工業(yè)機器人在智能制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展研究研究論文

工業(yè)機器人在智能制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展研究研究論文工業(yè)機器人在智能制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展研究研究論文工業(yè)機器人在智能制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展研究研究論文 學業(yè)作品開題報告（2014屆）論文題目工業(yè)機器人在智能制造產(chǎn)業(yè)的進展討論學生姓名院（系）機電學院專業(yè)機電一體化技術學號導師姓名

機電學院學業(yè)作品任務書專業(yè)機電一體化技術同學學號學業(yè)作品題目工業(yè)機器人在智能制造產(chǎn)業(yè)的進展討論二、學業(yè)作品工作2016年9月1日起至2016年12月24日止三、學業(yè)作品進行地點黃岡職業(yè)技術學院畢業(yè)論文的內(nèi)容：智能制造(IntelligentManufacturing，IM)是一種由智能機器和人類專家共同組成的人機一體化智研討會能系統(tǒng)，它在制造過程中能進行智能活動，諸如分析、推理、推斷、構思和決策等。通過人與智能機器的合作共事，去擴大、延長和部分地取代人類專家在制造過程中的腦力勞動。它把制造自動化的概念更新，擴展到柔性化、智能化和高度集成化。請就工業(yè)機器人在智能制造產(chǎn)業(yè)中的應用談一下自己的觀點。畢業(yè)論文的要求：撰寫論文，有自己的觀點和看法，論文內(nèi)容要正確，論據(jù)充分，概念要清楚。字數(shù)不少于5000字。學業(yè)作品的教學目標：1.綜合運用所學專業(yè)知識分析、解決實際問題的能力。2.掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法及獵取新知識的能力。3.書面和口頭表達的能力。4.協(xié)作協(xié)作工作的能力。進度支配（以周為單位）：籌備周：依據(jù)論文題目查找資料。第1周：完成開題報告和寫作大綱。第2－4周：完成論文一稿。第5－7周：完成論文二稿。第8－9周：完成論文三稿。第10周：論文定稿打印、裝訂，交指導老師評審。第11周：籌備答辯。系主任（簽字）指導老師（簽字）注：1、本表任務指指導老師依據(jù)論文要求給同學下達的任務。2、本表一式二份：同學留存一份，院（系）留存一份。學業(yè)作品開題報告題目：工業(yè)機器人在智能制造產(chǎn)業(yè)的進展討論1、本課題的課題來源及選題依據(jù)：（1）此次討論是企業(yè)的實際需求而進行的，主要是盼望能夠通過此次的學業(yè)作品更好的掌握工業(yè)機器人方面的基本知識和技能。（2）此次討論包括工業(yè)機器人和智能制造兩部分。（3）本課題來源于《機電工程技術》。本課題的討論意義：工業(yè)機器人在工業(yè)生產(chǎn)中能代替人做某些單調(diào)、頻繁和重復的長時間作業(yè)，或是危險、惡劣環(huán)境下的作業(yè)，例如在沖壓、壓力鑄造、熱處理、焊接、涂裝、塑料制品成形、機械加工和簡潔裝配等工序上，以及在原子能工業(yè)等部門中，完成對人體有害物料的搬運或工藝操作。廣泛采納工業(yè)機器人，不僅可提高產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量，而且可以保障人身平安，改善勞動環(huán)境，減輕勞動強度，提高勞動生產(chǎn)率，節(jié)省原材料消耗以及降低生產(chǎn)成本。因此，討論和設計各種用途的機器人格外是工業(yè)機器人、推廣機器人的應用是有現(xiàn)實意義的。工業(yè)機器人作為高科技裝備，無論在推動國防軍事、智能制造、資源開發(fā)，還是在培育進展將來機器人產(chǎn)業(yè)上都具有重要意義。目前一些新興的中低端市場也飛快擴大，如工程機械領域，某些過去傳統(tǒng)的勞動密集型企業(yè)如石化、糧食、建材、化肥、飼料等領域市場需求也飛快進展起來。近年來，通過拓展下游應用服務，開拓傳統(tǒng)市場接納新興生產(chǎn)方式，家電、軌道交通、船舶等領域是機器人將來應用的主戰(zhàn)場。在一般工業(yè)應用的新領域，如光伏產(chǎn)業(yè)、動力電池制造業(yè)，包括酒類、飲料、乳業(yè)、糖等在內(nèi)的食品工業(yè)，以及化纖、玻璃纖維、五金打磨、冶金澆鑄、醫(yī)藥等行業(yè)，都有工業(yè)機器人的應用空間。3、本課題的基本內(nèi)容、重點和難點，擬采納的實現(xiàn)手段：（1）查有關的資料，學習相關知識，完成開題報告；（2）工業(yè)機器人及智能制造的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀；（3）工業(yè)機器人在智能制造產(chǎn)業(yè)的討論；（4）收集相關資料進行篩選并分析討論；（5）完成學業(yè)作品說明書。4、文獻綜述：[1]張鐵，工業(yè)機器人及智能制造進展現(xiàn)狀分析.廣東：機械工業(yè)出版社，2015[2]王海霞，李志宏，吳清鋒.工業(yè)機器人在制造業(yè)中的應用和進展.機電工程技術，2015.10-0112-03。[3]杜祥瑛，工業(yè)機器人及其應用[M]，機械工業(yè)出版社，2004[4]馬光，申桂英，工業(yè)機器人的現(xiàn)狀及進展趨勢[J]，組合機床與自動加工技術，2004年第4期。[5]吳振彪，工業(yè)機器人[M]，華中科技高校出版社，2002[6]HanJianhai.Industrialrobot,HuazhongUniversityofScienceandTechnologypress,2009指導老師意見：指導老師：年月日系意見：蓋章年月日目錄TOC\o"1-3"\h\u摘要 1緒論 -1-頁工業(yè)機器人在智能制造產(chǎn)業(yè)的進展討論【摘要】隨著計算機技術的不斷向智能化方向進展，機器人應用領域的不斷擴展和深化，工業(yè)機器人已成為一種高新技術產(chǎn)業(yè)，為工業(yè)自動化發(fā)揮了巨大作用，將對將來生產(chǎn)和社會進展起越來越重要的作用。隨著信息技術與先進制造技術的高速進展，我國智能制造裝備的進展深度和廣度日益提升。以智能掌握系統(tǒng)、工業(yè)機器人、自動化成套生產(chǎn)線等為代表的智能制造裝備產(chǎn)業(yè)體系初步形成。一批具有自主知識產(chǎn)權的重大智能制造裝備正在實現(xiàn)突破。到2015年，我國智能裝備制造業(yè)的銷售收入將超過1萬億元，年均增長率超過25％，工業(yè)增加值率達到35％，本土化智能制造裝備的國內(nèi)市場占有率將超過30％?！娟P鍵詞】工業(yè)機器人先進制造技術智能制造智能掌握系統(tǒng)

Researchonthedevelopmentofindustrialrobotinintelligentmanufacturingindustry[Abstract]Withthecomputertechnologytotheintelligentdirection,expandinganddeepeningtheapplicationfieldoftherobot,industrialrobothasbecomeahigh-techindustry,playagreatroleinindustrialautomation,andsocialdevelopmentoffutureproductionwillplayamoreandmoreimportantrole.Withtherapiddevelopmentofinformationtechnologyandadvancedmanufacturingtechnology,thedevelopmentdepthandbreadthofintelligentmanufacturingequipmentinourcountryareincreasingdaybyday.Intelligentcontrolsystem,industrialrobot,automatedassemblyline,representedbytheintelligentmanufacturingequipmentindustrysysteminitiallyformed.Anumberofindependentintellectualpropertyrightsofmajorintelligentmanufacturingequipmentisabreakthrough.By2015,China'ssmartequipmentmanufacturingindustrysalesrevenuewillexceed1trillionyuan,theaverageannualgrowthrateofmorethan25%,theindustrialaddedvalueratereached35%,thelocalizationofintelligentmanufacturingequipmentinthedomesticmarketshareofmorethan30%.[Keyword]IndustrialrobotAdvancedmanufacturingtechnologyIntelligentmanufacturingIntelligentcontrolsystem

緒論機器人涉及多學科交叉綜合；人工智能、機器人技術、通信技術、傳感器技術、信息及編程技術、計算機學、材料學、電子技術、傳動技術、接口技術、單片機原理、精密機械技術、自動掌握理論、伺服傳動技術等諸多領域的技術集成。工業(yè)機器人是機器人的一種。機器人可以代替或者協(xié)助人類完成各種工作，凡是枯燥的、危險的、有毒的、有害的工作，都可由機器人大顯身手。機器人除了廣泛應用于制造業(yè)領域外，還應用于資源勘探開發(fā)、救災排險、醫(yī)療服務、家庭娛樂、軍事和航天等其他領域。機器人是工業(yè)和非產(chǎn)業(yè)界的重大生產(chǎn)和服務性設備，也是先進制造技術領域不行缺少的自動化設備。工業(yè)機器人作為一種特殊的自動化設備，具備智能技術，所以工業(yè)機器人在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的應用將大大的提升企業(yè)產(chǎn)品的競爭力，促進產(chǎn)品的更新?lián)Q代，對國家經(jīng)濟產(chǎn)生巨大的推動作用。而在科學討論，資源勘探方面，工業(yè)機器人可替代人的大部分工作，因此促進了國家的可持續(xù)進展，并增強了國家的國地位。在國防領域工業(yè)機器人的討論更是層出不窮，格外是在強調(diào)零傷亡戰(zhàn)爭的今日，機器人可替代士兵前往危險的前沿地區(qū)，而且沒有人性的一些弱點，增強了戰(zhàn)斗力，為國家制造了一個和平安定的環(huán)境。

1.工業(yè)機器人的起源1.1工業(yè)機器人的進展歷史工業(yè)機器人誕生于20世紀60年月，在20世紀90年月得到飛快進展，是最先產(chǎn)業(yè)化的機器人技術.它是綜合了計算機，掌握論，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，是當代討論十分活躍，應用日益廣泛的領域。它的消滅是為了適應制造業(yè)規(guī)模化生產(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)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)的轉變，促進了我國制造業(yè)，勘探業(yè)等行業(yè)的進展。隨著我國改革開放的逐漸深化，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討論進展，顯得十分重要。1.2工業(yè)機器人技術現(xiàn)狀1.2.1工業(yè)機器人技術概念工業(yè)機器人由操作機(機械本體)，掌握器，伺服驅動系統(tǒng)和檢測傳感裝置構成，是一種仿人操作，自動掌握，可重復編程，能在三維空間完成各種作業(yè)的機電一體化自動化生產(chǎn)設備。格外適合于多品種，變批量的柔性生產(chǎn)。它對穩(wěn)定，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，改善勞動條件和產(chǎn)品的快速更新?lián)Q代起著十分重要的作用。機器人技術是綜合了計算機，掌握論，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。是當代討論十分活躍，應用日益廣泛的領域。機器人應用情況，是一個國家工業(yè)自動化水平的重要標志。機器人并不是在簡潔意義上代替人工的勞動，而是綜合了人的特長和機器特長的一種擬人的電子機械裝置。既有人對環(huán)境狀態(tài)的快速反應和分析推斷能力，又有機器可長時間持續(xù)工作，精確度高，抗惡劣環(huán)境的能力。從某種意義上說它也是機器的進化過程產(chǎn)物，它是工業(yè)以及非產(chǎn)業(yè)界的重要生產(chǎn)和服務性設備，也是先進制造技術領域不行缺少的自動化設備。1.2.2工業(yè)機器人技術進展現(xiàn)狀在普及第一代工業(yè)機器人的基礎上，其次代工業(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肯定比重（占日本1998年安裝臺數(shù)的10%，銷售額的36%）。（1）機械結構：1）以關節(jié)型為主流，80年月發(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年月初開發(fā)的適應于窄小空間，快節(jié)奏，60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。2）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，實行螞蟻啃骨頭的協(xié)作機構。3）CAD，CAE等技術已普遍用于設計，仿真和制造中。（2）掌握技術：1）大多數(shù)采納32位CPU，掌握軸數(shù)多達27軸，NC技術，離線編程技術大量采納。2）協(xié)調(diào)掌握技術日趨成熟，實現(xiàn)了多手與變位機，多機器人的協(xié)調(diào)掌握，正逐步實現(xiàn)多智能體的協(xié)調(diào)掌握。采納基于PC的開放結構的掌握系統(tǒng)已成為一股潮流。3）其成本低，具有標準現(xiàn)場網(wǎng)絡功能。（3）驅動技術：1）80年月進展起來的AC侍服驅動已成為主流驅動技術用于工業(yè)機器人中，DD驅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掌握器相結合，已由FANUC等公司開發(fā)并用于工業(yè)機器人中，在遠程掌握中已采納了分布式智能驅動新技術。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，采納了通用?；瘔K語言RAPID。最近美國“機器人工作空間技術公司”開發(fā)了RobotScriptV.10通用語言，運行于該公司的通用機器人掌握器URC的WinNT/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軟件產(chǎn)品兼容。網(wǎng)絡通用方式：大部分機器人采納了Ether網(wǎng)絡通訊方式，占總量的41.3，其它采納RS-232，RA-422，RS-485等通訊接口.。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。但有一種速度競達到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。（8）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)進展，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)?？鐕蠹瘓F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“虛擬制造”為工業(yè)機器人系統(tǒng)化的進展推波助瀾。工業(yè)機器人的結構及工作原理2.1概述機器人一般由執(zhí)行機構、驅動裝置、檢測裝置和掌握系統(tǒng)和簡潔機械等組成。執(zhí)行機構即機器人本體，其臂部一般采納空間開鏈連桿機構，其中的運動副（轉動副或移動副）常稱為關節(jié)，關節(jié)個數(shù)通常即為機器人的自由度數(shù)。依據(jù)關節(jié)配置型式和運動坐標形式的不同，機器人執(zhí)行機構可分為直角坐標式、圓柱坐標式、極坐標式和關節(jié)坐標式等類型。驅動裝置是驅使執(zhí)行機構運動的機構，依據(jù)掌握系統(tǒng)發(fā)出的指令信號，借助于動力元件使機器人進行動作。它輸入的是電信號，輸出的是線、角位移量。機器人使用的驅動裝置主要是電力驅動裝置，如步進電機、伺服電機等，此外也有采納液壓、氣動等驅動裝置。檢測裝置的作用是實時檢測機器人的運動及工作情況，依據(jù)需要反饋給掌握系統(tǒng)，與設定信息進行比較后，對執(zhí)行機構進行調(diào)整，以保證機器人的動作符合預定的要求。掌握系統(tǒng)有兩種方式。一種是集中式掌握，即機器人的全部掌握由一臺微型計算機完成。另一種是分散式掌握，即采納多臺微機來分擔機器人的掌握，如當采納上、下兩級微機共同完成機器人的掌握時，主機常用于負責系統(tǒng)的管理、通訊、運動學和動力學計算，并向下級微機發(fā)送指令信息；作為下級從機，各關節(jié)分別對應一個CPU，進行插補運算和伺服掌握處理，實現(xiàn)給定的運動，并向主機反饋信息。機器人系統(tǒng)是由機器人和作業(yè)對象及環(huán)境共同組成的，其中包括機器人機械系統(tǒng)，驅動系統(tǒng)，掌握系統(tǒng)，和感知系統(tǒng)四的部分組成。可以說機器人的組成部分與人類極為類似。一個典型的機器人有一套可移動的身體結構、一部類似于馬達的裝置、一套傳感系統(tǒng)、一個電源和一個用來掌握全部這些要素的計算機“大腦”。從本質(zhì)上講，機器人是由人類制造的“動物”，它們是仿照人類和動物行為的機器。

2.2結構

工業(yè)機器人的機械系統(tǒng)包括機身，臂部，手腕，末端操作器和行走機構等部分組成，每一部分都有若干自由度的機械系統(tǒng)。此外，有的機器人還具有行走機構，若具有行走機構則構成行走機器人，若沒有則構成單機器人手臂。工業(yè)機器人的機械機械系統(tǒng)相當于人的身體（骨骼，手，臂，腿等）。驅動系統(tǒng)主要是指驅動機械系統(tǒng)動作的驅動裝置。這部分的作用相當于人的肌肉。依據(jù)驅動源的不同，驅動系統(tǒng)分為電氣，液壓，氣壓以及把它們結合起來應用的綜合系統(tǒng)。電氣驅動在工業(yè)機器人中應用的最為廣泛，主要分為步進電動機，直流伺服電機和溝通伺服電機三種。液壓驅動運動平穩(wěn)，且負載能力大，對于重載的搬運和零件加工機器人，采納液壓驅動比較合理。但液壓驅動管道簡潔，清潔困難，因此限制了在裝配作業(yè)中的作用。無論電氣還是液壓驅動的機器人，其手爪的開合都采納氣動形式。掌握系統(tǒng)的任務是依據(jù)機器人的作業(yè)指令程序及從傳感器反饋回來的信號，掌握機器人的執(zhí)行機構，使其完成規(guī)定的運動和功能。如果機器人不具備信息反饋特征，則該掌握系統(tǒng)稱為開環(huán)掌握系統(tǒng)；如果機器人具備信息反饋特征，則還掌握系統(tǒng)稱為閉環(huán)掌握系統(tǒng)。該部分主要由計算機硬件和掌握軟件組成。軟件主要有人與機器人聯(lián)系的人機交互系統(tǒng)和掌握算法等組成。該部分的作用相當于人的大腦。感知系統(tǒng)由內(nèi)部傳感器和外部傳感器組成，其作用是獵取機器人內(nèi)部和外部環(huán)境信息，并把這些信息反饋給掌握系統(tǒng)。內(nèi)部狀態(tài)傳感器用于檢測各個關節(jié)的位置，速度等變量，為閉環(huán)伺服掌握系統(tǒng)供應反饋信息。外部狀態(tài)傳感器用于檢測機器人與周圍環(huán)境之間的一些狀態(tài)變量，如距離，接近程度和接觸情況等，用于引導機器人，便于其實別物體并作出相應處理。該部分的作用相當于人的五官。2.3工作原理機器人系統(tǒng)實際上是一個典型的機電一體化系統(tǒng)，其工作原理為：掌握系統(tǒng)發(fā)出動作指令，掌握驅動器動作，驅動器帶動機械系統(tǒng)運動，使末端操作器到達空間某一位置和實現(xiàn)某一姿態(tài)，實施肯定的作業(yè)任務。末端操作器在空間的實時位姿由感知系統(tǒng)反饋給掌握系統(tǒng)，掌握系統(tǒng)把實際位姿與目標位姿相比較，發(fā)出下一個動作指令，如此循環(huán)，直到完成作業(yè)任務為止。3.關鍵技術1.開放性模塊化的掌握系統(tǒng)體系結構：采納分布式CPU計算機結構，分為機器人掌握器(RC)，運動掌握器(MC)，光電隔離I/O掌握板、傳感器處理板和編程示教盒等。機器人掌握器(RC)和編程示教盒通過串口/CAN總線進行通訊。機器人掌握器(RC)的主計算機完成機器人的運動規(guī)劃、插補和位置伺服以及主控規(guī)律、數(shù)字I/O、傳感器處理等功能，而編程示教盒完成信息的顯示和按鍵的輸入。2.模塊化層次化的掌握器軟件系統(tǒng)：軟件系統(tǒng)建立在基于開源的實時多任務操作系統(tǒng)Linux上，采納分層和模塊化結構設計，以實現(xiàn)軟件系統(tǒng)的開放性。整個掌握器軟件系統(tǒng)分為三個層次：硬件驅動層、核心層和應用層。三個層次分別面對不同的功能需求，對應不同層次的開發(fā)，系統(tǒng)中各個層次內(nèi)部由若干個功能相對對立的模塊組成，這些功能模塊相互協(xié)作共同實現(xiàn)該層次所供應的功能。3.機器人的故障診斷與平安維護技術：通過各種信息，對機器人故障進行診斷，并進行相應維護，是保證機器人平安性的關鍵技術。4.網(wǎng)絡化機器人掌握器技術：目前機器人的應用工程由單臺機器人工作站向機器人生產(chǎn)線進展，機器人掌握器的聯(lián)網(wǎng)技術變得越來越重要。掌握器上具有串口、現(xiàn)場總線及以太網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)功能?？捎糜跈C器人掌握器之間和機器人掌握器同上位機的通訊，便于對機器人生產(chǎn)線進行監(jiān)控、診斷和管理。4.工業(yè)機器人的進展趨勢靈敏制造策略的提出，為工業(yè)機器人的進展供應了新的機遇。靈敏制造的基本思想是企業(yè)能飛快將其組織和裝備重組，快速響應市場變化，生產(chǎn)出滿意用戶需求的共性化產(chǎn)品。靈敏制造要求企業(yè)底層的生產(chǎn)設備具有柔性和可動態(tài)重組的能力。機器人是一種具有高度柔性的自動化生產(chǎn)設備。如果我們站在更高的層次，將機器人視為一種有“感知、思維和行動”的機器，那么，靈敏生產(chǎn)設備就應當是新一代機器人化的機器。這將為工業(yè)機器人的進展提出更高的要求。4.1朝著標準化方向進展提高運動速度和運動精度，減輕重量和削減安裝占用空間，必將導致工業(yè)機器人功能部件的標準化和模塊組合化(它可以分為機械模塊、信息檢測模塊、掌握模塊等)，以降低制造成本和提高牢靠性。近年來，世界各國注意進展組合式機器人。它是采納標準化的組合件拼裝而成的。日前，國外己經(jīng)研制和生產(chǎn)了各種不同的標準組件。除了機器人用的各種伺服電機、傳感器外，手臂、手腕和機身的結構也己經(jīng)標準化了，如臂仲縮軸、臂升降軸、臂俯仰軸、臂搖擺軸;手腕旋轉軸、搖擺軸、固定臺身、機座、移動軸等。4.2討論新型機器人結構隨著工業(yè)機器人作業(yè)精度的提高和作業(yè)環(huán)境的簡潔化，應開發(fā)新型微動機構保證動作精度;開發(fā)多關節(jié)、多自由度的手臂和手指，研制新型的行走機構等以適應簡潔的作業(yè)的需要。4.3朝著智能化方向進展在多品種，小批量生產(chǎn)的柔性制造自動化技術中，格外是機器人自動裝配技術中，要求工業(yè)機器人對外部環(huán)境和對象物體有自適應能力，即具有肯定的“智能”，機器人的智能化是指機器人具有感覺、知覺等，即有很強的檢測功能和推斷功能。為此，必須開發(fā)類似人類感覺器官的傳感器(如觸覺傳感器、視覺傳感器、測距傳感器等)，進展多傳感器的信息融合技術。通過各種傳感器得到關于工作對象和外部環(huán)境的信息，以及信息庫中存儲的數(shù)據(jù)、閱歷、規(guī)劃的資料，以完成模式識別，用“專家系統(tǒng)”等智能系統(tǒng)進行問題求解，動作規(guī)劃。4.4討論機器人協(xié)作掌握先進制造技術的進展對協(xié)作機器人學的討論與進展起著樂觀的促進作用。隨著先進制造技術的進展，工業(yè)機器人己從當時的柔性上、下料裝置正在成為高度柔性、高效率和可重組的裝配、制造和加工系統(tǒng)中的生產(chǎn)設備。在這樣的生產(chǎn)線上，機器人是作為一個群體工作的，不論每個機器人在生產(chǎn)線上起什么作用，它總是作為系統(tǒng)中的一員而存在。因此，要從組成靈敏制造生產(chǎn)系統(tǒng)的觀點動身，來討論工業(yè)機器人的進一步進展。而面對先進制造環(huán)境的機器人柔性裝配系統(tǒng)和機器人加工系統(tǒng)中，不僅有多機器人的集成，還有機器人與生產(chǎn)線、周邊設備、生產(chǎn)管理系統(tǒng)以及人的集成。因此，以系統(tǒng)的觀點來進展新的機器人掌握系統(tǒng)，有大量的理論與實踐的工作要做。5.工業(yè)機器人及智能制造產(chǎn)業(yè)分析5.1工業(yè)機器人眾所周知，工業(yè)機器人關鍵零部件包括伺服電機、減速器、掌握器、傳感器和機械本體，廣東省在伺服電機、掌握器和傳感器領域處于領先地位，但是和國外發(fā)達國家的相關領域比較仍有很大的差距。從產(chǎn)品成本構成分析，伺服電機產(chǎn)品占成本的20%左右，減速器占產(chǎn)品成本的25%左右，掌握器占產(chǎn)品成本的27%，因此工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)化的關鍵問題是掌握這些關鍵部件的產(chǎn)業(yè)化。5.2智能制造智能制造實際是工業(yè)機器人產(chǎn)品的延長，不能將工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)當作一個獨立的產(chǎn)業(yè)，而應將工業(yè)機器人作為現(xiàn)代機械裝備制造業(yè)的一個核心單元之一。實際上智能制造就是在現(xiàn)代生產(chǎn)中，集成各種高技術產(chǎn)品，包括機器人、物流系統(tǒng)、智能傳感系統(tǒng)、掌握系統(tǒng)、計算機掌握軟件等高技術，實現(xiàn)在現(xiàn)代制造中將勞動者從簡潔重復的勞動中解放出來的目的，實施智能制造將使得集成生產(chǎn)廠商和用戶雙方獲益。5.3廣東省機器人現(xiàn)狀及制造業(yè)企業(yè)實施智能制造的分析廣東在我國的制造業(yè)具有領先地位，同時珠三角地區(qū)也是改革開放的前沿和窗口，是我國市場經(jīng)濟的核心地帶，毗鄰香港國際市場，又是國內(nèi)多層次資本市場建設的重心，進展機器人產(chǎn)業(yè)從技術引進、產(chǎn)品銷售、企業(yè)融資、產(chǎn)業(yè)鏈整合都具有特殊的便利環(huán)境。廣東省機器人產(chǎn)業(yè)主要集中在珠江三角洲，其中深圳和東莞等地市由于在電子業(yè)、制造業(yè)具有良好的基礎，因此在機器人掌握器、伺服驅動、運動掌握等具有領先地位；廣州在金融、人才、制造業(yè)也具有較強的競爭力，廣州市的機器人整機、系統(tǒng)集成等方面具有良好的基礎；佛山、中山、珠海等集中了大量的中小型制造業(yè)企業(yè)，在智能制造及機器人集成示范應用方面有很寬闊的前景。當前廣東具有肯定知名度的有廣州數(shù)控設備有限公司、廣州諾信數(shù)控設備有限公司、深圳新松機器人公司、深圳眾為興科技有限公司、深圳固高科技有限公司、深圳富士康、深圳福士自動化有限公司、東莞松慶自動化設備有限公司、佛山利迅達機器人系統(tǒng)有限公司、佛山市嘉騰電子有限公司等。5.4在廣東加快推動機器人及智能制造產(chǎn)業(yè)進展的緊迫性當前，國際國內(nèi)在經(jīng)過了金融危機洗禮后，廣東省制造業(yè)企業(yè)面臨的現(xiàn)狀是：面臨貼牌生產(chǎn)向自主知識產(chǎn)權產(chǎn)品的轉變；傳統(tǒng)的勞動力密集型企業(yè)向資金密集型企業(yè)轉變。向資金密集型企業(yè)轉變，需要大量的資金投入，而珠三角企業(yè)大多是中小型企業(yè)，難以籌集大量的資金，且中小企業(yè)沒有試錯機會。但是由于廣東省制造業(yè)企業(yè)存在產(chǎn)業(yè)結構不合理、企業(yè)規(guī)模小和產(chǎn)品利潤空間越來越小的問題，在廣東企業(yè)加快推動機器人及智能制造產(chǎn)業(yè)進展是十分迫切的。（1）產(chǎn)業(yè)結構不合理廣東省制造業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)多為勞動密集型產(chǎn)業(yè)。產(chǎn)品的加工深度低，技術含量低，附加值低。同時，出口產(chǎn)品以低利潤率的產(chǎn)品為主，產(chǎn)品結構單一，對市場影響比較敏感。此外，行業(yè)門檻較低，常以價格競爭為主，損害企業(yè)市場拓展、科研開發(fā)樂觀性。（2）企業(yè)規(guī)模較小廣東省制造業(yè)企業(yè)多為中小民營企業(yè)，企業(yè)規(guī)模偏小，未能形成一批占有較大市場份額、代表行業(yè)水平、具有國際競爭力的大型企業(yè)和企業(yè)集團，未能形成一大批產(chǎn)品有特色并按規(guī)模經(jīng)濟組織聲場的專業(yè)化協(xié)作配套廠。同時，由于缺乏統(tǒng)一的產(chǎn)業(yè)和專業(yè)市場規(guī)劃，市場秩序不規(guī)范，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，產(chǎn)業(yè)化程度低。（3）利潤空間越來越小受原材料成本上漲、招工難、勞動力成本上漲、土地資源稀缺等因素影響，廣東制造業(yè)成本不斷上升。面對產(chǎn)業(yè)結構不合理、產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊、產(chǎn)業(yè)化程度低、利潤空間削減等問題，廣東省制造業(yè)實施智能制造升級轉型刻不容緩?？偨Y我國工業(yè)機器人經(jīng)過20多年的進展已經(jīng)初具規(guī)模。目前我國已生產(chǎn)出部分機器人關鍵元器件，開發(fā)出弧焊、點焊、碼垛、裝配、搬運、注塑、沖壓、噴漆等工業(yè)機器人。一批國產(chǎn)工業(yè)機器人已服務于國內(nèi)諸多企業(yè)的生產(chǎn)線上；一批機器人技術的討論人才也涌現(xiàn)出來。一些相關科研機構和企業(yè)已掌握了工業(yè)機器人操作機的優(yōu)化設計制造技術；工業(yè)機器人掌握、驅動系統(tǒng)的硬件設計技術；機器人軟件的設計和編程技術；運動學和軌跡規(guī)劃技術；弧焊、點焊及大型機器人自動生產(chǎn)線與周邊配套設備的開發(fā)和制備技等。某些關鍵技術已達到或接近世界水平。雖然中國的工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)在不斷的進步中，但和國際同行相比，差距照舊明顯。從市場占有率來說，更無法相提并論。工業(yè)機器人很多核心技術，目前我們尚未掌握，這是影響我國機器人產(chǎn)業(yè)進展的一個重要瓶頸。在發(fā)達國家中，工業(yè)機器人自動化生產(chǎn)線成套設備已成為自動扮裝備的主流及將來的進展方向。國外汽車行業(yè)、電子電器行業(yè)、工程機械等行業(yè)已經(jīng)大量使用工業(yè)機器人自動化生產(chǎn)線，以保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，同時避開了大量的工傷事故。全球諸多國家近半個世紀的工業(yè)機器人的使用實踐表明，工業(yè)機器人的普及是實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，提高社會生產(chǎn)效率，推動企業(yè)和社會生產(chǎn)力進展的有效手段。機器人技術是具有前瞻性、戰(zhàn)略性的高技術領域。國際電氣電子工程師協(xié)會IEEE的科學家在對將來科技進展方向進行猜測中提出了4個重點進展方向，機器人技術就是其中之一。工業(yè)機器人的誕生和機器人學的建立，無疑是20世紀人類科學技術的重大成就。要縮短我國工業(yè)機器人應用及討論與國外的差距，必須利用自己的優(yōu)勢走產(chǎn)業(yè)化的進展道路。同時，在現(xiàn)代制造技術快速進展的今日，還必須在討論和開發(fā)上跟蹤機器人技術的進展趨勢。工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)和技術的進展必將大大加速我國制造業(yè)的崛起。

致謝辭本論文在金老師的悉心指導和嚴格要求下業(yè)已完成，從課題選擇、方案論證到簡略設計，無不分散著金老師的心血和汗水，在校三年的學習和生活期間，也始終感受著導師的細心指導和無私的關懷，我受益匪淺。在此向老師表示深深的感謝和崇高的敬意。不積跬步何以至千里，本設計能夠順利的完成，也歸功于各位任課老師的認真負責，使我能夠很好的掌握和運用專業(yè)知識，并在設計中得以體現(xiàn)。正是有了他們的悉心幫助和支持，才使我的畢業(yè)論文工作順利完成，在此向黃岡職業(yè)技術學院，機電系的全體老師表示由衷的謝意。感謝他們?nèi)陙淼男燎谠耘唷８咝Ｉ罴磳⒋颐γγΦ剡^去，但我卻能無悔地說：“我曾經(jīng)來過?！备咝Ｈ?，但它給我的影響卻不能用時間來衡量，這三年以來，經(jīng)歷過的全部事，全部人，都將是我以后生活回味的一部分，是我為人處事的指南針。就要離開學校，走上工作的崗位了，這是我人生歷程的又一個起點，在這里祝福高校里跟我風雨同舟的伴侶們，一路走好，將來總會是絢爛繽紛。

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