工业机器人介绍
工业机器人的名词解释
工业机器人的名词解释
工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由
度的机器装置，具有一定的自动性，可依靠自身的动力能源和控制能力实现各种工业加工制造功能。
它能够接受人类指挥，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。
控制系统用来发出指令和执行指令，相当于人类的大脑；驱动系统通过接收指令来行走和工作，相当于人的手和脚。
工业机器人的应用范围很广，涵盖电子、物流、化工等各个工业领域。
它能够提高生产效率、降低成本、保证产品质量，并且能够完成危险或难以进行的劳作，为人类带来诸多便利。
此外，工业机器人能力的评价标准包括智能、机能和物理能等方面。
智能指感觉和感知，包括记忆、运算、比较、鉴别、判断、决策、学习和逻辑推理等；机能指变通性、通
用性或空间占有性等；物理能指力、速度、可靠性、联用性和寿命等。
总的来说，工业机器人是一种重要的自动化生产工具，能够为现代工业生产带来巨大的变革和发展。
工业机器人介绍
工业机器人介绍工业机器人是一种自动化生产设备，主要用于工业制造领域。
它在工厂生产线上完成各种作业，例如：搬运、装配、焊接、喷涂和质量检测等工作。
下面详细介绍工业机器人的定义、分类、工作原理、应用和发展趋势。
一、定义工业机器人是指可编程、可重复、多关节、自动操作的机器人系统。
工业机器人是通过计算机程序控制完成多种任务的一种自动化生产设备。
二、分类根据使用目的和系统构成，工业机器人可分为以下几类：1. 按工作领域划分（1）组装、喷涂类机器人（2）焊接、切割类机器人（3）搬运类机器人（4）质量检测类机器人（5）特种加工类机器人2. 按系统构成划分（1）电气式机器人（2）液压式机器人（3）气动式机器人（4）其他形式机器人三、工作原理工业机器人通常由机械手臂、控制器、传感器等组成。
其中机械手臂是最核心的部件。
机械手臂有多个关节，可以完成各种复杂的操作，例如旋转、抬升、伸缩等；控制器负责控制机械手臂进行工作，控制器一般会采用PLC 或者PC 控制系统；传感器用于实时监测机器人运动状态和环境变化，例如摄像头、触发传感器、测量仪器等。
四、应用工业机器人广泛应用于各种自动化生产线中，例如：1. 汽车制造业在汽车制造业中，工业机器人主要用于车身焊接、喷涂、装配和检测等工作。
2. 电子制造业在电子制造业中，工业机器人主要用于半导体芯片制造、电路板组装、精密零件加工等领域。
3. 医疗器械制造业在医疗器械制造业中，工业机器人主要用于人造关节、假肢等产品加工。
4. 食品饮料制造业在食品饮料制造业中，工业机器人主要用于瓶装饮料的装瓶、封口和标签贴合等工作。
五、发展趋势工业机器人具有高效率、高质量、高稳定性等优点，已成为制造业自动化的必然趋势。
随着人工智能和物联网技术的不断发展，工业机器人将越来越智能化和人性化，成为实现智能制造的核心设备之一。
未来，工业机器人将更加灵活、高速、精准和安全，为各个行业的生产端提供更多支持和帮助。
工业机器人介绍
2、健康福利服务机器人
健康福利服务机器人是指在 医院里为医生或病人提供服 务的服务机器人。图中是直 接为病人提供康复治疗的服 务机器人。他可以提供指定 负载力和行走速度的步行训 练和为腿部受伤的病人提供 术后康复训练治疗。许多研 究单位和公司正在积极开发 的各种类型的智能轮椅和智 能病床也都属于健康福利服 务机器人。
工业生产中的应用
工业机器人在工业生产中能代替人
做某些单调、频繁和重复的长时间 作业，或是危险、恶劣环境下的作 业，例如在冲压、压力铸造、热处 理、焊接、涂装、塑料制品成形、 机械加工和简单装配等工序上，以 及在原子能工业等部门中，完成对 人体有害物料的搬运或工艺操作。
构造与分类
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。
间接驱动方式图例（1）：
间接驱动方式图例（2）：
3．材料的选择：
选择机器人本体的材料，应从机器人的性 能要求出发，满足机器人的设计和制造要 求。如： 机器人的臂和机器人整体是运动的，则要 求采用轻质材料。 精密机器人，则要求材料具有较好的刚性。 还要考虑材料的可加工性等。 机器人常用的材料有：碳素结构钢、铝合 金、硼纤维增强合金、陶瓷等。
二、服务机器人分类
按服务对象和应用目的不同，可以分为以下六类： 医疗服务机器人 健康福利服务机器人 公共服务机器人 家庭服务机器人 娱乐机器人 教育机器人
工业机器人最全知识介绍
工业机器人最全知识介绍
1.工业机器人介绍
工业机器人，又称工业自动化机器人，是一种具有自主控制能力的机械臂，它采用电脑运算技术和机械结构，能够实现机械手臂的自动控制运动，实现相应的工厂自动化任务。
机器人的基本运动结构主要由机械臂、控制系统以及外围设备组成。
2.机器人运作原理
机器人的工作原理基本上是电动机控制，可以根据用户指令进行快速的自动化控制。
机器人可以通过电子控制、伺服驱动、液压传动来控制关节的运动，实现机械臂的抓取、作业等操作。
3.机器人的分类
从结构上来看，工业机器人可以分为六自由度机械臂、七自由度机械臂、八自由度机械臂、九自由度机械臂等几种类型。
从应用上来看，工业机器人可以分为注塑机器人、加工机器人、焊接机器人、组装机器人等几种类型。
4.机器人的应用
（1）Assembly（装配）：机器人可以实现多样化的装配任务，如汽车零件装配、家用电器装配、家具装配等。
（2）Welding（焊接）：机器人可以用于各种金属裂缝、金属表面的焊接，如汽车车身焊接、家用电器焊接等。
（3）Painting（喷涂）：机器人可以完成多种形式的喷涂工作，如汽车面漆喷涂工作、家用电器外壳喷涂工作等。
工业机器人简介
控制系统
01
硬件系统
工业机器人控制系统通常采用高性能的硬件设备，如处理器、内存、存
储设备等，以实现快速、准确的运动控制。
02 03
软件系统
工业机器人控制系统软件通常采用专用的机器人控制系统软件，如ROS （Robot Operating System）等，以实现机器人的运动规划、轨迹生 成、碰撞检测等功能。
02
工业机器人结构与原理
机械结构
关节结构
工业机器人通常采用关节式结构 ，由多个关节连接构成，每个关 节可以独立运动，实现机器人的
灵活操作。
末端执行器
工业机器人末端执行器是机器人 直接与工件接触的部位，根据作 业需求，末端执行器可以设计成 各种形状和功能，如夹具、喷枪
、焊枪等。
传动系统
工业机器人传动系统包括电机、 减速器、传动机构等，用于驱动
通过机器人对生产线的优化，可以减 少人工干预，降低生产成本，提高产 品质量。
生产线监控
机器人可以实时监测生产线的运行状 态，及时发现并处理异常情况，确保 生产过程的稳定性和可靠性。
物料搬运与装配
物料搬运
工业机器人可以用于物料的搬运，包括原材料、半成品和成品等 ，实现快速、准确、高效的物料搬运。
装配作业
应用领域与优势
应用领域
工业机器人广泛应用于汽车制造、电子制造、食品加工、金属加工等各个行业 ，提高了生产效率和产品质量。
优势
工业机器人具有高效、精准、稳定、可靠等优点，能够替代人工完成危险、繁 重、重复的工作，提高生产效率和降低成本。同时，工业机器人还能够提高产 品质量和一致性，减少人为因素对生产过程的影响。
运动控制技术
关节控制
工业机器人简介
圆柱坐标型操作机，它有两个移动关节和一个转动关 节，末端操作器的安装轴线之位姿由(z，r，θ)坐标 予以表示。 该种型式的工业机器人，空间尺寸较小，工作范围较 大，末端操作器可获得较高的运动速度。它的缺点 是末端操作器离z轴愈远，其切向线位移的分辨精度 就愈低。
3.球坐标型
球坐标型操作机它有两个转动关节和一个移动关节， 末端操作器的安装轴线之位姿由(θ，φ， r)坐标予以 表示。该种型式的工业机器人，空间尺寸较小，工 作范围较大。
三.工业机器人的组成及功能
工业机器人由三大部分五个子系统组成。三大部分 是机械部分、传感部分和控制部分执行机构、驱动 系统、传动系统、控制系统 及智能系统部分组成。 执行机构是机器人赖以完成各种作业的主体部分。 通常为开式空间连杆机构。 驱动-传动机构由驱动器和传动机构组成。传动有机 械式、电气式、液压式、气动式和复合式等。而驱 动器有步进电机、伺服电机、液压马达和液压缸等。
末端操作器
自由度的末端操作器
四.工业机器人的分类与性能
1.直角坐标型 它有三个移动关节，可使末端操作器作三个方向的独 立位移。 优点：定位精度较高，空间轨迹规划与求解相对较容 易，计算机控制相对较简单。 缺点：它的不足是空间尺寸较大，运动的灵活性相对 较差，运动的速度相对较低。
2.圆柱坐标型
工业机器人
一.工业机器人的历程
1960 年美国 AMF 公司生产了首台工业生产柱坐标型 Versatran机器人，可进行点位和轨迹控制。 1979年，Unimation 推出PUMA 机器人：多关节、全电 机驱动、多CPU二级控制，采用VAL专用语言，可配视 觉、触觉、力觉传感器。 新世纪 —— 智能机器人，更完善的环境感知能力，还 具有逻辑思维、判断和决策能力，可根据作业要求与 环境信息自主工作。
对工业机器人的了解和认识
对工业机器人的了解和认识工业机器人是一种具有高度智能化和自主性的现代化机器人。
它们能够在工业生产线上完成各种繁重、危险和重复性的工作任务，从而提高生产效率和质量，降低生产成本。
在本文中，我们将全面了解和认识工业机器人的基本概念、应用领域、工作原理以及发展趋势。
一、工业机器人的基本概念工业机器人是一种由电子技术、计算机技术以及机械工程技术等多种技术综合应用于制造业领域的机器人。
它们被设计用于代替人力完成工厂生产过程中的重复性、繁重或危险的任务，如车间装配、焊接、搬运、喷涂等。
工业机器人具备自主感知、决策和执行能力，能够根据预先设定的程序和条件自动执行任务。
二、工业机器人的应用领域工业机器人在许多制造业领域都有广泛的应用。
首先是汽车制造业，工业机器人在汽车生产线上扮演着重要的角色。
它们能够完成汽车零部件的组装、焊接、喷涂等工作，提高生产效率和产品质量。
其次是电子制造业，工业机器人在电子产品的生产过程中发挥着关键作用，如电路板组装和焊接。
此外，工业机器人还在食品加工、医药制造、塑料制品等领域得到广泛应用。
三、工业机器人的工作原理工业机器人通过感知、决策和执行三个关键步骤完成工作任务。
首先，它们通过传感器感知周围的环境和目标物体，获取必要的信息。
然后，机器人根据预先编写的程序和算法进行决策，确定如何执行任务。
最后，机器人根据决策结果，通过运动控制系统驱动执行器，完成任务。
四、工业机器人的发展趋势随着科学技术的进步和工业生产的要求，工业机器人正不断发展和演进。
首先，人机协作成为了一个重要的发展趋势，机器人能够与人类工作人员在同一工作区域内共同完成任务。
其次，机器人的智能化程度不断提高，能够通过学习和适应不同的工作环境和任务要求。
此外，机器人的柔性化和模块化设计也是未来发展的重点，能够满足不同生产情况下的需求。
综上所述，工业机器人是一种能够自主执行工作任务的现代化机器人。
它们在各个制造业领域都有广泛的应用，能够提高生产效率和产品质量。
工业机器人认识
工业机器人将具备深度学习、计 算机视觉和自主决策等能力，能 够根据环境变化自我调整，提高 生产效率和产品质量。
模块化设计
总结词
为了满足不同行业和企业的个性化需求，工业机器人将采用模块化设计，方便进行功能定制和升级。
详细描述
通过模块的组合与替换，工业机器人能够快速适应不同的生产场景，降低企业的技术门槛和成本。
详细描述
工业机器人需要具备与人进行交互的能力，如语音识别、视觉识别等，以便更好地与操作人员合作完成工作任务。 同时，为了确保操作人员的安全，工业机器人需要采取一系列的安全防护措施，如设置安全区域、配备紧急停止 功能等。
04 工业机器人的发展趋势
智能化发展
总结词
随着人工智能技术的不断进步， 工业机器人将越来越智能化，能 够自主完成更复杂、更精细的任 务。
网络化协同
总结词
未来工业机器人将通过网络实现协同 作业，提高整体生产效率。
详细描述
通过网络连接，多台工业机器人可以 实现任务分配、同步协作和信息共享， 共同完成复杂的生产流程。
人机协作与共融
总结词
工业机器人将更加注重人机协作与共融 ，提高生产过程中的安全性和舒适性。
VS
详细描述
通过智能传感器和安全控制技术，工业机 器人能够与人类工作人员安全地共同作业 ，减少人工干预和事故风险。
详细描述
工业机器人通常配备多种传感器，如激光雷达、深度相机、超声波传感器等，这 些传感器可以感知距离、速度、温度、湿度等多种信息，通过多传感器融合技术 ，机器人能够更好地感知和理解环境，提高工作质量和效率。
自主导航与路径规划
总结词
自主导航与路径规划是工业机器人的重要技术特点之一，它 使得机器人能够在复杂的工作环境中自主移动并完成工作任 务。
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工业机器人的发展概况
第三代机器人： 目前正在研究的“智能机器人”，它不仅具有比第二 代机器人更加完善的环境感知能力，而且还具有逻辑思维、 判断和决策能力，可根据作业要求与环境信息自主地进行 工作。
工业机器人的分类
• （1）按按结构形式分类
• • • • •
直角坐标式 圆柱坐标式 球坐标式 关节坐标式（开链机器人） 平面/立体关节式（平面/立体并联机器 人）
工业机器人的发展概况
第一代机器人：
70 年代，随着计算机技术、现代控制技术、传感技术、人工 智 能 技 术 的 发 展 ， 机 器 人 也 得 到 了 迅 速 的 发 展 。 1974 年 Cincinnati Milacron 公司成功开发了多关节机器人； 1979 年， Unimation 公司又推出了 PUMA 机器人，它是一种多关节、全电机 驱动、多CPU二级控制的机器人，采用VAL专用语言，可配视觉、 触觉、力觉传感器，在当时是技术最先进的工业机器人。
工业机器人的主要结构
3.机器人手臂 • 机器人手臂是执行机构重要的支撑部件，并将被抓取对 象运送到指定的空间位置。 • 手臂的驱动方式：液压驱动、气压驱动、电力驱动及复 合驱动等。
工业机器人的主要结构
焊接工业机器人系统示意图
工业机器人的应用领域
弧焊机器人 磨销机器人
点焊机器人
去毛刺机器人
工业机器人的应用领域
工业机器人的主要结构
• 1 机器人的末端执行器或机构（手部） • 机器人末端执行器：是机器人直接用于抓取或握紧 被控对象（工件或工具）进行操作的部件，具有模仿人 手部分动作的功能。
工业机器人的主要结构
末端执行器分为： 1）夹钳式取料手 2）吸附式取料手 3）专用操作器与转换器 4）仿生多指灵巧手
• 智能机器人 具有视觉、听觉、触觉功能，通过比较和识 别,作出决策和规划，完成预定的动作。
工业机器人的分类
(3)按驱动方式分类 • 气压传动机器人 以压缩空气作为动力源，高速轻载； • 液压传动机器人 采用液压驱动，负载能力强、传动平 稳、结构紧凑、动作灵敏； • 电力传动机器人 交直流伺服电机驱动，结构简单、响应 快、精度高。
工业机器人在实现智能化、多功能化、柔性自动化生产、提
高产品质量、代替人在恶劣环境条件下工作中发挥重大作用。
工业机器人的发展概况
第一代机器人： 19世纪50、60年代，随着机构理论和伺服理论的发展，机器 人进入了实用阶段。 1954 年美国的 G. C. Devol 发表了“通用机 器人”专利；1960年美国AMF公司生产了柱坐标型Versatran机器 人，可进行点位和轨迹控制，这是世界上第一种应用于工业生产 的机器人。
F S N
夹钳取料手
吸附式取料手
工业机器人的主要结构
1-手爪
ห้องสมุดไป่ตู้
2-传动机构
3-驱动装置 4-支架 5-物料 夹持圆柱形物料的机械式夹持器
工业机器人的主要结构
多指灵巧手 拟手指式
工业机器人的主要结构
2 机器人手腕 机器人手腕是连接末端执行器与手臂的部件。其作用是 调整或者改变末端执行器的方位（姿态），具有独立的自由 度才能实现末端执行器复杂的运动。
工业机器人的发展概况
第二代机器人： 进入80年代，随着传感技术，包括视觉传感器、非视觉 传感器（力觉、触觉、接近觉等）以及信息处理技术的发展， 出现了第二代机器人——有感觉的机器人。它能够获得作业 环境和作业对象的部分相关信息，进行一定的实时处理，引 导机器人进行作业。第二代机器人已进入了使用化，在工业 生产中得到了广泛应用。
直角坐标机器人
圆柱坐标机器人
关节机器人
球坐标机器人
工业机器人的分类
(2)按系统功能分类 • 专用机器人 以固定程序工作机器人，结构简单、无独立 控制系统、造价低廉。
• 通用机器人 可完成多种作业，结构复杂，工作范围大， 定位精度高，通用性强。
• 示教再现式机器人 在示教操作后，能按示教的顺序、位 置、条件重现示教作业。
工业机器人介绍
学习内容
• 工业机器人的定义 • 工业机器人的发展概况 • 工业机器人的分类 • 工业机器人的主要结构形式 • 工业机器人的应用
工业机器人的定义
工业机器人以刚性高的机械手臂为主体，与人相比，可以有
更快的运动速度，可以搬更重的东西，而且定位精度相当高。 它可以根据外部来的信号，自动进行各种操作。 工业机器人是应用计算机进行控制的替代人进行工作的高度 自动化系统，是典型的机电一体化的产品。
上料机器人 清洁机器人 物料输送机器人
材料去除机器人 包装机器人
喷漆机器人
工业机器人的应用领域
部件移动机器人 装配机器人 打保险机器人
自动钻孔机器人
设备维护机器人
包装机器人