移动机器人项目投资计划书

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移动机器人项目投资计划书

移动机器人项目

投资计划书

规划设计 / 投资分析

移动机器人项目投资计划书说明

移动机器人(AGV)是指具有电磁或光学等自动导引装置,能够沿规定的

导引路径行驶的运输小车;同时还具有编程装置,安全保护装臵以及各种移

载功能,它是现代物流系统中的关键设备之一。

2018年AGV机器人无论从产业规模还是产品销量都实现稳定增长,据

中国移动机器人(AGV)产业联盟、新战略机器人产业研究所数据,2018年中国市场AGV机器人相关产品市场新增量较2017年实现35%的增长,2018年

中国市场新增移动机器人(AGV)29600台,其中包含普通AGV、AGC、叉车AGV、电商仓储物流AGV、停车以及户外重载AGV等。

据中国移动机器人(AGV)产业联盟、新战略机器人产业研究所发布数据,2011-2018年中国AGV机器人市场规模逐年增长,2018年中国AGV机器人

市场规模达到42.5亿元,同比增长35%。

据中国移动机器人(AGV)产业联盟、新战略机器人产业研究所发布数据,珠三角和长三角仍然是AGV的主要聚集地。2018年长三角和珠三角地区移

动机器人企业占比均在30%左右;其次是华中地区,占比为15%左右。

由此可见,AGV的区域市场集中度近于垄断状态,AGV区域集中度逐渐

提高。综合来看,广东、江苏、上海、浙江等区域未来可能是中国AGV行

业重点发展区域。

截至2018年底,从企业累计销量来看,制造业领域AGV应用依靠长时

间的累积,累计销量较大,诸如CSG华晓精密、新松、远能、嘉腾市场份

额仍占据市场前列;同时,受益于仓储行业的自动化改造升级及下游消费市

场升级等因素的拉动,快递/电商领域AGV销量增长迅速,以快仓、Geek+、立镖机器人、海康机器人为代表的企业市场份额快速提升。

作为国际物流技术发展的新趋势之一,移动机器人是其中的核心技术

和设备,是用现代物流技术配合、支撑、改造、提升传统生产线,实现点

对点自动存取的高架箱储、作业和搬运相结合,实现精细化、柔性化、信

息化,缩短物流流程,降低物料损耗,减少占地面积,降低建设投资等的

高新技术和装备。

高工产研机器人研究所(GGII)将AGV产品应用分3大类:制造及仓储类,如汽车、食品饮料、烟草、3C家电、仓储(快递/电商)物流等;特殊应

用类,包含电力巡检AGV、排爆安防AGV、户外港口AGV以及停车AGV等;

服务类,主要应用于如医疗、酒店、R&D、餐饮等环境。

根据高工产研机器人研究所(GGII)数据,2018年制造及仓储AGV领域

需求仍持续强劲,制造及仓储AGV类型占比达到43.44%,较2017年同期上升6.48个百分点。

特殊应用AGV领域,因其应用场景的特殊性,在电力巡检领域,鲁能、国自、新松、朗驰欣创、亿嘉和几家企业的销量占据电力行业的市场份额

近80%;应用于港口码头、停车AGV的参与者以怡丰科技、云南昆船、海康

机器人、远能、伟创自动化、汇聚自动化等企业为代表。

服务类AGV领域,因市场基数较小,受智慧医疗投资热潮带动,以医

用AGV为代表的服务AGV增长明显,部分细分领域增速超100%。

该移动机器人项目计划总投资6606.47万元,其中:固定资产投资5227.76万元,占项目总投资的79.13%;流动资金1378.71万元,占项目

总投资的20.87%。

达产年营业收入13363.00万元,总成本费用10614.98万元,税金及

附加128.06万元,利润总额2748.02万元,利税总额3255.12万元,税后

净利润2061.01万元,达产年纳税总额1194.10万元;达产年投资利润率41.60%,投资利税率49.27%,投资回报率31.20%,全部投资回收期4.71年,提供就业职位287个。

报告依据国家产业发展政策和有关部门的行业发展规划以及项目承办

单位的实际情况,按照项目的建设要求,对项目的实施在技术、经济、社

会和环境保护、安全生产等领域的科学性、合理性和可行性进行研究论证;本报告通过对项目进行技术化和经济化比较和分析,阐述投资项目的市场

必要性、技术可行性与经济合理性。

......

主要内容:概述、项目必要性分析、市场分析预测、建设规划、选址方案、工程设计方案、工艺技术说明、环境影响说明、安全管理、项目风险说明、节能分析、项目实施安排方案、项目投资情况、经济收益、综合评价结论等。

第一章概述

一、项目概况

(一)项目名称

移动机器人项目

(二)项目选址

xx开发区

(三)项目用地规模

项目总用地面积20643.65平方米(折合约30.95亩)。

(四)项目用地控制指标

该工程规划建筑系数79.46%,建筑容积率1.64,建设区域绿化覆盖率5.61%,固定资产投资强度168.91万元/亩。

(五)土建工程指标

项目净用地面积20643.65平方米,建筑物基底占地面积16403.44平方米,总建筑面积33855.59平方米,其中:规划建设主体工程26651.31平方米,项目规划绿化面积1899.85平方米。

(六)设备选型方案

项目计划购置设备共计57台(套),设备购置费2280.04万元。

(七)节能分析

1、项目年用电量1214062.09千瓦时,折合149.21吨标准煤。

2、项目年总用水量12670.32立方米,折合1.08吨标准煤。

3、“移动机器人项目投资建设项目”,年用电量1214062.09千瓦时,年总用水量12670.32立方米,项目年综合总耗能量(当量值)150.29吨标准煤/年。达产年综合节能量64.41吨标准煤/年,项目总节能率21.75%,

能源利用效果良好。

(八)环境保护

项目符合xx开发区发展规划,符合xx开发区产业结构调整规划和国

家的产业发展政策;对产生的各类污染物都采取了切实可行的治理措施,

严格控制在国家规定的排放标准内,项目建设不会对区域生态环境产生明

显的影响。

(九)项目总投资及资金构成

项目预计总投资6606.47万元,其中:固定资产投资5227.76万元,

占项目总投资的79.13%;流动资金1378.71万元,占项目总投资的20.87%。

(十)资金筹措

该项目现阶段投资均由企业自筹。

(十一)项目预期经济效益规划目标

预期达产年营业收入13363.00万元,总成本费用10614.98万元,税

金及附加128.06万元,利润总额2748.02万元,利税总额3255.12万元,

税后净利润2061.01万元,达产年纳税总额1194.10万元;达产年投资利

润率41.60%,投资利税率49.27%,投资回报率31.20%,全部投资回收期4.71年,提供就业职位287个。

(十二)进度规划

本期工程项目建设期限规划12个月。

在技术交流谈判同时,提前进行设计工作。对于制造周期长的设备,提前设计,提前定货。融资计划应比资金投入计划超前,时间及资金数量需有余地。

二、报告说明

提供包括政策指引、产业分析、市场供需分析与预测、行业现有工艺技术水平、项目产品竞争优势、营销方案、原料资源条件评价、原料保障措施、工艺流程、能耗分析、节能方案、财务测算、风险防范等内容。

三、项目评价

1、本期工程项目符合国家产业发展政策和规划要求,符合xx开发区及xx开发区移动机器人行业布局和结构调整政策;项目的建设对促进xx 开发区移动机器人产业结构、技术结构、组织结构、产品结构的调整优化有着积极的推动意义。

2、xxx集团为适应国内外市场需求,拟建“移动机器人项目”,本期工程项目的建设能够有力促进xx开发区经济发展,为社会提供就业职位287个,达产年纳税总额1194.10万元,可以促进xx开发区区域经济的繁荣发展和社会稳定,为地方财政收入做出积极的贡献。

3、项目达产年投资利润率41.60%,投资利税率49.27%,全部投资回

报率31.20%,全部投资回收期4.71年,固定资产投资回收期4.71年(含

建设期),项目具有较强的盈利能力和抗风险能力。

4、近年来,国家先后出台了“非公经济36条”、“民间投资36条”、“鼓励社会投资39条”、“激发民间有效投资活力10条”、《关于深化

投融资体制改革的意见》等一系列政策措施,大力营造一视同仁的市场环境,激发民间投资活力。国家发改委会同各地方、各部门,认真贯彻落实

中央关于促进民间投资发展的决策部署,取得了明显成效。今年以来,民

间投资增速持续保持在8%以上,前7个月达到了8.8%,始终高于整体投资

增速,占全部投资的比重达到62.6%。民营企业和民间资本是培育和发展战略性新兴产业的重要力量。鼓励和引导民营企业发展战略性新兴产业,对

于促进民营企业健康发展,增强战略性新兴产业发展活力具有重要意义。

综上所述,项目的建设和实施无论是经济效益、社会效益还是环境保护、清洁生产都是积极可行的。

四、主要经济指标

主要经济指标一览表

第二章项目必要性分析

一、项目建设背景

1、当前,我国总体上已经进入工业化后期。现实地看,我国是“制造

大国”,但不是“制造强国”,制造业发展存在一些亟待解决的突出问题。比如,产品同质化、产能过剩、创新能力不高、盈利水平下降、在全球产

业价值链处于中低端环节等,这些问题与制造业和服务业融合程度不高有关。与此同时,我国服务业比重高但效率不高,同样面临着有效提升发展

水平的挑战。在此背景下,推动先进制造业和现代服务业融合发展势在必行,这是当前我国深化供给侧结构性改革的重要内容,也是建设现代化经

济体系的重要途径,对于更好发挥“中国制造+中国服务”组合效应、推动

制造业高质量发展和建设“制造强国”,都具有重大的现实意义。近些年,我市经济社会发展成就显著,不断增强的经济实力,为先进制造业发展奠

定了坚实的物质基础。工业是经济的核心,是发展的龙头。工业兴则经济兴,工业强则发展强。市委立足我市实际,在深入分析市情、总结发展经验、准确把握全市经济社会发展阶段性特征的基础上,高站位谋划、高起

点布局,作出了大力实施工业强市战略的重大决策。

2、实现高质量发展,是对经济新方位的科学判断。中国特色社会主义

进入了新时代,基本特征就是经济已由高速增长阶段转为高质量发展阶段。推动高质量发展成为当前和今后较长时期确定发展思路、制定经济政策、

实施宏观调控的根本要求。2017年我国GDP规模首次突破80万亿元,稳居世界第二,对世界经济贡献率超过30%,成为世界经济发展的“动力源”和“稳定器”。但是,中国连续40年的高速增长,也暴露出一些矛盾,突出

问题是大而不强,环境质量下降,资源消耗过大,人力红利丧失,产能明

显过剩,资金依赖性强,经济增长出现不可持续性。“三期叠加”“经济

发展新常态”“高速增长阶段转为高质量发展阶段”的科学判断,在适应

把握引领经济新常态中,形成完整系统的经济建设思想体系。坚持质量第一、效益优先,创新驱动、融合带动,集群集约、绿色低碳,统筹协调、

突出重点,把特色优势产业和战略性新兴产业作为主攻方向,大力推进先

进制造业发展,培育壮大具有较强竞争力的大企业大集团。立足我省资源

禀赋和产业基础,以战略性新兴产业和未来产业为引领,推动产业迈向产

业链价值链中高端,铸造现代产业体系的核心动能。以技术改造为抓手,

大力推动传统产业转型升级,提升产业发展层次。以融合发展为主战场,

积极发展数字经济,推动数字经济与实体经济融合发展,培育高质量发展

新引擎。

3、随着战略性新兴产业的进一步加速发展,顺应经济转型需要的新兴

产业,正在成为中国经济蓄势前行的新动力。发展新兴产业能够完善国民

经济产业体系,增加有效供给,在创造经济价值的同时又能促进经济发展。新兴产业大都为技术、资金、知识密集型产业,其发展能够转变经济增长

方式,促进经济的可持续发展。此外,新兴产业又能为传统产业提供技术

支持,有利于促进传统产业的升级改造,优化产业结构。坚定实施创新驱

动发展战略,加快建设创新型国家,培育新增长点,形成新动能。国家出

台了一系列扶持创新创业的政策举措,着力培育壮大新兴产业,加快发展

数字经济,新旧动能转换明显加快。可以概括为“成长快”“活力

强”“业态新”“环境优”四个特点。

4、《xxx国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》中指出:“十三五”期间将加快发展经济,投资项目建设有利于加快当地经济发展,因此,投资项目的建设符合《xxx国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》。

二、必要性分析

1、中国特色社会主义进入新时代,中华民族迎来了从站起来、富起来

到强起来的伟大飞跃。曾以两位数的增幅高速增长的中国经济,在经历连

续十几个季度的增速放缓后,于2013年降到8%以内。世界第二大经济体的发展进入新常态。我国的经济发展有些减速,这就要求应用好新常态的经

济发展,是我国的经济发展能够稳定,现在新常态的经济发展有以下几种

前景。它可以促进自贸区的建设发展,可以通过市场实现经济调节目的,

可以处理经济包容性问题,也可以提升经济增长与生态环境恢复契合性。

在新常态模式下,我国的自贸区的建设就会有很好的发展,上海自贸区试

点的成功大大的提高了自信心,让我国的对外开放程度有所加大,随着一

带一路的开展大大加强了我国的对外贸易,所以更应该加强自贸区的建设。

现在已在全国范围内开展自贸区建设,我国也取得了小小的成绩,加快了城市的建设,然后对城市的发展起着一定的推动性作用。2019年上半年宏观经济的短期下行压力依然较大,特别是近期经济形势出现的一些值得高度关注的新变化,可能意味着负向产出缺口开始扩大,宏观政策需要再调整和再定位。正因如此,中央经济工作会议指出,宏观政策要强化逆周期调节,继续实施积极的财政政策和稳健的货币政策,稳定总需求。积极的财政政策要加力提效,实施更大规模的减税降费,稳健的货币政策要松紧适度,保持流动性合理充裕。结构性政策要强化体制机制建设,坚持向改革要动力,深化国资国企、财税金融、土地、市场准入、社会管理等领域改革。

2、改革开放以来,我县工业经济得到了长足的发展,总量快速扩张,综合实力显著增强,形成了以制造业为主导、民营经济为主体、专业镇与特色产业为载体的工业产业体系,为我县国民经济快速、健康发展作出了重要贡献。当前,土地、环境、劳动力等资源要素对经济可持续发展的制约效应已经叠加显现,我县传统产业以劳动密集型企业为主,自主创新能力薄弱,产品附加值普遍较低,土地资源占用较大,受资源和环境约束的问题日益突出,加快推进工业传统产业的转型升级已刻不容缓。推动高质量发展,是当前和今后一个时期确定发展思路、制定经济政策、实施宏观调控的根本要求。要紧扣我国社会主要矛盾变化,统筹推进“五位一体”总体布局和协调推进“四个全面”战略布局,加快形成推动高质量发展的

指标体系、政策体系、标准体系、统计体系、绩效评价、政绩考核,创建

和完善制度环境,让高质量发展得到人民的认可、经得起历史检验。

3、全面树立创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念,充分把握

“一带一路”、“长江经济带”、“中国制造2025”、供给侧结构性改革

等国家重大战略部署,以改革开放为动力,以提高发展质量和效益为中心,坚持调结构转方式促升级,加快资源型城市工业转型升级步伐,有力促进

信息化与工业化深度融合,培育壮大战略性新兴产业,改造提升传统制造业,做大做强非煤产业集群,做精做优煤电化产业链,努力建设国家新型

能源基地、资源型城市可持续发展示范区,为建设工业强市奠定坚实基础,为确保如期全面建成小康社会提供有力保障。牢固树立安全发展观念,将

安全生产放在首要位置,夯实安全生产基础,提升安全生产能力,强化安

全生产保障,改善行业生产状况,消除生产安全隐患,促进工业发展与城

市建设、环境保护相协调。落实“一带一路”建设等国家战略,以自贸区

建设为契机,整合利用国际国内两种资源和市场,主动参与全球制造业分

工合作,加快构建开放型经济新体制,以开放促改革、促发展、促转型。

在发挥市场在资源配置中的决定性作用的同时,充分发挥党委政府的组织、引导、推动作用,特别是动员各方资源,积极搭建平台,在制定产业规划、规范市场运作、提供优质服务和改善投资环境等方面起推动作用。

4、当今高速增长的中国经济又一次面临世界经济风云变幻的新一轮挑战,为确保中国经济的顺利发展,离不开相关工业的支撑和发展;建设好

项目,将有助于发挥项目承办单位集聚效应、资源共享、充分协作、合理

竞争,同时,在一定程度上还有助于快速提高当地项目产品制造工业的技

术水平和行业市场竞争能力,对于项目产品制造企业为国家实现产业振兴

计划、推进产业结构调整和优化升级,都具有十分重要的现实意义。

三、项目建设有利条件

产品品牌优势明显。品牌是企业的无形资产;随着项目承办单位规模

的扩大,公司将创品牌列为系统工程来做,通过广告宣传、各类国内会展、各种促销手段等形式来扩大品牌的知名度,按照“质量一流、服务至上”

的原则来创出品牌的美誉度;经过这些市场运作,不仅可提高企业的整体

形象,而且还能体现出品牌更大的价值。完善的国内销售网络,项目承办

单位经过多年来的经营,不仅有长期稳定客户和潜在客户,而且有非常完

善的销售体系;企业的销售激励制度大大提高了员工的工作积极性,再加

上平时公司领导对员工的感情投资,使销售员工对公司有很强的向心力;

正是具备稳定有激情的销售团队,才保证了企业的销售政策很好的贯彻执

行下去,也使企业的销售业绩有很大的提高;企业的销售团队将在有项目

产品销售市场的区域,根据当地实际情况,销售适合当地加工企业需要的

项目产品。

第三章项目单位概况

一、项目承办单位基本情况

(一)公司名称

xxx有限公司

(二)公司简介

公司满怀信心,发扬“正直、诚信、务实、创新”的企业精神和“追求卓越,回报社会” 的企业宗旨,以优良的产品、可靠的质量、一流的服务为客户提供更多更好的优质产品。公司自成立以来,坚持“品牌化、规模化、专业化”的发展道路。以人为本,强调服务,一直秉承“追求客户最大满意度”的原则。多年来公司坚持不懈推进战略转型和管理变革,实现了企业持续、健康、快速发展。未来我司将继续以“客户第一,质量第一,信誉第一”为原则,在产品质量上精益求精,追求完美,对客户以诚相待,互动双赢。我们将不断超越自我,继续为广大客户提供功能齐全,质优价廉的产品和服务,打造一个让客户满意,对员工关爱,对社会负责的创新型企业形象!公司一直秉承“坚持原创,追求领先”的经营理念,不断创造令客户惊喜的产品和服务。

公司坚持走“专、精、特、新”的发展道路,不断推动转型升级,使产品在全球市场拥有一流的竞争力。公司坚持以市场需求为导向、以科技创新为中心,在品牌建设方面不断努力。先后获得国家级高新技术企业等

资质荣。公司自成立以来,在整合产业服务资源的基础上,积累用户需求实现技术创新,专注为客户创造价值。

二、公司经济效益分析

上一年度,xxx集团实现营业收入9232.18万元,同比增长23.71%(1769.44万元)。其中,主营业业务移动机器人生产及销售收入为7841.60万元,占营业总收入的84.94%。

上年度营收情况一览表

根据初步统计测算,公司实现利润总额1971.15万元,较去年同期相比增长446.23万元,增长率29.26%;实现净利润1478.36万元,较去年同期相比增长198.11万元,增长率15.47%。

上年度主要经济指标

移动机器人导航技术总结

移动机器人的关键技术分为以下三种: (1)导航技术 导航技术是移动机器人的一项核心技术之一[3,4]"它是指移动机器人通过传感器感知环境信息和自身状态,实现在有障碍的环境中面向目标的自主运动"目前,移动机器人主要的导航方式包括:磁导航,惯性导航,视觉导航等"其中,视觉导航15一7]通过摄像头对障碍物和路标信息拍摄,获取图像信息,然后对图像信息进行探测和识别实现导航"它具有信号探测范围广,获取信息完整等优点,是移动机器人导航的一个主要发展方向,而基于非结构化环境视觉导航是移动机器人导航的研究重点。 (2)多传感器信息融合技术多传感器信息融合技术是移动机器人的关键技术之一,其研究始于20世纪80年代18,9]"信息融合是指将多个传感器所提供的环境信息进行集成处理,形成对外部环境的统一表示"它融合了信息的互补性,信息的冗余性,信息的实时性和信息的低成本性"因而能比较完整地,精确地反映环境特征,从而做出正确的判断和决策,保证了机器人系统快速性,准确性和稳定性"目前移动机器人的多传感器融合技术的研究方法主要有:加权平均法,卡尔曼滤波,贝叶斯估计,D-S证据理论推理,产生规则,模糊逻辑,人工神经网络等"例如文献[10]介绍了名为Xavier的机器人,在机器人上装有多种传感器,如激光探测器!声纳、车轮编码器和彩色摄像机等,该机器人具有很高的自主导航能力。 (3)机器人控制器作为机器人的核心部分,机器人控制器是影响机器人性能的关键部分之一"目前,国内外机器人小车的控制系统的核心处理器,己经由MCS-51、80C196等8位、16位微控制器为主,逐渐演变为DSP、高性能32位微控制器为核心构成"由于模块化系统具有良好的前景,开发具有开放式结构的模块化、标准化机器人控制器也成为当前机器人控制器的一个研究热点"近几年,日本!美国和欧洲一些国家都在开发具有开放式结构的机器人控制器,如日本安川公司基于PC开发的具有开放式结构!网络功能的机器人控制器"我国863计划智能机器人主题也已对这方面的研究立项 视觉导航技术分类 机器人视觉被认为是机器人重要的感觉能力,机器人视觉系统正如人的眼睛一样,是机器人感知局部环境的重要“器官”,同时依此感知的环境信息实现对机器人的导航。机器人视觉信息主要指二维彩色CCD摄像机信息,在有些系统中还包括三维激光雷达采集的信息。视觉信息能否正确、实时地处理直接关系到机器人行驶速度、路径跟踪以及对障碍物的避碰,对系统的实时性和鲁棒性具有决定性的作用。视觉信息处理技术是移动机器人研究中最为关键的技术之一。

轮式移动机器人结构设计论文

轮式移动机器人的结构设计 摘要:随着机器人技术在外星探索、野外考察、军事、安全等全新的领域得到日益广泛的采用,机器人技术由室内走向室外,由固定、人工的环境走向移动、非人工的环境。本课题是机器人设计的基本环节,能够为后续关于机器人的研究提供有价值的平台参考和有用的思路。 本文介绍了已有的机器人移动平台的发展现状和趋势,分析操作手臂常用 的结构和工作原理,根据选定的方案对带有机械臂的全方位移动机器人进行本 体设计,包括全方位车轮旋转机构的设计、车轮转向机构的设计和机器人操作 臂的设计。要求全方位移动机构转向、移动灵活,可以快速、有效的到达指定 地点;机械臂操作范围广、运动灵活、结构简单紧凑且尺寸小,可以快速、准 确的完成指定工作。设计完成后要分析全方位移动机构的性能,为后续的研究 提供可靠的参考和依据。 关键字:机器人移动平台操作臂简单快速准确

Structure design of wheeled mobile robots Abstract:with the robot technology in an alien exploration, field survey, military and security new areas to be increasingly widely adopted, robot technology by indoor, outdoor by fixed, to move towards artificial environment, the artificial environment. This topic is the basic link, robot design for the follow-up about robots can provide valuable reference and useful ideas platform. This article summarizes the existing robot mobile platform development status and trends of operating the arm structure and principle of common, According to the selected scheme of mechanical arm with ontology omni-directional mobile robots designed, including the design of all-round wheel rotating mechanism, wheel steering mechanism of design and the design of robot manipulator. Request to change direction, move the omni-directional mobile institution, can quickly and effectively flexible the reaches the specified location; Mechanical arm operation scope, sports flexible, simple and compact structure and size is small, can quickly and accurately completed tasks. The design is completed to analyze the performance of the omni-directional mobile institutions for subsequent research, provide reliable reference and basis. Keywords: Robot mobile platform manipulator simple accurate and quick

智能移动机器人的现状与发展论文 2

题目移动机器人的发展现状及趋势授课老师唐延柯 学生姓名 学号 专业电子信息工程 教学单位德州学院 完成时间 2013年11月16日

一、摘要 (2) 二、引言 (2) 三、智能机器人的构成 (3) 3.1硬件构成 (3) 3.2 软件构成 (3) 四、国内外在该领域的发展现状综述 (4) 五、智能移动机器人的应用及分类 (5) 5.1 智能机器人的应用 (5) 5.2 智能机器人分类 (7) 六、展望与讨论 (9) 6.1智能机器人的发展趋势展望 (9) 6.2 建议及设想 (10) 七、结论 (10) 八、参考文献 (11)

智能机器人的现状及其发展趋势 一、摘要 本文扼要地介绍了智能机器人技术的发展现状,以及世界各国智能机器人的发展水平,然后介绍了智能机器人的分类,从几个典型的方面介绍了智能机器人在各行各业的广泛应用,讨论了智能机器人的发展趋势以及对未来技术的展望,最后提出了自己的建议和设想,分析我国在智能机器人方面发展并提出期望。 关键词:智能机器人;发展现状;应用;趋势 The status and trends of intellectual robot Abstract:This paper briefly discusses the development, status of intellectual robot, development of intellectual robot in many countries. And then it presents the categories of intellectual robot, talks about the extensive applications in all works of life from several typical aspects and trends of intellectual robot. After that, it puts forward prospects for future technology, suggestion and a tentative idea of myself, and analyses the development of intellectual robot in China. Finally, it raises expectations of intellectual robot in China. Key words: intellectual robot; development status; application; trend 二、引言 机器人是一种可编程和多功能的,用来搬运材料、零件、工具的操作机,或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统。智能机器人则是一个在感知- 思维- 效应方面全面模拟人的机器系统,外形不一定像人。它是人工智能技术的综合试验场,可以全面地考察人工智能各个领域的技术,研究它们相互之间的关系。还可以在有害环境中代替人从事危险工作、上天下海、战场作业等方面大显身手。一部智能机器人应该具备三方面的能力:感知环境的能力、执行某种任务而对环境施加影响的能力和把感知与行动联系起来的能力。智能机器人与工业机器人的根本区别在于,智能机器人具有感知功能与识别、判断及规划功能[1]。 随着智能机器人的应用领域的扩大,人们期望智能机器人在更多领域为人类服务,代替人类完成更复杂的工作。然而,智能机器人所处的环境往往是未知

《机器人技术及应用》综合习题

《机器人技术及应用》综合 习题 -标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

《机器人技术及应用》综合习题 一、判断 1.机器人是在科研或工业生产中用来代替人工作的机械装置。(对) 2. 19世纪60年代和20世纪70年代是机器人发展最快、最好的时期,这期间的各项研究发明有效地推动了机器人技术的发展和推广。(错) 3. 对于机器人如何分类,国际上没有制定统一的标准,有的按负载量分,有的按控制方式分,有的按自由度分,有的按结构分,有的按应用领域分。(对) 4. 所谓特种机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。(错) 5. 机器人机械本体结构的动作是依靠关节机器人的关节驱动,而大多数机器人是基于开环控制原理进行的。(错) 6. 机器人各关节伺服驱动的指令值由主计算机计算后,在各采样周期给出,由主计算机根据示教点参考坐标的空间位置、方位及速度,通过运动学逆运算把数据转变为关节的指令值。(对) 7. 为了与周边系统及相应操作进行联系与应答,机器人还应有各种通信接口和人机通信装置。(对) 8. 轮式机器人对于沟壑、台阶等障碍的通过能力较高。(错) 9. 为提高轮式移动机器人的移动能力,研究者设计出了可实现原地转的全向轮。(对) 10. 履带式机器人是在轮式机器人的基础上发展起来的,是一类具有良好越障能力的移动机构,对于野外环境中的复杂地形具有很强的适应能力。(对) 11. 腿式(也称步行或者足式)机构的研究最早可以追溯到中国春秋时期鲁班设计的木车马。(对) 12. 机器人定义的标准是统一的,不同国家、不同领域的学者给出的机器人定义都是相同的。(错) 13. 球形机器人是一种具有球形或近似球形的外壳,通过其内部的驱动装置实现整体滚动的特殊移动机器人。(对) 14. 可编程机器人可以根据操作员所编的程序,完成一些简单的重复性操作,目前在工业界已不再应用。(错) 15. 感知机器人,即自适应机器人,它是在第一代机器人的基础上发展起来的,具有不同程度的“感知”能力。(对) 16. 第三阶段机器人将具有识别、推理、规划和学习等智能机制,它可以把感知和行动智能化结合起来,称之为智能机器人。(对) 17. 工业机器人的最早研究可追溯到第一次大战后不久。(错) 18. 20世纪50年代中期,机械手中的液压装置被机械耦合所取代,如通用电气公司的“巧手人”机器人。(错)

轮式移动机器人结构设计开题报告

毕业设计(论文)开题报告 题目轮式移动机器人的结构设计 专业名称机械设计制造及其自动化 班级学号 学生姓名 指导教师 填表日期2011 年 3 月 1 日

一、毕业设计(论文)依据及研究意义: 随着机器人技术在外星探索、野外考察、军事、安全等全新的领域得到日益广泛的采用,机器人技术由室内走向室外,由固定、人工的环境走向移动、非人工的环境。移动机器人已经成为机器人研究领域的一个重要分支。在军事、危险操作和服务业等许多场合得到应用,需要机器人以无线方式实时接受控制命令,以期望的速度、方向和轨迹灵活自如地移动。其中轮式机器人由于具有机构简单、活动灵活等特点尤为受到青睐。按照移动特性又可将移动机器人分为非全方位和全方位两种。而轮式移动机构的类型也很多,对于一般的轮式移动机构,都不能进行任意的定位和定向,而全方位移动机构则可以利用车轮所具有的定位和定向功能,实现可在二维平面上从当前位置向任意方向运动而不需要车体改变姿态,在某些场合有明显的优越性;如在较狭窄或拥挤的场所工作时,全方位移动机构因其回转半径为零而可以灵活自由地穿行。另外,在许多需要精确定位和高精度轨迹跟踪的时候,全方位移动机构可以对自己的位置进行细微的调整。由于全方位轮移动机构具有一般轮式移动机构无法取代的独特特性,对于研究移动机器人的自由行走具有重要意义,成为机器人移动机构的发展趋势。基于以上所述,本文从普遍应用出发,设计一种带有机械手臂的全方位运动机器人平台,该平台能够沿任何方向运动,运动灵活,机械手臂使之能够执行预定的操作。本文是机器人设计的基本环节,能够为后续关于机器人的研究提供有价值的平台参考和有用的思路。 二、国内外研究概况及发展趋势 2.1 国外全方位移动机器人的研究现状 国外很多研究机构开展了全方位移动机器人的研制工作,在车轮设计制造,机器人上轮子的配置方案,以及机器人的运动学分析等方面,进行了广泛的研究,形成了许多具有不同特色的移动机器人产品。这方面日本、美国和德国处于领先地位。八十年代初期,美国在DARPA的支持下,卡内基·梅隆大学(Carnegie Mellon university,CUM)、斯坦福(Stanford)和麻省理工(Massachusetts Institute of Technology,MIT)等院校开展了自主移动车辆的研究,NASA下属的Jet Propulsion Laboratery(JPL)也开展了这方面的研究。CMU机器人研究所研制的Navlab-1和Navlab-5系列机器人代表了室外移动机器人的发展方向。德国联邦国防大学和奔驰公司于二十世纪九十年代研制成VaMoRs-P移动机器人。其车体采用奔驰500轿车。传感器系统包括:4个小型彩色CCD摄像机,构成两 组主动式双目视觉系统;3个惯性线性加速度计和角度变化传感器。SONY公司1999年推

全球手术机器人的发展现状及前景

全球手术机器人的发展现状及前景 机器人手术系统是集多项现代高科技手段于一体的综合体。主要用于心脏外科和前列 腺切除术。外科医生可以远离手术台操纵机器进行手术,完全不同于传统的手术概念,在 世界微创外科领域是当之无愧的革命性外科手术工具。 第一代手术机器人已经用于世界各地的许多手术室中。这些机器人不是真正的自动化 机器人,它们不能自已进行手术,但是它们向手术提供了有用的机械化帮助。这些机器仍 然需要外科医生来操作它们并对其输入指令。这些手术机器人的控制方法是远程控制和语 音启动。 虽然说手术机器人比人手有一些优点,但是要用自动化的机器人在没有人参与的情况 下对人体进行手术,还有很长的一段路要走。但是,随着计算机能力和人工智能的发展, 在本世纪将会设计出一种机器人,可以找出人体中的异常,进行分析并校正这些异常而不 需要任何人指导。 组成部件 之所以将机器人引入医疗,是因为在微创手术中,它们可以实现对外科仪器前所未有 的精准控制。目前为止,这些机器已经用来定位内窥镜、进行胆囊手术以及胃灼热和胃食 管反流的矫治。机器人手术领域的最终目标是设计一种机器人,可以用来进行不开胸口的 心脏手术。某制造商表示,仅在美国,机器人设备每年可以用于超过350万个医疗手术中。机器人。 1、达芬奇手术系统

操作方法 外科医生站在控制台边,离手术台几十厘米远,透过探视镜向里看,来研究病人体内的照相机发送的3-D图像。图像显示的是手术点以及两个固定在上述两根杆端点上的手术仪器。像操纵杆一样的控制手柄,位于屏幕的正下方,外科医生用来操作手术仪器。每次操纵杆移动时,计算机就向仪器发送电子信号,仪器就和外科医生的手同步移动。 另一个即将被FDA批准的 机器人系统是ZEUS系统,由ComputerMotion公司制作,在欧洲已经可以使用。但是,无论是达芬奇系统还是ZEUS系统,用来进行手术计划的每一道程序都必须得到政府部门的批准。价值75万美元的ZEUS系统与达芬奇的装置类似。它有一个计算机工作站、一个视频显示器和控制手柄,用于移动手术台上安装的手术仪器。ZEUS系统目前在美国只被批准用于医疗试验,而德国医生已经使用此系统进行了冠心病搭桥手术。 ZEUS系统得到了自动化内窥镜定位(AESOP)机器人系统的协助。由ComputerMotion公司于1994年发布的AESOP是FDA批准使用的第一台可以用于手术室协助手术的机器人。AESOP比达芬奇系统和ZEUS系统要简单得多。AESOP基本上只是一个机械臂,用于医生定位内窥镜——一种插入病人体内的外科照相机。脚踏板或声音软件用于医生定位照相机,这就让医生的手空出来继续进行手术。

机器人上用的传感器的介绍

机器人上用的传感器的介绍 作者:Ricky 文章来源:https://www.360docs.net/doc/4518974926.html,更新时间:2006年05月20日打印此文浏览数:18549 感知系统是机器人能够实现自主化的必须部分。这一章,将介绍一下移动机器人中所采用的传感器以及如何从传感器系统中采集所需要的信号。 根据传感器的作用分,一般传感器分为: 内部传感器(体内传感器):主要测量机器人内部系统,比如温度,电机速度,电机载荷,电池电压等。 外部传感器(外界传感器):主要测量外界环境,比如距离测量,声音,光线。 根据传感器的运行方式,可以分为: 被动式传感器:传感器本身不发出能量,比如CCD,CMOS摄像头传感器,靠捕获外界光线来获得信息。 主动式传感器:传感器会发出探测信号。比如超声波,红外,激光。但是此类传感器的反射信号会受到很多物质的影响,从而影响准确的信号获得。同时,信号还狠容易受到干扰,比如相邻两个机器人都发出超声波,这些信号就会产生干扰。 传感器一般有以下几个指标: 动态范围:是指传感器能检测的范围。比如电流传感器能够测量1mA-20A的电流,那么这个传感器的测量范围就是10log(20/0.001)=43dB. 如果传感器的输入超出了传感器的测量范围,那么传感器就不会显示正确的测量值了。比如超声波传感器对近距离的物体无法测量。 分辨率:分辨率是指传感器能测量的最小差异。比如电流传感器,它的分辨率可能是5mA,也就是说小于5mA的电流差异,它没法检测出。当然越高分辨率的传感器价格就越贵。 线性度:这是一个非常重要的指标来衡量传感器输入和输出的关系。 频率:是指传感器的采样速度。比如一个超声波传感器的采样速度为20HZ,也就是说每秒钟能扫描20次。 下面介绍一下常用的传感器: 编码器:主要用于测量电机的旋转角度和速度。任何用电机的地方,都可以用编码器来作为传感器来获得电机的输出。

变电站机器人发展概况及最新发展趋势

移动机器人 移动机器人用途广泛,世界各国正在加紧移动机器人的研制。移动机器人的研究始于60年代末期,斯坦福研究院(SRI)的NilsNilssen和CharlesRosen等人研制出了名为Shakey 的自主移动机器人,它能够在复杂环境下,识别对象、自主推理、实现路径规划和控制功能。美国军方于1984年开始研制第一台地面自主车辆,可以在无人干预的情况下在道路上行驶,也称之为早期的移动机器人。许多国家也各自制定了移动机器人的研究计划,如日本通产省组织的极限环境下作业的机器人计划和欧洲尤里卡中的机器人计划等。虽然由于人们对机器人的研究期望过高,导致80年代的移动机器人的研究虽并未取得预期的效果,却带动了相关技术的发展,为探讨人类研制智能机器人的途径积累了经验,同时推动了其他国家对移动机器人的研究和开发。 上世纪90年代,人类把研究重点放在了移动机器人的应用上,希望移动机器人可以代替人类在各种环境下,尤其是恶劣的条件下辅助人类的工作,为人类服务。1997年7月4日,美国“火星探路者”飞抵火星考察,并在火星上成功着陆,它携带的索杰纳号火星车开始在火星表面漫游,行进了几千米,完成了预定的科学探测任务。进入21世纪后,美国研制的第四个火星探测器—好奇号于2012年8月6号成功降落火星,并展开为期两年的火星探测任务。好奇号火星探测器是第一辆釆用核动力驱动的火星车,其使命是探寻火星上的生命元素。 1992年美国研制出时速75公里的自主车,地面自主车的研制大大推动了遥控机器人的发展。目前美国“自动化技术协会”(ATC),每年在移动机器人运动控制、仿真、传感器的投资超过几亿美元。欧共体(EU)和“机器人技术”有关的课题总数约为250~300项,在EU提供基金的机器人研究领域,移动机器人占22.8%左右;日本不仅加紧研制移动机器人,更把发展重点放在移动机器人的应用研究上,目的是可以代替人在各种环境下为人服务(如在医院、家庭、恶劣的环境和核反映堆、核废料清理和排雷等危险环境下工作)。 我国机器人的研究已有20多年的历史,国家也大力发展机器人,并投入了一定的资金,对机器人进行技术攻关,发出各种类型的机器人,对我国机器人的发展具有重大的意义。但由于我国对此方面的研究起步较晚,在机器人技术水平、实用化程度以及稳定方面,与美国、日本等国家相比,都存在着较大的差距。 国内研制的机器人样机,有保安机器人、消防机器人等,有轮式和履带式;但大都是有缆方式,具有小范围内一定的避障功能。国内移动机器人的研究成果主要如下:清华大学的智能移动机器人THMR-V型机器人;中科院沈阳自动化所的AGV自主车和防爆机器人;

机器人技术及应用综合习题

《机器人技术及应用》综合习题 一、判断 1.机器人是在科研或工业生产中用来代替人工作的机械装置。(对) 2. 19世纪60年代和20世纪70年代是机器人发展最快、最好的时期,这期间的各项研究发明有效地推动了机器人技术的发展和推广。(错) 3. 对于机器人如何分类,国际上没有制定统一的标准,有的按负载量分,有的按控制方式分,有的按自由度分,有的按结构分,有的按应用领域分。(对) 4. 所谓特种机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。(错) 5. 机器人机械本体结构的动作是依靠关节机器人的关节驱动,而大多数机器人是基于开环控制原理进行的。(错) 6. 机器人各关节伺服驱动的指令值由主计算机计算后,在各采样周期给出,由主计算机根据示教点参考坐标的空间位置、方位及速度,通过运动学逆运算把数据转变为关节的指令值。(对) 7. 为了与周边系统及相应操作进行联系与应答,机器人还应有各种通信接口和人机通信装置。(对) 8. 轮式机器人对于沟壑、台阶等障碍的通过能力较高。(错) 9. 为提高轮式移动机器人的移动能力,研究者设计出了可实现原地转的全向轮。(对) 10. 履带式机器人是在轮式机器人的基础上发展起来的,是一类具有良好越障能力的移动机构,对于野外环境中的复杂地形具有很强的适应能力。(对) 11. 腿式(也称步行或者足式)机构的研究最早可以追溯到中国春秋时期鲁班设计的木车马。(对) 12. 机器人定义的标准是统一的,不同国家、不同领域的学者给出的机器人定义都是相同的。(错) 13. 球形机器人是一种具有球形或近似球形的外壳,通过其内部的驱动装置实现整体滚动的特殊移动机器人。(对) 14. 可编程机器人可以根据操作员所编的程序,完成一些简单的重复性操作,目前在工业界已不再应用。(错) 15. 感知机器人,即自适应机器人,它是在第一代机器人的基础上发展起来的,具有不同程度的“感知”能力。(对) 16. 第三阶段机器人将具有识别、推理、规划和学习等智能机制,它可以把感知和行动智能化结合起来,称之为智能机器人。(对) 17. 工业机器人的最早研究可追溯到第一次大战后不久。(错) 18. 20世纪50年代中期,机械手中的液压装置被机械耦合所取代,如通用电气公司的“巧手人”机器人。(错) 19. 一般认为Unimate和Versatran机器人是世界上最早的工业机器人。(对) 20. 1979年Unimation公司推出了PUMA系列工业机器人,它是全电动驱动、关节式结构、多中央处理器二级微机控制,可配置视觉感受器、具有触觉的力感受器,是技术较为先进的机器人。(对) 1. 刚体的自由度是指刚体具有独立运动的数目。(对) 2. 机构自由度只取决于活动的构件数目。(错) 3. 活动构件的自由度总数减去运动副引入的约束总数就是该机构的自由度。(对) 4. 机器人运动方程的正运动学是给定机器人几何参数和关节变量,求末端执行器相对于参考坐标系的位置和姿态。(对) 5. 机器人运动方程的逆运动学是给定机器人连杆几何参数和末端执行器相对于参考坐标系的位姿,求机器人实现此位姿的关节变量。(对) 6. 机械臂是由一系列通过关节连接起来的连杆构成。(对) 7. 对于机械臂的设计方法主要包括为2点,即机构部分的设计和内部传感器与外部传感器的设计。(错) 8. 球面坐标型机械臂主要由一个旋转关节和一个移动关节构成,旋转关节与基座相连,移动关节与末端执行器连接。(对) 9. 为提高轮式移动机器人的移动能力,研究者设计出了可实现原地转的全向轮。(对) 10. 履带式机器人是在轮式机器人的基础上发展起来的,是一类具有良好越障能力的移动机构,对于野外环境中的复杂地形具有很强的适应能力。(对) 11. 腿式(也称步行或者足式)机构的研究最早可以追溯到中国春秋时期鲁班设计的木车马。(对) 12. 刚体在空间中只有4个独立运动。(错) 13. 球形机器人是一种具有球形或近似球形的外壳,通过其内部的驱动装置实现整体滚动的特殊移动机器人。(对) 14. 在机构中,每一构件都以一定的方式与其他构件相互连接,这种由两个构件直接接触的可动连接称为运动副。(错) 15. 运动副可以根据其引入约束的数目进行分类,引入一个约束的运动副称为二级副。(错) 16.通过面接触而构成的运动副,称为低副;通过点或线接触而构成的运动副称为高副。(对) 17. 两个构件之间只做相对转动的运动副称为移动副。(错) 18. 构成运动副的两个构件之间的相对运动若是平面运动则称为平面运动副,若为空间运动则称为空间运动副。(对) 19. 在平面机构中,每个构件只有3个自由度。每个平面低副(转动副和移动副)提供1个约束,每个平面高副提供2

轮式移动机器人结构设计开题报告

一、毕业设计(论文)依据及研究意义: 随着机器人技术在外星探索、野外考察、军事、安全等全新的领域得到日益广泛的采用,机器人技术由室内走向室外,由固定、人工的环境走向移动、非人工的环境。移动机器人已经成为机器人研究领域的一个重要分支。在军事、危险操作和服务业等许多场合得到应用,需要机器人以无线方式实时接受控制命令,以期望的速度、方向和轨迹灵活自如地移动。其中轮式机器人由于具有机构简单、活动灵活等特点尤为受到青睐。按照移动特性又可将移动机器人分为非全方位和全方位两种。而轮式移动机构的类型也很多,对于一般的轮式移动机构,都不能进行任意的定位和定向,而全方位移动机构则可以利用车轮所具有的定位和定向功能,实现可在二维平面上从当前位置向任意方向运动而不需要车体改变姿态,在某些场合有明显的优越性;如在较狭窄或拥挤的场所工作时,全方位移动机构因其回转半径为零而可以灵活自由地穿行。另外,在许多需要精确定位和高精度轨迹跟踪的时候,全方位移动机构可以对自己的位置进行细微的调整。由于全方位轮移动机构具有一般轮式移动机构无法取代的独特特性,对于研究移动机器人的自由行走具有重要意义,成为机器人移动机构的发展趋势。基于以上所述,本文从普遍应用出发,设计一种带有机械手臂的全方位运动机器人平台,该平台能够沿任何方向运动,运动灵活,机械手臂使之能够执行预定的操作。本文是机器人设计的基本环节,能够为后续关于机器人的研究提供有价值的平台参考和有用的思路。 二、国内外研究概况及发展趋势 2.1 国外全方位移动机器人的研究现状 国外很多研究机构开展了全方位移动机器人的研制工作,在车轮设计制造,机器人上轮子的配置方案,以及机器人的运动学分析等方面,进行了广泛的研究,形成了许多具有不同特色的移动机器人产品。这方面日本、美国和德国处于领先地位。八十年代初期,美国在DARPA的支持下,卡内基·梅隆大学(Carnegie Mellon university,CUM)、斯坦福(Stanford)和麻省理工(Massachusetts Institute of Technology,MIT)等院校开展了自主移动车辆的研究,NASA下属的Jet Propulsion Laboratery(JPL)也开展了这方面的研究。CMU机器人研究所研制的Navlab-1和Navlab-5系列机器人代表了室外移动机器人的发展方向。德国联邦国防大学和奔驰公司于二十世纪九十年代研制成VaMoRs-P移动机器人。其车体采用奔驰500轿车。传感器系统包括:4个小型彩色CCD摄像机,构成两 组主动式双目视觉系统;3个惯性线性加速度计和角度变化传感器。SONY公司1999年推

移动机器人的发展现状及其趋势

移动机器人的发展现状及其趋势 徐国华谭民 中科院自动化研究所 、引言 机器人的应用越来越广泛,几乎渗透到所有领域。移动机器人是机器人学中的一个重要分支。早在60年代,就已经开始了关于移动机器人的研究。关于移动机器人的研究涉及许多方面,首先,要考虑移动方式,可以是轮式的、履带式、腿式的,对于水下机器人,则是推进器。其次,必须考虑驱动器的控制,以使机器人达到期望的行为。第三,必须考虑导航或路径规划,对于后者,有更多的方面要考虑,如传感融合,特征提取,避碰及环境映射。因此,移动机器人是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多种功能于一体的综合系统。对移动机器人的研究,提出了许多新的或挑战性的理论与工程技术课题,引起越来越多的专家学者和工程技术人员的兴趣,更由于它在军事侦察、扫雷排险、防核化污染等危险与恶劣环境以及民用中的物料搬运上具有广阔的应用前景,使得对它的研究在世界各国受到普遍关注。 二、移动机器人发展现状 从移动方式上看,移动机器人可分为轮式、履带式、腿式(单腿式、双腿式和多腿式)和水下推进式。本文重点放在轮式、履带式机器人,对水下机器人和两足人形机器人不做详细讨论。 1.国外移动机器人的发展概况 1.1室外几种典型应用移动机器人 美国国家科学委员会曾预言: 20世纪的核心武器是坦克,21世纪的核心武器是无人作战系统,其中2000年以后遥控地面无人作战系统将连续装备部队,并走向战场 。为此,从80年代开始,美国国防高级研究计划局(DARPA)专门立项,制定了地面天人作战平台的战略计划。从此,在全世界掀开了全面研究室外移动机器人的序幕,如DARPA的 战略计算机 计划中的自主地面车辆(ALV)计划(1983 1990),能源部制订的为期10年的机器人和智能系统计划(RIPS)(1986 1995),以及后来的空间机器人计划;日本通产省组织的极限环境下作业的机器人计划;欧洲尤里卡中的机器人计划等。 初期的研究,主要从学术角度研究室外机器人的体系结构和信息处理,并建立实验系统进行验证。虽然由于80年代对机器人的智能行为期望过高,导致室外机器人的研究未达到预期的效果,但却带动了相关技术的发展,为探讨人类研制智能机器人的途径积累了经验,同时,也推动了其它国家对移动机器人的研究与开发。进入90年代,随着技术的进步,移动机器人开始在更现实的基础上,开拓各个应用领域,向实用化进军。 由美国NASA资助研制的 丹蒂II 八足行走机器人,是一个能提供对高移动性机器人运动的了解和远程机器人探险的行走机器人。它与其他机器人,如NavLab,不同之处是它于1994年在斯珀火山的火山口中进行了成功的演示,虽然在返回时,在一陡峭的、泥泞的路上,失去了稳定性,倒向了一边,但作为指定的探险任务早己完成。其它机器人在整个运动过程中,都需要人参与或支持。丹蒂计划的主要目标是为实现在充满碎片的月球或其它星球的表面进行探索而提供一种机器人解决方案。 美国NASA研制的火星探测机器人索杰那于1997年登上火星,这一事件向全世界进行了报道。为了在火星上进行长距离探险,又开始了新一代样机的研制,命名为Rock y7,并在Lavic湖的岩溶流上和干枯的湖床上进行了成功的实验。 德国研制了一种轮椅机器人,并在乌尔姆市中心车站的客流高峰期的环境和1998年汉诺威工业商品博览会的展览大厅环境中进行了实地现场表演。该轮椅机器人在公共场所拥挤的、有大量乘客的环境中,进行了超过36个小时的考验,所表现出的性能是其它现存的轮椅机器人或移动机器人所不可比的。这种轮椅机器人是在一个商业轮椅的基础上实现的。 7

工业机器人技术与应用试卷A

《工业机器人技术与应用》试卷(A ) 一、填空(每空1分,共30分) 1.按照机器人的技术发展水平,可以将工业机器人分为三代 ___ _ ___ 机器 人、 ____ __ _ 机器人和 ___ ____ 机器人。 2.机器人行业所说的四巨头是__________ 、 __________ 、 __________ 、__________。 3.机器人常用的驱动方式主要有_____ _ ____、 ____ __和______ ____ 三种基本类型。 4.一般来说,机器人运动轴按其功能可划分为 __ ____ 、 _ 和工装轴,________ 和工装轴统称 _______。 5.从结构形式上看,搬运机器人可分为 __________ 、 __________ 、 __________ 、 __________ 和关节式搬运机器人。 6.码垛机器人工作站按进出物料方式可分为 __ ___ 、 _____ __ 、___ __ __ 和四进四出等形式。 7.装配机器人常见的末端执行器主要有__ ___ 、 _____ __ 、___ __ __ 和 。 8.弧焊系统是完成弧焊作业的核心装备,主要由 、送丝机、 和气瓶等组成。 9.目前工业生产应用中较为普遍的涂装机器人按照手腕构型分主要有两种: 涂装机器人和 涂装机器人,其中 手腕机器人更适合用于涂装作业。 二、判断(每题2分,共20分) ( )1.涂装机器人的工具中心点( TCP )通常设在喷枪的末端中心处。 ( )2.一个完整的点焊机器人系统由操作机、控制系统和点焊焊接系统几部分组 成。 ( )3. 工业机器人是一种能自动控制,可重复编程,多功能、多自由度的操作机。 ( )4.工业机器人的腕部传动多采用 RV 减速器,臂部则采用谐波减速器。 ( )5.在直角坐标系下,机器人各轴可实现单独正向或反向运动。 ( )6.当机器人发生故障需要进入安全围栏进行维修时,需要在安全围栏外配备 安全监督人员以便在机器人异常运转时能够迅速按下紧急停止按钮。 ( )7.示教时,为爱护示教器,最好戴上手套。 ( )8.机器人示教时,对于有规律的轨迹,原则上仅需示教几个关键点。 ( )9.离线编程是工业机器人目前普遍采用的编程方式。 ( )10.根据车间场地面积,在有利于提高生产节拍的前提下,搬运机器 人工作站可采用 L 型、环状、“品”字、“一”字等布局。 三、选择(每题2分,共20分) 1.通常所说的焊接机器人主要指的是( )。 ①点焊机器人;②弧焊机器人;③等离子焊接机器人;④激光焊接机器人 A. ①② B. ①②④ C. ①③ D. ①②③④ 2.工业机器人一般具有的基本特征是( )。 ①拟人性;②特定的机械机构;③不同程度的智能;④独立性;⑤通用性 A. ①②③④ B. ①②③⑤ C. ①③④⑤ D. ②③④⑤ 3.按基本动作机构,工业机器人通常可分为( )。 ①直角坐标机器人;②柱面坐标机器人;③球面坐标机器人;④关节型机器人 A. ①② B. ①②③ C. ①③ D. ①②③④ 4.操作机是工业机器人的机械主体,是用于完成各种作业的执行机构。它主要哪由几部分组成( ) ①机械臂;②驱动装置;③传动单元;④内部传感器 A. ①② B. ①②③ C. ①③ D. ①②③④ 5.工业机器人常见的坐标系有( )。 ①关节坐标系;②直角坐标系;③工具坐标系;④用户坐标系 A. ①② B. ①②③ C. ①③④ D. ①②③④ 6.对工业机器人进行作业编程,主要内容包含( )。 ①运动轨迹;②作业条件;③作业顺序;④插补方式 A. ①② B. ①②③ C. ①③ D. ①②③④ 7.依据压力差不同,可将气吸附分为( )。 ①真空吸盘吸附 ②气流负压气吸附 ③挤压排气负压气吸附 A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ①②③ 8.搬运机器人作业编程主要是完成( )的示教。 ①运动轨迹 ②作业条件 ③作业顺序 A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ①②③ 9.涂装条件的设定一般包括( )。 ①涂装流量;②雾化气压;③喷幅(调扇幅)气压;④静电电压;⑤颜色设置表 A. ①②⑤ B. ①②③⑤ C. ①③ D. ①②③④⑤ 班级 姓名 学号 ---------------------------------------------密-------------------------------------封---------------------------------线----------------------------------------- -封

机器人最实用的10种传感器盘点

机器人最实用的10种传感器盘点 随着智能化的程度提高,机器人传感器应用越来越多。智能机器人主要有交互机器人、传感机器人和自主机器人3种。从拟人功能出发,视觉、力觉、触觉最为重要,早已进入实用阶段,听觉也有较大进展,其它还有嗅觉、味觉、滑觉等,对应有多种传感器,所以机器人传感产业也形成了生产和科研力量。 内传感器 机器介机电一体化的产品,内传感器和电机、轴等机械部件或机械结构如手臂(Arm)、手腕(Wrist)等安装在一起,完成位置、速度、力度的测量,实现伺服控制。 位置(位移)传感器 直线移动传感器有电位计式传感器和可调变压器两种。角位移传感器有电位计式、可调变压器(旋转变压器)及光电编码器三种,其中光电编码器有增量式编码器和绝对式编码器。增量式编码器一般用于零位不确定的位置伺服控制,绝对式编码器能够得到对应于编码器初始锁定位置的驱动轴瞬时角度值,当设备受到压力时,只要读出每个关节编码器的读数,就能够对伺服控制的给定值进行调整,以防止机器人启动时产生过剧烈的运动。 速度和加速度传感器 速度传感器有测量平移和旋转运动速度两种,但大多数情况下,只限于测量旋转速度。利用位移的导数,特别是光电方法让光照射旋转圆盘,检测出旋转频率和脉冲数目,以求出旋转角度,及利用圆盘制成有缝隙,通过二个光电二极管辨别出角速度,即转速,这就是光电脉冲式转速传感器。此外还有测速发电机用于测速等。 应变仪即伸缩测量仪,也是一种应力传感器,用于加速度测量。加速度传感器用于测量工业机器人的动态控制信号。一般有由速度测量进行推演、已知质量物体加速度所产生动力,即应用应变仪测量此力进行推演,还有就是下面所说的方法: 与被测加速度有关的力可由一个已知质量产生。这种力可以为电磁力或电动力,最终简化为对电流的测量,这就是伺服返回传感器,实际又能有多种振动式加速度传感器。

六自由度机器人结构设计

六自由度机器人结构设计、 运动学分析及仿真 学科:机电一体化 姓名:袁杰 指导老师:鹿毅 答辩日期: 2012.6 摘要 近二十年来,机器人技术发展非常迅速,各种用途的机器人在各个领域广泛获 得应用。我国在机器人的研究和应用方面与工业化国家相比还有一定的差距,因此 研究和设计各种用途的机器人特别是工业机器人、推广机器人的应用是有现实意义 的。 典型的工业机器人例如焊接机器人、喷漆机器人、装配机器人等大多是固定在 生产线或加工设备旁边作业的,本论文作者在参考大量文献资料的基础上,结合项 目的要求,设计了一种小型的、固定在AGV 上以实现移动的六自由度串联机器人。 首先,作者针对机器人的设计要求提出了多个方案,对其进行分析比较,选择

其中最优的方案进行了结构设计;同时进行了运动学分析,用D-H 方法建立了坐标变换矩阵,推算了运动方程的正、逆解;用矢量积法推导了速度雅可比矩阵,并计算了包括腕点在内的一些点的位移和速度;然后借助坐标变换矩阵进行工作空间分析,作出了实际工作空间的轴剖面。这些工作为移动式机器人的结构设计、动力学分析和运动控制提供了依据。最后用ADAMS 软件进行了机器人手臂的运动学仿真,并对其结果进行了分析,对在机械设计中使用虚拟样机技术做了尝试,积累了 经验。 第1 章绪论 1.1 我国机器人研究现状 机器人是一种能够进行编程,并在自动控制下执行某种操作或移动 作业任务的机械装置。 机器人技术综合了机械工程、电子工程、计算机技术、自动控制及 人工智能等多种科学的最新研究成果,是机电一体化技术的典型代表,是当代科技发展最活跃的领域。机器人的研究、制造和应用正受到越来越多的国家的重视。近十几年来,机器人技术发展非常迅速,各种用途的机器人在各个领域广泛获得应用。 我国是从 20 世纪80 年代开始涉足机器人领域的研究和应用的。1986年,我国开展了“七五”机器人攻关计划。1987 年,我国的“863”计划将机器人方面的研究列入其中。目前,我国从事机器人的应用开发的主要是高校和有关科研院所。最初我国在机器人技术方面的主要

移动机器人的发展状况及趋势

移动机器人的发展状况及趋势 摘要 移动机器人就具有广泛的应用前景,也是近年来研究的热门课题之一。本文对移动机器人的发展与现状以及移动机器人导航技术的发展状况做了总结与阐述。 1.引言 导航技术在移动机器人的相关技术研究中,是其核心技术,也是其实现其智能化的技术。导航研究的目标就是没有人的干预下使机器人有目的地移动并完成特定任务,进行特定操作。机器人通过装配的信息获取手段,获得外部环境信息,实现自我定位,判定自身状态,规划并执行下一步的动作。机器人及其技术在未来将起到重要作用。展望生产自动化的未来,从使用角度看,生产系统如何才能在与人协调的作业环境中快速高效地生产出高质量、高性能的商品。 2.移动机器人的分类 移动机器人按工作环境来分:室外移动机器人和室内移动机器人。按移动方式分:轮式移动机器人,步行移动机器人,蛇形移动机器人,履带移动机器人,爬行移动机器人。按结构体系结构分:功能式结构机器人,行为式结构机器人,混合式结构机器人。按功能和用途分:医疗机器人,军用机器人,助残机器人,清洁机器人。按作业空间分:陆地移动机器人,水下移动机器人,无人和空军移动机器人 3.移动机器人导航及定位现状 导航和定位是移动机器人发展的两重要问题,移动机器人的导航方式可以分为:基于环境信息的地图模型匹配导航,视觉导航,传感器数据导航。 3.1导航 3.1.1陆标导航 陆标导航是将陆地上的一些特殊景物作为陆标,移动机器人在知道这些陆标坐标形状的前提下通过对陆标的探测确定自己的位置。同时将全场的目标分解为陆标和陆标之间的片段。不断对陆标探测完成导航,根据不同环境可以分为人工路标导航和自然路标导航。人为路标导航是通过对人放置的一些陆标进行识别完成导航,但它容易改变工作环境。自然路标导航不会改变自然环境,是机器人对工作环境中的自然标志进行识别完成那个导航。 3.1.2视觉导航 由于计算机视觉理论及算法的发展,视觉导航成为导航技术中的一个重要发展方向。DeSouza等总结了近20年机器人导航中视觉导航技术的发展状况,包桂秋等也描述了图像技术在机器人导航中的应用,特别是在飞行器包括导弹、飞机等

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