工业机器人技术基础 课件 项目一：工业机器人概述

工业机器人技术基础项目一：工业机器人概述1.了解机器人的由来；2.了解工业机器人的定义及发展概况；知识点1.什么是机器人？讨论?#&?¢§……1.什么是机器人？电影中的机器人1.什么是机器人？仿人服务机器人1.什么是机器人？阿尔法围棋（AlphaGo）是第一个击败人类职业围棋选手、第一个战胜围棋世界冠军的人工智能机器人，由谷歌（Google）旗下DeepMind公司戴密斯·哈萨比斯领衔的团队开发。其主要工作原理是“深度学习”。2.机器人的由来和古代机器人？人类早就向往着制造一种和人一样聪明灵巧的机器，这种追求和愿望，在各种神话故事里得到充分体现。

青铜巨人：“塔罗斯”2.机器人的由来和古代机器人？我国古代机器人：三国时期的“木牛流马”鲁班-木鸟2.机器人的由来和古代机器人？国外古代机器人：欧洲自动偶人3.什么是工业机器人？工业机器人是在工业生产中使用的机器人总称，主要用于完成工业生产中的某些作业，如搬运、焊接、喷涂、装配、码垛等。1959年，美国造出了世界上第一台工业机器人

Unimate

，可实现回转、伸缩、俯仰等动作。

4.工业机器人应用场景装配

机器人4.工业机器人应用场景焊接

机器人4.工业机器人应用场景上下料

机器人4.工业机器人应用场景汽车油漆喷涂

机器人5.工业机器人特点？总结归纳：工业机器人有哪些特点呢？

①拟人化

②通用性

③

独立性

④智能性6.工业机器人定义？

（1）国际标准化组织(InternationalOrganizationforStandardization，ISO)的定义：机器人是一种“自动的、位置可控的、具有编程能力的多功能机械手”，这种机械手具有几个轴，能够借助可编程序操作来处理各种材料、零件、工具和专用装置，执行各种任务。（2）日本机器人协会（JapanRobotAssociation，JRA）将机器人分为工业机器人和智能机器人两大类，工业机器人是一种“能够执行人体上肢（手和臂）类似动作的多功能机器”，智能机器人是一种“具有感觉和识别能力，并能够控制自身行为的机器”。（3）美国机器人协会（RoboticsIndustriesAssociation，RIA）的定义：机器人是一种“用于移动各种材料、零件、工具或专用装置的，通过可编程的动作来执行各种任务的，具有编程能力的多功能机械手”。（4）我国国家标准GB/T12643—2013《机器人与机器人装备词汇》的定义：机器人是一种能够自动定位控制，可重复编程的，多功能的、多自由度的操作机构，能搬运材料、零件或操持工具，用于完成各种作业。

作为参考，目前在相关资料中使用较多的机器人定义主要有以下几种:我国定义6.工业机器人定义？总结：工业机器人是一个有编程能力的多功能机械手！7.机器人的发展概况？——三代机器人产品这类机器人是通过一个计算机，来控制一个多自由度的机械，通过示教存储程序和信息，工作时把信息读取出来，然后发出指令，这样的话机器人可以重复的根据人当时示教的结果，再现出这种动作，该类机器人的特点是它对外界的环境没有感知。第一代机器人：示教再现型机器人7.机器人的发展概况？——三代机器人产品第二代机器人装备有一定数量的传感器，它能获取作业环境、操作对象等简单信息，并通过计算机的分析与处理，做简单的推理，从而适当调整自身的动作和行为。如右图所示的探测机器人上，可通过所安装的摄像头及视觉传感系统，识别图像，判断和规划探测车的运动轨迹，它对外部环境具有一定的适应能力。第二代机器人：有“感觉”的机器人探测机器人7.机器人的发展概况？——三代机器人产品第三代机器人：智能机器人第三代机器人具有高度的自适应能力，有多种感知机能，可通过复杂的推理做出判断和决策，自主决定机器人的行为，具有相当程度的智能，故称为智能机器人。第三代机器人目前主要用于家庭、个人服务及军事、航天等领域。7.机器人的发展概况？——三代机器人产品第三代机器人：智能机器人智能仿人机器人悟空机器人7.机器人的发展概况？——三代机器人产品第三代机器人：智能机器人应用于航天领域的“天和机械臂”8.机器人发展遵守“三原则”发展工业机器人不能违背“机器人三原则”：①机器人必须不能伤害人类，也不允许见到人类将要受伤害而袖手旁观；②机器人必须完全服从于人类的命令，但不能违反第一原则；③机器人应保护自身的安全，但不能违反第一和第二原则。高低优先级9.工业机器人四大家族法那科库卡安川电机ABB中国的

？10.国产优秀工业机器人品牌沈阳新松机器人汇川机器人11.中国工业机器人市场分析11.中国工业机器人市场分析11.中国工业机器人市场分析思考：

作为一名机器人专业的学生，如果让你设计一款机器人，你希望它具有哪些功能呢?工业机器人技术基础前情回顾：项目一：工业机器人概述1.了解工业机器人的分类及组成；2.初步认识机器人实训平台；知识点01工业机器人的分类导入：多种多样的工业机器人1.串联机器人、并联机器人、混联机器人（1）串联机器人当各连杆组成开式机构链时，所获得的机器人结构称为串联机构，如安川MH6型机器人。由一系列单一的连杆和关节组成，即定义为串联机器人。当前工业机器人大多采用串联结构。结构简单、成本低、控制简单、运动空间大等；多应用于喷漆、装配、搬运和焊接等场所。串联机器人特点：缺点？1.串联机器人、并联机器人、混联机器人（2）并联机器人机器人的基座和末端执行器之间至少通过2个独立运动链相连。速度快、精度高、刚度好的特点，常在电子、医药等轻工业中用来分拣、搬运作业。并联机器人特点：缺点？1.串联机器人、并联机器人、混联机器人（2）并联机器人资讯阅读ABB公司FlexPicker机器人1.串联机器人、并联机器人、混联机器人（2）并联机器人ABB公司FlexPicker机器人1.串联机器人、并联机器人、混联机器人（3）混联机器人将串联和并联有机结合起来的结构，即为混联式结构。既有并联机构刚度好的优点，又有串联机构工作空间大的优点，进一步扩大了机器人的应用范围，提高了机器人使用性能。混联机器人特点：2.各种坐标系分类机器人（1）直角坐标型机器人（3P）（也成为笛卡尔坐标机器人）通过三个相互垂直轴线上的移动来改变手部的空间位置。由直线运动达到空间的不同位置，运动方向相互垂直，末端操作由附加的旋转机构实现。2.各种坐标系分类机器人（2）圆柱坐标型机器人（R2P）圆柱坐标型机器人的手臂按圆柱坐标形式配置，即通过两个移动和一个转动来实现手部空间位置的改变。1）手臂可伸缩（沿r方向）；2）滑动架（托板）可沿柱上下移动（Z轴方向）；3）水平臂和滑动架组合件可作为基座上的一个整体旋转（绕Z轴）；2.各种坐标系分类机器人（3）球坐标型机器人（2RP）球坐标型机器人的手臂按球坐标形式配置。其手臂的运动由1个直线运动和2个转动组成1）手臂可伸出缩回；2）在垂直面内绕轴回转；3）在基座水平面内转动；2.各种坐标系分类机器人（4）关节坐标型机器人关节坐标型机器人一般由多个转动关节串联起若干连杆组成，其运动由前后的俯仰及立柱的回转构成。SCARA知识巩固：学习通随堂练习……工业机器人分类：02工业机器人的组成工业机器人系统组成导入：安川机器人③控制柜②示教器①机器人本体工业机器人系统组成导入：机器人本体（ABB）控制柜示教器一、工业机器人系统组成——“内在”三大部分6个子系统（1）机械结构系统

工业机器人的机械结构又称执行机构，也称操作机，使机器人赖以完成工作任务的实体，通常由杆件和关节组成。（2）驱动系统

工业机器人的驱动系统包括驱动器和传动机构2部分组成，它们通常与执行机构连成机器人本体。电动驱动液压驱动气动驱动减速器链传动齿轮系……传动机构驱动器（视频观看）（3）控制系统

控制系统是通过对驱动系统进行控制，使执行机构按照规定的要求进行工作。伺服驱动器主计算机控制柜示教器控制柜内部组成：ABB标准型控制柜（4）感受系统

工业机器人传感器通常分为两类：内部传感器和外部传感器。内部传感器如位置传感器、速度传感器、加速度传感器、电机扭矩传感器等获取工业机器人本身的信息，而外部传感器如相机、距离传感器和接近传感器和力传感器收集周围环境中的信息。力传感器工业相机总结：工业机器人系统组成三大部分6个子系统控制系统：“往哪里打？使多大劲？”驱动系统：快速消耗能量，使动作更迅速检测系统：“打没打死？手疼不疼？”执行机构：听控制系统的3.伺服和非伺服机器人自学：（自主查阅资料）1、什么是伺服？2、

什么是伺服系统？3、

什么是伺服电机？工业机器人技术基础项目一：工业机器人概述1.掌握工业机器人分类及结构组成；2.理解工业机器人各技术参数的含义；知识点工业机器人系统组成导入：安川机器人③控制柜②示教器①机器人本体工业机器人系统组成导入：机器人本体（ABB）控制柜示教器示教器：一、工业机器人系统组成——“内在”三大部分6个子系统（1）机械结构系统

工业机器人的机械结构又称执行机构，也称操作机，使机器人赖以完成工作任务的实体，通常由杆件和关节组成。（2）驱动系统

工业机器人的驱动系统包括驱动器和传动机构2部分组成，它们通常与执行机构连成机器人本体。电机驱动液压驱动气动驱动减速器链传动齿轮系……传动机构驱动器直流电机步进电机（2）驱动系统

工业机器人的驱动系统包括驱动器和传动机构2部分组成，它们通常与执行机构连成机器人本体。电机驱动液压驱动气动驱动减速器链传动齿轮系……传动机构驱动器（视频观看）直流电机步进电机工业机器人上的传动装置：直齿轮蜗轮蜗杆滚珠丝杠斜齿轮齿轮齿条（3）控制系统

控制系统是通过对驱动系统进行控制，使执行机构按照规定的要求进行工作。伺服驱动器主计算机控制柜示教器控制柜内部组成：ABB标准型控制柜（4）感受系统

工业机器人传感器通常分为两类：内部传感器和外部传感器。内部传感器如位置传感器、速度传感器、加速度传感器、电机扭矩传感器等获取工业机器人本身的信息，而外部传感器如相机、距离传感器和接近传感器和力传感器收集周围环境中的信息。力传感器工业相机总结：工业机器人系统组成三大部分6个子系统控制系统：“往哪里打？使多大劲？”驱动系统：快速消耗能量，使动作更迅速检测系统：“打没打死？手疼不疼？”执行机构：听控制系统的二、工业机器人重要的技术参数安川MH6型工业机器人性能参数二、工业机器人重要的技术参数（1）关节在机器人机构中，关节即运动副，允许机器人手臂各零件之间发生相对运动的机构。旋转关节移动关节球关节虎克铰二、工业机器人重要的技术参数（2）自由度是指机器人具有的独立运动的坐标轴数量，机器人的自由度数一般等于关节数量。常见机器人自由度数一般有5～6个，有些机器人还附带有外部轴。二、工业机器人重要的技术参数拓展阅读：7轴工业机器人二、工业机器人重要的技术参数（3）工作范围指工业机器人手腕参考点或末端执行器安装点（不包括末端执行器）所能到达的所有空间区域。其形状取决于机器人的自由度数和各运动关节的类型与配置。ABB-IRB2600二、工业机器人重要的技术参数（3）工作范围ABB-IRB120的工作空间二、工业机器人重要的技术参数（4）工作载荷是指机器人在工作范围内的任何位置上所能承受的最大质量。承载能力不仅决定于负载的质量，而且与机器人运行的速度、加速度的大小和方向有关。ABB-YuMi的额定负载为0.5k