《工业机器人技术基础 》课件——第一章 工业机器人概述.pptx

工业机器人技术及应用

■智能制造学院

第一章工业机器人概述

■智能制造学院主讲人：刘红梅

◆1.1工业机器人的定义与特征

◆1.2工业机器人的基本组成及技术参数

◆1.3工业机器人的分类

◆1.4工业机器人的发展

CONTENTS

目录

1.1工业机器人的定义与特征

1.1工业机器人的定义与特征

1.1.1工业机器人的定义

“机器人”一词最早来源于科幻文学作品，1920年捷克作家卡雷尔·恰佩克发表了科幻剧本《罗萨姆的万能机器人》(Rossums

UniversalRobots),剧中公司把机器人作为工业产品大规模推向市场，像奴隶一样听从人类命令并替代人类劳动和工作。该剧于1921年首次演出后轰动欧洲，根据捷克文“Robota(原意为“劳役、苦力)衍生而来的“Robot”被引入英语，成为机器人的代名词。后来机器人开始从文学作品走向现实，成为工业自动化和智能制造的重要基础装备。

工业机器人作为机器人家族中应用最广泛的重要成员，目前在世界范围内仍然没有一个统一、严

格、准确的定义，不同国家、不同研究领域给出的定义不尽相同。当前国际关于工业机器人的定义主要来源于美国机器人工业协会(RIA)、日本工业机器人协会(JIRA)和国际标准化组织(ISO)。

《罗素姆万能机器人》英文版剧本

1.1工业机器人的定义与特征

美国机器人工业协会将工业机器人定义为：一种用于移动各种材料、零件、工具或专用装置，通过可编程动作来执行各种任务，并具有编程能力的多功能操作机。

日本工业机器人协会将工业机器人定义为：一种装备有记忆装置和末端执行器，能够通过自动化操作来代替人类劳动的通用机器。

国际标准化组织(ISO)将工业机器人定义为：一种仿生的、能自动控制、可重复编程、多功能、多自由度的，能够搬运材料、工件或者夹持工具来完成各种作业的操作机。

我国现行的推荐性国家标准《机器人与机器人装备词汇》(GB/T12643-2013),沿用了国际标准组织对工业机器人的定义。随着机器人技术的不断发展与创新，工业机器人也会被赋予新的内涵，其定义也会随之发生新的变化。

1.1.2工业机器人的特征

一、具有特定的机械结构

在机械结构方面工业机器人通常具有类似人的手臂或其他组织结构的多关节结构，可以实现行走、移动、旋转等功能，自由地变换姿态和调整位置，完成不同的环境下的各种任务。

二、融合多学科先进技术

工业机器人技术需要多学科交叉融合，需要多领域理论与先进技术的支持，包括自动控制技术、微电子技术、仿生技术、感知技术、多机协同技术、人工智能等各项先进技术。现代工业机器人不仅能根据预编程序自动执行任务，还具备记忆、感知、学习、计算、决策等不同程度的智能，提高了工业机器人对环境和复杂任务的适应能力，具有一定的智能化与自主性。

三、可编程

工业机器人具有可编程的特点，可以根据生产需求编写、调整和储存程序执行任务，可在调节切换不同任务，适应多种工作环境和任务要求，提高了生产效率、准确性和灵活性。

四、具有通用性

工业机器人具有一定的通用性，比如可通过更换末端执行器(手爪、工具等)对不同的作业对象进行操作从而完成工作任务，其通用性程度因机器人种类、制造商及应用领域不同而有所差异。

1.1工业机器人的定义与特征

1.2工业机器人的基

本组成及技术参数

机械系统

机械系统是工业机器人的基础结构，决定了机器人的外形及基本运动形态。机械部分通常由机座、腰部、臂部、腕部、末端执行器组成，有的工业机器人还具备行走系统。

驱动系统

驱动系统是工业机器人的动力来源，负责根据控制系统的指令驱动机械部分运动，实现指定操作。驱动系统通常由驱动装置和传动装置等组成，通常采用电气、液压、气压驱动方式或是几种方式的结合，根据实际需要选择合适的驱动方式。

感知系统

感知系统是工业机器人的“感知器官”,类似人的五官，负责检测和收集机器人自身状态信息(机器人的位置、姿态、速度等信息)和周围环境信息(物体位置、运动状态、距离等),转换成可处理的数据反馈给控制系统。

控制系统

控制系统是工业机器人的“大脑”,负责接收感知系统的信息，根据预设的程序和算法，对信息进行处理，通过向驱动系统发出指令，对机器人的运动进行控制，如运动位置、姿态和轨迹、操作顺序及动作时间等。

1.2工业机器人的基本组成及技术参数

1.2工业机器人的基本组成及技术参数

一、自由度

工业机器人的自由度是指机器人所具有的独立坐标轴运动的数目，不包括手部(末端执行器)的开合自由度。工业机器人通常有多个自由度，能够在三维空间中自由移动，自由