《工业机器人》结课论文

机械与##学院《工业机器人》结课论文（2013-2014学年第一学期）论文题目：认识工业机器人姓名：陈koujin学号：110401061038班级：机械电子工程18班指导老师：mayuanla老师时间：2013年01月28日成绩：-1-摘要近年来，高速发展的经济和工业技术，为我国工业机器人的发展提供了良好的条件，工业机器人也越来越受到重视，工业机器人的运用带来了客观的经济效益，国家经济的快速稳定发展离不开工业化，离不开更加先进的工业机器人的运用。论文主要介绍了工业机器人的应用、发展和工业机器人的简单知识，力争对工业机器人有初步的正确的认识。关键词：工业技术，工业化，工业机器人AbstractInrecentyears，thehighspeeddevelopmentofeconomyandindustrialtechnology，forthedevelopmentofourcountryindustrialrobottoprovideagoodconditions.industrialrobothadtakenmoreandmoreattention.theuseofindustrialrobothaveproducedtheobjectiveeconomicbenefits.Thecountry'seconomicrapidandsteadydevelopmentcannotleavetheindustrialization,italsocannottoleavetheuseofmoreadvancedindustrialrobot.Thispaperintroducetheuseofindustrialrobot、thedevelopofindustrialrobotandsimpleknowledgeaboutindustrialrobot，wordhardformakingrightsimplerecognizeaboutindustrialrobot.Keywords:technologyindustrializationindustrialrobot-2-目录摘要.............................................................................................................................................-1-Abstract........................................................................................................................................-1-绪论.............................................................................................................................................-3-一：工业机器人的应用和发展................................................................................................-3-1.1工业机器人的应用..................................................................................................-3-1.2工业机器人的发展..................................................................................................-3-二：工业机器人的基本组成及技术参数................................................................................-4-2.1工业机器人的基本组成.............................................................................................-4-2.2工业机器人的技术参数.............................................................................................-6-三：工业机器人的控制............................................................................................................-6-3.1工业机器人控制基础.................................................................................................-6-3.2工业机器人的驱动器.................................................................................................-7-四：工业机器人的传感器........................................................................................................-7-4.1工业机器人传感器的分类及要求...............................................................................-7-4.2常用工业机器人传感器................................................................................................-8-五：结语....................................................................................................................................-9-六：参考文献..........................................................................................................................-10--3-绪论机器人英文名称“Robot”，由最早的意义是像奴隶那样进行劳动的机器。受到各种影视宣传和科幻小说的影响，我们对机器人的印象很多是外貌和人相似的机器和电子装备。但现实机器人并非如此，尤其这次要说的工业机器人，它与人的外貌没有丝毫相似之处，在公寓应用场合经常被称为“机械手”。随着时代的发展机器人的定义发生变化，但工业机器人的定义已经基本确定，根据国家标准，工业机器人是“其操作机是自动控制的，可以重复编程的多用途的，并且可对3个以上轴进行编程。可以是固定式或者移动式”，其中操作机定义是“一种机器，其结构通常由一系列互相铰接或者相对滑动的构件所组成，一般有几个自由度，可以用以抓取或移动物体”。所以工业机器人可以认为是一种拟人手腕、手臂和手功能的机械电子装置，可以把任一物体或者工具按要求进行空间位置的转移，完成工业作业要求。如对汽车进行点焊或弧焊，夹持焊枪，给压铸机或成型机上下料，装配机械零部件，甚至喷漆作业等等。机器人自20世纪60年代问世以来，经过40多年发展，现在以广泛应用于各个领域，成为航空航天、深海探密，制造业生产自动化的主要机电一体化设备。一：工业机器人的应用和发展1.1工业机器人的应用机器人最早应用于汽车制造公业，用于焊接、喷漆、上下料和搬运。它可以代替人从事危险、有毒、有害、低温和高热等恶劣环境的工作；代替人完成单调、繁重的重复劳动，提高了劳动生存率，保证了产品质量。例如在压铸车间及核工业等领域作业对人体健康有害或危及生命不适宜人进行作业、火山探险、深海探险、极地探索及空间探索等领域对人类来说力所不能的特殊作业场所、自动化生产领域（单调重复）、农业生产、军事应用。所有这些我们都可以看出机器人的应用有：减少劳动力费用、提高生存率、增加制作过程柔性、改进产品质量、减少材料浪费、降低生产成本、控制和加快库存周转、消除危险和恶劣的劳动岗位等各种好处。1.2工业机器人的发展1954年，美国人GeorgeC.Devol在他申请的专利“Programmedarticle-4-transfer”中，首次提成“示教再现机器人的概念”。1958年，“工业机器人之父”JosephF.EngelBerger创建了世界上第一个机器人公司，并参加设计了第一台Unimate机器人。1970年在伊利诺斯工学院召开了全美第一届工业机器人会议，此时的美国已经有200余台工业机器人工作在自动化生产线上了。日本机器人的发展则经过了20世纪60年代的摇篮曲、70年代的实用化时期、80年代的普及、提高期三个阶段。1967年，日本东京机械贸易公司首次从美国AMF公司引进了Versatran机器人。1968年，日本川琦重公业公司又从美国Unimation公司引进Unimation机器人，1970年实现了国产化。从此日本进入了开发和运用机器人技术的时期。几年后，美国反而要从日本进口机器人。1983年，美国从日本进口的机器人达到进口机器人的78%.日本的工业机器人制造技术现在依然处于领先水平，日本的专业和业余机器人爱好者的比例也为世界之首。我国工业机器人起步于20世纪70年代初期，经过20多年的发展，大致可以分为三个阶段：70年代的萌芽期、80年代的开发期、90年代的适用化期。目前，我国研制的工业机器人已经达到工业运用水平，国家也对工业机器人的发展很重视，越来越多的企业和科研人员投入到机器人的开发和研究中。随着人工智能技术、计算机技术及先进制造业技术的飞速发展，机器人在技术层次和功能上也有了很大的提高，移动机器人（水下游泳机器人、飞行机器人）和机器人的视觉和触觉等就是先进技术的代表。当前，与信息技术的融合和交互产生了“软件机器人”“网络机器人”，这些充分说明了机器人技术始终代表最流行最前沿的技术。二：工业机器人的基本组成及技术参数2.1工业机器人的基本组成工业机器人由六个子系统三大部分组成。三大部分是：传感部分、控制部分、机械部分。六个子系统是：机械结构系统、感受系统、驱动系统、机器人-环境交互系统、控制系统、人机交互系统，如图1.21所示。六个子系统的作用分述如下：-5-图1.21机器人系统组成（1）机械结构系统工业机器人的机械结构系统由手臂、手腕、末端操作器、机身四大件组成，每一大件都有若干自由度，构成了一个多自由度的机械系统。手臂一般由手腕、上臂、下臂组成。末端操作器是直接装在手腕上的重要部件，可以是二手指或多手指的手爪，也可以是喷漆枪、焊具等作业工具。（2）感受系统感受系统由内部传感器和外部传感器组成，获取有意义的内部和外部信息。也可以运用智能传感器提高机器人的机动性、智能化的水平和适应性。人类的感受系统对感知外部世界信息极其灵敏。而对于一些特殊信息机器人的传感器比人类的感受系统更有效、更准确。（3）驱动系统使机器人运行起来需要各个关节安置传动装置，这就是驱动系统。驱动系统可以是气压、液压或电动的，也可以是把它们结合一起应用的综合系统。可以是直接驱动或者通过同步带、轮系、链