工业机器人行业标准

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工业机器人行业标准

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工业机器人行业规范条件

一、总则

(一)为贯彻落实

《机器人产业发展规划(2016-2020 年)》,加强工业机器人产品质量管理,规范行业市场秩序,维护用户合法权益,保护工业机器人本体生产企业和工业机器人集成应用企业科技投入的积极性,按照鼓励技术进步、

规范竞争行为、促进安全生产的原则,根据国家有关法律法规和产业政策,制定《工业机器人行业规范条件》(以下简称规范条件)。

(二)鼓励工业机器人本体生产企业和工业机器人集成

应用企业按照本规范条件自愿申请规范条件公告,对符合规范条件的企业以公告的形式向社会发布,引导各类鼓励政策向公告企业集聚。

(三)本规范条件适用于中华人民共和国境内的工业机器人本体生产企业和工业机器人集成应用企业。

二、综合条件

(四)具有独立企业法人资格,并取得营业执照。

(五)符合国家相关产业政策要求。

(六)具有独立研发、生产、专业技术服务能力。

(七)有良好的资信和公众形象,有良好的履约能力,

依法纳税,近三年无触犯国家法律法规的行为、无不正当竞

争行为。

(八)具备信息化、智能化管理手段。

(九)工业机器人本体生产企业应具备与所开展的工业机器人研发、生产等活动相适应的研发、生产、起重、运输等设施设备。

(十)工业机器人集成应用企业应具备与所开展的工业机器人系统集成、专业技术服务等活动相适应的研发、设计、生产、装配、起重、运输等设施设备。

三、企业规模

(^一)财务状况良好,财务数据真实可信,并经在中华人

民共和国境内登记的会计师事务所审计。

(十二)具有固定的研发/生产场所,并与企业的研发能力/生产规模相适应。

(十三)工业机器人本体生产企业,年主营业务收入总

额不少于5000万元,或年产量不低于 20RR台套。

(十四)工业机器人集成应用企业,销售成套工业机器

人及生产线年收入总额不低于1亿元。

四、质量要求

(十R五)企业应具备工业机器人本体、集成系统相适宜的过程检测设备和出厂检测设备,所有检测设备都需要有效计量,有CNASA可的有效校准报告。

(十六)工业机器人本体生产企业和应用集成企业研发生产使用的机器人本体、关键零部件产品须获得“国家机器人CR认证标志”,机器人应用集成系统须经国家认可的第三方检测认证机构的安全评估合格。

(十七)企业应按照 GB/T19001-2015标准建立质量管理体系,经在境内设立的认证机构认证合格,并能有效运行。

(十八)工业机器人本体生产企业还应满足以下要求:

1. 应至少具有三坐标检测仪(量程及精度高于产品设计要求)等定位和精度检测仪器设备,并且保证校准周期不超过12个月;

2. 至少具有以下定位和精度检测等仪器设备,并且保证

校准周期不超过12个月;

定位精度和重复定位精度测试设备:量程及精度高

于产品设计要求;

耐压仪:量程及精度覆盖产品设计指标要求;

高精度工件尺寸测试设备:量程及精度覆盖产品设计指

标要求;

减速器测试设备(AGV除外):量程及精度覆盖产品设

计指标要求;

伺服电机测试设备(AGV除外):量程及精度覆盖产品

设计指标要求。

3. 至少应符合以下标准及产品标准,并经第三方检测机

构检测合格:

最新工业机器人考试题库及答案

一、判断题 1.机械手亦可称之为机器人。(Y) 2.完成某一特定作业时具有多余自由度的机器人称为冗余自由度机器人。 (Y) 3、关节空间是由全部关节参数构成的。(Y) 4、任何复杂的运动都可以分解为由多个平移和绕轴转动的简单运动的合成。 (Y) 5、关节i的坐标系放在i-1关节的末端。(N) 6.手臂解有解的必要条件是串联关节链中的自由度数等于或小于6。(N) 7.对于具有外力作用的非保守机械系统,其拉格朗日动力函数L可定义为系统总动能与系统总势能之和。(N) 8.由电阻应变片组成电桥可以构成测量重量的传感器。(Y) 9.激光测距仪可以进行散装物料重量的检测。(Y) 10.运动控制的电子齿轮模式是一种主动轴与从动轴保持一种灵活传动比的随动 系统。(Y) 11.谐波减速机的名称来源是因为刚轮齿圈上任一点的径向位移呈近似于余弦波 形的变化。(N) 12.轨迹插补运算是伴随着轨迹控制过程一步步完成的,而不是在得到示教点之后,一次完成,再提交给再现过程的。(Y) 13.格林(格雷)码被大量用在相对光轴编码器中。(N) 14.图像二值化处理便是将图像中感兴趣的部分置1,背景部分置2。(N)15.图像增强是调整图像的色度、亮度、饱和度、对比度和分辨率,使得图像效果 清晰和颜色分明。(Y) 二、填空题 1.机器人是指代替原来由人直接或间接作业的自动化机械。 2.在机器人的正面作业与机器人保持300mm以上的距离。 3.手动速度分为: 微动、低速、中速、高速。

4.机器人的三种动作模式分为: 示教模式、再现模式、远程模式。 5.机器人的坐标系的种类为: 关节坐标系、直角坐标系、圆柱坐标系、工具坐标 系、用户坐标系。 6.设定关节坐标系时,机器人的 S、L、U、R、B、T 各轴分别运动。 7.设定为直角坐标系时,机器人控制点沿 X、Y、Z 轴平行移动。 8.用关节插补示教机器人轴时,移动命令为MOVJ。 9.机器人的位置精度PL 是指机器人经过示教的位置时的接近程度,可以分为9个等级,分别是PL=0,PL=1,PL=2,PL=3,PL=4,PL=5,PL=6,PL=7,PL=8。马自达标准中,PL=1 指只要机器人TCP 点经过以示教点为圆心、以0.5mm为半径的圆内的任一点即视为达到;PL=2 指只要机器人 TCP 点经过以示教点为圆心、以20mm为半径的圆内的任一点即视为达;PL=3 指只要机器人TCP 点经过以示教点为圆心、以75mm 为半径的圆内的任一点即视为达到。 10.机器人的腕部轴为R,B,T,本体轴为S, L,U。 11.机器人示教是指:将工作内容告知产业用机器人的作业。 12.机器人轨迹支持四种插补方式,分别是关节插补,直线插补,圆弧插补,自由曲线插补,插补命令分别是MOVJ,MOVL,MOVC,MOVS。 13.关节插补以最高速度的百分比来表示再现速度,系统可选的速度从慢到快依次是 0.78%,1.56%,3.12%,6.25%,12.50%,25.00%,50.00%,100.00%。 14.干涉区信号设置有两种,分别是绝对优先干涉区和相对优先干涉区,基于设备安全方面考虑,现场使用的干涉区绝大多数都是绝对优先干涉区,并尽可能的通过作业时序上错开的方法来实现节拍最优化。 15.机器人按机构特性可以划分为关节机器人和非关节机器人两大类。 16. 机器人系统大致由驱动系统、机械系统、人机交互系统和控制系统、感知系统、

工业机器人应用技术课程标准

《工业机器人应用技术》课程标准 课程名称:工业机器人应用技术 课程性质:职业技术课 学分:2 计划学时:32 1前言 《工业机器人应用技术》课程是机电一体化各专业方向的一门专业技术课,是一门多学科的综合性技术,它涉及自动控制、计算机、传感器、人工智能、电子技术和机械工程等多学科的内容。其目的是使学生了解工业机器人的基本结构,了解和掌握工业机器人的基本知识,使学生对机器人及其控制系统有一个完整的理解,培养学生在机器人技术方面分析与解决问题的能力,培养学生在机器人技术方面具有一定的动手能力,为毕业后从事专业工作打下必要的机器人技术基础。 1.1课程定位 本课程的教学以高等职业教育培养目标为依据,遵循“结合理论联系实际,应知、应会”的原则,以拓展学生专业知识覆盖面为重点;注重培养学生的专业思维能力。重点通过对主流工业机器人产品的讲解,使学生对当前工业机器人的技术现状有较为全面的了解,对工业机器人技术的发展趋势有一个明确的认识,为学生进入社会做前导;把创新素质的培养贯穿于教学中。采用行之有效的教学方法,注重发展学生专业思维和专业应用能力,通过简单具体的实例深入浅出地讲解专业领域的知识。 1.2设计思路

以点带面,讲解授课为主的教学方式。课程主要可以分为机械、运动、控制、感觉等几个部分,内容较多。课堂教学上,我们使用重点突破的方法,讲解一个或者两个典型的实例,让学生触类旁通,举一反三,从而带动整个知识面的学习。 我们让学生联系已学各门科目的知识点,达到温故知新的目的。由于涉及的已学课程较多,学生由于基础薄弱,前面课程的遗忘率不容忽视,所以在讲解的过程中,对一些重要的知识点,我们还要做一个较为详细的说明,从而可以加强学生的知识储备,为本课程的学习扫清障碍。 传统的教学手段与现代教育技术手段灵活运用:板书、实物模型、多媒体课件等。尤其是在机械部分,考虑到学生的立体思维能力较为薄弱,多媒体和实物模型的使用能更好地帮助学生理解工业机器人各部分的工作原理。 2课程目标 2.1总体目标 《工业机器人应用技术》是一门培养学生具有机器人设计和使用方面基础知识的专业课,本课程主要研究机器人的结构设计与基本理论。通过本课程的学习,使学生掌握工业机器人基本概念、机器人运动学理论、工业机器人机械系统设计、工业机器人控制等方面的知识。 2.2具体目标 2.2.1知识目标 1.了解机器人的由来与发展、组成与技术参数,掌握机器人分类与应用,对各类机器人有较系统地完整认识。 2.了解机器人运动学、动力学的基本概念,能进行简单机器人的位姿分析和运动分析。

工业机器人控制系统组成及典型结构

工业机器人控制系统组成及典型结构 一、工业机器人控制系统所要达到的功能机器人控制系统是机器人的重要组成部分,用于对操作机的控制,以完成特定的工作任务,其基本功能如下: 1、记忆功能:存储作业顺序、运动路径、运动方式、运动速度和与生产工艺有关的信息。 2、示教功能:离线编程,在线示教,间接示教。在线示教包括示教盒和导引示教两种。 3、与外围设备联系功能:输入和输出接口、通信接口、网络接口、同步接口。 4、坐标设置功能:有关节、绝对、工具、用户自定义四种坐标系。 5、人机接口:示教盒、操作面板、显示屏。 6、传感器接口:位置检测、视觉、触觉、力觉等。 7、位置伺服功能:机器人多轴联动、运动控制、速度和加速度控制、动态补偿等。 8、故障诊断安全保护功能:运行时系统状态监视、故障状态下的安全保护和故障自诊断。 二、工业机器人控制系统的组成 1、控制计算机:控制系统的调度指挥机构。一般为微型机、微处理器有32 位、64 位等如奔腾系列CPU 以及其他类型CPU 。 2、示教盒:示教机器人的工作轨迹和参数设定,以及所有人机交互操作,拥有自己独立的 CPU 以及存储单元,与主计算机之间以串行通信方式实现信息交互。 3、操作面板:由各种操作按键、状态指示灯构成,只完成基本功能操作。 4、硬盘和软盘存储存:储机器人工作程序的外围存储器。 5、数字和模拟量输入输出:各种状态和控制命令的输入或输出。 6、打印机接口:记录需要输出的各种信息。 7、传感器接口:用于信息的自动检测,实现机器人柔顺控制,一般为力觉、触觉和视觉传感器。 8、轴控制器:完成机器人各关节位置、速度和加速度控制。 9、辅助设备控制:用于和机器人配合的辅助设备控制,如手爪变位器等。 10 、通信接口:实现机器人和其他设备的信息交换,一般有串行接口、并行接口等。 11 、网络接口 1) Ethernet 接口:可通过以太网实现数台或单台机器人的直接PC 通信,数据传输速率高达 10Mbit/s ,可直接在PC 上用windows 库函数进行应用程序编程之后,支持TCP/IP 通信协议,通过Ethernet 接口将数据及程序装入各个机器人控制器中。

工业机器人的基本参数和性能指标知识讲解

工业机器人的基本参数和性能指标

工业机器人的基本参数和性能指标 表示机器人特性的基本参数和性能指标主要有工作空间、自由度、有效负载、运动精度、运动特性、动态特性等。 (1)工作空间(Work space)工作空间是指机器人臂杆的特定部位在一定条件下所能到达空间的位置集合。工作空间的性状和大小反映了机器人工作能力的大小。理解机器人的工作空间时,要注意以下几点: 1)通常工业机器人说明书中表示的工作空间指的是手腕上机械接口坐标系的原点在空间能达到的范围,也即手腕端部法兰的中心点在空间所能到达的范围,而不是末端执行器端点所能达到的范围。因此,在设计和选用时,要注意安装末端执行器后,机器人实际所能达到的工作空间。 2)机器人说明书上提供的工作空间往往要小于运动学意义上的最大空间。这是因为在可达空间中,手臂位姿不同时有效负载、允许达到的最大速度和最大加速度都不一样,在臂杆最大位置允许的极限值通常要比其他位置的小些。此外,在机器人的最大可达空间边界上可能存在自由度退化的问题,此时的位姿称为奇异位形,而且在奇异位形周围相当大的范围内都会出现自由度进化现象,这部分工作空间在机器人工作时都不能被利用。 3)除了在工作守闻边缘,实际应用中的工业机器人还可能由于受到机械结构的限制,在工作空间的内部也存在着臂端不能达到的区域,这就是常说的空洞或空腔。空腔是指在工作空间内臂端不能达到的完全封闭空间。而空洞是指在沿转轴周围全长上臂端都不能达到的空间。

(2)运动自由度是指机器人操作机在空间运动所需的变量数,用以表示机器人动作灵活程度的参数,一般是以沿轴线移动和绕轴线转动的独立运动的数目来表示。 自由物体在空间自六个自由度(三个转动自由度和三个移动自由度)。工业机器人往往是个开式连杆系,每个关节运动副只有一个自由度,因此通常机器人的自由度数目就等于其关节数。机器人的自由度数目越多,功能就越强。日前工业机器人通常具有4—6个自由度。当机器人的关节数(自由度)增加到对末端执行器的定向和定位不再起作用时,便出现了冗余自由度。冗余度的出现增加了机器人工作的灵活型,但也使控制变得更加复杂。 工业机器人在运动方式上,总可以分为直线运动(简记为P)和旋转运动(简记为R)两种,应用简记符号P和R可以表示操作机运动自由度的特点,如RPRR表示机器人操作机具有四个自由度,从基座开始到臂端,关节运动的方式依次为旋转-直线-旋转-旋转。此外,工业机器人的运动自由度还有运动范围的限制。 (3)有效负载(Payload) 有效负载是指机器人操作机在工作时臂端可能搬运的物体重量或所能承受的力或力矩,用以表示操作机的负荷能力。 机器人在不同位姿时,允许的最大可搬运质量是不同的,因此机器人的额定可搬运质量是指其臂杆在工作空间中任意位姿时腕关节端部都能搬运的最大质量。

工业机器人专业简介

项目工程设备操作和管理等工作。 主要职业能力 1.具备对新知识、新技能的学习能力和创新创业能力; 2.具备新能源(太阳能、风能等)工程装备操作和管理能力; 3.具备简单机械设备的拆装、调试与维护能力; 4.具备简单机床的操作、加工与零件设计能力; 5.具备新能源(太阳能、风能等)装备性能测试和维护管理能力; 6.具备新能源(太阳能、风能等)装备现场安装和生产调试能力; 7.掌握新能源(太阳能、风能等)装备的生产流程和制造工艺; 8.熟练运用计算机处理工作领域内的信息和技术交流。 核心课程与实习实训 1.核心课程 机械制造基础、机械设计基础、机械制图与CAD、电工电子技术、PLC系统编程与维护、典型光伏生产设备应用与装调、典型风机生产设备应用与装调、生产设备检测技术等。 2.实习实训 在校内进行机加工、CAD、光伏组件生产、小型风机装配、光伏生产设备装调、风机生产设备装调等实训。 在新能源生产设备制造企业进行实习。 职业资格证书举例 机电工程师维修电工 衔接中职专业举例 机电设备安装与维修 接续本科专业举例 新能源科学与工程 5603 自动化类 专业代码560301 专业名称机电一体化技术 基本修业年限三年 培养目标 本专业培养德、智、体、美全面发展,具有良好职业道德和人文素养,掌握机械加工技术、电工电子技术、检测技术、液压与气动、电气控制技术、自动生产线技术及机电设备维 377

修等基本知识,具备机电一体化设备操作、安装、调试、维护和维修能力,从事自动生产线等机电一体化设备的安装调试、维护维修、生产技术管理、服务与营销以及机电产品辅助设计与技术改造等工作的高素质技术技能人才。 就业面向 主要面向机电一体化设备制造和应用企业,在机电一体化技术及工业自动化技术领域,从事机电一体化设备操作、安装调试、维护维修、现场技术管理、服务与营销,以及机电产品的质量检验和质量管理、机电产品辅助设计与技术改造等工作。 主要职业能力 1.具备对新知识、新技能的学习能力和创新创业能力; 2.具备机电设备和自动化生产线的安装、调试、运行和维护维修能力; 3.具备一般机电一体化设备营销和售后服务能力; 4.具备进行装备制造类企业生产现场技术管理的能力; 5.具备机电产品质量检验和管理能力; 6.掌握阅读及绘制零件图、装配图、原理图和接线图的方法,能识读机电产品和自动化生产线装配图、接线图; 7.熟悉机电一体化设备操作规程与规范,能正确使用工具、量具、仪器仪表及辅助设备; 8.熟练操作机床完成工件加工。 核心课程与实习实训 1.核心课程 机械制图、机械设计与加工、气动与液压技术、电工与电子、电气控制与PLC、自动生产线、工业机器人技术、机电设备维护维修与管理等。 2.实习实训 在校内进行钳工、机加工、数控加工、电子产品设计与制作、小型设备电气系统安装与调试、自动生产线安装与调试等实训。 在机电一体化设备制造和应用企业进行实习。 职业资格证书举例 机修钳工数控机床操作工电工 衔接中职专业举例 机电技术应用机电设备安装与维修机械制造技术 接续本科专业举例 机械电子工程机械设计制造及其自动化 378

工业机器人

0.2工业机器人与数控机床有什么区别? 答:1.机器人的运动为开式运动链而数控机床为闭式 运动链; 2.工业机器人一般具 有多关节,数控机床一般无关节且均为直角坐标系统; 3.工业机器人是用于 工业中各种作业的自动化 机器而数控机床应用于冷 加工。 4.机器人灵活性好,数控机床灵活性差。 0.7题0.7图所示为二自由度平面关节型机器人机械手,图中L1=2L2,关节的转角范围是0゜≤θ1≤180 ゜,-90゜≤θ2≤180゜,画出该机械手的工作范围(画图时可以设L2=3cm)。1.1 点矢量v为 ] 00 . 30 00 . 20 00 . 10 [T, 相对参考系作如下齐次坐 标变换: A= ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? - - 1 0.9 000 .1 000 .0 000 .0 0.3 000 .0 866 .0 500 .0 0. 11 000 .0 500 .0 866 .0 写出变换后点矢量v的表达 式,并说明是什么性质的变 换,写出旋转算子Rot及平 移算子Trans。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? - ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1 1 5 1 1 1 1 1 1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?- - - 1 1 1 1 1 1 2 2 5 5 9 9 5 5 1 1 1 1 1 1 = ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? - 1 5 1 1 1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?- - - 1 1 1 1 1 1 2 2 5 5 9 9 5 5 1 1 1 1 1 1 = ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? - - - 1 1 1 1 1 1 4 4 1 1 1 1 1 1 2 2 1.8 如题1.8图所示的二自 由度平面机械手,关节1为 转动关节,关节变量为θ1; 关节2为移动关节,关节 变量为d2。试: (1)建立关节坐标系,并 写出该机械手的运动方程 式。 (2)按下列关节变量参数 求出手部中心的位置值。

工业机器人技术专业

社会需求 工业机器人作为先进制造业中不可替代的重要装备和手段,已成为衡量一个国家制造业水平和科技水平的重要标志。目前我国正处于加快转型升级的重要时期,以工业机器人为主体的机器人产业,正是破解我国产业成本上升、环境制约问题的重要路径选择。中国工业机器人市场近年来持续表现强劲,市场容量不断扩大。工业机器人的热潮带动机器人产业园的新建。到目前为止,上海、徐州、常州、昆山、哈尔滨、天津、重庆、唐山和青岛等地均已经着手开建机器人产业园区。产业的发展急需大量高素质高级技能型专门人才,人才短缺已经成为产业发展的瓶颈。 培养目标 本专业主要培养德、智、体、美全面发展,具有在生产一线从事工业机器人及其相关机电设备的安装、编程、调试、运行维护和设备管理的高端技能型专门人才。 培养拥护党的基本路线,具备德、智、体、美等全面发展的综合素质,掌握使用工业机器人为主的工业控制、自动化应用等必备知识,具备从事工业机器人自动化生产线安装、调试、维护、系统集成的综合职业能力,适应工业机器人操作、工业机器人调试、工业机器人生产线维护、工业机器人设备集成和改造等职业岗位任职要求的高素质技术技能应用型人才。

能力要求 要求学生通过三年的学习,能够掌握一般工业机器人的结构、运动原理等基本知识,掌握机器人的安装调试、编程操作、维护与维修的技能,并具有良好的实际生产水平,满足工业机器人应用的技能要求。具有良好的团结协作、钻研、踏实肯干的职业精神与专业素养。相关优秀院校 南阳职业学院 主要课程: 专业核心课程:《机器人机械系统》、《机器人控制技术》、《机器人视觉与传感技术》、《工业机器人应用与编程》、《现场总线技术及其应用》。 主要实践环节:《典型电气控制设备专项训练》、《自动生产线的集成与控制》、《嵌入式控制系统专项训练》、《机器人机械系统专用周》、机器人技术综合实训、《电工电子实训》、《顶岗实习Ⅰ》、《毕业实践》。就业面向 1)面向机器人及其关联设备制造企业,从事机器人及其相关机电设备的应用、编程、调试和系统集成;2)面向机器人及其关联设备销售企业(主要代理公司),从事机器人及其相关机电设备的应用、编程、调试和维护;3)面向拥有机器人及其关联设备的公司(主要自动化企业),从事机器人及其相关机电设备的运行维护和系统集成。

工业机器人技术课后题答案

第一章课后习题: 3、说明工业机器人的基本组成及各部分之间的关系。 答:工业机器人由三大部分六个子系统组成。三大部分是机械部分、传感部分和控制部分。六个子系统是驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人-环境交互系统、人机交互系统和控制系统。各部分之间的关系可由下图表明: 4、简述工业机器人各参数的定义:自由度、重复定位精度、工作范围、工作速度、承载能力。 答:自由度是指机器人所具有的独立坐标轴运动的数目,不应包括手爪(末端操作器)的开合自由度。 重复定位精度是指机器人重复定位其手部于同一目标位置的能力, 可以用标准偏差这个统计量来表示, 它是衡量一列误差值的密集度(即重复度)。 工作范围是指机器人手臂末端或手腕中心所能到达的所有点的集合, 也叫工作区域。 工作速度一般指工作时的最大稳定速度。 承载能力是指机器人在工作范围内的任何位姿上所能承受的最

大质量。承载能力不仅指负载, 而且还包括了机器人末端操作器的质量。 第二章课后习题: 1、 答:工业上的机器人的手一般称之为末端操作器, 它是机器人直接用于抓取和握紧(吸附)专用工具(如喷枪、扳手、焊具、喷头等)进行操作的部件。具有模仿人手动作的功能, 并安装于机器人手臂的前端。大致可分为以下几类: (1) 夹钳式取料手;(2) 吸附式取料手;(3) 专用操作器及转换器;(4) 仿生多指灵巧手。 4、 答:R关节是一种翻转(Roll)关节。B关节是一种折曲(Bend)关节。Y关节是一种偏转(Yaw)关节。具有俯仰、偏转和翻转运动, 即RPY运动。 5、 答:行走机构分为固定轨迹式和无固定轨迹式。无固定轨迹式又分为与地面连续接触(包括轮式和履带式)和与地面间断接触(步行式)。轮式在平地上行驶比较方便,履带式可以在泥泞道路上和沙漠中行驶。步行式有很大的适应性, 尤其在有障碍物的通道(如管道、台阶或楼梯)上或很难接近的工作场地更有优越性。 第三章课后习题:

工业机器人简介及发展前景

工业机器人简介及发展前景 工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人。工业机器人是自动执行工作的机器装置,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥,也可以按照预先编排的程序运行,现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。 工业机器人最显著的特点有以下几个: (1)可编程。生产自动化的进一步发展是柔性启动化。工业机器人可随其工作环境变化的需要而再编程,因此它在小批量多品种具有均衡高效率的柔性制造过程中能发挥很好的功用,是柔性制造系统中的一个重要组成部分。 (2)拟人化。工业机器人在机械结构上有类似人的行走、腰转、大臂、小臂、手腕、手爪等部分,在控制上有电脑。此外,智能化工业机器人还有许多类似人类的“生物传感器”,如皮肤型接触传感器、力传感器、负载传感器、视觉传感器、声觉传感器、语言功能等。传感器提高了工业机器人对周围环境的自适应能力。 (3)通用性。除了专门设计的专用的工业机器人外,一般工业机器人在执行不同的作业任务时具有较好的通用性。比如,更换工业机器人手部末端操作器(手爪、工具等)便可执行不同的作业任务。 (4)工业机器技术涉及的学科相当广泛,归纳起来是机械学和微电子学的结合-机电一体化技术。第三代智能机器人不仅具有获取外部环境信息的各种传感器,而且还具有记忆能力、语言理解能力、图像识别能力、推理判断能力等人工智能,这些都是微电子技术的应用,特别是计算机技术的应用密切相关。因此,机器人技术的发展必将带动其他技术的发展,机器人技术的发展和应用水平也可以验证一个国家科学技术和工业技术的发展水平。 当今工业机器人技术正逐渐向着具有行走能力、具有多种感知能力、具有较强的对作业环境的自适应能力的方向发展。当前,对全球机器人技术的发展最有影响的国家是美国和日本。美国在工业机器人技术的综合研究水平上仍处于领先地位,而日本生产的工业机器人在数量、种类方面则居世界首位。 构造分类 工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座和执行机构,包括臂部、腕部和手部,有的机器人还有行走机构。大多数工业机器人有3~6个运动自由度,其中腕部通常有1~3个运动自由度;驱动系统包括动力装置和传动机构,用以使执行机构产生相应的动作;控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号,并进行控制。 工业机器人按臂部的运动形式分为四种。直角坐标型的臂部可沿三个直角坐标移动;圆柱坐标型的臂部可作升降、回转和伸缩动作;球坐标型的臂部能回转、俯仰和伸缩;关节型的臂部有多个转动关节。 工业机器人按执行机构运动的控制机能,又可分点位型和连续轨迹型。点位型只控制执行机构由一点到另一点的准确定位,适用于机床上下料、点焊和一般搬运、装卸等作业;连续轨迹型可控制执行机构按给定轨迹运动,适用于连续焊接和涂装等作业。 工业机器人按程序输入方式区分有编程输入型和示教输入型两类。编程输入型是将计算机上已编好的作业程序文件,通过RS232串口或者以太网等通信方式传送到机器人控制柜。 示教输入型的示教方法有两种:一种是由操作者用手动控制器(示教操纵盒),将指令信号传给驱动系统,使执行机构按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍;另一种是由操作者直

工业机器人技术专业人才培养方案

工业机器人技术专业人才培养方案 一、培养目标 本专业培养热爱祖国、拥护党的基本路线,适应机械装备制造行业及应用工业机器人的制造行业、汽车制造、电子元件制造、化工、包装、食品加工等行业的生产、建设、管理、服务等一线需要的技术技能型人才,具有较强的实践能力,能够胜任工业机器人本体、工业机器人工作站或智能制造生产线设备的操作、编程、安装、调试、维护、维修、销售和工业机器人相关设备管理等工作,在德、智、体、美等方面全面发展的高素质技术技能型人才。 二、招生对象及学制 (一)招生对象:普通高中毕业生、中职学校毕业生 (二)学制:全日制三年 三、就业面向岗位与能力要求 (一)初始就业岗位、目标就业岗位、拓展岗位和就业范围 1.思想品德、人文和身心素质

2.必备的基础理论知识和专门知识

(1)基本能力: ①培养学生具有较扎实的理工科基础知识、系统的专业基本理论和实践技能,了解学科前沿及发展趋势,增强学生适应未来社会发展的能力。 ②培养学生具有宽口径专业应用知识,掌握本专业高级技术人员所涉及的机械工程基础、传感检测技术、液压与气压传动技术、单片机原理及应用、工业机器人操作与编程、工业机器人自动线安装、调试与维护以及机器人故障诊断等领域的专业知识,具有较强的专业实践能力。 ③使学生获得必要的综合能力和工程训练,具有本专业所需的系统设计和产品开发能力外,还应能够胜任现场系统调试、运行和维护等工作,富有创新意识和创新能力。 ④培养学生熟练掌握一门外语,能比较顺利地阅读专业外文书刊,具有听、说、写的基础。 (2)基本技能 ①钳工技能:根据零件图选择合适的加工方法,完成平面轮廓工件的加工; (小手捶的制作、插销板制作、标尺的制作、刀口尺的制作) ②机加工能力:能够根据零件图选择合适的加工方法。 (木质阶梯手柄制作、六面体铣削加工) ③掌握单片机原理及应用,取得单片机工程师证。 (循迹机器人设计制作、无人机设计、机械手设计制作)

全球十大工业机器人品牌

全球十大工业机器人品牌随着智能装备的发展,机器人在工业制造中的优势越来越显着,机器人企业也如雨后春笋般的出现。然而占据主导地位的还是那些龙头企业。 1.发那科(FANUC) FANUC(发那科)是日本一家专门研究数控系统的公司,成立于1956年。是世界上最大的专业数控系统生产厂家,占据了全球70%的市场份额。FANUC1959年首先推出了电液步进电机,在后来的若干年中逐步发展并完善了以硬件为主的开环数控系统。进入70年代,微电子技术、功率电子技术,尤其是计算技术得到了飞速发展,FANUC公司毅然舍弃了使其发家的电液步进电机数控产品,一方面从GETTE S公司引进直流伺服电机制造技术。 1976年FANUC公司研制成功数控系统5,随后又与SIEMENS公司联合研制了具有先进水平的数控系统7,从这时起,FANUC公司逐步发展成为世界上最大的专业数控系统生产厂家。 自1974年,FANUC首台机器人问世以来,FANUC致力于机器人技术上的领先与创新,是世界上唯一一家由机器人来做机器人的公司,是世界上唯一提供集成视觉系统的机器人企业,是世界上唯一一家既提供智能机器人又提供智能机器的公司。FANUC机器人产品系列多达240种,负重从公斤到吨,广泛应用在装配、搬运、焊接、铸造、喷涂、码垛等不同生产环节,满足客户的不同需求。 2008年6月,FANUC成为世界第一个突破20万台机器人的厂家;2011年,FANU C全球机器人装机量已超25万台,市场份额稳居第一。 2.库卡(KUKA)

库卡(KUKA)及其德国母公司是世界工业机器人和自动控制系统领域的顶尖制造商,它于1898年在德国奥格斯堡成立,当时称“克勒与克纳皮赫奥格斯堡(Ke llerundKnappichAugsburg)”。公司的名字KUKA,就是KellerundKnappichAugs burg的四个首字母组合。在1995年KUKA公司分为KUKA机器人公司和KUKA库卡焊接设备有限公司(即现在的KUKA制造系统),2011年3月中国公司更名为:库卡机器人(上海)有限公司。 KUKA产品广泛应用于汽车、冶金、食品和塑料成形等行业。KUKA机器人公司在全球拥有20多个子公司,其中大部分是销售和服务中心。KUKA在全球的运营点有:美国,墨西哥,巴西,日本,韩国,台湾,印度和欧洲各国。 库卡工业机器人的用户包括通用汽车、克莱斯勒、福特汽车、保时捷、宝马、奥迪、奔驰(Mercedes-Benz)、大众(Volkswagen)、哈雷-戴维森(Harley-Da vidson)、波音(Boeing)、西门子(Siemens)、宜家(IKEA)、沃尔玛(Wal-Mart)、雀巢(Nestle)、百威啤酒(Budweiser)以及可口可乐(Coca-Cola)等众多单位。 1973KUKA研发其第一台工业机器人,即名为FAMULUS.这是世界上第一台机电驱动的6轴机器人.今天该公司四轴和六轴机器人有效载荷范围达3–1300公斤、机械臂展达350–3700mm,机型包括:SCARA、码垛机、门式及多关节机器人,皆采用基于通用PC控制器平台控制。 KUKA的机器人产品最通用的应用范围包括工厂焊接、操作、码垛、包装、加工或其它自动化作业,同时还适用于医院,比如脑外科及放射造影。 KUKA工业机器人在多部好莱坞电影中出现过。在电影“新铁金刚之不日杀机”中,在冰岛的一个冰宫,国家安全局特工受到激光焊接机器人的威胁。在电影

工业机器人技术专业简介

工业机器人技术专业简介 专业代码560309 专业名称工业机器人技术 基本修业年限三年 培养目标 本专业培养德、智、体、美全面发展,具有良好职业道德和人文素养,掌握机械制图、机械设计、电工与电子、电气控制、液压与气动、PLC 应用技术、工业机器人应用技术等基本知识,具备工业机器人系统应用能力,从事工业机器人及工作站系统的安装与调试、维护与维修、技术与生产管理、服务与营销等工作的高素质技术技能人才。 就业面向 主要面向工业机器人制造、工业机器人应用、工业机器人系统集成等企业,从事工业机器人及工作站系统编程、调试、维护、系统集成、产品销售、售后服务等工作。 主要职业能力 1.具备对新知识、新技能的学习能力和创新创业能力; 2.具备安全生产、节能环保等意识,熟悉操作规程与规范,能正确使用常用的工具、量具、仪器仪表及辅助设备; 3.具备工业机器人工作站系统结构安装和电气原理图及接线图识读能力; 4.具备对常见自动化系统中工业机器人进行示教编程的能力; 5.具备伺服驱动系统和检测传感装置的安装调试能力,并能编制逻辑运算程序; 6.具备根据自动化生产线工作要求,编制、调整工业机器人控制程序的能力; 7.具备根据工业机器人应用方案要求,安装、调试工业机器人工作站系统的能力; 8.具备对工业机器人工作站系统设备进行维护、保养,排除简单电气与机械故障

的能力; 9.具备从事工业机器人产品营销和售后服务的能力。 核心课程与实习实训 1.核心课程 电工电子技术、工程制图、工业机器人技术基础、C 语言程序设计、电气控制技术、运动控制技术、液压与气动技术、工业机器人现场编程、工业机器人离线编程技术、可编程控制器技术应用、工控组态与现场总线技术、工业机器人工作站系统集成、工业机器人系统维护等。 2.实习实训 在校内进行钳工、电工电子、电气 CAD、组态软件技术、电气控制、液压与气动技术、可编程控制器技术、工业机器人示教编程、工业机器人离线编程、工业机器人工作站系统集成、工业机器人工作站系统应用综合等实训。 在工业机器人制造、工业机器人应用企业进行实习。 职业资格证书举例 可编程序控制系统设计师工业机器人编程员 衔接中职专业举例 机电技术应用电气运行与控制电气技术应用电子与信息技术 接续本科专业举例 电气工程及其自动化自动化机械电子工程

工业机器人新型开发软件介绍

工业机器人新型最新开发软件介绍

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MOTOMAN机器人新型最新开发软件介绍 发布日期:2013-02-03 编辑者:力生机械 随着全球工业化进程的不断推进,工业机器人已经在越来越多的行业发挥着举足轻重的作用。为了适应不断发展的工业需求,MOTOMAN机器人(力生机械)不断创新,不断完善,满足用户的多元化需求。 MOTOMAN机器人作为全球市场占有率领先的机器人,已广泛应用于社会生活各领域,尤以制造业为更多。一直以来,为广大MOTOMAN机器人用户所熟知的最新开发软件仅有Motocom32一种,虽然Motocom32功能强大,编程简单,但还是不能满足某些用户的特殊需求。尤其是大专院校、科研院所等,对机器人的应用,有更多的创新,对机器人最新开发功能要求也就更具多样性。 本文介绍了传统的Motocom32通讯软件和MOTOMAN机器人的两款新型最新开发软件,MotoPlus和Pendant customization。这两款新软件都是在机器人内部运行的,用户不需要了解机器人内部的原理或代码,就可以把自己编写的程序嵌入到机器人内,方便实现外部设备与机器人的数据交互,以及示教盒的客户化界面的编写。 传统的Motocom32介绍 Motocom32是在电脑上运行的,用于计算机与机器人控制柜之间进行数据传输的软件。计算机与控制柜之间可以使用RS232串口通信也可以使用以太网通信。该套软件,既提供现成的应用程序供用户使用,又提供动态链接库等文件供用户最新开发。只要具备基本的VC或VB知识就可以掌握最新开发方法,每一种功能都提供现成的函数供用户直接调用。用户通过这些函数,可以建立计算机与控制柜的通讯连接,可以读取机器人的当前信息和状态,可以实现对机器人的控制,启动指定的机器人程序,控制机器人的运动等。用户可以根据自己的不同需求,把对机器人的控制集成到自己的系统软件中或单独开发机器人监控软件。 图1为Motocom32在工业生产现场的应用示例。生产现场的机器人可以通过网线连入工厂的局域网内,在不同地方的PC都能通过Motocom32软件监测机器人生产状态和报警

工业机器人基础复习题知识讲解

1、机器人安应用类型可以分为工业机器人、极限作业机器人和娱乐机器人。2﹑机器人按照控制方式可分为点位控制方式、连续轨迹控制方式、力(力矩)控制方式和智能控制方式。 3、工业机器人的坐标形式主要有直角坐标型、圆柱坐标型、球坐标型、关节坐标型和平面关节型。 4、直角坐标机器人的工作范围是长方形形状;圆柱坐标机器人的工作范围是圆柱体形状;球坐标机器人的工作范围是球面一部分状。 5、工业机器人的参考坐标系主要有关节坐标系、工具参考坐标系、全局参考系坐标系。 6、工业机器人的传动机构是向手指传递运动和动力,该机构根据手指的开合动作特点可以分为回转型和移动型。 7、吸附式取料手靠吸附力取料,根据吸附力的不同分为磁吸附和气吸附两种。 8、气吸附式取料手是利用吸盘内的压力和大气压之间的压力差而工作。按形成压力差的方法,可分为真空吸盘吸附、气流负压气吸附、挤压排气负压气吸附几种。 9、手臂是机器人执行机构的重要部件,它的作用是支待手腕并将被抓取的工件运送到指定位置上,一般机器人的手臂有3个自由度,即手臂的伸缩升降及横向移动、回转运动和复合运动。 10、机器人的底座可分为固定式和移动式两种。 11、谐波齿轮传动机构主要有柔轮、刚轮和波发生器三个主要零件构成。 12、谐波齿轮通常将刚轮装在输入轴上,把柔轮装在输出轴上,以获得较大的齿轮减速比。 13、机器人的触觉可以分为接触觉、接近觉、压觉、滑觉和力觉五种。 14、机器人接触觉传感器一般由微动开关组成,根据用途和配置不同,一般用于探测物体位置,路径和安全保护。 二、选择题 1、世界上第一台工业机器人是(B ) A、Versatran B、Unimate C、Roomba D、AIBO 2、通常用来定义机器人相对于其它物体的运动、与机器人通信的其它部件以及运动部件的参考坐标系是( C ) A、全局参考坐标系 B、关节参考坐标系 C、工具参考坐标系 D、工件参考坐标系 3、用来描述机器人每一个独立关节运动参考坐标系是( B ) A、全局参考坐标系 B、关节参考坐标系 C、工具参考坐标系 D、工件参考坐标系 4、夹钳式取料手用来加持方形工件,一般选择(A )指端。 A、平面 B、V型 C、一字型 D、球型 5、夹钳式取料手用来加持圆柱形工件,一般选择( B )指端。 A、平面 B、V型 C、一字型 D、球型 6、夹钳式手部中使用较多的是( D ) A、弹簧式手部 B、齿轮型手部 C、平移型手部 D、回转型手部 7、平移型传动机构主要用于加持( C )工件。

工业机器人背景介绍

郑州领航机器人有限公司 工业机器人的背景介绍 机器人是近代自动控制领域中出现的一项新技术,并成为现代机械制造中的一个重要组成部分。机器人显著地提高了劳动生产率,改善产品质量,对改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用,加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。尤其在高温、高压、粉尘、噪音以及带有放射性和污染的场合,应用的更为广泛。因而受到各先进国家的重视,投入大量人力物力加以研究和应用。 工业机器人是机器人学的一个分支,它代表了机电一体化的最高成就。工业机器人,一般指的是在工厂车间环境中,配合自动化生产的需要,代替人来完成材料或零件的搬运、加工、装配等操作的一种机器人。国际标准化组织(ISO)对工业机器人所下的定义是“机器人是一种自动的、位置可控的、具有编程能力的多功能机械手,这种机械手具有几个轴,能借助于可编程序操作来处理各种材料、零件、工具和专用设备,以执行种种任务”。它综合了机械工程、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。随着科学技术的不断发展,人们对机器人的工作能力提出了更高的要求,不仅要求机器人的外形美观、操作简单,而且具有一定的稳定性、灵活性和开放性。

随着科学和技术的不断发展,在过去的几个世纪里,人类在许多方面都取得了重大的进展。机器人技术作为人类最伟大的发明之一,自2世纪60 年代初问世以来,经历了短短的50 年,已取得巨大的进步。工业机器人在经历了诞生、成长、成熟期后,已成为制造业中必不可少的核心装备,而且工业机器人不仅在工厂里成了工人必不可少的伙伴,而且正在以惊人的速度向航空航天、军事、服务、娱乐等人类生活的各个领域渗透。据世界机器人联合会统计,仅2014 年全球工业机器人销量就达到22.5万部,较上年增长27%,触及纪录最高点。预计2015 年增长率会更大。根据2012 年的统计,世界使用机器人最多的国家是日本,约31 万台;其次为美国、德国的16 万台和韩国的14 万台。 我国的工业机器人发展的历史已经有20 多年,从“七五”科技攻关开始,正式列入国家计划,在国家的组织和支持下,通过“七五”、“八五”科技攻关,不仅在机器人的基础理论和关键技术方面取得重大突破,而且在工业机器人整机方面,己经陆续掌握了喷漆、弧焊、点焊、装配和搬运等不同用途、典型的工业机器人整机技术,并成功的应用于生产,掌握了相关的应用工程知识。但总的看来,我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外的相比还有一定的距离。我国目前拥有工业机器人为13 万台,位居世界第五。同发达国家相比,我国机器人密度仍然较低,因此机器人需求量很大,以目前25%的年增长率,我国工业机器人保有量有望在2018 年超越日本达到世界

关于工业机器人技术

关于工业机器人技术 工业机器人作为先进制造业中不可替代的重要装备和手段,已成为衡量一个国家制造业水平和科技水平的重要标志。目前我国正处于加快转型升级的重要时期,以工业机器人为主体的机器人产业,正是破解我国产业成本上升、环境制约问题的重要路径选择。中国工业机器人市场近年来持续表现强劲,市场容量不断扩大。工业机器人的热潮带动机器人产业园的新建。到目前为止,上海、徐州、常州、昆山、哈尔滨、天津、重庆、唐山和青岛等地均已经着手开建机器人产业园区。产业的发展急需大量高素质高级技能型专门人才,人才短缺已经成为产业发展的瓶颈。 社会需求 工业机器人作为先进制造业中不可替代的重要装备和手段,已成为衡量一个国家制造业水平和科技水平的重要标志。目前我国正处于加快转型升级的重要时期,以工业机器人为主体的机器人产业,正是破解我国产业成本上升、环境制约问题的重要路径选择。中国工业机器人市场近年来持续表现强劲,市场容量不断扩大。工业机器人的热潮带动机器人产业园的新建。上海、徐州、常州、昆山、哈尔滨、天津、重庆、唐山和青岛等地均已经着手开建机器人产业园区。产业的发展急需大量高素质高级技能型专门人才,人才短缺已经成为产业发展的瓶颈。

培养目标 本专业主要培养德、智、体、美全面发展,具有在生产一线从事工业机器人及其相关机电设备的安装、编程、调试、运行维护和设备管理的高端技能型专门人才。 培养拥护党的基本路线,具备德、智、体、美等全面发展的综合素质,掌握使用工业机器人为主的工业控制、自动化应用等必备知识,具备从事工业机器人自动化生产线安装、调试、维护、系统集成的综合职业能力,适应工业机器人操作、工业机器人调试、工业机器人生产线维护、工业机器人设备集成和改造等职业岗位任职要求的高素质技术技能应用型人才。 能力要求 要求学生通过三年的学习,能够掌握一般工业机器人的结构、运动原理等基本知识,掌握机器人的安装调试、编程操作、维护与维修的技能,并具有良好的实际生产水平,满足工业机器人应用的技能要求。具有良好的团结协作、钻研、踏实肯干的职业精神与专业素养。

工业机器人概述

工业机器人概述 摘要:工业机器人由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成,是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动生产设备。 关键词:工业机器人;由来;发展;应用领域 0 引言 工业机器人是面向工业领域的多关节 机械手或多自由度的机器人,是自动执行工作的机器装置,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的专门系统。它可以接受人类指挥,也可以按照预先编排的程序运行,现代的工业机器人还可以根据人工智能技术 制定的原则纲领行动。因其灵活性高、输出功率大、定位精确的特点,工业机器人被广泛应用于制造业的各个环节。以其高效 高质、稳定的运转工作,工业机器人为所在行业的高效生产和稳定质量起到重要作用。 图1 工业机器人 1 工业机器人的由来 1920年捷克作家卡雷尔·查培克在其剧本《罗萨姆的万能机器人》中最早使用机器人一词,剧中机器人“Robot”这个词的本意是苦力,即剧作家笔下的一个具有人的外表,特征和功能的机器,是一种人造的劳力。它是最早的工业机器人设想。20世纪40 年代中后期,机器人的研究与发明得到了更多人的关心与关注。50年代以后,美国橡树岭国家实验室开始研究能搬运核原料的遥控操纵机械手,如图0.2所示,这是一种主从型控制系统,主机械手的运动。系统中加入力反馈,可使操作者获知施加力的大小,主从机械手之间有防护墙隔开,操作者可通过观察窗或闭路电视对从机械手操作机进行有效的监视,主从机械手系统的出现为机器人的产生为近代机器人的 设计与制造作了铺垫。 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。1959年UNIMATION公司的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。UNIMATION的VAL(very advantage language)语言也成为机器人领域最早的编程语言在各大学及科研机构中传播,也是各个机器人品牌的最基本范本。其机械结构也成为行业的模板。其后,UNIMATION公司被瑞士STAUBLI收购,并利用STAUBLI的技术优势,进一步得以改良发展。日本第一台机器人由KAWASAKI从UNIMATION进口,并由kawasaki模仿改进在国内推广。

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