第10章 机器人在不同应用领域举例.pptVIP

服务机器人涉及的关键技术主要包括以下几个方面： 1）环境的表示 如何针对特定的工作环境，寻找实用的、易于实现的提取、表示以及学习环境特征的方法。 2）环境感知传感器和信号处理方法 环境传感器包括机器人与环境相互关系的传感器和环境特征传感器。它随机器人的工作环境变更， 通常需要借助多传感器信息融合技术将原始信号再加工。 3）控制系统与结构 对于服务机器人控制器而言，更加注重控制器的专用化、系列化和功能化。 4）复杂任务和服务的实时规划 运动规划主要分为完全规划和随机规划。完全规划是机器人按照环境－行为的完全序列集合进行动作决策，环境的微小变化都将使机器人采取不同的动作行为。随机规划则是机器人按照按照环境－行为的部分序列计划进行动作决策。 5）适应于作业环境的机械本体结构 灵巧可靠、结构可重构的移动载体是这类机器人设计成功的关键。服务机器人的安全性、友善性首先考虑，功能与造型一体化的结构设计也要充分考虑。 6）人－机器人接口 人－机器人接口包含了通用交互式人机界面的开发和友善的人机关系两个方面。 * 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