子及計算機技術、人工智能技術的迅猛發(fā)展，機器人技術的發(fā)展趨勢呈現(xiàn) 如 下特征：1）提高工作速度和運動精度，減少自身重量和占地面積。2）加快機器人部件的標準化和模塊化，將各種功能（回轉(zhuǎn)、伸縮、俯仰、擺 動等）機械模塊與控制模塊、檢測模塊組合成結構和用途不同的機器人。3）采用新型結構，如微動機構、多關節(jié)手臂、類人手指、新型行走機構等，以適應各種作業(yè)需要。4）研制各種傳感檢測裝置，如視覺、觸覺、聽覺和測距傳感器等，來獲取有 關工作對象和外部環(huán)境的信息，使其具有模式識別的功能。5）利用人工

9、智能的推理和決策技術，使機器人具有問題求解、動作規(guī)劃等功 能。21世紀隨著虛擬現(xiàn)實技術、人工神經(jīng)網(wǎng)絡技術、遺傳算法、仿生技術、多傳 感 器集成技術及納米技術的崛起，現(xiàn)代機器人技術將會發(fā)展到更高的水平。3、工業(yè)機器人的應用領域在美洲地區(qū)，工業(yè)機器人的應用非常廣泛，其中汽車與汽車零部件制造業(yè) 為最主要的應用領域，2012年美洲地區(qū)這兩個行業(yè)對工業(yè)機器人的需求占總份額的61%汽隼工業(yè)汽車零部件工業(yè)金屬制品業(yè)棺膠及剪料工業(yè)電干電器工業(yè)食施工業(yè)其他工業(yè)美洲地區(qū)主要行業(yè)對工業(yè)機器人需求比例亞洲方面，工業(yè)機器人大規(guī)模應用的時機已經(jīng)成熟。汽車行業(yè)的需求量持續(xù)快速增長，食品行業(yè)的需求也有所增加，電子行業(yè)則是工業(yè)

10、機器人應用快的行業(yè)。工業(yè)機器人行業(yè)正成為受亞洲政府財政扶持的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)之一。我國現(xiàn)有主要生產(chǎn)工業(yè)機器人廠家具生產(chǎn)規(guī)模較小，這與當前市場需求有 較大差距。生產(chǎn)規(guī)模達到大批量生產(chǎn)能力，才能提高機器人的穩(wěn)定性、可靠 性 及降低成本，才能占領國內(nèi)市場。目前主要生產(chǎn)第一代示教再現(xiàn)型機器人。隨著建筑施工、石化、食品、核工業(yè)、水下、高空及微加工行業(yè)的需求，將推 出 TOC o 1-5 h z 一批新機型，如大負載、高精度、蛇形的、無人飛行器以及家用、病人護理、盲人引導犬等。目前正在逐步建立上海、沈陽、北京機器人及其自動化生產(chǎn)線產(chǎn)業(yè)基地，開發(fā)出一批有市場前景的，具有自主知識產(chǎn)權的機器人及其自動化生產(chǎn)線產(chǎn)品。進一步加強與外企合作，引入先進技術及資金使我國成為國際生產(chǎn)機器人基地，占領國內(nèi)市場，走向世界。4、 總 結工業(yè)機器人市場競爭越來越激烈 , 中國 制 造業(yè)面臨著與國際接軌、參與國際分工的巨大挑戰(zhàn), 加快工業(yè)機器人技術的研究 開發(fā)與生產(chǎn)是我們抓住這個歷史機遇的主要途徑。因此我國工業(yè)機器人行業(yè)要認識到以下幾點情況: 第一 , 工業(yè)機器 人技術是我國由制造大國向制造強國轉(zhuǎn)變的主要手段和途徑, 政府要對國產(chǎn)工業(yè)機器人有更多的政策與經(jīng)濟支持, 參考國 外