工业机器人
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
工业机器人分类及用途
工业机器人分类及用途
工业机器人根据其功能和应用领域，可以分为以下几类：
1. 装配机器人：这类机器人的主要用途是在工业生产线上进行产品的装配工作，如汽车的组装、电子产品的装配等。
2. 搬运机器人：这类机器人的主要用途是在仓库、工厂等场所进行物品的搬运和运输工作，如货物的搬运、原材料的运输等。
3. 焊接机器人：这类机器人的主要用途是在工业生产中进行焊接工作，如汽车的焊接、钢铁结构的焊接等。
4. 喷涂机器人：这类机器人的主要用途是在工业生产中进行喷涂工作，如汽车的喷涂、家用电器的喷涂等。
5. 装卸机器人：这类机器人的主要用途是在港口、车站等场所进行货物的装卸工作。
6. 探测机器人：这类机器人的主要用途是在危险或者艰苦的环境中进行探测工作，如矿井的探测、海底的探测等。
7. 医疗机器人：这类机器人的主要用途是在医疗领域进行各种操作，如手术机器人、康复机器人等。
8. 服务机器人：这类机器人的主要用途是在服务领域进行各种操作，如餐饮机器人、导游机器人等。
以上各类工业机器人在提高生产效率、降低生产成本、保障生产安全等方面都发挥着重要的作用。
工业机器人的基础知识
图1-1 Unimate 机器人
2）初级阶段（20世纪60—70年代） 1961年，德沃尔的Unimation公司为通用汽车生产线安装了第一台用于生产的工
业机器人，它主要用于生产门窗把手、换挡旋钮、灯具和其他汽车内饰用五金件。 1978年，日本山梨大学牧野洋发明SCARA机器人（见图1-2），该机器人具有
将串联机器人和并联机器人有机结合起来的工业机器人，称为混联机 器人。混联机器人既有并联机器人刚度好的优点，又有串联机器人工作范 围大的优点，进一步扩大了机器人的应用范围。
2．按操作机坐标形式分类
工业机器人按操作机坐标形式的不同，可分为直角坐标机器人、圆柱坐标机器人、 球坐标机器人和多关节机器人等。
四个轴和四个运动自由度，特别适合于装配工作，如今被广泛应用于汽车工业、电 子产品工业、药品工业和食品工业等领域。
图1-2 SCARA机器人
3）迅速发展阶段（20世纪80—90年代）
1981年，通用汽车公司第一次将CONSIGHT机器视觉系统成功地应用在了一个 恶劣的制造环境中，利用三台工业机器人以每小时1400个的速度分拣出六种不同的 铸件。
工业机器人基础
工业机器人的基础知识
1.1 工业机器人的定义及特点
用来进行搬运机械部件或工件的、可编程序的多功能操作器，或通过 改变程序可以完成各种工作的特殊机械装置。
工业机器人有以下几个特点：
1．可编程
生产自动化的进一步发展是柔性自动化。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、均衡、高效的柔性制 造过程中能发挥很好的作用，是柔性制造系统中的一个重要组成部分。
1）高性能 2）机械结构向模块化、可重构化发展 3）本体结构更新加快 4）控制技术的开放化、PC化和网络化 5）多传感器融合技术的实用化 6）多智能体协调控制技术
1.1工业机器人概述
3、一年保养（包括日常、三个月保养）
1）检查控制箱内部各基板接头有无松动； 2）内部各线有无异常情tml
开的情况）； 3）检查本体内配线是否断线；
4）机器人的电池电压是否正常（正常为3.6V）；
5）机器人各轴马达的刹车是否正常； 6）各轴的皮带张紧度是否正常； 7）各轴减速机加机器人专用油； 8）各设备电压是否正常。
1.2.2 工业机器人日常维护 工业机器人运行磨合期限为一般1年，在正常运行1年后， 工业机器人需要进行1次预防性保养，更换齿轮润滑油。工业机 器人正常运行每3年或10000小时后，必须在进行1次预防保养， 特别是针对在恶劣工况与长时间在负载极限或运行极限下工作 的机器人，需要每年进行一次全面预防性保养。下面对机器人 在日常保养、三个月保养、一年保养的工作任务进行介绍。 1、日常保养 1）检查设备的外表有没有灰尘附着； 2）外部电缆磨损，压损，各接头是否固定良好，有无松动； 3）冷却风扇是否正常工作； 4）各操作按钮动作是否正常； 5）机器人动作是否正常。 2、三个月保养（包括日常保养） 1）各接线端子是否固定良好； 2）机器人本体的底座是否固定良好； 3）内部有灰尘的清扫。
第一章 认识工业机器人 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，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实 现各种功能的一种机器。它是在机械手的基础上发展起来的， 国外称为Industrial Robot。 工业机器人的出现将人类从繁重单一的劳动中解放出来， 而且它还能够从事一些不适合人类甚至超越人类的劳动，实现 生产的自动化，避免工伤事故和提高生产效率。工业机器人能 够极大地提高生产效率，已经广泛地应用于电力、新能源、汽 车、制造、食品饮料、医药制造、钢铁、铁路、航空航天等众 多领域。
工业机器人ppt
详细描述
人机协作是工业机器人发展的一个重要方向 。通过先进的传感器和算法，机器人能够更 准确地理解人类的意图，从而更安全、更高 效地与人类共同工作。智能化技术则赋予了 机器人自主学习和决策的能力，使其能够适 应不断变化的工
随着云计算和物联网技术的发展，工业机器 人正逐渐实现远程监控、数据分析和实时控 制等功能，提高了生产过程的灵活性和可扩 展性。
工业机器人
汇报人：可编辑
2023-12-23
目录
CONTENTS
• 工业机器人概述 • 工业机器人的技术原理 • 工业机器人的关键技术 • 工业机器人的发展趋势 • 工业机器人在各行业的应用案例
01
工业机器人概述
定义与特点
定义
工业机器人是一种可编程、多用 途的自动化机器，能够按照预设 程序执行重复性任务，提高生产 效率和降低生产成本。
05
工业机器人在各行 业的应用案例
汽车制造业
总结词
工业机器人在汽车制造业中广泛应用，涉及装配、焊接 、喷涂、搬运等环节。
详细描述
工业机器人能够提高生产效率、降低人工成本，实现高 精度、高质量的制造。在汽车装配环节，机器人能够快 速、准确地完成各种零部件的装配工作，提高生产效率 。在焊接和喷涂环节，机器人能够替代人工完成高强度 和高危险性的工作，提高生产安全性和产品质量。
物流业
总结词
工业机器人在物流业中主要用于自动化仓库、分拣和配送等环节。
详细描述
工业机器人能够提高物流效率、降低人工成本，实现快速、准确的货物分拣和配送。在 自动化仓库中，机器人能够快速、准确地完成货物的存取和搬运工作，提高仓库管理效 率。在分拣环节，机器人能够快速识别货物信息，准确分拣到指定位置。在配送环节，
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，也被称为工业自动化机器人，指的是用于在工业生产中执行各种任务的机器设备。
它们通过使用计算机程序进行控制和操作，能够替代人力完成各种繁重、危险或重复性的工作。
工业机器人在现代制造业中起到了至关重要的作用，大大提高了生产效率、减少了劳动力成本，并为企业带来了更高的竞争力。
一、工业机器人的起源与发展工业机器人的起源可以追溯到20世纪50年代。
当时，工业界对于提高生产效率的需求不断增加，人们开始探索一种能够模拟人类动作、完成复杂任务的机器人。
随着计算机技术的发展和电子元件的进步，工业机器人得以实现。
在过去几十年里，工业机器人经历了技术的飞速进步与不断演化。
从最初的单臂、单关节机器人到如今的多臂、多关节、多功能机器人，工业机器人的性能和应用领域得到了极大的拓展。
二、工业机器人的基本构成1. 机械结构：工业机器人的机械结构通常是由机械臂、末端执行器、关节和驱动系统等组成。
机械臂是机器人的核心部分，它类似于人的手臂，能够灵活地进行运动。
末端执行器是机器人的“手”，用于完成各种任务。
关节和驱动系统则用于控制机械臂和末端执行器的运动。
2. 传感器系统：工业机器人配备了各种传感器，以获取外部环境的信息。
常见的传感器包括视觉传感器、力传感器、位置传感器和温度传感器等。
这些传感器能够帮助机器人感知并适应不同的工作环境，从而提高工作的精度和准确性。
3. 控制系统：工业机器人的控制系统是机器人的“大脑”，负责对机器人进行精确的控制和操作。
控制系统由计算机、控制器和编程软件组成。
程序员通过编写指令来控制机器人的动作，使其按照预定路径和工艺进行工作。
三、工业机器人的应用领域工业机器人在各个行业中得到广泛应用。
以下列举几个常见的领域：1. 制造业：工业机器人在制造业中扮演着重要的角色。
它们能够进行装配、焊接、喷涂、搬运等工作，大大提高了生产效率和品质稳定性。
2. 汽车工业：汽车制造业是工业机器人应用最广泛的领域之一。
工业机器人
1. 简述工业机器人的定义
答：工业机器人是一种具有自动控制的操作和移动功能，能完成各种作业的可编程操作机。
2. 简述工业机器人的主要应用场合。
这些场合有什么特点？
答：1) 恶劣工作环境及危险工作：
2) 特殊作业场合和极限作业
3）自动化生产领域
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3大部分6个子系统组成。
3大部分是机械部分、传感部分和控制部分。
6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
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
提供了主要运动自由度的最大稳定速度
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。
5. 工业机器人按坐标形式分为哪几类? 各有什么特点？
答：直角坐标型:机器人在x、y、z轴上的运动是独立的, 运动方程可独立处理, 且方程是线性的, 因此很容易通过计算机控制实现; 它可以两端支撑, 对于给定的结构长度, 刚性最大; 它的精度和位置分辨率不随工作场合而变化, 容易达到高精度
圆柱坐标型:
球坐标型、关节坐标型和平面关节型。
6. 什么是SCARA机器人? 应用上有何特点？
答：。
工业机器人定义
7.吸附式分为气吸附和磁吸附;气吸附利用吸盘鱼大气压之间压差工作，分为:真空吸盘吸附、气流负压气吸附、挤压排气负气压吸附等
8.磁吸附:分为电磁吸盘、永磁吸盘、电永磁吸盘
9.电磁吸盘:在内部激磁线圈通直流电产生磁力，吸附导磁性工件
10.永磁吸盘:利用磁力线通路的连续性及磁场叠加性工作，通过磁系之间的相互运动控制工作磁极面上的磁场强度，进而实现工件的吸附和释放动作
4.工业机器人应用:机器人搬运、码垛、焊接、涂装、装配
第二章
1.三大核心零部件:伺服电动机、减速器、控制系统
2.第一代工业机器人组成:操作机、控制器、示教器:第二、三代还包括:感知系统、分析决策系统，分别由传感器及软件实现
*3.操作机(机器人本体):是工业机器人的机械主体，用来完成各种作业的执行机构。主要由:机械臂、驱动装置、传动单元、内部传感器等组成
11.电永磁吸附:利用永磁磁铁产生磁力，利用激磁线圈对吸力大小进行控制，达到“开、关”作用12.常见手爪前端6表5-4
13.搬运机器人工作站采用:L型、环型、“品”字、“一”字等布局
第六章
1.码垛机器人的末端执行器是夹持物品移动的一种装置，常见形式:吸附式、夹板式、抓取式、组合式2.夹板式:常见的夹板式有单板式和双板式。主要用于整箱或规则盒码垛，需要单独机构控制，工作状态下爪钩与侧板成90度，起到承托物件防止脱落作用。
8.手动操纵工业机器人:是通过手动操控示教器上的机器人运动轴按键，将机器人在某一或某几个坐标系下移动到某个位置的方法。一般采用点动、连续移动实现;点动:主要用在离目标较近场合;连续移动:用在离目标较远场合
第四章
*1.示教基本工作原理:示教---再现;示教:也称导引，由操作者直接或间接导引机器人，一步步按实际作业要求告知机器人应该完成的动作和作业的具体内容，机器人在引导过程中以程序的形式将其记忆下来，并存储在机器人控制装置内;再现:是通过存储内容的回放，使机器人能在一定精度范围之内按照程序展现所示教的动作和赋予的作业内容
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
工业机器人发展现状与趋势
摘要
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。
自从1962年美国研制出世界上第一台工业机器人以来，机器人技术及其产品发展很快，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产量，而且对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以及降低生产成本，有着十分重要的意义。
和计算机、网络技术一样，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。
关键词：工业机器人；自动化；发展趋势
第1章工业机器人技术现状及国内外发展的趋势
工业机器人是最典型的机电一体化数字化装备，技术附加值很高，应用范围很广，作为先进制造业的支撑技术和信息化社会的新兴产业，将对未来生产和社会发展起着越来越重要的作用。
国外专家预测，机器人产业是继汽车、计算机之后出现的一种新的大型高技术产业。
据联合国欧洲经济委员会(UNECE)和国际机器人联合会(IFR)的统计，世界机器人市场前景看好，从20世纪下半叶起，世界机器人产业一直保持着稳步增长的良好势头。
进入20世纪90年代，机器人产品发展速度加快，年增长率平均在10％左右。
2004年增长率达到创记录的20％。
其中，亚洲机器人
增长幅度最为突出，高达43%，如图1所示。
第2章工业机器人的应用领域日渐广泛经过四十多年的发展，工业机器人已在越来越多的领域得到了应用。
在制造业中，尤其是在汽车产业中，工业机器人得到了广泛的应用。
如在毛坯制造(冲压、压铸、锻造等)、机械加工、焊接、热处理、表面涂覆、上下料、装配、检测及仓库堆垛等作业中，机器人都已逐步取代了人工作业。
随着工业机器人向更深更广方向的发展以及机器人智能化水平的提高，机器人的应用范周还在不断地扩大，已从汽车制造业推广到其他制造业，进而推广到诸如采矿机器人、建筑业机器人以及水电系统维护维修机器人等各种非制造行业。
此外，在国防军事、医疗卫生、生活服务等领域机器人的应用也越来越多，如无人侦察机(飞行器)、警备机器人、医疗机器人、家政服务机器人等均有应用实例。
机器人正在为提高人类的生活质量发挥着重要的作用。
第3章国内外主要的工业机器人生产厂商在国外，工业机器人技术日趋成熟，已经成为一种标准设备被工业界广泛应用。
从而，相继形成了一批具有影响力的、著名的工业机器人公司，它们包括：瑞典的abb Robotics，日本的fanuc，德国的kuka，美国的Adept Technology、American Robot、Emerson Industrial Automation、S-T Robotics，意大利comau，英国的
AutoTech Robotics，加拿大的Jcd International Robotics，这些公司已经成为其所在地区的支柱性产业。
在国内，工业机器人产业刚刚起步，但增长的势头非常强劲。
如中国科学院沈阳自动化所投资组建的新松机器人公司，年利润增长在40%左右。
第4章工业机器人的发展趋势
工业机器人在许多生产领域的使用实践证明，它在提高生产自动化水平，提高劳动生产率和产品质量以及经济效益，改善工人劳动条件等方面，有着令世人瞩目的作用，引起了世界各国和社会各层人士的广泛关注。
在新的世纪，机器人工业必将得到更加快速的发展和更加广泛的应用。
4.1 工业机器人的技术发展趋势
从近几年世界机器人推出的产品来看，工业机器人技术正在向智能化、模块化和系统化的方向发展，其发展趋势主要为：结构的模块化和可重构化；控制技术的开放化、PC化和网络化；伺服驱动技术的数字化和分散化；多传感器融合技术的实用化；工作环境设计的优化和作业的柔性化以及系统的网络化和智能化等方面。
4.2 工业机器人的产业发展趋势
据UNECE/IFR预测，至2007年，全球新安装装机器人的数量将从2003年的81800套增至2007年的106000套，年平均增长7%。
其中，日本2003-2007年工业机器人的销售将从2003年的31600增长至2007年的41000套；欧洲2003-2007年工业机器人将从2003年的27100套增长至2007年的34000套；北美2003-2007年工业机器人市场每年平均增长5.8%，至2007年将增长到16000套。
第5章机器人发展的希望与困难机器人技术是高技术的重要组成部分，其产业化的进程在我国刚刚起步，虽然取得了一定的成绩，但仍然存在很多困难和不足，因此更需要多方面的关心和支持。
国家政策支持，是加速高新技术产业化的重要前提。
根据我国政府有关部门应组织力量进行充分地调查研究，在此基础上，制定切实可行的推广、应用机器人和促进机器人研究开发的倾斜政策。
如在税收、投资和贷款方面对机器人产业实行扶持政策。
日本政府通过制定政策，采取一系列措施鼓励企业应用机器人，为日本机器人在国内开拓市场的经验值得我们借鉴。
另外，对机器人用户，可以考虑给予一定的资金补贴，以鼓励购买．为了避免危险恶劣的工作环境导致的工伤事故和职业病，保护工人的身心安全，对一些特殊工种，如喷涂，铸造等通过劳动法强制采用工业机器人来代替．这样可以大大增加工业机器人的需求数量。
我国的机器人产业化必须由市场来拉动。
机器人作为高技术，它的发展与社会的生产、经济状况密切相关。
机器人的研制、开发只有从技术上实现可能性大为原则选择机器人优先应用的领域，并以此为突破口，向其他领域渗透、扩散至为重要。
我国机器的应用人要顺利走上市场，实现产业化，还是需要各方面的共同努力。