工业机器人论文 2.docx

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工业机器人论文2

工业机器人论文

（2）

工业机器人论文

论文题目:

工业机器人的特征与发展

学生姓名：

2012年11月29日

摘摘要：

机器人一词的出现和世界上第一台工业机器人的问世都是近几十年的事。

然而在西周时期，我国的能工巧匠偃师就研制出了能歌善舞的伶人，这是我国最早记载的机器人。

进入20世纪后，机器人的研究与开发得到了更多人的关心与支持，一些适用化的机器人相继问世。

1959年第一台工业机器人在美国诞生，开创了机器人发展的新纪元。

工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。

机器人技术及其产品已成为柔性制造系统（FMS）、自动化工厂（FA）、计算机集成制造系统（CIMS）的自动化工具。

广泛采用工业机器人,不仅可提高产品的质量与数量,而且保障人身安全、改善劳动环境、减轻劳动强度、提高劳动生产率、节约材料消耗以及降低生产成本有着十分重要的意义。

工业机器人的广泛应用正在日益改变着人类的生产和生活方式。

关键字：

组成控制与编程发展现状国内趋势

波减速器、RV减速器等高性能减速机构的发展也功不可没。

近年来，交流伺服驱动已经逐渐代替传统的直流伺服驱动方式，直线电动机等新型驱动方式在许多应用领域也有了长足发展。

2.信息处理速度的提高

机器人的动作通常是通过机器人各个关节的驱动电动机的运动而实现的。

为了使机器人完成各种复杂动作，机器人控制器需要进行大量计算，并在此基础上向机器人的各个关节的驱动电动机发出必要的控制指令。

随着信息技术的不断发展，CPU的计算能力有了很大提高，机器人控制器的性能也有了很大提高，高性能机器人控制器甚至可以同时控制20多个关节。

机器人控制器性能的提高也进一步促进了工业机器人本身性能的提高，并扩大了工业机器人的应用范围。

近年来，随着信息技术和网络技术的发展，已经出现了多台机器人通过网络共享信息，并在此基础上进行协调控制的技术趋势。

3.传感器技术的发展

机器人技术发展初期，工业机器人只具备检测自身位置、角度和速度的内部传感器。

近年来，随着信息处理技术和传感器技术的迅速发展，触觉、力觉、视觉等外部传感器已经在工业机器人中得到广泛应用。

各种新型传感器的使用不但提高了工业机器人的智能程度，也进一步拓宽了工业机器人的应用范围。

工业机器人进入人类历史舞台从事生产活动已近半个世纪，经历了示教再现型机器人、具有感觉功能的第二代机器人和智能型第三代机器人的发展过程，已从机械制造领域扩展到电子电器、冶金、化工、轻工、建筑、电力、邮电、军事、海洋、医疗、家庭及服务等行业。

（1）20世纪50年代——萌芽期，1954年美国发表《通用重复性机器人》专利论文，第一次提出“工业机器人”和“示教再现”的概念；1959年推出第一台工业机器人。

（2）20世纪60年代——黎明期，1962年美国机床铸造公司生产出圆柱坐标机器人，稍后又有公司推出球坐标结构机器人。

1967年日本率先引进用于制造业。

（3）20世纪70年代——实用化期，到70年代末全世界已拥有万台以上机器人，日本已成为拥有机器人最多的国家。

（4）20世纪80年代——普及期，随着制造业的发展，使工业机器人再发达国家走向普及，并向高速、高精度、轻量化、成套系统化和智能化发展，以满足多品种少批量的需要。

（5）20世纪90年代——扩展渗透期，随着计算机技术、智能技术的进步和发展，第二代具有一定感觉功能的机器人已经实用化并开始推广，具有视觉、触觉、高灵巧手指、能行走的第三代机器人相继出现并开始走向应用。

工业机器人应用领域从制造业向非制造业发展，其应用地域也从发达国家向发展中国家扩展渗透。

中国工业机器人经过“七五”攻关计划、“九五”攻关计划和863计划的支持已经取得了较大进展,工业机器人市场也已经成熟,应用上已经遍及各行各业,但进口机器人占了绝大多数。

我国在某些关键技术上有所突破,但还缺乏整体核心技术的突破,具有中国知识产权的工业机器人则很少。

目前我国机器人技术相当于国外发达国家20世纪80年代初的水平,特别是在制造工艺与装备方面,不能生产高精密、高速与高效的关键部件。

我国目前取得较大进展的机器人技术有:

数控机床关键技术与装备、隧道掘进机器人相关技术、工程机械智能化机器人相关技术、装配自动化机器人相关技术。

现已开发出金属焊接、喷涂、浇铸装配、搬运、包装、激光加工、检验、真空、自动导引车等的工业机器人产品,主要应用于汽车、摩托车、工程机械、家电等行业。

我国机器人技术主题发展的战略目标是:

根据2l世纪初我国国民经济对先进制造及自动化技术的需求,瞄准国际前沿高技术发展方向创新性地研究和开发工业机器人技术领域的基础技术、产品技术和系统技术。

未来工业机器人技术发展的重点有:

第一,危险、恶劣环境作业机器人:

主要有防暴、高压带电清扫、星球检测、油汽管道等机器人;第二,医用机器人:

主要有脑外科手术辅助机器人,遥控操作辅助正骨等;第三,仿生机器人:

主要有移动机器人,网络遥控操作机器人等。

其发展趋势是智能化、低成本、高可靠性和易于集成。

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,随着中国经济持续快速的发展,近几年的国民生产总值年平均增长率更是保持在9%左右,人民生活水平不断地提高,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。

作为制造业主力的农民工也从早期的仅解决温饱问题到现在对薪资和工作条件提出了更高的要求。

这些情况使得许多劳动密集型企业为了提高劳动生产率所采用的增加工人数量、延长工人劳动时间的方法变得成本高昂,同时也受到法律的限制和政策的阻碍。

无论是企业还是社会都认识到必须采取从改善机器设备入手,提高技术和资金的密集度来减少用工量以应对这种改变。

总之,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。

目前，工业机器人有很大一部分应用于制造业的物流搬运中。

极大的促进物流自动化，随着生产的发展，搬运机器人的各方面的性能都得到了很大的改善和提高。

气动机械手大量的应用到物流搬运机器人领域。

在手爪的机械结构方面根据所应用场合的不同以及对工件夹持的特殊要求，采取了多种形式的机械结构来完成对工件的夹紧和防止工件脱落的锁紧措施。

在针对同样的目标任务，采取多种运动方式相结合的方式来达到预定的目的。

驱动方面采用了一台工业机器人多种驱动方式的情况，有液压驱动，气压驱动，步进电机驱动，伺服电机驱动等等。

愈来愈多的搬运机器人是采用混合驱动系统的，这样能够更好的发挥各驱动方式的优点，避免缺点。

并且在它的控制精度方面和搬运效率方面有了很大的提高。

在搬运机械手的控制方面，出现了多种控制方式。

在物料搬运方面近年来呈现出的趋势就是系统化。

无论是我国还是国外，物料搬运的发展都是由单一设备走向成套设备，由单机走向系统。

在制造业方面，随着现代制造技术的发展，对物料搬运系统也提出了新的要求。

其特点是力求减少库存、压缩等待和辅助时间，使多品种、少批量的物料准时到达要求的地点。

这一趋势在机械工业方面得到了很大的应用。

其中采用了机器人等先进的物料搬运技术，促进了机械工业的技术进步和生产水平提高。

当代工业机器人技术发展一方面表现在工业机器人应用领城的扩大和机器人种类的增多。

另一方面表现在机器人机械系统性能的提高和控制系统的智能化。

前者是指应用领域的横向拓宽，后者是在性能及水平上的纵向提高。

机器人应用领城的拓宽和性能水平的提高二者相辅相承、相互促进。

应用领城的扩大对机器人不断提出断的要求，推动机器人技术水平的提高.反过来，机器人性能与智能水平的提高，又使扩大机器人应用领域成为可能。

参考文献

[1]杜祥瑛，工业机器人及其应用[M]，机械工业出版社，2004。

[2]许果，王峻峰，何松龄，一种基于SCARA机器人机械结构设计[J]，机械工程师2005年第4期。

[3]马光，申桂英，工业机器人的现状及发展趋势[J]，组合机床与自动加工技术，2004年第4期。

[4]吴振彪，工业机器人[M]，华中科技大学出版社，2002。

[5]孙兵，赵武，施永辉，物料搬运机械手的研制[J]，南通纺织职业技术学院学报，2005年第8期。