机器人学讲座.ppt

机器人技术的发展现状与未来 王朝立 上海理工大学计算机与电气工程学院 1. 机器人发展历史的简要回顾 什么是机器人？ 来自于人类的梦想 1920年捷克作家Capek在《罗萨姆万能机器人公司》的剧中首次提出机器人（robot）这个词。 阿西莫夫(Asimov)1950年在他的小说《我是机器人》中提出了机器人三原则： 机器人不能伤害人类 机器人必须服从于人类 机器人必须保护自己不受伤害 机器人是传统的机构学与近代电子技术相结合的产物，是一种具有人或生物某些功能的机械电子系统(机电系统)。 工业机器人发展历史 20世纪中期自动化技术发展 1946年发明了第一台计算机 1947年美国阿尔贡实验室开发遥控机械手，代替人处理放射性物质 1948年维纳的《控制论》和香农的《信息论》发表 1952年诞生了数控机床 1954年美国人Devol最早提出并申请了工业机器人专利。借助于伺服控制，人对机器人手把手进行动作示教，机器人能实现动作的记录和再现。这就是第一代工业机器人。 工业机器人发展历史 1962年美国AMF公司推出了VERSTRAN和UNIMATION公司推出UNIMATE机器人产品。最早的实用机型（示教再现），这些工业机器人的控制方式与数控机床大致相似，但外形特征迥异，主要由类似人的手和臂组成。  60年代末期日本引进美国的专利技术，发展工业机器人。在汽车工业大量应用，成为机器人大国 国际上工业机器人经历了20世纪60年代发展期、70年代成熟期、80年代普及期，已经是一个十分成熟的产业，累计应用已超过100万台。主要应用于汽车制造业，代替人从事焊接、喷漆、搬运、涂胶、装配等作业 国际著名的工业机器人公司：日本的安川、法那克、不二越，德国的KUKA，瑞典的ABB公司等 特种机器人 工业机器人主要是指机器人手臂，在制造业的结构性环境下应用 特种机器人是指除工业机器人之外的那些机器人，一般具有移动性和在非结构环境下工作，应用领域更为广泛，机器人外观和功能更加丰富多彩 服务机器人、水下机器人、医疗机器人、采掘机器人、农业机器人（剪羊毛、采西红柿）、太空机器人、军用机器人，…… 目前还没有形成产业，技术发展十分活跃 2. 中国的机器人研究与发展 中国的机器人研究与发展 国家从“六五”开始，在国家科技攻关计划中安排工业机器人项目，经过“七五”和“八五”的发展，取得了一定的成绩 中国研制最早的一台机器人 1986年中国实施了为期15年（1986-2000）的高技术研究发展计划（863计划），其目的是跟踪国际高科技发展，缩小我国与发达国家在科技发展的差距 在15个技术主题中，设立了一个“智能机器人”主题 在863计划的支持下，我国机器人技术的研究与开发在短时间内获得长足发展，取得了一大批研究开发成果 中央1986[24]文件确定的智能机器人主题工作目标 研制出精密装配作业、水下三百米以下作业和恶劣环境作业等三种不同类型的智能机器人 完成五个型号机器人研究开发 工 业 机 器 人 点 焊 机 器 人 HT-100 点焊机器人哈尔滨工业大学和沈阳自动化所 120kg 点焊机器人 新松机器人公司 120kg 点焊机器人哈尔滨工业大学 弧 焊 机 器 人 RH－6 弧焊机器人新松机器人公司 装 配 机 器 人 精密1号装配机器人 我国第一台高性能装配机器人样机 直接驱动 具有力和视觉传感器 最大合成速度: 4m/s 重复定位精度: 0.03mm 上海交通大学 沈阳自动化所 杭州电子工业学院 SCARA型 直角坐标型 自动导引车（AGV） 自动导引车(AGV)新松机器人公司 我国的工业机器人已从实验室走向工厂 具有自行设计和小批量生产工业机器人的能力，包括点焊、弧焊、装配、搬运、喷涂、切割、AGV等等 在企业完成了100多个取得实效的机器人应用工程。包括汽车、摩托车、工程机械、家用电器等行业 红旗轿车  中国一汽集团生产的国产轿车 HT-100点焊机器人在焊接红旗轿车白车身 120公斤点焊机器人在一汽红旗轿车生产线上焊接白车身 一汽红旗轿车总装线 一汽红旗轿车发动机装配线 2台HT-10弧焊机器人在接汽车后桥 AGV在沈阳金杯客车公司金杯海狮客车发动机装配线 柳州轻型车厂汽车座椅弧焊机器人生产线 南京金城摩托车厂摩托车车身焊接线 大连华录集团录像机机芯机器人装配线 宁波韵声集团精密机芯装配线 Precision machinery core robot assembly line 海尔注塑机上下料机器人 上海旭电子集团显像管生产线中的上下料机器人 大庆机器人化全自动包装码垛生产线 新松机器人自动化公司 主要产品 海尔机器人公司 主要产品 注塑机取料机器人