工业机器人绪论汇总.
第1章 工业机器人概论PPT课件
控制系统
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第1章 工业机器人概论
工业机器人技术基础
■工业机器人示教器
示教器是人机交互的一个接口，也称示教盒或示教编程器，主要由液晶屏和可供 触摸的操作按键组成。操作时由控制者手持设备，通过按键将需要控制的全部信 息通过与控制器连接的电缆送入控制柜中的存储器中，实现对机器人的控制。示 教器是机器人控制系统的重要组成部分，操作者可以通过示教器进行手动示教， 控制机器人到达不同位姿，并记录各个位姿点坐标，也可以利用机器人语言进行 在线编程，实现程序回放，让机器人按编写好的程序完成轨迹运动。
随着工业机器人的应用越来越广泛，我国也在积极推动我国机器人产业的发展。
尤其是进入“十三.五”以来，国家出台的《机器人产业发展规划（2016-2020）》对机
器人产业进行了全面规划，要求行业、企业搞好系列化、通用化、模块化设计，积极
推进工业机器人产业化进程。
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第1章 工业机器人概论
工业机器人技术基础
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第1章 工业机器人概论
工业机器人技术基础
1.1 工业机器人定义及其发展 工业机器人定义 定义虽不同，但有一定的共性： 工业机器人是由仿生机械结构，电机、减速机和控制系统组成的，用于从 事工业生产，能够自动执行工作指令的机械装置。它可以接受人类指挥， 也可以按照预先编排的程序运行，现代工业机器人还可以根据人工智能技 术制定的原则和纲领行动。 一般情况下，工业机器人应该具有四个特征： 1. 特定的机械结构； 2. 从事各种工作的通用性能； 3. 具有感知、学习、计算、决策等不同程度的智能； 4. 相对独立性。
量22.5万台，亚洲的销量占到2/3，中国市场的机器人销量近45500台，增长35%。到目
前为止，全球的主要机器人市场集中在亚洲、澳洲、欧洲、北美，其累计安装量已超
自学工业机器人知识点总结
自学工业机器人知识点总结一、应用领域1. 制造业：工业机器人在制造业中有着广泛的应用。
在汽车制造、电子产品制造、航空航天制造等行业中，工业机器人被用于各种装配、焊接、喷涂、搬运等工作。
2. 医疗行业：工业机器人还被用于医疗行业中，如手术机器人可以进行微创手术，精确操作。
3. 农业：在农业领域中，工业机器人可以应用于农田灌溉、播种、收割等作业。
4. 建筑业：工业机器人在建筑行业中也有应用，如大型机器人臂可以用于建筑物的施工。
5. 其他行业：此外，工业机器人还有应用于食品加工、包装行业等领域。
二、工业机器人的分类1. 按工作方式划分：- 固定式工业机器人- 移动式工业机器人- 可变式工业机器人2. 按结构划分：- 关节式工业机器人- 直线式工业机器人- 并联式工业机器人- 混合式工业机器人3. 按动力来源划分：- 电动工业机器人- 液压式工业机器人- 气动工业机器人4. 按使用环境划分：- 有害环境中使用的工业机器人- 超洁净环境中使用的工业机器人- 无人操作环境中使用的工业机器人三、工业机器人的主要构成部分1. 机械结构机械结构是工业机器人的主体部分，包括基座、关节、执行器、末端执行器等，用于支撑和实现机器人的运动。
2. 控制系统控制系统是工业机器人的大脑，包括控制器、传感器、编码器等，用于控制机器人的运动和动作。
3. 电气系统电气系统包括电动机、传动装置、电缆等，用于提供机器人的动力和能量。
4. 软件系统软件系统包括机器人的编程软件、仿真软件等，用于实现机器人的编程和仿真。
四、工业机器人的工作原理工业机器人的工作原理可以概括为接收控制指令、进行动作执行、实现精确位置控制和多轴协同运动，具体包括以下几个方面：1. 传感器采集环境信息工业机器人通过传感器采集环境信息，如视觉传感器、力传感器等，用于感知周围环境和工作对象的位置、形状、力度等信息。
2. 控制系统实现动作规划控制系统根据采集到的环境信息和控制指令，对机器人的动作进行规划，包括路径规划、速度控制、动作协调等。
(完整)工业机器人技术及应用(教案)1-绪论
第一章绪论1.1 什么是工业机器人1。
2 为何发展工业机器人1。
3 工业机器人发展概况1.3.1 工业机器人的诞生1。
3。
2 工业机器人的发展1.4 工业机器人的分类及应用1。
4。
1 工业机器人的分类1.4。
2 工业机器人的应用学习目标＊掌握工业机器人的定义*了解工业机器人的发展事由和历程*熟悉工业机器人的常见分类及其行业应用导入案例富士康“百万机器人”上岗折射中国制造业升级2011 年，富士康 CEO 郭台铭表示，希望到 2012 年底装配 30 万台机器人，到 2014 年装配100 万台,要在 5 到 10 年数年内通过自动化消除简单重复性的工序。
机器人的投产使用，可将目前的人力资源转移到具备更高附加值的岗位上，这也符合将我国“人口红利”转为“人才红利"的大目标.这一工业机器人的井喷潮涌，何时会蔓延到“中国制造”的每一个工厂、每一条生产线、每一个工序、每一个工位上，将为“中国制造”的转型提“智”做出何等贡献？我们对此充满期待。
课堂认知1。
1 什么是工业机器人机器人涉及到人的概念,成为一个难以回答的哲学问题。
美国:一种用于移动各种材料、零件、工具或专用装置的，通过程序动作来执行种种任务的,并具有编程能力的多功能操作机。
日本：一种带有存储器件和末端操作器的通用机械，它能够通过自动化的动作替代人类劳动。
中国: 一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或者生物相似的智能能力,如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器。
ISO一种能自动控制，可重复编程，多功能、多自由度的操作机，能搬运材料、工件或操持工具来完成各种作业。
广义地说:工业机器人是一种在计算机控制下的可编程的自动机器。
它具有四个基本特征：①特定的机械机构②通用性③不同程度的智能④独立性1.2 为何发展机器人让机器人替人类干那些人不愿干、干不了、干不好的工作。
ABB 给出十大投资机器人的理由：第一，降低运营成本;第二，提升产品质量与一致性；第三，改善员工的工作环境;第四，扩大产能；第五，增强生产的柔性；第六，减少原料浪费，提高成品率;第七，满足安全法规，改善生产安全条件；第八，减少人员流动，缓解招聘技术工人的压力；第九，降低投资成本,提高生产效率；最后一点，节约宝贵的生产空间。
工业机器人论文
工业器人课程论文了解工业机器人班级: 1050111学号: 41姓名: 王亚斌成绩: ＿＿＿＿1.什么是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。
戴沃尔提出的工业机器人有以下特点:将数控机床的伺服轴与遥控操纵器的连杆机构联接在一起，预先设定的机械手动作经编程输入后，系统就可以离开人的辅助而独立运行。
这种机器人还可以接受示教而完成各种简单的重复动作，示教过程中，机械手可依次通过工作任务的各个位置，这些位置序列全部记录在存储器内，任务的执行过程中，机器人的各个关节在伺服驱动下依次再现上述位置，故这种机器人的主要技术功能被称为“可编程”和“示教再现”。
1962年美国推出的一些工业机器人的控制方式与数控机床大致相似，但外形主要由类似人的手和臂组成。
后来，出现了具有视觉传感器的、能识别与定位的工业机器人系统。
当今工业机器人技术正逐渐向着具有行走能力、具有多种感觉能力、具有较强的对作业环境的自适应能力的方面发展。
目前，对全球机器人技术的发展最有影响的国家应该是美国和日本。
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。
2.工业机器人的应用随着高新技术的发展，各种类型的军用机器人已经大量涌现，一些技术发达的国家相继研制了智能程度高、动作灵活、应用广泛的军用机器人。
目前军用机器人主要是作为作战武器和保障武器使用。
在恶劣的环境下，机器人的承受能力大大超过载人系统，并且能完成许多载人系统无法完成的工作，如运输机器人可以在核化条件下工作，也可以在炮火下及时进行战场救护。
在地面上，机器人为联合国维和部队排除爆炸物、扫除地雷；在波黑战场上，无人机大显身手；在海洋中，机器人帮助人清除水雷、探索海底秘密；在宇宙空间，机器人成了火星考察的明星。
01第一章 KUKA机器人绪论
后来居上，并在工业生产的应用上及机器人制造业上很快超过了美国，产品在国际市场上形成了较强的竞争力。
进入20世纪80年代之后，美国才感到形势紧迫，政府和企业界才开始真正重视机器人。制定和采取了相应 的政策和措施，一方面鼓励工业界发展和应用机器人，另一方面制订计划、提高投资，增加机器人的研究经费， 把机器人看成美国再次工业化的特征，使美国的机器人迅速发展。80年代中后期，随着各大厂家应用机器人的
1.1 工业机器人的应用、发展和分类
（1）直角坐标系
-- 产品分类与应用
直角坐标系机器人模型
直角坐标系机器人实体
直角坐标机器人 具有空间上相互垂直的多个直线移动轴，通过直角坐标方向的3个独立自由度确定其手部 的空间位置，其动作空间为一长方体。
1.1 工业机器人的应用、发展和分类
（2）柱面坐标系
-- 产品分类与应用
1.1 工业机器人的应用、发展和分类
2 、按机器人的机构特征划分 工业机器人的结构形式
-- 产品分类与应用
按机器人结构坐标系特点方式 1）直角坐标型机器人
工业机器人的结构形式
直角轴线的移动来实现机器人 手部空间位置的改变。 2）圆柱坐标型机器人 通过两个移动和一个转动实现位置的改变。 3）极坐标型机器人 运动由一个直线运动和两个转动组成。 4）关节型机器人 运动由前后的俯仰及立柱的回转组成。
机器人工程专业导论 第一章 绪论
1.1本书目的与意义
1．帮助机器人工程专业的学生了解所学专业 刚刚进入大学校园的学生迫切地想要知道自己所学的专业是做什么的、需要学 些什么。这些问题看似肤浅，却影响着新生对本专业的兴趣。 通过本书的学习，不但可以帮助学生了解自己所学的专业，还能给学生留下深 刻的印象。当学生对专业性质有了足够的了解后，会更加明确自己的学习目标， 学习动力和积极性会更加充足。
1.2 机器人工程专业发展历史与 现状
近几年，机器人或机器人工程本科专业是国外大学（主要是美国）建设的 新专业，特点是依托不同的学科，发挥各自学科特点和优势并强化在机器 人工程专门领域的学科地位。
美国WPI依托计算机（Computer Science，CS）、电子与计算机工程（Electronic and Computer Engineering，ECE）、机械工程（Mechanical Engineering，ME） 等多学科，
1.2.2国内专业发展历史与现状
根据教育部有关公告，2014年以前全国有9所职业院校招收机器人工 程专业学生，120多所职业院校开设了与机器人相关的专业方向。
2015年，东南大学依托原自动化专业在机器人控制工程领域的学科优 势，并适应近年来机器人工程人才培养的特殊需求，向教育部申请备 案了机器人工程本科专业（Robotics Engineering）并获得批准，自此 机器人工程成为教育部备案专业，专业代码为080803T，为工学自动 化类，授予工学学士学位，修业年限为4年。
《工业机器人》第一章 概述
1998年丹麦乐高公司推出机器人 （Mind-storms）套件，让机器人制造变 得跟搭积木一样，相对简单又能任意拼 装，使机器人开始走入个人世界。
三、 工业机器人的发展过程
工业机器人的发展过程可分为三个阶段：
①
②
③
第一代机器人 ----示教再现机器人 第二代机器人 ----带感觉的机器人 第三代机器人 ----智能机器人
工业机器人的由来
1886年法国作家利尔亚当在他的小说《未来夏娃》
中将外表像人的机器起名为android，它由四部分组成：
1：生命系统（平衡、步行、发声、身体摆动、感觉 、表情、调节运动等）； 2：造型解质（关节能自由运动的金属覆盖体，一种 盔甲）；
3：人造肌肉（在上述盔甲上有肉体、静脉、性别等
身体的各种形态）；
电力驱动
这种驱动是目前在工业机器人中用的 最多的一种。早期多采用步进电动机(SM) 驱动，后来发展了直流伺服电动机(DC)， 现在交流伺服电动机(AC)驱动也开始广泛 应用。上述驱动单元有的直接驱动机构运 动．有的通过谐波减速器装置来减速，结 构简单紧凑。
液压驱动
液压传动机器人有很大的抓取能力， 抓取力可高达上百公斤力，液压力可达 7MPa，液压传动平稳，动作灵敏，但对密 封性要求高，不宜在高或低温现场工作， 需配备一套液压系统。
与已定义的外部环境交流Leabharlann 与硬件环境的交互
与未定义的外部 环境的交流
与外部设备的通信 工作域中的障碍 自由空间的描述 操作对象物的描述 与生产单元监控计算机所提 供的管理信息系统的通信
从外部环境中感知、
与软件环境的交互
学习、判断和推理， 实现环境预测，产生 新的适应指令，并根 据客观环境规划自己 的行动。
《工业机器人技术基础》课程教学大纲
《工业机器人技术基础》课程教学大纲一、课程地位与作用工业机器人技术是近年来新技术发展的重要领域之一，是以微电子技术为主导的多种新兴技术与机械技术交叉、融合而成的一种综合性的高新技术。
这一技术在工业、农业、国防、医疗卫生、办公自动化及生活服务等众多领域有着越来越多的应用。
工业机器人在提高产品质量、加快产品更新、提高生产效率、促进制造业的柔性化、增强企业和国家的竞争力等诸方面具有举足轻重的地位。
本课程是以工业机器人概述、基本组成及技术参数、本体与控制器连接、末端操作器、工业机器人的环境感觉技术、编程语言介绍、工业机器人系统集成项目流程等为研究对象的一门专业基础课。
二、教学目标学生通过对本课程的学习，熟知工业机器人使用及搬运安全事项；了解工业机器人常见国际品牌与国内品牌；掌握工业机器人的三大组成部分和六个子系统；工业机器人的主要技术参数和常用软件，工业机器人末端操作器种类与应用等，让学生对工业机器人的定义、发展历史及前景、运用领域、基本组成、主要技术参数有一个初步的认识，为后面的专业核心课程打下理论基础，培养学生的学习兴趣，建立长期的学习计划。
同时树立示教器、专用设备、教具使用的安全意识及保养意识，使学生初步具备分析和解决基础技术问题的能力。
三、课程教学内容与方法设计第一章绪论【教学目标】1.掌握工业机器人行业典型应用、市场前景；2.熟知工业机器人品牌认识及行业应用前景；3.熟知使用机器人安全注意事项以及机器人的分类。
【重点难点】1.工业机器人的应用环境；2.工业机器人的使用安全；【教学内容】1.机器人的分类；2.工业机器人的应用环境，工业机器人的历史发展；3.工业机器人家族介绍；4.工业机器人应用安全注意事项。
【教学方法与设计】1.本章主要采用哪些教学方法？通过实际工程案例的讲解来引导知识点的学习和应用。
通过讲授和多媒体教学的方式,并结合板书进行教学，在讲解过程中注重与学生互动。
2.如何组织教学？运用哪些教学手段？在课堂中针对重难点内容不仅要通过多媒体展示，还要进行关键词组的板书。
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★第一代：“示教再现”机器人：即由人“教”机器人的运动轨迹、停留点位、
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三、工业机器人的性能指标
1、自由度 自由度是表示机器人灵活程度的尺度，意味着独立的单独运动 的个数。
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三维空间的无约束物体，可以做平行于X、Y、Z的平移运动，还
可以围绕各坐标轴作旋转运动，所以与位臵有关的有三个自由度， 与姿态有关的也有三个自由度，共六个自由度。也就是说，要任 意操纵空间某物体的位姿，至少需要六个自由度。 (1) 常用的工业机器人的自由度不超过6个，6个以上自由度的机 器人没有唯一解。超出6个自由度以外的自由度称为机器人的冗 余自由度。
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现代机器人的发展历史
二战期间（1938-1945）
由于核工业和军事工业的发展，研制了 “遥控操纵器”主要用于放射性材 料的生产和处理过程。 1947年，对这种较简单的机械装臵进行了改进，采用电动伺服方式，使其 从动部分能跟随主动部分运动，称为“主从机械手”。
1949-1953 美国麻省理工学院开始研制数控铣床
随着先进飞机制造的需要，美国麻省理工学院辐射实验室开始研制数控铣 床。 1953年研制成功能按照模型轨迹做切削动作的多轴数控铣床。
1954年 “可编程示教再现”机器人
美国人George C. Devol设计制作了世界上第一台机器人实验装臵，并发表 了题为《适用于重复作业的通用性工业机器人》的文章。
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80年代 开始进入智能机器人研究阶段
80年代，不同结构、不同控制方法和不同用途的工业机器人在工业发达国 家真正进入了实用化的普及阶段。
随着传感技术和智能技术的发展，开始进入智能机器人研究阶段。 机器人视觉、触觉、力觉、接近觉等项研究和应用，大大提高了机器人的 适应能力，扩大了机器人的应用范围，促进了机器人的智能化进程。
(2) 机器人的末端执行器不计入计算范围； (3) 关节有时是一个受限的自由度，这时计做0.5个自由度；
(4) 大多工业机器人的自由度均小于6。
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2、重复精度（变化性） 是指如果动作重复多次，机器人到达同样位臵的精确程度。 3、运动范围 是指机器人在其工作区域内可以达到的最大距离。 4、精度（正确性） 是指机器人到达指定点的精确程度，它与驱动器的分辨率以及 反馈装臵有关。 5、负荷能力 是指机器人在满足其它性能要求的情况下，能够承载的负荷重 量。
2014年02月
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“机器人”名称的由来：
1920年，捷克作家在剧本中塑造了一个具有人的 外表、特征和功能，并且愿意为人服务的机器奴 仆“Robota”。
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一、机器人的发展历史
古代“机器人”——现代机器人的雏形 人类对机器人的幻想与追求已有3000多年的历史 1、西周时期，能工巧匠偃师研制出的歌舞艺人，是我国最早记载的机器人。 2、春秋后期，据《墨经》记载，鲁班造过一只木鸟，能在空中飞行“三日不 下” 。 3、公元前2世纪，古希腊人发明了最原始的机器人──太罗斯，它是以水、空气 和蒸汽压力为动力的会动的青铜雕像，它可以自己开门，还可以借助蒸汽唱歌。
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二、机器人发展的进程
机器人的发展大概经历了“三代”
停留时间等等，然后机器人依照人教给的行为重复以上的运动，即所谓的 “再现”。比如喷漆机器人。 ★第二代：带有一定的能对环境感知的装臵，通过反馈控制，使得机器人能在 一定程度上适应变化的环境。比如焊接机器人，以及在其上应用的焊缝跟踪 技术。 ★第三代：机器人具有发现问题，并能自主地解决问题的能力，亦即具有一定 的智能。比如日本出现的高科技机器人，具有比较完备传感、推理以及判断 决策的功能。
经历了40多年的发展，机器人技术逐步形成了一门新的综合性学 科 — 机器人学（Robotics）
它包括有基础研究和应用研究两个方面
主要研究内容有： (1) 机械手设计； (2) 机器人运动学、动力学和控制；
(3) 轨迹设计和路径规划；
(5) 机器人视觉；
(4) 传感器；
(6) 机器人控制方式。
4、1800年前的汉代，大科学家张衡不仅发明了地动仪，而且发明了计里鼓车，
计里鼓车每行一里，车上木人击鼓一下，每行十里击钟一下。
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1 、后汉三国时期，蜀国丞相诸葛亮成功地创造出了“木牛流 马”，并用其在崎岖的山路中运送军粮，支援前方战争。
2、1662年，日本的竹田近江利用钟表技术发明了自动机器玩偶， 并在大阪演出。11五、机器人的工作原理
1、“示教再现”方式：即通过人教机械手如何动作，控制器将示教过程记忆下来，然后 机器人就按照记忆周而复始地重复示教动作，如喷涂机器人。
2、“可编程控制”方式：工作人员事先根据机器人的工作任务和运动轨迹编制控制程序， 然后将控制程序输入给机器人的控制器，起动控制程序，机器人就按照程序所规定的 动作一步一步地去完成，如果任务变更，只要修改或重新编写控制程序，非常灵活方 便。大多数工业机器人都是按照前两种方式工作的。
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60年代 机器人产品正式问世，机器人技术开始形成
1960 年美国“联合控制公司”根据 Devol的专利技术，研制出第一台真正 意 义 上 的 工 业 机 器 人 ， 并 成 立 了 Unimation 公 司 ， 开 始 定 型 生 产 名 为 Unimate的工业机器人。 两年后，美国“机床与铸造公司”也生产了另一种可编程工业机器人 Versatran。
70年代 机器人技术发展成为专门学科
机器人产业得到蓬勃发展，机器人技术发展成为专门学科，称之为机器人 学（Robotics）。
机器人的应用领域进一步扩大，不同的应用场所，导致了各种坐标系统、 各种结构的机器人相继出现，大规模集成电路和计算机技术飞跃发展使机 器人的控制性能大大提高，成本不断下降。
3、1738年，法国天才技师杰克 · 戴· 瓦克逊发明了一只机器鸭， 它会嘎嘎叫，会游泳和喝水。
4 、 1773 年，著名的瑞士钟表匠杰克 · 道罗斯和他的儿子利 · 路 易· 道罗斯制造出自动书写玩偶、自动演奏玩偶等，在欧洲风 靡一时。 5 、 1927 年，美国西屋公司工程师温兹利制造了第一个机器人 “电报箱”，并在纽约举行的世界博览会上展出，它是一个 电动机器人，装有无线电发报机，可以回答一些问题，但该 机器人不能走动。