缺乏核心专利——中国机器人A、B两面各有难处

缺乏核心专利——中国机器人A、B两面各有难处
缺乏核心专利——中国机器人A、B两面各有难处

缺乏核心专利——中国机器人A、B两面各有难处

工业机器人市场需求高但核心专利缺失;服务机器人低智能化,发展受限。

人工智能(A I),即机器人,正逐步渗透我们的工作和生活。

中国机器人产业的一面是:工业4 。0和中国制造2025计划让工业机器人逐渐“占领”工厂,中国成为全球最大的工业机器人消费市场。另一面是:资本跑步进场让服务机器人遍地开花,扫地机器人、教育机器人、儿童陪伴机器人、社交机器人等进入千家万户。

但是机器人的两面也分别面临不同的困境:工业机器人市场需求高但核心专利缺失;服务机器人低智能化,发展受限。

A面工业机器人:需求高专利缺

由于制造业转型升级的需要,目前我国已成为全球最大的工业机器人消费市场。

超越日本成全球最大市场

2016年1月20日,美的空调对外展示其南沙工厂最新建成的两条智能生产线。一条为空调内机生产线,一条负责外机生产。据美的家用空调事业部总裁吴文新透露,除了南沙工厂,武汉工厂智能化生产线也将于月底上线。两个工厂试点之后考虑复制到其他工厂,未来5年,美的空调计划投入40亿-50亿元实现工厂全智能化。截至2015年,美的空调已在智能制造方面累计投入10亿,平均自动化率16.9%,行业平均7%,机器人数量达到562个,预计2018年将达到1500个。

根据国际机器人协会统计,2013年,中国超过日本成为全球工业机器人的最大市场;2014年,全球工业机器人年销量为22.5万台,中国销量约占四分之一。

美的家用空调事业部总裁吴文新认为,在产品过剩引起的激烈竞争、用户要求进一步提高、对市场需求作出快速反应、劳动成本攀升等因素推动下,“制造智能化也就成了必由之路。”

除此之外,美的集团董事长兼总裁方洪波(微博)透露,美的已成为全球四大机器人公司之一KUKA的第二大股东,持有K U K A近10%的股份;同时还入股了一家国内机器人制造企业,持股近20%。

在美的看来,制造智能化效果显著。与2011年作对比,自动化率从2011年的3%提高到2015年的16.9%,预计到2018将是50%;月峰值产品从300万套提升到400万套,预计到2018年是500万套;交货周期从平均20天降至平均9天;工人数量减少了2.2万,一次组装合格率从97%提高到99.9%,换型时间从45分钟下降到3分钟。

不过,业内有观点认为,智能制造并不能成为解决制造业问题的万能钥匙,信息化技术也并不是解决产品质量和关键共性基础技术的灵丹妙药。实际上,目前空调行业不景气,企业都面临“去库存”的压力,上马机器人设备提高生产效率,对空调企业而言是优势还是包袱?

吴文新认为,对制造业企业而言,工业机器人这样的技术投入,“控制产品品质稳定性摆在第一位,其次是快速反应、满足客户个性化需要,第三才是减少劳动力成本”。基于此,他

认为,智能制造能够拉动美的空调销售。“有了智能化,产品性价比比较高,加上美的的品牌,销售不好不行。”

核心技术被“全球四大”把持

不过,目前我国工业机器人产业上游的制造研发企业面临着专利少、核心专利缺失的困境,与高歌猛进的下游应用市场形成巨大的反差。

就在美的空调开放南沙智能生产线后第2天,工业机器人专利联盟在广州宣布成立“工业机器人专利池”,这也是中国智能制造领域的第一个专利池。据悉,该联盟由七家单位发起成立,包括深圳市汇川技术股份有限公司、深圳市劲拓自动化设备股份有限公司、深港产学研基地、深圳机器人协会等。

南都记者从该会上了解到,目前,机器人的核心技术还是把持在A BB(瑞典阿西亚公司和瑞士布朗勃法瑞)、K U K A (德国库卡机器人公司)等全球四大机器人企业手中。实际上,专利池的成立也反映出我国当下缺乏拥有核心专利、优质专利等优势的企业。专注于知识产权信息化建设的广州奥凯信息咨询有限公司董事长张驰向南都透露:“以广东开发区和东莞松山湖为例,工业机器人专利的总量不到200件,发明专利连一半都没有。”而这个数据放在全球工业机器人的专利总量上讲,应该是一个零头。

除此之外,工业机器人领域还存在严重的产学研脱离问题。根据2015年11月的W IPO

报告,中国有6所高校和研究机构排在该领域专利权人前十位中,其中上海交通大学更是以811个与机器人相关的专利位居榜首。但是,清华大学深圳研究院主任马莉向南都记者表示:“现在的高校工业机器人研发缺乏市场化途径,很多老师几十年的研究可能到最后就沉寂在实验室中了。”她表示,如何吸引高校和研发机构成为摆在工业机器人研发制造企业面前的一个难题。

B面服务机器人:新蓝海低智商

在前不久于北京举办的2015世界机器人大会上,国家副主席李源潮在发言中指出,目前全球机器人市场主要以工业机器人为主,占市场份额的80%。但从未来的趋势看,服务机器人将成为新的热点。

服务机器人风来了

国际机器人联合会(IFR)将服务机器人初步定义为:一种半自主或全自主工作的机器人,能完成有益于人类健康的服务工作,但不包括从事生产的设备。比如驻在硅谷的机器人公司T elepresenceR obotics(T RC)研发的护士助手。

服务机器人增速近年来已超过工业机器人。Technavio最新报告显示,2012至2016年全球服务机器人销量复合增速已高达19%,而工业机器人这一数字仅为6%。工信部副部长辛国斌日前也在主持审议机器人发展规划的会议中强调,要认识到服务机器人大有可为,加大服务机器人的开发应用力度。

种种信息被业内解读为“服务机器人风来了”。

实际上,早在起风之前,敏锐的资本和投资人已经跑步进入了该领域。上周,奥飞动漫、昆仑万维以及中源协和等三家上市公司相继宣布涉足机器人。去年8月,美的就与日本安川电机公司成立两家合资公司发展机器人。再往前追溯,还有阿里巴巴联合软银、富士康投资了服务型机器人Pepper,能通过语音识别以及语调判断主人情绪。

与其他技术型企业不同,奥飞动漫的优势是内容和IP,其目的是“利用人工智能模式或技术令其IP和内容发挥更大价值”。奥飞动漫方面表示,在功能和价格同样的情况下,一个好的IP可以让消费者购买机器人新品的意愿提升31%。另一方面,奥飞通过战略投资法国蓝蛙、图灵机器人等顶尖机器人公司以及寻找合作伙伴等方式,补足技术层面的缺失。

智商只有“小孩的水平”

业内认为,在服务机器人领域,中国与其他发达国家几乎处于同一起跑线,尚处于探索阶段,商业化成功的服务机器人企业全球还没有一家。

易观智库近期报告显示,相较于工业机器人已经到思考产业发展研发与应用的阶段,中国服务机器人市场尚处于摸索阶段,市场格局不清晰,现阶段清洁机器人、教育机器人市场的发

展速度相对较快。以清洁机器人为例,“双十一”期间,国内扫地机器人公司科沃斯实现全网销售3.15亿元。

同时,服务机器人还面临“低智商”的问题。工信部副部长辛国斌就提到,机器人智能化程度还较低,要下力气提升其智能水平。图灵机器人CEO俞志承向南都分析指出,目前全球家用机器人80%都集中在儿童领域,人工智能的水平差不多达到“小孩子的水平”是主要原因。

不过,奥飞智能科技CEO陈景青也向南都记者透露,机器人肯定是要长大的,2016年奥飞将会和阿里智能联手研发并推出一款面对年轻人的服务机器人。

来源:南方都市报

编辑:IPRdaily 王梦婷

码垛机器人说明书

码垛机器人说明书

前言 本说明书阐述了此四自由度码垛机器人使用方法。请仔细阅读并理解此说明书后使用机器人。打开包装请先对照装箱清单检查配件是否齐全,若有遗漏请尽快与我们联系。

目录 概述............................................... 错误!未定义书签。机器人的搬运及安装................................. 错误!未定义书签。 警告标示....................................... 错误!未定义书签。 机器人安装环境................................. 错误!未定义书签。 机器人运动范围及安全围栏安装................... 错误!未定义书签。 机器人的搬运方法............................... 错误!未定义书签。 基座安装尺寸................................... 错误!未定义书签。 机器人端持器的安装............................. 错误!未定义书签。 气路连接....................................... 错误!未定义书签。机器人控制柜的搬运与安装........................... 错误!未定义书签。 注意事项....................................... 错误!未定义书签。 机器人控制箱安装环境........................... 错误!未定义书签。 机器人控制箱的内部电气接线..................... 错误!未定义书签。 机器人控制箱的搬运............................. 错误!未定义书签。 机器人控制箱的外部连接......................... 错误!未定义书签。机器人系统与生产线的连接........................... 错误!未定义书签。机器人操作方法..................................... 错误!未定义书签。 机器人的开关机.................................. 错误!未定义书签。 操作界面的认识.................................. 错误!未定义书签。 操作界面的使用方法.............................. 错误!未定义书签。常见故障分析及处理................................. 错误!未定义书签。 机器人无法运行................................. 错误!未定义书签。 机器人未按既定规划运行......................... 错误!未定义书签。 机器人系统提示“系统正在运行”................. 错误!未定义书签。机器人保养与维护................................... 错误!未定义书签。 机械部件的养护.................................. 错误!未定义书签。 控制系统的维护.................................. 错误!未定义书签。

搬运机器人结构设计与分析_毕业设计

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 搬运机器人结构设计与分析 摘要 在当今大规模制造业中,企业为提高生产效率,保障产品质量,工业机器人作为自动化生产线上的重要成员,逐渐被企业所认同并采用。工业机器人的技术水平和应用程度在一定程度上反映了一个国家工业自动化的水平。目前,工业机器人主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的工作。 本课题主要对搬运机器人的机械部分展开讨论,对原有的机械结构提出了新的改进方法,并把现在的新技术应用到本课题中,从而使得搬运机器人更加适用于现在的工业工作环境。通过详细了解搬运机器人在工业上的应用现状,提出了具体的搬运机器人设计要求,并根据搬运机器人各部分的设计原则,进行了系统总体方案设计以及包括:机器人的手部、腕部、臂部、腰部在内的机械结构设计。此搬运机器人的驱动源来自液压系统,执行元件包括:柱塞式液压缸、摆动液压缸、伸缩式液压缸等。通过液压缸的运动来实现搬运机器人的各关节运动,进而实现搬运机器人的实际作业。 关键词:搬运机器人;液压系统;机械结构设计;操作

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ Abstract In the modern large-scale manufacturing industry,enterprises to improve productivity, and,guarantee product quality, as an important part of the automation production line, industrial robots are gradually approved and adopted by enterprises. Industrial robot technology standards and application level, to a certain extent, reflect a level of national industrial automation. Currently, Industrial robot mainly tasked with welding, spraying, handling and stacking, repetitive and intensity of significant work. The subject of the main part of the handling of their machinery discussions, and on the original mechanical structure proposed for the new improved method, which makes the handling robot is more applicable to the present industrial working environment.Through a detailed understanding of the robot in the industrial application,to propose specific handling robot design requirements,and according to the robot design principles of various parts,for the system as well as including:the robot's hand, wrist, arm, waist, the design of mechanical structures.The transfer robot driven by the source from the hydraulic system, and the implementation of components including:plunger hydraulic cylinders, hydraulic cylinders, swing, telescopic hydraulic cylinders, etc.Through the hydraulic cylinder movements to implement the joint transport robot motion,And realize the operational handling robot. Keywords:Transfer robot;Hydraulic System;Mechanical Design;Operating

说明书识别搬运机器人汇总

作品名称:识别搬运机器人 指导老师:吴爱梅、刘永平 作者:谢春伟、杜存忠、董航、高军林机器人综合了机械学、电子学、计算机科学、自动控制工程、人工智能、仿生学等多个学科的最新研究成果,代表了机电一体化的最高成就,是当今世界科学技术发展最活跃的领域之一。 一、作品组成 1.BASIC Stamp 微控制器 BASIC Stamp微控制器是以PBASIC为编程语言,通过解释器对PBASIC应用程序进行解释执行的微型计算机,具有 8路或 16路 I/O 通道,每个 I/O 通道接脚可以直接连接发光二极管、蜂鸣器、颜色识别传感器等各种传感器。通过增加一些额外元器件,可以实现不同的功能。 BASIC Stamp由一个5伏特电压调节器、晶振器、Serial EEPROM、及一个PBASIC 解释器组成。

2.伺服马达伺服马达有三根不同色线,分别为:黑、红、白,其中红色的为电源线; 黑色为地线;白色的为控制信号线,通过对这信号线输入脉冲序列来控制电机的运动, 可以控制电机的运动速度,运动方向。 3.传感器 TCS230 颜色传感器属于图像传感器,图像传感器可分为互补金属氧化物半导体 (CMOS)图像传感器和电荷耦合器件(CCD)图像传感器两类。CMOS型和 CCD 型固态图像传感器在光检测方面都利用了硅的光电效应原理,采用感光元件作为影像捕获的基本手 段,感光元件的核心都是一个感光二极管(photodiode),该二极管在接受光线照射之 后能够产生输出电流,而电流的强度 则与光照的强度对应。每个感光元件对应图像传感器中的一个像点,由于感光元件只能 感应光的强度,无法捕获色彩信息,因此必须在感光元件上方覆盖彩色滤光片。 TCS230颜色传感器是由一个颜色检测器组成,包括一个TAOS TCS230 RGB 的传感器 芯片,白色的发光二极管,瞄准镜,板卡上的插槽和连接线。 TCS230 颜色传感器通过插 槽或直接相连来与其他 BASIC Stamp模块接口,在其固定的范围内对可见光颜色进行检 测。 4■机械手 主要有手爪支架,手爪臂,及手爪组成,用来模拟人手用来抓取已识别的物体,然后进行搬运指定区域。 二、创新来源 该作品启示于生活当中港口码头对不同颜色的集装箱搬运。从而联想到机器 人根据不同颜色自动分拣的目的,以提高搬运工作效率。 三、实现功能 机器人从指定区域启动后,到达设定目的地用机械手对不同色块进行分捡和搬运。 机器人在得到指令后启动,不需再次接触机器人,由机器人自主运行完成任务,每次任务机器人连续运行。 四、调试说明 1.将机器人放置于启动区的中心位置,此位置相对比较重要(此位置关系到整体的运动结果)。保证机器人在第一次行走后能到达正五边行的中间位置。 2.调整传感器的位置,与水平面夹角约为 75度。(可根据实际的情况调整) 3.若机器人经测试未能达到指定位置,可进行参数的调整。

六自由度机械手重载搬运机器人本体结构设计(全套CAD图纸)

全套设计通过答辩优秀CAD图纸QQ 36396305 XX学院 毕业设计说明书(论文) 作者: 学号: 学院(系): 专业: 题目: 重载搬运机器人本体结构设计【六自由 度机械手】 2015 年5月

全套设计通过答辩优秀CAD图纸QQ 36396305 毕业设计说明书(论文)中文摘要 机械手是一种典型的机电一体化产品,搬运机械手是机械手研究领域的热点。研究搬运机械手需要结合机械、电子、信息论、人工智能、生物学以及计算机等诸多学科知识,同时其自身的发展也促进了这些学科的发展。 本文对一种使用在搬运机械手的结构进行设计,并完成总装配图和零件图的绘制。要求对机械手模型进行力学分析,估算各关节所需转矩和功率,完成电机和减速器的选型。其次从电机和减速器的连接和固定出发,设计关节结构,并对机构中的重要连接件进行强度校核。 关键词:结构设计,机器臂,关节型机械手,结构分析

毕业设计说明书(论文)外文摘要

目录 1 绪论 (1) 1.1 引言 (2) 1.2 搬运机械手研究概况 (3) 1.2.1 国外研究现状 (3) 1.2.2 国内研究现状 (4) 1.4 搬运机械手的总体结构 (5) 1.5 主要内容 (5) 2 总体方案设计 (6) 2.1 机械手工程概述 (6) 2.2 工业机械手总体设计方案论述 (7) 2.3 机械手机械传动原理 (8) 2.4 机械手总体方案设计 (8) 2.5 本章小结 (10) 3 机械手大臂结构设计 (1) 3.1 大臂部结构设计的基本要求 (1) 3.2 大臂部结构设计 (2) 3.3 大臂电机及减速器选型 (2) 3.4 减速器参数的计算 (3) 3.5承载能力的计算 (7) 3.5.1 柔轮齿面的接触强度的计算 (7) 3.5.2 柔轮疲劳强度的计算 (7) 3.6 轴的计算校核 (8) 3.7 大臂的平衡设计 (11) 3.7.1 弹簧的受力分析 (11) 3.7.2 弹簧的设计计算 (14) 4机械手小臂结构设计 (18) 4.1 腕部设计 (18) 4.2 小臂部结构设计 (31)

解析医疗机器人九大关键应用技术

解析医疗机器人九大关键应用技术 目前,机器人已经是制造业和其它重复劳动中的标准配置。并且机器人市场的需求正在转向,从过去的工业领域转向民生领域。特别是医疗、养老和教育行业,对于智能服务机器人的需求非常迫切,服务机器人在这些行业的应用将会很有市场前景。 随着我国进入老龄化,医疗、护理和康复的需求不断增加,同时由于人们对生活品质追求的提高,使得医疗不管在质上还是量上都要满足更高水准的要求。另一方面,医护人力相对缺乏,医疗及健康服务机器人具有巨大的发展潜力。而在医疗应用环境中,机器人的出色表现是需要过硬的技术来支撑的,目前医疗机器人工作首要要害技术有以下几项: 机器视觉技术:中医智能机器人专注于中医的“望、闻、问、切”,具有鲜明的中国特色,其主要功能为面诊、舌诊、问诊及脉诊。首先通过机器人的视觉采集人体的面像和舌像,通过机器手或手环采集人体的脉搏,利用先进的计算机视觉、机器学习、人工智能和深度学习算法,智能判读人体的面像、舌像和脉搏数据,再结合问诊信息,最后通过中医医理模型推断人体的整体健康体质类型,并根据具体情况提供个性化的康复建议,包括保健原则、饮食药膳、起居养生、穴位按压、中医功法和音乐疗法等。

优化方案技术:医用机器人已然叫机器人,那就离不开机器人的基础理论和要害技术,包括安排、控制、传感、人机交互、遥操作和资料等等,这方面和传统机器人没有太大不一样。方案时要脱节传统工业机器人的“影子”,结束轻量化、精密、活络机器人安排构型立异方案。 系统集成技术:医用机器人有“医用”的分外内在,恳求安全有用。系统集成时一定要面向详细的手术流程需要,思考手术室如何运用,留心人机成效学的研讨。假设医生不接受你的系统,你理论工作做得再好、技术再抢先也不行能得到推行运用,所以医用机器人更偏重“医生-机器人-病人”三者的共融。

说明书—识别搬运机器人

作品名称:识别搬运机器人指导老师:吴爱梅、刘永平 作者:谢春伟、杜存忠、董航、高军林

机器人综合了机械学、电子学、计算机科学、自动控制工程、人工智能、仿生学等多个学科的最新研究成果,代表了机电一体化的最高成就,是当今世界科学技术发展最活跃的领域之一。 一、作品组成 1.BASIC Stamp微控制器 BASIC Stamp微控制器是以PBASIC为编程语言,通过解释器对PBASIC应用程序进行解释执行的微型计算机,具有8路或16路I/O通道,每个I/O通道接脚可以直接连接发光二极管、蜂鸣器、颜色识别传感器等各种传感器。通过增加一些额外元器件,可以实现不同的功能。 BASIC Stamp由一个5伏特电压调节器、晶振器、Serial EEPROM、及一个PBASIC 解释器组成。 2.伺服马达 伺服马达有三根不同色线,分别为:黑、红、白,其中红色的为电源线;黑色为地线;白色的为控制信号线,通过对这信号线输入脉冲序列来控制电机的运动,可以控制电机的运动速度,运动方向。 3.传感器 TCS230颜色传感器属于图像传感器,图像传感器可分为互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器和电荷耦合器件(CCD)图像传感器两类。CMOS型和CCD型固态图像传感器在光检测方面都利用了硅的光电效应原理,采用感光元件作为影像捕获的基本手段,感光元件的核心都是一个感光二极管(photodiode),该二极管在接受光线照射之后能够产生输出电流,而电流的强度则与光照的强度对应。每个感光元件对应图像传感器中的一个像点,由于感光元件只能感应光的强度,无法捕获色彩信息,因此必须在感光元件上方覆盖彩色滤光片。 TCS230颜色传感器是由一个颜色检测器组成,包括一个TAOS TCS230 RGB 的传感器芯片,白色的发光二极管,瞄准镜,板卡上的插槽和连接线。TCS230颜色传感器通过插槽或直接相连来与其他BASIC Stamp模块接口,在其固定的范围内对可见光颜色进行检测。

搬运机器人设计

搬运机器人 设计 班级: 学号:

搬运机器人能够模仿人手部的部分动作,按照设定的程序、轨迹和要求,代替人工在高温和危险的作业区进行单调持久的作业,实现一些人工不可能完成的工作,这不仅可以使人手避免出 现可能的危险情况,保障生产安全,还能促进工作线的流水化,提高了工作效率,降低了劳动强度,改善了劳动环境,已经成为现代制造业中不可或缺的一种自动化装置。 本机器人用于生产线上工件的自动搬运,下图为机器人动作 示意图,机械手按下述顺序周而复始地工作: 图九朋机械手工也吓意图 根据对机器人的工艺过程及控制要求分析,机械手的动作过程如图所示: 原点__彳下降——彳夹紧——彳上升——彳慢遇I__彳快进I 慢退k—上升k——放松k——下降k—FiSa 快退——慢堪

亠、搬运机械手总体结构设计 (1)该机器人采用圆柱坐标型,具有三个自由度,即手臂的 伸长、缩短,手臂的上升、下降和整体旋转。 (2)该机器人采用液压驱动,其具有体积小、质量轻、结构紧凑、传动平稳、操作简单、安全、经济、易于实现过载保护且液压元件能够自行润滑等一系列优点。 (3)在控制方式选择上,由于其功能只是在两个传送带之间搬移工件,运动简单,控制要求不高,因此采用点位控制方式。 (4)此搬运机器人是在两个工作台之间搬运工件,其动作比较简单,选用电位器进行定位。 (5)此机器人应用于自动生产线上,因此,它应该能够按照控制程序自动运行,即具有自动运行模式。 二、搬运机械手机械结构设计 1、机身设计 因为圆柱坐标式机器人把回转与升降两个自由度归属于机身,所以设计回转与升降机身,选用旋转液压缸与升降液压缸单独驱动的回转型机身,如图1所示,升降液压缸在上,旋转液压缸在下。 2、臂部设计 采用双导向杆的臂部伸缩结构。缸体直接固定在升降立柱上,活塞杆与两根导向杆连接一起组成伸缩臂,由于活塞杆与导 向杆全部藏在缸体内,油管也从活塞杆内部通过,其特点是结构 紧凑,外观整洁。结构如图2所示

医疗机器人及其应用

—-可编辑修改,可打印—— 别找了你想要的都有! 精品教育资料——全册教案,,试卷,教学课件,教学设计等一站式服务——

全力满足教学需求,真实规划教学环节 最新全面教学资源,打造完美教学模式 医疗机器人及其应用 摘要 医疗机器人主要用于伤病员的救援、转运、手术和康复,是医疗卫生装备信息化、智能化的重要发展方向之一。医疗机器人技术是集医学、生物力学、机械学、机器人等诸多学科为一体的新型交叉研究领域,已经成为国际机器人领域的一个研究热点。通过对手术机器人和康复机器人等医疗机器人的研究现状及进展介绍,表明医疗机器人在军用和民用上有着广泛的应用前景。 关键词:医疗机器人,伤病员,手术,康复 引言 从20世纪90年代起,国际先进机器人计划(IARP)已召开过多届医疗外科机器人研讨会,在发达国家已经出现医疗机器人市场化产品。目前,先进机器人技术在医疗外科手术规划模拟、微损伤精确定位操作、无损伤诊断与检测、病人安全救援、无痛转运、康复护理、功能辅助及医院服务等方面得到了广泛的应

用,这不仅促进了传统医学的革命,也带动了新技术、新理论的发展。医疗机器人在战创伤救治方面也有着良好的应用前景,受到外军的广泛重视。美国国防部高等研究计划局(DARPA)为美国陆军未来战场伤病员救援和医疗设计了高度集成化、机器人化和智能化的医疗系统。 1.1研究背景 近年来,西方许多先进国家都进行专门立项投资。积极开展医用机器人方面的研究。如美国国防部开展了Telepresence Surgery (临场感手术) 技术研究。用于战场模拟手术培训和解剖教学,NASA已经在美国加州与意大利米兰之间进行了这方面的试验,欧共体技术专家Maurice在IEEE SPECTRUM期刊中表示。欧共体正在制定一项新的计划,其中将机器人辅助外科手术及虚拟医疗技术仿真作为重点研究发展计划之一。日本也制定国家计划开展高技术医疗器械研究发展。许多著名的国际会议,象IEEE Robotics and Automation,IEEE Eng,In Medicine and biology Society,IEEE System,Man and Cybernetics等都将医用机器人与计算机辅助外科单独列为一个专题,在欧洲、美国、日本等国多次召开国际会议;1996年,机器人工业协会将Eagleburger 最高荣誉奖授予了W.Barger和H.Paul博士,表彰他们在医用机器人技术临床研究方面的贡献) 。 目前,医疗机器人的研制主要集中在外科手术、康复和医院服务机器人系统等几个方面。 1.2外科手术机器人研究现状 瑞士洛桑大学研制出一种脑外科手术机器人,手术时患者的头部被固定在一个钢制框架内,医生通过CT观察病人颅内情况,并将有关的手术数据输入到控制机器人的计算机中。计算机自动识别脑中的病灶,并规划出通往病灶的途径,

搬运机器人结构设计与分析设计说明

搬运机器人结构设计与分析 摘要 在当今大规模制造业中,企业为提高生产效率,保障产品质量,工业机器人作为自动化生产线上的重要成员,逐渐被企业所认同并采用。工业机器人的技术水平和应用程度在一定程度上反映了一个国家工业自动化的水平。目前,工业机器人主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的工作。 本课题主要对搬运机器人的机械部分展开讨论,对原有的机械结构提出了新的改进方法,并把现在的新技术应用到本课题中,从而使得搬运机器人更加适用于现在的工业工作环境。通过详细了解搬运机器人在工业上的应用现状,提出了具体的搬运机器人设计要求,并根据搬运机器人各部分的设计原则,进行了系统总体方案设计以及包括:机器人的手部、腕部、臂部、腰部在的机械结构设计。此搬运机器人的驱动源来自液压系统,执行元件包括:柱塞式液压缸、摆动液压缸、伸缩式液压缸等。通过液压缸的运动来实现搬运机器人的各关节运动,进而实现搬运机器人的实际作业。 关键词:搬运机器人;液压系统;机械结构设计;操作

Abstract In the modern large-scale manufacturing industry,enterprises to improve productivity, and,guarantee product quality, as an important part of the automation production line, industrial robots are gradually approved and adopted by enterprises. Industrial robot technology standards and application level, to a certain extent, reflect a level of national industrial automation. Currently, Industrial robot mainly tasked with welding, spraying, handling and stacking, repetitive and intensity of significant work. The subject of the main part of the handling of their machinery discussions, and on the original mechanical structure proposed for the new improved method, which makes the handling robot is more applicable to the present industrial working environment.Through a detailed understanding of the robot in the industrial application,to propose specific handling robot design requirements,and according to the robot design principles of various parts, for the system as well as including:the robot's hand, wrist, arm, waist, the design of mechanical structures.The transfer robot driven by the source from the hydraulic system, and the implementation of components including:plunger hydraulic cylinders, hydraulic cylinders, swing, telescopic hydraulic cylinders, etc.Through the hydraulic cylinder movements to implement the joint transport robot motion,And realize the operational handling robot. Keywords:Transfer robot;Hydraulic System;Mechanical Design;Operating

搬运机械手设计说明书

机械与装备工程学院 课程设计说明书(2016/2017学年第 1学期) 课程名称:机械设计课程设计 题目:搬运机械手的设计 专业班级:机械设计制造及其自动化学生姓名: 学号: 130200216 指导教师: 设计周数: 2周 设计成绩: 2016年 12月 31日

目录 第一章绪论 (1) 1.1 机械手的应用现状 (1) 1.2 机械手研究的目的、意义 (1) 1.3 设计时要解决的几个问题 (1) 第二章机械手总体方案的设计 (3) 2.1 机械手的系统工作原理及组成 (3) 2.2 机械手的基本结构及工作流程 (3) 第三章机械手的方案设计及其主要参数 (5) 3.1 坐标形式和自由度选择 (5) 3.2 执行机构 (5) 3.3 驱动系统 (6) 3.4 控制系统 (7) 第四章结构设计及优化 (8) 4.1手部夹紧气缸的设计 (8) 4.1.1手部夹紧气缸的设计 (8) 4.1.2 确定气缸直径 (9) 4.1.3 气缸作用力的计算及校核 (9) 4.1.4 缸筒壁厚的设计 (10) 4.1.5 气缸的基本组成部分及工作原理 (10) 4.2手臂结构优化设计 (10) 4.2.1问题描述 (10) 4.2.2设计分析 (10) 4.2.3建立数学模型 (12) 4.2.4优化计算 (13) 4.2.5优化结果分析 (16) 第五章 Adams运动仿真 (17) 总结与展望 (20)

摘要 机械手是近几十年发展起来一种高科技自动化生产设备,它对稳定、提高产品质量、提高生产效率、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,随着工业机械化和自动化的发展以及气动技术自身的一些优点,气动机械手已经广泛应用在生产自动化的各个行业。 本设计中的搬运机械手的动作由气动缸驱动,气动缸由相应的电磁阀来控制,电磁阀由PLC控制。驱动执行元件完成,能十分方便的嵌入到各类工业生产线中。 本文中对机械手臂运用MATLAB算法进行优化设计,它使得优化过程变得非常简单、容易理解和掌握,从而避免编写各种复杂的运算程序,提高了设计效率。 用 ADAMS 软件建立虚拟样机进行仿真并优化参数,得出了机械手的运动过程的演示动画,发现设计结构能有机地结合在一起,工作平稳,并在指定的速度和负载等参数下得出了所需要的驱动力和结构参数等。虚拟样机代替物理样机对工程机械进行创新设计、测试和评估,可以降低设计成本,缩短开发周期,而且设计质量和效率都可以得到提高。 关键词:机械手,气动,优化设计,仿真

搬运机器人设计说明书

目录 1绪论 (2) 1.1机器人的论述 (2) 1.2机器人的历史现状 (4) 1.3机器人的发展趋势 (5) 2搬运机器人的总体设计 (6) 2.1搬运机器人原理设计 (6) 2.2搬运机器人的机械系统设计 (6) 3手臂设计及计算 (9) 3.1搬运机器人臂部的驱动计算 (10) 3.2臂部上零件的选型及其校核 (13) 4结论 (15) 5参考文献 (16)

阶段,例如,美国通用汽车公司1968年订购了68台工业机器人;1969年该公司又自行研制出SAM新工业机器人,并用21组成电焊小汽车车身的焊接自动线;又如,美国克莱斯勒汽车公司32条冲压自动线上的448台冲床都用工业机器人传递工件。 (3)1970年至今一直处于推广应用和技术发展阶段。1970-1972年,工业机器人处于技术发展阶段。1970年4月美国在伊利斯工学院研究所召开了第一届全国工业机器人会议。据当时统计,美国大约200台工业机器人,工作时间共达60万小时以上,与此同时,出现了所谓了高级机器人,例如:森德斯兰德公司(Sundstrand)发明了用小型计算机控制50台机器人的系统。又如,万能自动公司制成了由25台机器人组成的汽车车轮生产自动线。麻省理工学院研制了具有有“手眼”系统的高识别能力微型机器人。 其他国家,如日本、苏联、西欧,大多是从1967,1968年开始以美国的“Versatran”和“Unimate”型机器人为蓝本开始进行研制的。就日本来说,1967年,日本丰田织机公司引进美国的“Versatran”,川崎重工公司引进“Unimate”,并获得迅速发展。通过引进技术、仿制、改造创新。很快研制出国产化机器人,技术水平很快赶上美国并超过其他国家。经过大约10年的实用化时期以后,从1980年开始进入广泛的普及时代。 我国虽然开始研制工业机器人仅比日本晚5-6年,但是由于种种原因,工业机器人技术的发展比较慢。目前我国已开始有计划地从国外引进工业机器人技术,通过引进、仿制、改造、创新,工业机器人将会获得快速的发展。 1.3机器人发展趋势 随着现代化生产技术的提高,机器人设计生产能力进一步得到加强,尤其当机器人的生产与柔性化制造系统和柔性制造单元相结合,从而改变目前机械制造的人工操作状态,提高了生产效率。 就目前来看,总的来说现代工业机器人有以下几个发展趋势: a)提高运动速度和运动精度,减少重量和占用空间,加速机器人功能部件的标准化和模块化,将机器人的各个机械模块、控制模块、检测模块组成结构不同的机器人; b)开发各种新型结构用于不同类型的场合,如开发微动机构用以保证精度;开发多关节多自由度的手臂和手指;开发各类行走机器人,以适应不同的场合; c)研制各类传感器及检测元器件,如,触觉、视觉、听觉、味觉、和测距传感器等,用传感器获得工作对象周围的外界环境信息、位置信息、状态信息以完成模式识别、状态检测。并采用专家系统进行问题求解、动作规划,同时,越来越多的系统采用微机进行控制。

关节型搬运机器人设计

关节型搬运机器人设计 摘要 随着现代工业机器人技术的发展,工业机器人的使用迅速增长。本文通过对国外工业机器人的分析,并结合搬运所需要的条件,设计出了工厂自动化生产和生产线使用的搬运机器人。 本文着重对搬运机器人的总体设计方案、机构及控制系统从理论上进行了详细的分析和设计。在搬运机器人总体设计中,采用了应用最为广泛的平面关节型;在机构设计中,主要设计了搬运机器人末端执行器、手腕、手臂和腰的机械结构;在末端执行器设计上采用了一种具有接近觉、接触觉及滑动觉的初级智能机械手;在控制系统的设计中,采用可编程控制器(PLC)进行控制,并对控制系统的硬件原理做了分析,对PLC 的程序也进行了编译;在驱动系统设计中,采用了气动和电机两种驱动方式,主要动作采用电机驱动。 关键词:搬运机器人,三感觉机械手,可编程序控制器 Design of the joint transporting robot Abstract Under the development of the modern industrial robot’s technology , the use of industrial robot increases rapidly. Through analyzing the domestic and foreign industrial robots, combing the conditions of the transportation, the transporting robot for the factory automation produce and the production line is designed in this article. The emphasis on this article is to analyze and design the transporting robot in theory. The analytical objects include the total scheme, the mechanism design, and the control system design. In the total scheme design, the most wildly applied plane joint type is chosen. In the mechanism, the transporting robot’s end-effector, the wrist, the arm and the waist are mainly designed. A kind of the approaching sense, the contact sense and the skidding sense primary intelligence manipulator is adopted in the end-effector; In the control system, the programmable controller (PLC) is used, the principle of hardware is analyzed and the programs in PLC are compiled. In the actuating system, two driving types are used which include the pneumatic operation and the motor. The main movement is driven by the motor. Key words: Transporting robot, three feelings manipulators, programmable controller(PLC)

医疗机器人系统的研究和发展

医疗机器人系统的研究和发展 摘要:医疗机器人主要用于伤病员的救援、转运、手术和康复,是医疗卫生装备信息化、智能化的重要发展方向之一。通过对手术机器人和康复机器人等医疗机器人的研究现状及进展介绍,表明医疗机器人在军用和民用上有着广泛的应用前景,是目前机器人领域的一个研究热点。 关键词:医疗机器人;伤病员;手术;康复 一、引言 从2 0世纪9 0年代起,国际先进机器人计划(IARP)已召开过多届医疗外科机器人研讨会,在发达国家已经出现医疗机器人市场化产品。目前,先进机器人技术在医疗外科手术规划模拟、微损伤精确定位操作、无损伤诊断与检测、病人安全救援、无痛转运、康复护理、功能辅助及医院服务等方面得到了广泛的应用,这不仅促进了传统医学的革命,也带动了新技术、新理论的发展。医疗机器人在战创伤救治方面也有着良好的应用前景,受到外军的广泛重视。美国国防部高等研究计划局(DARPA)为美国陆军未来战场伤病员救援和医疗设计了高度集成化、机器人化和智能化的医疗系统。 二、国内外研究现状 近年来. 西方许多先进国家都进行专门立项投资. 积极开展医用机器人方面的研究/ 如美国国防部开展了Telepresence Surgery ( 临场感手术) 技术研究. 用于战场模拟0 手术培训和解剖教学,NASA已经在美国加州与意大利米兰之间进行了这方面的试验,欧共体技术专家Maurice在 IEEE SPECTRUM期刊中表示。欧共体正在制定一项新的计划,其中将机器人辅助外科手术及虚拟医疗技术仿真作为重点研究发展计划之一。日本也制定国家计划开展高技术医疗器械研究发展。许多著名的国际会议,象IEEE Robotics and Automation,IEEE Eng,In Medicine and biology Society,IEEE System, Man and Cybernetics等都将医用机器人与计算机辅助外科单独列为一个专题,在欧洲、美国、日本等国多次召开国际会议;1996年,机器人工业协会将Eagleburger 最高荣誉奖授予了W.Barger和H.Paul博士,表彰他们在医用机器人技术临床研究方面的贡献 ) 。 目前.,医疗机器人的研制主要集中在外科手术、康复和医院服务机器人系统等几个方面。

ABB搬运机器人培训说明书

MODULE MainModule TASK PERS tooldata TCP_Spindle:=[TRUE,[[291.33,167.604,132.752],[1,0,0,0]],[0.1,[1,1,1],[1,0,0,0],0,0,0]]; PERS pos ActualPos:=[9E+09,9E+09,9E+09]; PERS pos ActualPos2:=[9E+09,9E+09,9E+09]; PERS pos HomePos:=[9E+09,9E+09,9E+09]; PERS pos ActualPosTemp:=[9E+09,9E+09,9E+09]; PERS pos p1010Pos:=[9E+09,9E+09,9E+09]; CONST robtarget pHome:= [[795.85,6.37,1648.16],[0.00603037,0.708691,-0.705406,0.0111058],[0,-1,-1,0],[9E+09,9E+09,9E +09,9E+09,9E+09,9E+09]]; CONST robtarget pActualPos:=[[482.2,2.35,1142.99],[0.011582,0.00662,-0.999867,0.009436],[0,0,-1,0],[9E+09,9E +09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09]]; CONST robtarget phome1:=[[1058.60,81.29,1173.72],[0.707289,0.032109,0.705328,-0.0349896],[-1,0,-1,1],[9E+09 ,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09]]; CONST robtarget p1010:=[[826.29,1139.54,986.43],[0.510404,-0.498693,0.483949,0.506544],[0,1,-2,0],[9E+09,9E +09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09]]; CONST robtarget p1030:=[[826.30,1139.53,981.11],[0.510403,-0.498694,0.483955,0.506537],[0,1,-2,0],[9E+09,9E +09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09]]; CONST robtarget p1050:=[[826.25,653.95,981.08],[0.51037,-0.498771,0.483993,0.506459],[0,1,-2,0],[9E+09,9E+0 9,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09]]; CONST robtarget p1070:=[[9E+09,9E+09,9E+09],[0.651074,-0.278836,0.649575,0.276414],[0,0,-1,1],[9E+09,9E+0 9,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09]]; CONST robtarget p1090:=[[9E+09,9E+09,9E+09],[0.651074,-0.278836,0.649575,0.276414],[0,0,-1,1],[9E+09,9E+0 9,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09]]; CONST robtarget p1110:=[[500.55,-1594.16,1287.39],[0.00607319,0.708728,-0.705367,0.0111581],[-1,-1,-2,0],[9E +09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09]]; CONST robtarget p1130:=[[500.58,-1614.22,1648.18],[0.00603701,0.708694,-0.705403,0.0111083],[-1,-1,-2,0],[9E +09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09]]; CONST robtarget p2010:=[[9E+09,9E+09,9E+09],[0.651074,-0.278836,0.649575,0.276414],[0,0,-1,1],[9E+09,9E+0 9,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09]]; CONST robtarget p2030:=[[9E+09,9E+09,9E+09],[0.651074,-0.278836,0.649575,0.276414],[0,0,-1,1],[9E+09,9E+0 9,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09]];

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