工业机器人的研究进展.ppt

* * 工业机器人（英语：industrial robot。简称IR）是广泛适用的能够自主动作，且多轴联动的机械设备。它们在必要情况下配备有传感器，其动作步骤包括灵活的转动都是可编程控制的（即在工作过程中，无需任何外力的干预）。它们通常配备有机械手、刀具或其他可装配的的加工工具，以及能够执行搬运操作与加工制造的任务。 工业机器人发展长期以来受限于成本较高与国内劳动力价格低廉的状况,但随着中国经济持续快速的发展, 劳动力供应格局已经逐步从“买方”市场转为“卖方”市场、由供远大于求转向供求平衡。劳动力过剩程度降低、单个工人成本上升、对产品质量更高的要求、国家对装备制造业的重视等变化改善了机器人的使用环境,工业机器人及技术在中国已逐步得到了政府和企业的重视。 随着机器人知识的广泛普及,人们对于各种机器人的了解与认识逐步深化,利用机器人技术提升我国工业发展水平、从制造业大国向强国转变,提高人民生活质量成为全社会的共识。 1.恶劣工作环境，危险工作场合 2.这个领域的作业是有害于身体健康，并危及或不安全因素很大而不 宜于人去干的作业，用工业机器人去做能使热人得到很好的保护。 3.特殊作业场合 4.这个领域对人来说是力所不能及的，只有机器人才能做。 5.自动化生产领域 6.早期工业机器人主要用于：机床上下料，点焊和喷漆。随着柔性自动化的出现，机器人扮演了更重要的角色。 目前，工业机器人的应用领域主要在三个方面： 我国工业机器人起步于70年代初期，经过20多年的发展，大致经历了3个阶段：70年代的萌芽期，80年代的开发期和90年代的适用化期。 　 70年代是世界科技发展的一个里程碑：人类登上了月球，实现了金星、火星的软着陆。我国也发射了人造卫星。世界上工业机器人应用掀起一个高潮，尤其在日本发展更为迅猛，它补充了日益短缺的劳动力。在这种背景下，我国于1972年开始研制自己的工业机器人。　　进入80年代后，在高技术浪潮的冲击下，随着改革开放的不断深入，我国机器人技术的开发与研究得到了政府的重视与支持。“七五”期间，国家投入资金，对工业机器人及其零部件进行攻关，完成了示教再现式工业机器人成套技术的开发，研制出了喷涂、点焊、弧焊和搬运机器人。1986年国家高技术研究发展计划（863计划）开始实施，智能机器人主题跟踪世界机器人技术的前沿，经过几年的研究，取得了一大批科研成果，成功地研制出了一批特种机器人。 工业机器人经历了诞生---成长---成熟期后，已成为制造业中不可缺少的核心装备，世界上有约75万台工业机器人正与工人朋友并肩战斗在个条生产线上，特种机器人作为机器人家族的后起之秀，由于其用途广泛而大有后来居上之势，仿人机器人、农业机器人、服务机器人、水下机器人、医疗机器人、军用机器人、娱乐机器人等各种用途发特种机器人纷纷面世，而且正以飞快的速度向实用化迈进。 世界最小喷涂工业机器人 12轴机器人 （一）按工业机器人的结构分类 1.直角坐标型工业机器人 2.圆柱坐标型工业机器人 3.球坐标型工业机器人 4.多关节型工业机器人 5.平面关节型工业机器人 （二） 工业机器人按驱动方 式分以下几类 1.气动式工业机器人 2.液压式工业机器人 3.电动式工业机器人 自动化包装线 DENSO六轴工业机器人 工业机器人由操作机、驱动装置和控制系统三部分组成。 操作机也称执行机构，由末端执行器、手腕、手臂和机座组成。其功 能与人的手臂相似。 　　驱动装置为操作机工作提供动力，分为电动、液动和气动三种类型。其执行部件(伺服电动机、液压缸或气缸)可以与操作机直接相连，也可以通过齿轮、链条和谐波减速器与操作机连接。 　　控制系统的功能是控制工业机器人按要求动作，分为开环控制系统和闭环控制系统。目前，工业机器人多采用计算机控制。  (一） 结构 锻造操作机 电动执行机构,阀门驱动装置 旋转门控制系统 机器人的组成部分 与人类极为类似。一个典型的机器人有一套可移动的身体结构、一部类似于马达的装置、一套传感系统、一个电源和一个用来控制所有这些要素的计算机“大脑”。从本质上讲，机器人是由人类制造的“动物”，它们是模仿人类和动物行为的机器。机器人是“能自动工作的机器”，它们有的功能比较简单，有的就非常复杂，但必须具备以下三个特征：  （二）工作原理 1 . 身体 是一种物理状态，具有一定的形态，机器人的外形究竟是什么样子，这取决于人们