(完整)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用(教案)1-緒論

(完整)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用(教案)1-緒論第一章緒論1.1什么是工業(yè)機(jī)器人1。2為何發(fā)展工業(yè)機(jī)器人1。3工業(yè)機(jī)器人發(fā)展概況1.3.1工業(yè)機(jī)器人的誕生1。3。2工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展1.4工業(yè)機(jī)器人的分類及應(yīng)用1。4。1工業(yè)機(jī)器人的分類1.4。2工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)＊掌握工業(yè)機(jī)器人的定義*了解工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展事由和歷程*熟悉工業(yè)機(jī)器人的常見(jiàn)分類及其行業(yè)應(yīng)用導(dǎo)入案例富士康“百萬(wàn)機(jī)器人”上崗折射中國(guó)制造業(yè)升級(jí)2011年，富士康CEO郭臺(tái)銘表示，希望到2012年底裝配30萬(wàn)臺(tái)機(jī)器人投產(chǎn)使用，可口紅利”轉(zhuǎn)為“人，到2014年裝配100萬(wàn)臺(tái),要在5到10年數(shù)年內(nèi)通過(guò)自動(dòng)化消除簡(jiǎn)單重復(fù)性的工序。機(jī)器人的將目前的人力資源轉(zhuǎn)移到具備更高附加值的崗位上，這也符合將我國(guó)“人才紅利"的大目標(biāo).這一工業(yè)機(jī)器人的井噴潮涌，何時(shí)會(huì)蔓延到“中國(guó)制造”的每一個(gè)工廠、每一條生產(chǎn)線、每一個(gè)工序、每一個(gè)工位上，將為“中國(guó)制造”的轉(zhuǎn)型提“智”做出何等貢獻(xiàn)？我們對(duì)此充滿期待。課堂認(rèn)知1。1什么是工業(yè)機(jī)器人機(jī)器人涉及到人的概美國(guó):一種用于移動(dòng)各種材料、具有編程能力的多功能操作機(jī)。一種帶有存儲(chǔ)器件和末端操作器的通用機(jī)念,成為一個(gè)難以回答的哲學(xué)問(wèn)題。零件、工具或?qū)Ｓ醚b置的，通過(guò)程序動(dòng)作來(lái)執(zhí)行種種任務(wù)的,并日本：械，它能夠通過(guò)自動(dòng)化的動(dòng)作替代人類勞動(dòng)。中國(guó):一種自動(dòng)化的機(jī)器，所不同的是這種機(jī)器具備一些與人或者生物相似的智能能力,如感知能力、規(guī)劃能力、動(dòng)作能力和協(xié)同能力，是一種具有高度靈活性的自動(dòng)化機(jī)器。ISO一種能自動(dòng)控制，可重復(fù)編程，多功能、多自由度的操作機(jī)，能搬運(yùn)材料、工件或操持工具來(lái)完成各種作業(yè)。廣義地說(shuō):工業(yè)機(jī)器人是一種在計(jì)算機(jī)控制下的可編程的自動(dòng)機(jī)器。它具有四個(gè)①特定的機(jī)械機(jī)構(gòu)基本特征：②通用性③不同程度的智能④獨(dú)立性1.2為何發(fā)展機(jī)器人讓機(jī)器人替人類干那些人不愿干、干不了、干不好的工作。1

(完整)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用(教案)1-緒論ABB給出十大投資機(jī)器人的理由：第一，降低運(yùn)營(yíng)成本;第二，提升產(chǎn)品質(zhì)量與一致性；第三，改善員工的工作環(huán)境;第四，擴(kuò)大產(chǎn)能；第五，增強(qiáng)生產(chǎn)的柔性；第六，減少原料浪費(fèi)，提高成品率;第七，滿足安全法規(guī)，改善生產(chǎn)安全條件；第八，減少人員流動(dòng)，緩解招聘技術(shù)工人的壓力；第九，降低投資成本,提高生產(chǎn)效率；最后一點(diǎn)，節(jié)約寶貴的生產(chǎn)空間。第一年第二年第三年第四年第五年5152025萬(wàn)元使用機(jī)器人與普工的年均成本比較1。3工業(yè)機(jī)器人發(fā)展概況1。3.1工業(yè)機(jī)器人的誕生1959年，美國(guó)造出了世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人Unimate，可實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)、伸、縮俯仰等動(dòng)作。Unimate1.3工業(yè)機(jī)器人發(fā)展概況1.3.2工業(yè)機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)2005年，YASKAWA推出可代替人完成組裝或搬運(yùn)機(jī)器人MOTOMAN-DA20和MOTOMAN—IA20。(完整)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用(教案)1-緒論2010年意大利柯馬（COMAU）推出SMART5PAL機(jī)器人,可實(shí)現(xiàn)裝載/卸載、多產(chǎn)品拾取、)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用(教案)1-緒論KUKA公司推出KR5arcHW(HollowWrist)，其機(jī)械臂和機(jī)械手上有一個(gè)50mm寬的FANUC推出的RobotM-3iA裝配機(jī)器人采用四軸或六軸模式，具有獨(dú)特的平行連接結(jié)構(gòu)，RobotM-3iA國(guó)際工業(yè)機(jī)器人技術(shù)日趨成熟，基本沿著兩個(gè)路徑在發(fā)展：一是模仿人的手臂，實(shí)現(xiàn)多維運(yùn)動(dòng)，典型應(yīng)用為點(diǎn)焊、弧焊機(jī)器人;二是模仿人的下肢運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)物料輸送、傳遞等搬運(yùn)功能，(完整)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用(教案)1-緒論如搬運(yùn)機(jī)器人。機(jī)器人研發(fā)水平最高的是日本、美國(guó)與歐洲，他們?cè)诎l(fā)展工業(yè)機(jī)器人方面各有千秋：日本模式:各司其職，分層面完成交鑰匙工程。1。4工業(yè)機(jī)器人的分類及應(yīng)用關(guān)于工業(yè)機(jī)器人分類，國(guó)際上沒(méi)有制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，可按負(fù)載重量、控制方式、自由度、結(jié)構(gòu)、應(yīng)用領(lǐng)域等劃分。（1)示教再現(xiàn)機(jī)器人第一代工業(yè)機(jī)器人能夠按照人類預(yù)先示教的軌跡、行為、順序和速度重復(fù)作業(yè)，示教可由操作員手把手進(jìn)行或通過(guò)示教器完成。示教器示教（2)感知機(jī)器人第二代工業(yè)機(jī)器人程具有環(huán)境感知裝置，能在一定度上適應(yīng)環(huán)境的變(完整)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用(教案)1-緒論配備視覺(jué)系統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人（3）智能機(jī)器人第三代工業(yè)機(jī)器人具有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并且能自主地解決問(wèn)題的能力，尚處于實(shí)驗(yàn)研究階段。關(guān)于工業(yè)機(jī)器人分類，國(guó)際上沒(méi)有制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，可按負(fù)載重量、控制方式、自由度、結(jié)構(gòu)、應(yīng)用領(lǐng)域等劃分。直角坐標(biāo)機(jī)器人具有空間上相互垂直的多個(gè)直線移動(dòng)軸，通過(guò)直角坐標(biāo)方向的3個(gè)獨(dú)立自由度確定其手部的空間位置，其動(dòng)作空間為一長(zhǎng)方體。2柱面坐標(biāo)系柱面坐標(biāo)機(jī)器人主要由旋轉(zhuǎn)基座、垂直移動(dòng)和水平移動(dòng)軸構(gòu)成,具有一個(gè)回轉(zhuǎn)和兩個(gè)平移自由度，其動(dòng)作空間呈圓柱形。3球面坐標(biāo)系(完整)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用(教案)1-緒論球面坐標(biāo)機(jī)器人空間位置分別由旋轉(zhuǎn)、擺動(dòng)和平移3個(gè)自由度確定,動(dòng)作空間形成球面的一部分.4多關(guān)節(jié)坐標(biāo)系垂直多關(guān)節(jié)機(jī)器人模擬人手臂功能,由垂直于地面的腰部旋轉(zhuǎn)軸、帶動(dòng)小臂旋轉(zhuǎn)的肘部旋轉(zhuǎn)軸以及小臂前端的手腕等組成,手腕通常有2～3個(gè)自由度，其動(dòng)作空間近似一個(gè)球體.水平多關(guān)節(jié)機(jī)器人結(jié)構(gòu)上具有串聯(lián)配置的兩個(gè)能夠在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的手臂，自由度可依據(jù)用途選擇2~4個(gè)，動(dòng)作空間為一圓柱體。1.4.2工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用按作業(yè)任務(wù)將工業(yè)機(jī)器人分為搬運(yùn)、碼垛、焊接、涂裝、裝配機(jī)器人.機(jī)器人搬運(yùn)被廣泛應(yīng)用于機(jī)床上下料、沖壓機(jī)自動(dòng)化生產(chǎn)線、自動(dòng)裝配流水線、碼垛搬運(yùn)、集裝箱等的自動(dòng)搬運(yùn)。(完整)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用(教案)1-緒論機(jī)器人碼垛被廣泛應(yīng)用于化工、飲料、食品、啤酒、塑料等生產(chǎn)企業(yè)，對(duì)紙箱、袋裝、罐裝、啤酒箱、瓶裝等各種形狀的包裝成品都適用。機(jī)器人焊接最早應(yīng)用在裝配生產(chǎn)線上。開(kāi)拓了一種柔性自動(dòng)化生產(chǎn)方式，實(shí)現(xiàn)了在一條焊接機(jī)器人生產(chǎn)線上同時(shí)自動(dòng)生產(chǎn)若干種焊件。機(jī)器人涂裝被廣泛應(yīng)用汽車、汽車零配件、鐵路、家電、建材、機(jī)械等行業(yè)(完整)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用(教案)1-緒論機(jī)器人裝配被廣泛應(yīng)用于各種電器的制造行業(yè)及流水線產(chǎn)品的組裝作業(yè),具有高效，精確，不間斷工作的特點(diǎn).本章小結(jié)工業(yè)機(jī)器人是一種能自動(dòng)定位控制并可重新編程予以變動(dòng)的多功能機(jī)器。它有多個(gè)自由度，可用來(lái)搬運(yùn)材料、零件和握持工具,以完成各種不同的作業(yè)。工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展過(guò)程可分為三代。第一代為示教-再現(xiàn)型機(jī)器人,它可以按照預(yù)先設(shè)定的程,當(dāng)前工業(yè)中應(yīng)用最多。第二代為感覺(jué)型機(jī)器人,如有力覺(jué)、觸覺(jué)力，目前已進(jìn)入階段.第三代為智能序，自主完成規(guī)定動(dòng)作或操作和視覺(jué)等，它具有對(duì)某些外界信息進(jìn)行反饋調(diào)整的能應(yīng)用型機(jī)器人,其尚處于實(shí)驗(yàn)研究階段。思考練習(xí)1、填空（1）國(guó)際工業(yè)機(jī)器人技術(shù)實(shí)現(xiàn)多維運(yùn)動(dòng)，在應(yīng)用上比較典型的是點(diǎn)料輸送、傳遞等搬運(yùn)功能,例如搬運(yùn)機(jī)器人.（2）按照機(jī)器人的技術(shù)發(fā)展水平，可以將工業(yè)機(jī)器人分為三代_______機(jī)器人、_______機(jī)器人和_______機(jī)器人。日趨成熟，基本沿著兩個(gè)路徑在發(fā)展：一是模仿人的_______,焊、弧焊機(jī)器人；二是模仿人的_______，實(shí)現(xiàn)物(完整)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用(教案)1-緒論（3）目前在我國(guó)應(yīng)用的工業(yè)機(jī)器人主要分_______、_______和國(guó)產(chǎn)三種.2、選擇(1）工業(yè)機(jī)器人一般具有的基本特征是（）。①擬人性；②特定的機(jī)械機(jī)構(gòu)；③不同程度的智能；④獨(dú)立性;⑤通用性A。①②③④B。①②③⑤C.①③④⑤D。②③④⑤（2）按基本動(dòng)作機(jī)構(gòu)，工業(yè)機(jī)器人通?？煞譃椋ǎ?。①直角坐標(biāo)機(jī)器人；②柱面坐標(biāo)機(jī)器人；③球面坐標(biāo)機(jī)器人；④關(guān)節(jié)型機(jī)器人A.①②B.①②③C.①③D。①②③④(3)機(jī)器人行業(yè)所說(shuō)的四巨頭指的是(）。①PANASONIC;②FANUC；③KUKA;④OTC；⑤YASKAWA；⑥FANUC；⑦NACHI；⑧ABBA.①②③④B.①②③⑧C。②③⑤⑧D.①③⑤⑧3、判斷（1）工業(yè)機(jī)器人是一種能自動(dòng)控制,可重復(fù)編程，多功能、多自由度的操作