4.3工业机器人.ppt

机器人三定律 1. A robot may not injure a human being, or, through inaction, allow a human being to come to harm. 机器人不得伤害人，也不得见人受到伤害而袖手旁观 2. A robot must obey the orders given it by human beings except where such orders would conflict with the First Law. 机器人应服从人的一切命令，但不得违反第一定律 3. A robot must protect its own existence as long as such protection does not conflict with the First or Second Law 机器人应保护自身的安全，但不得违反第一、第二定律 工业机器人 1.工业机器人的定义，组成，分类，运动轴系，自由度和技术地位 2.机器人技术的发展 3.工业机器人驱动和控制系统 4.机器人软件 5.机器人智能技术 6.工业机器人的应用 拥有先进军事科技的以色列3月8日展示了一台名为“毒蛇”的便携式战斗机器人，看起来像微型坦克，可在狭小和危险地带作战，是世界上首个用于城市作战和反恐的便携式机器人。这台“毒蛇”机器人重约2.3公斤，仅有小型电视机那样大。在遥控人员或者安装在它“大脑”里的程序的指挥下，它可以只身深入危险战斗地带，利用机载激光瞄准器和9毫米口径机枪杀伤敌人，而且能够投掷烟雾弹、眩晕弹和爆破弹，还能够发现和拆毁炸弹，以减少以色列军队与巴勒斯坦和黎巴嫩真主党游击队面对面白刃战的危险。 1.2工业机器人的定义 工业机器人技术涉及机构学，控制理论和技术，计算机，传感技术，人工智能，仿生学等诸多领域，是一门多学科的综合性高新技术。 综合各国对工业机器人的定义，其在“可编程”，“计算机控制”和“机械装置”三方面的共同点是：工业机器人，是一种可以搬运物料，零件，工具或完成多种操作功能的专用机械装置；由计算机进行控制，是无人参与的自主自动化控制系统，它是可编程，具有柔性的自动化系统，可以进行人机联系。 1987年国际标准化组织(ISO)对工业机器人的定义：“工业机器人是一种具有自动控制的操作和移动功能，能完成各种作业的可编程操作机。 二、驱动系统 是机器人的动力源，又称移动器。包括：驱动源、传动机构等。相当于人的肌肉、筋络。三、感知反馈系统 包括内部信息传感器，检测位置、速度等信息；外部信息传感器，检测机器人所处的环境信息。相当于人的感官和神经。四、控制系统 包括：处理器及关节伺服控制器等，进行任务及信息处理，并给出控制信号。核心是计算机控制系统。相当于人的大脑和小脑。 4.控制方式分类 1.5工业机器人的技术地位 工业机器人是现代制造业的基础设备，属于自动化制造系统的物理层次。 目前，工业机器人广泛应用于汽车工业。机电工业，其中焊接是其最大的应用领域。 据联合国欧洲经济委员会和国际机器人联合会的统计，世界工业机器人市场前景看好，从20世纪下半叶起，一直保持着稳步增长的良好势头。进入90年代，工业机器人产品发展速度加快，年增长率平均在10％左右。2004年增长率达到20％ 。 机器人技术也是先进制造技术中的一个重要单元技术，其作用表现在面向柔性装配的机器人及系统，机器人加工系统，机器人化机器，特种环境下作业机器人四个方面。在2007年9月17~22日德国汉诺威EMO’07展上，机器人和机床配合使用的大增，是今后技术发展的一大趋势，展出机床使用机器人上下料的共计有117台，其中日本FANUC公司的有51台，占43.6%。 2.2机器人技术的学科前沿 1.操作机：研究前沿有：手臂结构;机器人手，腕，及其连接机构；冗余自由度柔性操作机，微型操作机。 2.动力源与驱动：改善动力源的现状。 3.移动技术 新型移动机构 用于行走的传感技术 移动路途分析 人机协调行走控制 行走动作选择 4.微机器人 5.仿生机构 6.机构和控制的一体化设计 7.智能控制与人工智能及示教技术 3.工业机器人驱动与控制系统 3.1工业机器人驱动系统 工业机器人驱动系统，按照动力源分为液压驱动，气压驱动和电力驱动三种基本驱动类型，根据需要，也可以采用由这三种驱动类型组合而成的复合式驱动系统。 3.2工业机器人控制系统 3.2.1机器人控制系统功能 机器人控制系统是机器人的重要组成部分，用于