12、工业机器人介绍

1、工业机器人介绍第二组杨权、熊政委、张国锐、冯子卫、刘欢欢学习内容机器人的定义机器人的发展概况工业机器人的分类工业机器人的主要结构形式工业机器人的应用工业机器人的定义工业机器人以刚性高的机械手臂为主体，与人相比，可以有更快的运动速度，可以搬更重的东西，而且定位精度相当高。它可以根据外部来的信号，自动进行各种操作。工业机器人是应用计算机进行控制的替代人进行工作的高度自动化系统，是典型的机电一体化的产品。工业机器人在实现智能化、多功能化、柔性自动化生产、提高产品质量、代替人在恶劣环境条件下工作中发挥重大作用。机器人的发展概况第一代机器人 19世纪50、60年代，随着机构理论和伺服理论的发展，机器人进

2、入了实用阶段。1954年美国的G. C. Devol发表了“通用机器人”专利；1960年美国AMF公司生产了柱坐标型Versatran机器人，可进行点位和轨迹控制，这是世界上第一种应用于工业生产的机器人。 70年代，随着计算机技术、现代控制技术、传感技术、人工智能技术的发展，机器人也得到了迅速的发展。1974年Cincinnati Milacron公司成功开发了多关节机器人；1979年，Unimation公司又推出了PUMA机器人，它是一种多关节、全电机驱动、多CPU二级控制的机器人，采用VAL专用语言，可配视觉、触觉、力觉传感器，在当时是技术最先进的工业机器人。现在的工业机器人在结构上大体都

3、以此为基础。这一时期的机器人属于“示教再现”（Teach-in / Playback）型机器人，只具有记忆、存储能力，按相应程序重复作业，对周围环境基本没有感知与反馈控制能力。机器人的发展概况第二代机器人 进入80年代，随着传感技术，包括视觉传感器、非视觉传感器（力觉、触觉、接近觉等）以及信息处理技术的发展，出现了第二代机器人有感觉的机器人。它能够获得作业环境和作业对象的部分相关信息，进行一定的实时处理，引导机器人进行作业。第二代机器人已进入了使用化，在工业生产中得到了广泛应用。 第三代机器人 目前正在研究的“智能机器人”，它不仅具有比第二代机器人更加完善的环境感知能力，而且还具有逻辑思维、判

4、断和决策能力，可根据作业要求与环境信息自主地进行工作。 机器人的分类（1）按按结构形式分类 直角坐标式 圆柱坐标式 球坐标式 关节坐标式（开链机器人） 平面/立体关节式（平面/立体并联机器人）直角坐标机器人 圆柱坐标机器人 关节机器人 球坐标机器人机器人的分类(2)按系统功能分类专用机器人 以固定程序工作机器人，结构简单、无独立控制系统、造价低廉。通用机器人 可完成多种作业，结构复杂，工作范围大，定位精度高，通用性强。示教再现式机器人 在示教操作后，能按示教的顺序、位置、条件重现示教作业。智能机器人 具有视觉、听觉、触觉功能，通过比较和识别,作出决策和规划，完成预定的动作。机器人的分类(3)按

5、驱动方式分类气压传动机器人 以压缩空气作为动力源，高速轻载；液压传动机器人 采用液压驱动，负载能力强、传动平 稳、结构紧凑、动作灵敏；电力传动机器人 交直流伺服电机驱动，结构简单、响应快、精度高。机器人的分类（4）按运动控制方式分类 点位控制 点位/直线控制 平面连续轨迹曲线控制 空间连续轨迹曲线/轮廓曲面控制（5）按应用范围分类 可编程控制通用机器人 可编程控制专用机器人 固定程序控制专用机器人（6）按自动控制理论数学模型分类 开关量/逻辑控制机器人 线性控制机器人 自适应控制机器人 人工智能控制机器人工业机器人的主要结构1 机器人的末端执行器或机构（手部） 机器人末端执行器：是机器人直接用

6、于抓取或握紧被控对象（工件或工具）进行操作的部件，具有模仿人手部分动作的功能。 末端执行器可分为以下几种： 1）夹钳式取料手 2）吸附式取料手 3）专用操作器与转换器 4）仿生多指灵巧手 夹钳式取料手 吸附式取料手夹持圆柱形物料的机械式夹持器1-手爪2-传动机构3-驱动装置4-支架5-物料多指灵巧手 拟手指式工业机器人的主要结构2 机器人手腕 机器人手腕是连接末端执行器与手臂的部件。其作用是调整或者改变末端执行器的方位（姿态），具有独立的自由度才能实现末端执行器复杂的运动。 工业机器人的主要结构 3.机器人手臂 机器人手臂是执行机构重要的支撑部件，并将被抓取对象运送到指定的空间位置。 手臂的驱动方式：液压驱动、气压驱动、电力驱动及复合驱动等。焊接工业机器人系统示意图喷漆工业机器人系统示意图机器人的应用领域弧焊机器人 点焊机器人 磨销机器人 去毛刺机器人 机器人的应用领域清洁机器人 上料机器