認識機器人課件

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

ASIMO百度百科詞條：ASIMOWIKIpetdia：本田ASIMO表演手勢第四頁，共41頁。機器人概念機器人的定義： 國際上對機器人的定義很多TheWebsterdictionary(Webster,1993):

“Anautomaticdevicethatperformsfunctionsnormallyascribedtohumansoramachineintheformofahuman.”一個自動化設(shè)備，它能執(zhí)行通常由人執(zhí)行的任務(wù)；或一個人型的機器美國機器人學(xué)會（TheRobotInstituteofAmerica，1979):

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

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

weldingrobots

usedinafactory,atypeof

industrialrobot.APickandPlacerobotinafactory第七頁，共41頁。機器人概念性能強大美國軍用機器人展逆天戰(zhàn)力第八頁，共41頁。機器人概念從完整的更為深遠的機器人定義來看，應(yīng)該更強調(diào)機器人智能，因此，機器人的定義是能夠感知環(huán)境，能夠有學(xué)習(xí)、情感和對外界一種邏輯判斷思維的機器。機器人是一種計算機控制的可以編程的自動機械電子裝置，能感知環(huán)境，識別對象，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，能自身進化，能計劃其操作程序來完成任務(wù)。第九頁，共41頁。提綱一機器人的概念二機器人的發(fā)展三機器人的應(yīng)用四機器人的分類五工業(yè)機器人常用術(shù)語第十頁，共41頁。機器人的發(fā)展簡單說，機器人有三個方面是我們必要去發(fā)展的理由：一個是機器人做人不愿意做的事，把人從有毒的、有害的、高溫的或危險的，這樣的環(huán)境中解放出來，機器人可以做人做不好的活，比方說在汽車生產(chǎn)線上工人天天拿著一百多公斤的焊鉗，一天焊幾千個點，做重復(fù)性的勞動，一方面他很累，但是產(chǎn)品的質(zhì)量仍然很低；另一方面機器人做人做不了的活，這也是非常重要的機器人發(fā)展的一個理由，比方說人們對太空的認識，人上不去的時候，叫機器人上天，上月球，以及到海洋，進入到人體的小機器人，以及在微觀環(huán)境下，對原子分子進行搬遷的機器人，都是人們不可達的工作。上述方面的三個問題，也就是說機器人發(fā)展的三個理由。為什么要發(fā)展機器人？第十一頁，共41頁。機器人的發(fā)展1920年，捷克作家卡雷爾·卡佩克發(fā)表了科幻劇本《羅薩姆的萬能機器人》?？ㄅ蹇嗽趧”局邪呀菘苏Z“Robota”寫成了“Robot”，引起了大家的廣泛關(guān)注，被當成了機器人一詞的起源。1950年，美國作家埃薩克·阿西莫夫在他的科幻小說《I，Robot》中首次使用了“Robotics”，即“機器人學(xué)”。阿西莫夫提出了“機器人三原則”：1機器人不應(yīng)傷害人類,且在人類受到傷害時不可袖手旁觀；2機器人應(yīng)遵守人類的命令，與第一條違背的命令除外；3機器人應(yīng)能保護自己，與第一條相抵觸者除外。

機器人學(xué)術(shù)界一直將這三原則作為機器人開發(fā)的準則，阿西莫夫因此被稱為“機器人學(xué)之父”。第十二頁，共41頁。機器人的發(fā)展1954年，美國人G.Devol和J.Engleberger設(shè)計了一臺可編程的機器人并在1956年獲得美國專利1960年，Conder公司購買專利并制造了樣機。1961年，Unimation公司（通用機械公司）成立，生產(chǎn)和銷售了第一臺工業(yè)機器“Unimate”，即萬能自動之意。Engleberger被稱為“機器人之父”。

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

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

1972年，IBM公司開發(fā)出直角坐標機器人。

1973年，CincinnatiMilacron公司推出T3型機器人。

1978年，第一臺PUMA機器人在Unimation公司誕生。這標志著工業(yè)機器人技術(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

機器人第十四頁，共41頁。機器人的發(fā)展1984年英格伯格再推機器人Helpmate，這種機器人能在醫(yī)院里為病人送飯、送藥、送郵件。同年，他還預(yù)言：“我要讓機器人擦地板，做飯，出去幫我洗車，檢查安全”。1998年丹麥樂高公司推出機器人(Mind-storms)套件，讓機器人制造變得跟搭積木一樣，相對簡單又能任意拼裝，使機器人開始走入個人世界。1999年日本索尼公司推出犬型機器人愛寶(AIBO)，當即銷售一空，從此娛樂機器人成為目前機器人邁進普通家庭的途徑之一。2002年丹麥iRobot公司推出了吸塵器機器人Roomba，它能避開障礙，自動設(shè)計行進路線，還能在電量不足時，自動駛向充電座。Roomba是目前世界上銷量最大、最商業(yè)化的家用機器人。2006年6月，微軟公司推出MicrosoftRoboticsStudio，機器人模塊化、平臺統(tǒng)一化的趨勢越來越明顯，比爾·蓋茨預(yù)言，家用機器人很快將席卷全球第十五頁，共41頁。機器人的發(fā)展主要機器人廠家日本：Motoman、OTC、Panasonic、FANUC等美國：Adept等歐洲：奧地利IGM、德國CLOOS、KUKA、瑞典ABB、瑞士Staubli、意大利Comau韓國：HYUNDAI沈陽新松首鋼莫托曼上海ABBFANUC歐洲十大知名工業(yè)機器人企業(yè)盤點第十六頁，共41頁。機器人的發(fā)展第一代機器人，也叫示教再現(xiàn)型機器人，它是通過一個計算機，來控制一個多自由度的一個機械，通過示教存儲程序和信息，工作時把信息讀取出來，然后發(fā)出指令，機器人可以重復(fù)的根據(jù)人當時示教的結(jié)果，再現(xiàn)出這種動作，比方說汽車的點焊機器人，它只要把這個點焊的過程示教完以后，它總是重復(fù)這樣一種工作，它對于外界的環(huán)境沒有感知，這個力操作力的大小，這個工件存在不存在，焊的好與壞，它并不知道，第一代機器人存在這種缺陷。在20世紀70年代后期，人們開始研究第二代機器人，叫帶感覺的機器人，這種帶感覺的機器人是類似人在某種功能的感覺，比如說力覺、觸覺、滑覺、視覺、聽覺和人進行相類比，有了各種各樣的感覺，比方說在機器人抓一個物體的時候，它實際上力的大小能感覺出來，它能夠通過視覺，能夠去感受和識別它的形狀、大小、顏色。抓一個雞蛋，它能通過一個觸覺，知道它的力的大小和滑動的情況。第十七頁，共41頁。機器人的發(fā)展第三代機器人，是機器人學(xué)中一個理想的所追求的最高級的階段，叫智能機器人，只要告訴它做什么，不用告訴它怎么去做，它就能完成運動，感知思維和人機通訊的這種功能和機能，這個目前的發(fā)展還是相對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器人實際上并沒有存在，而只是隨著我們不斷的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，智能的概念越來越豐富，它內(nèi)涵越來越寬。第十八頁，共41頁。提綱一機器人的概念二機器人的發(fā)展三機器人的應(yīng)用四機器人的分類五工業(yè)機器人常用術(shù)語第十九頁，共41頁。機器人的應(yīng)用全系列點焊機器人，適用于汽車整車及零部件的點焊作業(yè)解決方案。工業(yè)點焊機器人的優(yōu)點包括：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小時連續(xù)生產(chǎn)；改善工人勞動條件，可在有害環(huán)境下長期工作；降低對工人操作技術(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；可實現(xiàn)批量產(chǎn)品焊接自動化；節(jié)省地面空間；點焊系統(tǒng)第二十頁，共41頁。機器人的應(yīng)用各種規(guī)格的弧焊機器人，適用于汽車零部件行業(yè)及一般產(chǎn)業(yè)的需求。

工業(yè)弧焊機器人的優(yōu)點包括：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小時連續(xù)生產(chǎn)；改善工人勞動條件，可在有害環(huán)境下長期工作；降低對工人操作技術(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；可實現(xiàn)批量產(chǎn)品焊接自動化；節(jié)省地面空間弧焊系統(tǒng)第二十一頁，共41頁。機器人的應(yīng)用采用機器人上下料在機床行業(yè)內(nèi)正在逐步大量使用，包括數(shù)控車床上下料機器人、數(shù)控沖床上下料機器人、數(shù)控加工中心上下料機器人等等。機床上下料機器人的優(yōu)點包括：更大的靈活性，從固定的自動化；通過機器人視覺減少到最小的錯誤；具有高速性能的最大化吞吐量；超長的系統(tǒng)運行時間；

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

１、按驅(qū)動形式氣壓驅(qū)動

液壓驅(qū)動

電驅(qū)動

交流伺服驅(qū)動

直流伺服驅(qū)動

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

水下機器人軍用機器人教學(xué)機器人

服務(wù)機器人

醫(yī)用機器人

排險救災(zāi)機器人

固定式移動式輪式履帶式足式蛇行第二十七頁，共41頁。機器人的分類美國“別動隊”無人機法國“紅隼”無人機微型無人機豹式排雷機器人“徘徊者”偵察機器人“手推車”機器人機器人助手第二十八頁，共41頁。機器人的分類“雙鷹”水下機器人水下掃雷機器人“探索者號”水下機器人Spirit火星漫游車Marshod火星漫游車CanadaArm太空機械臂第二十九頁，共41頁。機器人的分類足球機器人AIBO機器狗指揮機器人迎賓機器人導(dǎo)盲機器人跳舞機器人醫(yī)療機器人第三十頁，共41頁。機器人的分類管內(nèi)機器人隧道鑿巖機器人大型噴漿機器人室外保安機器人德國排爆機器人消防機器人防暴機器人第三十一頁，共41頁。機器人的分類3、按智能水平劃分分類名稱簡要解釋人工操作裝置有幾個自由度，有操作員操縱，能實現(xiàn)若干預(yù)定的功能。固定順序機器人按預(yù)定的不變順序及條件，依次控制機器人的機械動作?？勺冺樞驒C器人按預(yù)定的順序及條件，依次控制機器人的機械動作。但順序和條件可作適當改變。示教再現(xiàn)型機器人通過手動或其它方式，先引導(dǎo)機器人動作，記錄下工作程序，機器人則自動重復(fù)進行作業(yè)。數(shù)控型機器人不必使機器人動作，通過數(shù)值、語言等為機器人提供運動程序，能進行可變程伺服控制。感知型機器人利用傳感器獲取的信息控制機器人的動作。機器人對環(huán)境有一定的適應(yīng)性。智能機器人機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，共41頁。提綱一機器人的概念二機器人的發(fā)展三機器人的應(yīng)用