工業(yè)機(jī)器人綜述1new

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1、工業(yè)機(jī)器人綜述學(xué)院：機(jī)械工程學(xué)院學(xué)號：XXXXXXXX姓名;XXXXXX關(guān)鍵詞：機(jī)器人、發(fā)展、應(yīng)用、前景一、技術(shù)概述工業(yè)機(jī)器人由操作機(jī)（機(jī)械本體）、控制器、伺服驅(qū)動系統(tǒng)和檢測傳感裝置構(gòu)成，是一種仿人操作、自動控制、可重復(fù)編程、能在三維空間完成各種作業(yè)的機(jī)電一體化自動化生產(chǎn)設(shè)備。特別適合于多品種、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(jī)器人技術(shù)是綜合了計算機(jī)、控制論、機(jī)構(gòu)學(xué)、信息和傳感技術(shù)、人工智能、仿生學(xué)等多學(xué)科而形成的高新技術(shù)，是當(dāng)代研究十分活躍，應(yīng)用日益廣泛的

2、領(lǐng)域。機(jī)器人應(yīng)用情況，是一個國家工業(yè)自動化水平的重要標(biāo)志。機(jī)器人并不是在簡單意義上代替人工的勞動，而是綜合了人的特長和機(jī)器特長的一種擬人的電子機(jī)械裝置，既有人對環(huán)境狀態(tài)的快速反應(yīng)和分析判斷能力，又有機(jī)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(jī)器的進(jìn)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(wù)性設(shè)備，也是先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域不可缺少的自動化設(shè)備。二、現(xiàn)狀及國內(nèi)外發(fā)展趨勢（1）國外機(jī)器人領(lǐng)域發(fā)展應(yīng)用、及使用情況：1．工業(yè)機(jī)器人性能不斷提高（高速度、高精度、高可靠性、便于操作和維修），而單機(jī)價格不斷下降，平均單

3、機(jī)價格從91年的10．3萬美元降至97年的6．5萬美元。2．機(jī)械結(jié)構(gòu)向模塊化、可重構(gòu)化發(fā)展。例如關(guān)節(jié)模塊中的伺服電機(jī)、減速機(jī)、檢測系統(tǒng)三位一體化；由關(guān)節(jié)模塊、連桿模塊用重組方式構(gòu)造機(jī)器人整機(jī)；國外已有模塊化裝配機(jī)器人產(chǎn)品問市。3．工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)向基于PC機(jī)的開放型控制器方向發(fā)展，便于標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化；器件集成度提高，控制柜日見小巧，且采用模塊化結(jié)構(gòu)；大大提高了系統(tǒng)的可靠性、易操作性和可維修性。4．機(jī)器人中的傳感器作用日益重要，除采用傳統(tǒng)的位置、速度、加速度等傳感器外，裝配、焊接機(jī)器人還應(yīng)用了視覺、力覺等傳感器，而遙控機(jī)器人則采用視

4、覺、聲覺、力覺、觸覺等多傳感器的融合技術(shù)來進(jìn)行環(huán)境建模及決策控制；多傳感器融合配置技術(shù)在產(chǎn)品化系統(tǒng)中已有成熟應(yīng)用。5．虛擬現(xiàn)實技術(shù)在機(jī)器人中的作用已從仿真、預(yù)演發(fā)展到用于過程控制，如使遙控機(jī)器人操作者產(chǎn)生置身于遠(yuǎn)端作業(yè)環(huán)境中的感覺來操縱機(jī)器人。6．當(dāng)代遙控機(jī)器人系統(tǒng)的發(fā)展特點(diǎn)不是追求全自治系統(tǒng)，而是致力于操作者與機(jī)器人的人機(jī)交互控制，即遙控加局部自主系統(tǒng)構(gòu)成完整的監(jiān)控遙控操作系統(tǒng)，使智能機(jī)器人走出實驗室進(jìn)入實用化階段。美國發(fā)射到火星上的“索杰納”機(jī)器人就是這種系統(tǒng)成功應(yīng)用的最著名實例。7．機(jī)器人化機(jī)械開始興起。從94年美國開發(fā)出“虛

5、擬軸機(jī)床”以來，這種新型裝置已成為國際研究的熱點(diǎn)之一，紛紛探索開拓其實際應(yīng)用的領(lǐng)域。例如，日本安川電機(jī)于2001年底研制推出了世界上首臺弧焊專用機(jī)器人MOTOMAN-EA1400。EA1400機(jī)器人將焊槍電纜與焊槍內(nèi)置在機(jī)器人臂中，避免了焊槍電纜和焊槍與周圍物體的相互干擾，使機(jī)器人示教過程變得更為簡單，同時大大增強(qiáng)了焊槍的可達(dá)性。該機(jī)器人一經(jīng)推出，便迅速在汽車車橋、消音器等排氣系統(tǒng)零部件以及座椅骨架等焊接領(lǐng)域受到了好評。多家焊槍生產(chǎn)企業(yè)都為該機(jī)器人研制了專用焊槍。目前除了空冷焊槍和伺服焊槍進(jìn)行焊接以外，還可以使用水冷焊槍實現(xiàn)較高電流

6、的連續(xù)焊接?！　?007年初，MOTOMAN-SSA2000型機(jī)器人問市。SSA2000在保持EA1400結(jié)構(gòu)優(yōu)勢的基礎(chǔ)上大幅提高了軸動作速度，單軸速度同比最大提高40%，焊接速度最大可同比提高15%，成為世界最快的弧焊機(jī)器人之一?！　?008年底，安川公司又推出了新一代機(jī)器人控制器DX100，同時將SSA2000機(jī)器人進(jìn)化為世界第一臺7軸弧焊專用機(jī)器人MOTOMAN-VA1400。VA1400在傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人第一俯仰臂上增加了1個回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，具有冗余的自由度，使機(jī)器人本體的機(jī)動性和可達(dá)性提升到了前所未有的高度。在保持同一焊槍角度的情

7、況下，其他手臂可以自由地采用多種姿態(tài)。焊接過程中不會因為本體和夾具的干涉而改變焊槍和工件的夾角。新的7軸機(jī)器人為焊接工裝設(shè)計、生產(chǎn)空間布局以及焊接姿態(tài)優(yōu)化增加了更多的優(yōu)化空間。MOTOMAN機(jī)器人不斷推出的領(lǐng)先技術(shù)，使其目前穩(wěn)居弧焊機(jī)器人世界年銷售量首位，是首鋼莫托曼在轎車排氣零部件焊接領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的技術(shù)基礎(chǔ)。（2）國內(nèi)機(jī)器人領(lǐng)域的發(fā)展、生產(chǎn)、及使用情況我國的工業(yè)機(jī)器人從80年代“七五”科技攻關(guān)開始起步，在國家的支持下，通過“七五”、“八五”科技攻關(guān)，目前已基本掌握了機(jī)器人操作機(jī)的設(shè)計制造技術(shù)、控制系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計技術(shù)、運(yùn)動學(xué)和軌

8、跡規(guī)劃技術(shù)，生產(chǎn)了部分機(jī)器人關(guān)鍵元器件，開發(fā)出噴漆、弧焊、點(diǎn)焊、裝配、搬運(yùn)等機(jī)器人；其中有130多臺套噴漆機(jī)器人在二十余家企業(yè)的近30條自動噴漆生產(chǎn)線（站）上獲得規(guī)模應(yīng)用，弧焊機(jī)器人已應(yīng)用在汽車制造廠的焊裝線上。下面以轎車排氣零部件的