工业机器人 课件.ppt

一、人类的梦想和追求 1.1“机器人”术语的产生 1）古代的幻想和追求 人类希望制造一种像人一样的机器，以便代替人类完成各种工作 古代的追求 （表1.1) 一、人类的梦想和追求 1.1“机器人”术语的产生 2）“机器人”一词的发明 1920年捷克作家卡雷尔·卡佩克的科幻剧本《罗萨姆的万能机器人》:罗萨姆公司把机器人作为工业产品推向市场,从事繁重的劳动。后来, 公司使机器人具有了感情, 机器人成了人类生活中必不可少的成员。该剧预告了机器人的发展对社会的影响。剧中把捷克语“Robota”(农奴)写成“Robot”(机器人)。 2）发展中的不足 目前的机器人，特别是已实用化的工业机器人，完全不具有人的形状和结构，其智能水平与人类相比仅在婴幼儿阶段，还没有摆脱“机器”的“阴影”，走近“人”的世界，它们与人之间的相似性太小。 3）更高的追求 机器人的智能化、机动性、高度的可靠和安全性、以及与人类环境的完美的融入性和协调性是人类的更高追求。因此，无论在科幻小说还是人们对机器人的第一意识中，都把像人一样的机器人作为机器人研究的最高境界，机器人研究者也一直把实现类人的行为作为梦寐以求的目标。 二、概念和分类 2.1 概念 1）工业机器人的定义和特点 定义：工业机器人是一种在自动控制下，能够重复编程完成某些操作或移动作业的多功能、多自由度的机械装置，可以在无人参与下自动的执行搬运 、装配、焊接和喷涂等多种操作和移动功能的自动化装置 二、概念和分类 工业机器人的定义： 工业机器人是一种在自动控制下，能够重复编程完成某些操作或移动作业的多功能、多自由度的机械装置，可以在无人参与下自动的执行搬运 、装配、焊接和喷涂等多种操作和移动功能的自动化装置 特点： (1)能高强度地、持久地在各种生产和工作环境中从事单调重复的劳动，使人类从繁重体力劳动中解放出来。 (2)对工作环境有很强适应能力，能代替人在有害场所从事危险工作。 (3)具有很广泛的通用性，比一般自动化设备有更广的使用，既能满足大批量生产的需要，又能满足产品灵活多变的中、小批量的生产作业。 (4)具有独特的柔性，它可以通过软件调整等手段加工多种零件，可以灵活 、迅速实现多品种、小批量的生产。 (5)动作准确性高，可保证产品质量的稳定性。 (6)能显著地提高生产率和大幅度降低产品成本。 军用机器人 （1）随着武器系统的不断发展,士兵在战场上的生存条件越来越差。为了保护士兵的生命,无人作战系统的应用越来越广泛。 （2）军用无人作战系统按不同的应用空间分为水下机器人系统、地面机器人系统、无人机(空中机器人)和空间机器人系统。 （3）其中无人机发展最快,已得到广泛的应用。在北约对南联盟的空袭过程中就曾大量使用了无人机,其中有多驾被击落。 （4）微型无人机是90年代中期出现的一个新生事物,由于微型无人机在战场侦察、生化探测等诸多方面有着巨大的应用潜力,所以发展特别快。现在微型无人机还处于研究阶段,其飞行方式,有像飞机一样采用固定翼的,有像昆虫一样采用扑翼的,也有像直升飞机一样采用旋翼的。微型飞机遇到的主要困难有动力问题、空气动力学问题、通讯与控制问题、侦察传感器问题等。 （5）地面军用机器人很多人认为是很遥远的事情,对现在的战争影响不大,其实不然,美国从1999～2005财年计划投入4.586亿美元,2005年以前将有一大批遥控及半自主地面军用机器人装备美国陆海空三军。 水下机器人和空间机器人 （1）现在的水下机器人已能下潜到世界上最深的海底,空间机器人索杰纳也已成功地登上了火星。 （2）国家高技术研究发展计划(863计划)支持研制的6000m自治水下机器人于1997年圆满完成了太平洋洋底调查任务,获得了大量数据和资料，表明了我国已掌握水下机器人技术，探测应用的实用阶段,海底作业型机器人如探测、取物、救险、埋缆正在研制之中 服务机器人 （1）目前在非制造领域中已开发出多种实用化的服务机器人,如在农业中的收获机器人、嫁接机器人、除草 机器人,在建筑业中的钢构架焊接、涂覆、检查、测量机器人,在电力工业中的检查、清扫、除污、高空高压作业机器人,在石油、煤气行业中的管道和贮罐的检查、修补机器人,等等。 （2）服务机器人与人们生活密切相关,服务机器人的应用将不断改善人们的生活质量,这也正是人们所追求的目标。一旦服务机器人和其它机电产品一样被人们接受,走进千家万户,其市场将不可限量。 （3）由机器人主刀的外科手术也已成为现实。现在世界各国都在积极研制各种用途的服务机器人:智能轮椅、机器人病房、移动病人等助老助残机器人,火灾侦察、人员营救、灭火等消防机器人,高楼清洗、飞机清洗等保洁机器人,等等。 3.3 机器人涉及的理论和技术 1）机