工業(yè)機器人論文new

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1、1緒論工業(yè)機器人技術(shù)是近年來新技術(shù)發(fā)展的重要領(lǐng)域之一，是以微電子技術(shù)為主導(dǎo)的多種新興技術(shù)與機械技術(shù)交叉、融合而成的一種綜合的高新技術(shù)。這一技術(shù)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、醫(yī)療衛(wèi)生、辦公自動化及生活服務(wù)等眾多領(lǐng)域有著越來越多的應(yīng)用。工業(yè)機器人在提高產(chǎn)品質(zhì)量、加快產(chǎn)品更新、提高生產(chǎn)效率、促進制造業(yè)的柔性化、增強企業(yè)和國家的競爭力等諸多方面具有舉足輕重的地位，而且也成為廣大工程技術(shù)人員迫切需要掌握的知識。工業(yè)機器人是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機械手或多自由度的機器人。工業(yè)機器人是自動執(zhí)行工作的機器裝置，是靠自身動力

2、和控制能力來實現(xiàn)各種功能的一種機器。它可以接受人類指揮，也可以按照預(yù)先編排的程序運行，現(xiàn)代的工業(yè)機器人還可以根據(jù)人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動。1.1工業(yè)機器人由來1920年捷克作家卡雷爾·查培克在其劇本《羅薩姆的萬能機器人》中最早使用機器人一詞，劇中機器人“Robot”這個詞的本意是苦力，即劇作家筆下的一個具有人的外表，特征和功能的機器，是一種人造的勞力。它是最早的工業(yè)機器人設(shè)想。20世紀40年代中后期，機器人的研究與發(fā)明得到了更多人的關(guān)心與關(guān)注。50年代以后，美國橡樹嶺國家實驗室開始研究能搬

3、運核原料的遙控操縱機械手，它是一種主從型控制系統(tǒng)，主機械手的運動。系統(tǒng)中加入力反饋，可使操作者獲知施加力的大小，主從機械手之間有防護墻隔開，操作者可通過觀察窗或閉路電視對從機械手操作機進行有效的監(jiān)視，主從機械手系統(tǒng)的出現(xiàn)為機器人的產(chǎn)生為近代機器人的設(shè)計與制造作了鋪墊。1954年美國戴沃爾最早提出了工業(yè)機器人的概念，并申請了專利。該專利的要點是借助伺服技術(shù)控制機器人的關(guān)節(jié)，利用人手對機器人進行動作示教，機器人能實現(xiàn)動作的記錄和再現(xiàn)。這就是所謂的示教再現(xiàn)機器人?，F(xiàn)有的機器人差不多都采用這種控制方式。

4、1959年UNIMATION公司的第一臺工業(yè)機器人在美國誕生，開創(chuàng)了機器人發(fā)展的新紀元。1.2機器人的分類機器人的分類方法很多，這里依據(jù)兩個有代表性的分類方法列舉機器人的分類。1.21按照應(yīng)用類型分類機器人按應(yīng)用類型可分為工業(yè)機器人、極限作業(yè)機器人和娛樂機器人。(1)工業(yè)機器人。工業(yè)機器人有搬運、焊接、裝配、噴漆、檢查等機器人，主要用于現(xiàn)代化的工廠和柔性加工系統(tǒng)中。(2)極限作業(yè)機器人。極限作業(yè)機器人主要是指在人們難以進入的核電站、海底、宇宙空間進行作業(yè)的機器人，也包括建筑機器人，農(nóng)業(yè)機器人等。

5、(3)娛樂機器人。娛樂機器人包括彈奏樂器的機器人、舞蹈機器人、玩具機器人等（具有某種程度的通用性），也有根據(jù)環(huán)境兒改變動作的機器人。1.22按照控制方式分類機器人按控制方式可分為操作機器人、程序機器人、示教再現(xiàn)機器人、智能機器人和綜合機器人.(1)操作機器人。操作機器人的典型代表是在核電站處理放射性物質(zhì)時遠距離進行操作的機器人。在這種場合，相當于人手操縱的部分成為主動機械手，而從動機械手基本上與主動機械手類似，只是從機械手要比主動機器手大一些，作業(yè)時的力量也更大。(2)程序機器人。程序機器人按預(yù)

6、先給定的程序、條件、位置進行作業(yè),目前大部分機器人都采用這種控制方式工作。(3)示教再現(xiàn)機器人。示教再現(xiàn)機器人同盒式磁帶的錄放一樣，將所教的操作過程自動記錄在磁盤、磁帶等儲存器中，當需要再現(xiàn)操作時，可重復(fù)所教過的過程。示教方法有手把手示教、有線示教和無線示教。(4)智能機器人。智能機器人不僅可以預(yù)先設(shè)定的動作，還可以按照工作環(huán)境的變化改變動作。(5)綜合機器人。綜合機器人是由操作機器人、示教再現(xiàn)機器人、智能機器人組合而成的機器人，如火星機器人。1.3工業(yè)機器人構(gòu)造分類工業(yè)機器人由主體、驅(qū)動系統(tǒng)和

7、控制系統(tǒng)三個基本部分組成。主體即機座和執(zhí)行機構(gòu)，包括臂部、腕部和手部，有的機器人還有行走機構(gòu)。大多數(shù)工業(yè)機器人有3～6個運動自由度，其中腕部通常有1～3個運動自由度；驅(qū)動系統(tǒng)包括動力裝置和傳動機構(gòu)，用以使執(zhí)行機構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的動作；控制系統(tǒng)是按照輸入的程序?qū)︱?qū)動系統(tǒng)和執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出指令信號，并進行控制。(1)工業(yè)機器人按臂部的運動形式分為四種。直角坐標型的臂部可沿三個直角坐標移動；圓柱坐標型的臂部可作升降、回轉(zhuǎn)和伸縮動作；球坐標型的臂部能回轉(zhuǎn)、俯仰和伸縮；關(guān)節(jié)型的臂部有多個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)。(2)工業(yè)機器人按

8、執(zhí)行機構(gòu)運動的控制機能，又可分點位型和連續(xù)軌跡型。點位型只控制執(zhí)行，機構(gòu)由一點到另一點的準確定位，適用于機床上下料、點焊和一般搬運、裝卸等作業(yè)；連續(xù)軌跡型可控制執(zhí)行機構(gòu)按給定軌跡運動，適用于連續(xù)焊接和涂裝等作業(yè)。(3)工業(yè)機器人按程序輸入方式區(qū)分有編程輸入型和示教輸入型兩類。編程輸入型是將計算機上已編好的作業(yè)程序文件，通過RS232串口或者以太網(wǎng)等通信方式傳送到機器人控制柜。(4)示教輸入型的示教方法有兩種：一種是由操作者用手動控制器(示教操縱盒)，將指令信號傳給驅(qū)動系統(tǒng)，使執(zhí)行機構(gòu)按要求的動作