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###机械工业机器人
项
目
简
介
二零一五年一月
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第一部分工业机器人发展历史及应用范围
一、工业机器人发展历史
现代机器人的研究始于20世纪中期,其技术背景是计算机和自
动化的发展,以及原子能的开发利用。自1946年第一台数字电子计
算机问世以来,计算机取得了惊人的进步,向高速度、大容量、低价
格的方向发展。1954年美国戴沃尔最早提出了工业机器人的概念,
并申请了专利。该专利的要点是借助伺服技术控制机器人的关节,利
用人手对机器人进行动作示教,机器人能实现动作的记录和再现。这
就是所谓的示教再现机器人。现有的机器人差不多都采用这种控制方
式。
作为机器人产品最早的实用机型(示教再现)是1962年美国AMF
公司推的“VERSTRAN”和UNIMATION公司推出的“UNIMATE”。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
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由类似人的手和臂组成。
1965年,MIT的Roborts演示了第一个具有视觉传感器的、能
识别与定位简单积木的机器人系统。
1967年日本成立了人工手研究会(现改名为仿生机构研究会),
同年召开了日本首届机器人学术会。
1970年在美国召开了第一届国际工业机器人学术会议。1970年
以后,机器人的研究得到迅速广泛的普及。
1973年,辛辛那提米拉克隆公司的理查德豪恩制造了第一台由
小型计算机控制的工业机器人,它是液压驱动的,能提升的有效负载
达45公斤。到了1980年,工业机器人才真正在日本普及,故称该
年为“机器人元年”。随后,工业机器人在日本得到了巨大发展,
日本也因此而赢得了“机器人王国的美称”。
80年代,将具有感觉、思考、决策和动作能力的系统称为智能
机器人,这是一个概括的、含义广泛的概念。机器人的技术(如传感
技术、智能技术、控制技术等)扩散和渗透到各个领域形成了各式各
样的新机器机器人化机器。当前与信息技术的交互和融合又产生了
“软件机器人”、“网络机器人”的名称,这也说明了机器人所具有
的创新活力。
二、工业机器人应用范围
从广义上来说,除了表演机器人外,其余的都可叫做工业机器人。
目前,工业机器人的应用领域主要在以下三个方面。
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2.1自动化工业领域。
早期工业机器人在生产上主要用于: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,现举例如下。
(1)焊接机器人。焊接工艺是工业机器人应用的重要领域,它
使人从灼热的、不舒服的、有时是危险的工作环境中解脱出来。在焊
接工艺中,机器人主要用于点焊和弧焊作业。点焊机器人能保证复杂
空间结构件上焊接点位置和数量的正确性,而人工作业往往在诸多的
焊点中会遗漏。弧焊机器人需要六个自由度,三个自由度用来控制焊
具跟随焊缝的空间轨迹,另三个自由度保持焊具与工件表面有正确的
姿态关系,这样才能保证良好的焊缝质量。
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(2)材料搬运机器人。材料搬运机器人可用来上下料、码垛、
卸货以及抓取零件重新定向等作业。一个简单抓放作业机器人只需较
少的自由度;一个给零件定向作业的机器人要求具有更多的自由度,
增加其灵巧性。
(3)检测机器人。零件制造过程中的检测以及成品检测都是保
证产品质量的关键问题。它主要有两个工作内容:确认零件尺寸是否
在允许的公差内;零件质量控制上的分类。
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(4)装配机器人。装配是一个比较复杂的作业过程,不仅要检
测装配作业过程中的误差,而且要试图
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