机器人的应用1.ppt

* 第十章 机器人的应用 第一节 概述 第二节 工业机器人 第三节 军用机器人 第四节 水下机器人 第五节 空间机器人 第六节 服务机器人 第七节 农业机器人 第八节 仿人机器人 第一节 概述 机器人已广泛地应用于汽车、机械加工、电子及塑料制品等工业等领域中，随着科学与技术的发展，机器人的应用领域也随之不断扩大。现在工业机器人的应用已开始扩大到军事、核能、采矿、冶金、石油、化学、航空、航天、船舶、建筑、纺织、制衣、医药、生化、食品、服务、娱乐、农业、林业、畜牧业和养殖业等领域中。 按应用领域，机器人大致可分为工业机器人、军用机器人、水下机器人、空间机器人、服务机器人、农业机器人和仿人机器人七大类。 第二节 工业机器人 在工业生产中，弧焊机器人、点焊机器人、装配机器人、喷涂机器人及搬运机器人等工业机器人都已被大量采用。由于机器人对生产环境和作业要求具有很强的适应性，用来完成不同生产作业的工业机器人的种类愈来愈多（例如抛光机器人、打毛刺机器人、激光切割机器人等等），工业将实现高度自动化。机器人将成为人类社会生产活动的“主劳力”，人类将从繁重的、重复单调的、有害健康和危险的生产劳动中解放出来。 一、工业机器人应用的准则 1、从恶劣工种开始采用机器人 2、在生产率和生产质量落后的部门应用机器人 3、要估计长远需要 4、机器人的投入和使用成本 5、应用机器人时需要人 二、采用工业机器人的步骤 1、全面考虑并明确自动化要求。 2、制订机器人化技术 3、探讨采用机器人的条件。 4、对辅助作业和机器人性能进行标准化。 5、设计机器人化作业系统方案。 6、选择适宜的机器人系统评价指标。 7、详细设计和具体实施。 三、喷涂机器人 喷涂机器人已广泛用于汽车车体、家电产品和各种塑料制品的喷涂作业。 由于喷涂工序中雾状漆料对人体有危害，喷涂环境中照明、通风等条件很差，而且不易从根本上改进，因此在这个领域中大量地使用了机器人。使用喷涂机器人不仅可以改善劳动条件，而且还可以提高产品的产量和质量，降低成本。 喷涂机器人在使用环境和动作要求上有如下特点： 1）工作环境包含易爆的喷涂剂蒸汽； 2）沿轨迹高速运动，途径各点均为作业点； 3）多数的被喷涂件都搭载在传送带上，边移动边喷涂。 对喷涂机器人有如下要求： 1）机器人的运动链要有足够的灵活性，以适应喷枪对工件表面的不同姿态要求； 2）要求速度均匀，特别是在轨迹拐角处误差要小，以避免喷涂层不均； 3）控制方式通常以手把手示教方式为多见，因此要求在其整个工作空间内示教时省力，要考虑重力平衡问题； 4）可能需要轨迹跟踪装置； 5）一般均用连续轨迹控制方式； 6）要有防爆要求。 六轴多关节型液压喷涂机器人系统 驾驶室自动喷涂生产线 四、焊接机器人 1.弧焊机器人 弧焊机器人的应用范围很广，除汽车行业之外，在通用机械、金属结构等许多行业中都有应用。弧焊机器人应是包括各种焊接附属装置在内的焊接系统，而不只是以规划的速度和姿态携带焊枪移动的单机。 在弧焊作业中，要求焊枪跟踪工件的焊道运动，并不断填充金属形成焊缝。因此，运动过程中速度的稳定性和轨迹精度是两项重要的指标。此外，弧焊机器人还应具有抖动功能、坡口填充功能、焊接异常（如断弧、工件熔化等）检测功能、焊接传感器（起始点检测、焊道跟踪等）的接口功能。 焊接系统的基本组成 弧焊机器人系统在铝合金贮箱箱底拼焊中的应用 2.点焊机器人 点焊机器人被广泛用来焊接薄板材料， 它具有如下特点： （1）高的加速度和减速度； （2）良好的灵活性，至少5个自由度； （3）良好的安全可靠性； （4）通常要求工作空间大，适应焊接工作要求，承载能力高； （5）持重大，以便携带内装变压器的焊钳； （6）定位精度高（0.25mm），以确保焊接质量； （7）重复性要求：可见焊点处小于等于1mm，不可见焊点处不大于3mm； （8）为避免与工件碰撞，通常要求小臂很长。 IR761/125型点焊机器人 五、装配机器人 装配机器人已逐步用于装配复杂部件，例如装配发动机、电动机、大规模集成电路板等, 用机器人来实现自动化装配作业是现代化生产的必然趋势。 机器人进行装配作业时，除机器人主机、手爪、传感器外，零件供给装置和工件搬运装置也至为重要。无论从投资的角度还是从安装占地面积的角度，他们往往比机器人主机所占的比例大。周边设备常由可编程控制器控制，此外一般还要有台架、安全栏等。 装配机器人在吊扇电机自动装配作业系统 在上述装配系统中，机器人应完成如下操作： ① 利用机器人的堆垛功能