工业机器人核心技术全解析

无论是德国率先提出的“工业4.0”概念，美国推行的“先进制造伙伴关系(AMP)”计划，还是日本正在实施的“智慧制造系统(IMS)”和中国工信部通过的“中国制造2025规划”，这些都指向同一个目标，那就是希望通过先进的IT与自动化技术来促进制造业的革新，以实现“智能化”，提升效率，降低成本。而要实现这个目标工业机器人是不可或缺的一环。

以前，工业机器人应用最为广泛的是汽车制造业；现在，工业机器人制造企业正努力向其他领域拓展。工业机器人制造企业也如雨后春笋般不断涌现，据统计仅去年中国国内差不多增加了200多加工业机器人制造厂商。对于工业机器人的市场前景，业界都是一致看好，普遍认为未来5~10年将会迎来工业机器人的一个爆发期。不过，要想在这一波浪潮中得益的话也并不容易。因为工业机器人涉及的系统相当复杂，仅核心零部件就包括了机械系统、控制器、伺服器和减速器等等。本刊就工业机器人的关键技术问题采访了一些半导体厂商，详细介绍了工业机器人当中的一些电子核心零部件。

控制器平台之争

在Altera公司亚太区工业业务部市场开发首席经理江允贵看来，有三个趋势在推动着工业自动化市场的蓬勃发展。一是，提升能源效率，降低能源成本；二是提升生产效率，这包括功能安全、生产线的稳定安全、保护操作人员的安全、以及机器损坏的降低和更长的生命周期和可靠度；三是所谓的智能工厂。而只有前面两个因素达到后，才有可能实现智能工厂。他认为工业机器人是自动化里的很关键一部分。

江允贵拿智能工厂举例，他说现在一个典型的的智能工厂，从企业到工厂，以及工厂内如都是以工业以太网相连接的，他认为用工业以太网取代传统的以太网，主要是因为工业以太网的实时性更好。工业以太网可以连接主站和从站，连接主站中的PLC、PAC/运动控制器和HMI，和从站中的伺服器、I/O模块等等。

他进一步指出，其实工业机器人就是由这些关键零组件组合而成。由这些主站和从站可以组合成一个工业机器人，也可以做成一个CNC，CNC也是工厂自动化的一个关键。

虽然工业机器人可以看成是由上面的零组件组合而成，但具体到工业机器人里面的话也会有所不同。工业机器人的主要结构有机器人的控制器和伺服器。目前来说工业机器人有两轴、3轴的、最高也有7轴的。不过常用的是3~6轴的SCARA或Delta机械手臂。

由于中国是生产制造大国，由于缺工，智能手机和汽车制造商的需求，工业机器人市场增长非常迅速。江允贵表示，对于工业机器人的主控平台来说，一般都是以基于PC的X86的工控机为主，特别是在欧美工业机器人市场。一般在这样的X86平台上，FPGA是作为辅助存在的，主要充当加速的功能。在一个X86工控机主控平台上经常会出现多张PCI-E或PCI卡来实现多轴控制功能。不过这样的主控平台一般用于比较高端的工业机器人当中，因为它性能高，成本也高。

还有一种主控平台是用多核心的高端DSP为核心设计的，不过不是很常见的。

另外还有嵌入式主控平台。江允贵表示，目前Altera正在关注这部分的市场。他们希望可以使用单芯片就能实现工业机器人的控制，而不需要昂贵的X86平台再加上FPGA来做机器人的控制。

工业机器人的发展史

郑州领航机器人有限公司工业机器人发展史工业机器人最早产生于美国，从发展上来看，大至可以分为三代：第一代机器人，也称作示教再现型机器人，它是通过一个计算机，来控制一个多自由度的机械。它通过示教存储程序和信息，工作时再将信息重现，并发出指令，这样机器人就可以重复示教时的结果，再现出示教时的动作。例如：汽车的点焊机器人，只要把点焊的过程示教完以后，它总是重复这样一种工作，它对于外界的环境没有感知，这个操作力的大小，这个工件存在不存在，焊的好与坏，它并不知道。因此，示教再现型机器人也就存在着很多的缺陷。为解决上述问题，在 20 世纪 70 年代后期，人们开始第二代机器人的研究。第二代机器人，也称作带感觉的机器人，这种带感觉的机器人是模拟人某种功能的感觉，比如说力觉、触觉、滑觉、视觉、听觉和人进行相类比。有了各种各样的感觉，那么在机器人进行实际工作时，它可以通过感觉功能去感知环境与自身的状况，也形成了机器人本身与环境的协调。尤其是 20 世纪 60 年代末，传感器技术得到了飞速的发展与成熟，这就为带感觉机器人发展和应用带来了契机。在此基础上，第二代机器人的发展与成熟也为第三代机器人的发展打下了基础。第三代机器人，也是我们机器人学中所追求的一个理想的最高级阶段，叫智能机器人。从理论上来说，智能机器人是一种带有思维能

力的机器人，能根据给定的任务去自主的设定完成工作的流程，并不需要人在实现其过程中进行干预。由于受到技术和其它方面的约束，智能机器人目前的发展还是相对的，只是局部的符合这种智能的概念和含义，真正完整意义的这种智能机器人实际上并不存在。在工业机器人的发展过程中有以下一些里程碑，它们在机器人的发展史上具有重大的意义： 1959 年德沃尔与美国发明家约瑟夫.英格伯格联手制造出第一台工业机器人。随后，成立了世界上第一家机器人制造工厂—Unimation 公司。 1962 年美国 AMF 公司生产出“VERSTRAN”(万能搬运 )，与unimation 公司生产的 Unimate 一样成为真正商业化的工业机器人，并出口到世界各国，掀起了全世界对机器人的研究热潮。 1962 一 1963 年传感器的应用提高了机器人的可操作性。人们试着在机器上安装各种各样的传感器，包括 1961 年恩斯特采用的触觉传感器，托莫维奇和博尼 1962 年在世界上最早的“灵巧手”上用到了压力传感器，而麦卡锡 1963 年则开始在机器人中加入视觉传感系统，并在 1965 年帮助 MIT 推出了世界上第一个带有视觉传感器，能识别并定位积木的机器人系统。 1965 年约翰.霍普金斯大学应用物理实验室研制出 Beast 机器人。 Beast 已经能通过声纳系统、光电管等装置，根据环境校正自己的位置。20 世纪 60 年代中期开始，美国麻省理工学院、斯坦福大学、英国爱丁堡大学等陆续成立了机器人实验室。美国兴起研究第

工业机器人介绍及分析三篇

工业机器人介绍及分析三篇篇一：工业机器人分析目录 CONTENTS 第一篇：智能制造顶层设计正在制定工业机器人产业获利 ------- 1 第二篇：中国工业机器人的销售量以40%左右的速度增长-------- 3 第三篇：“机器换人”政策逐步落地工业机器人市场爆发 ------- 4 第四篇：20XX年我国工业机器人销量猛增54% ----------------- 5 第五篇：机器换人时代来袭工业机器人现状与前景分析 --------- 6 第六篇：机器人再获政策红利工业机器人产业前景可期 --------- 8 第七篇：机器人产业十三五规划将出服务/工业机器人同迎利好 -- 9 第八篇：中国制造2025再获力挺工业机器人发展分析 --------- 10 第九篇：工业机器人行业现状分析引领智能制造时代 ---------- 12 第十篇：20XX-2020年中国工业机器人行业年销售量预测数据--- 13 第十一篇：机器人将成富士康支柱业务工业机器人发展态势趋好14 第十二篇：大族激光募重金发力机器人工业机器人产业前景窥探15 第十三篇：“智”造中国工业机器人三大黄金市场分析 -------- 17 第十四篇：昆山富士康两年裁员5万人工业机器人产业兴起在即18 第十五篇：东莞无人工厂探秘：工业机器人前景分析 ---------- 19

第十六篇：工业机器人市场空间大传感器发展现状分析 -------- 20 第十七篇：20XX年我国工业机器人产业将破万亿-------------- 21 第十八篇：工业4.0概念凶猛引中兴入局工业机器人发展分析 -- 22 本文所有数据出自于《20XX-2020年中国工业机器人行业产销需求预测与转型升级分析报告》第一篇：智能制造顶层设计正在制定工业机器人产业获利近日，工信部部长苗圩对媒体透露，工信部正在加强智能制造顶层设计，研究制定智能制造发展战略，编制智能制造专项规划;推动传统装备智能化改造和升级，分行业制定传统装备智能化改造路线图，组织开展重点行业智能车间、智能工厂试点，培育一批样板企业并组织推广行业应用示范。早前，国务院印发了《中国制造2025》通过“三步走”实现我国我国制造强国的战略目标，智能制造成为工业制造转型的重中之重。如今，智能制造战略再获工信部关注，在智能化的大势下，智能装备下游应用领域加快拓展，工业机器人发展可期。

人工智能的核心技术【精选】整理版

人工智能的核心技术是什么？《人工智能标准化白皮书（2018）》 1 机器学习机器学习（Machine Learning）是一门涉及统计学、系统辨识、逼近理论、神经网络、优化理论、计算机科学、脑科学等诸多领域的交叉学科，研究计算机怎样模拟或实现人类的学习行为，以获取新的知识或技能，重新组织已有的知识结构使之不断改善自身的性能，是人工智能技术的核心。基于数据的机器学习是现代智能技术中的重要方法之一，研究从观测数据（样本）出发寻找规律，利用这些规律对未来数据或无法观测的数据进行预测。根据学习模式、学习方法以及算法的不同，机器学习存在不同的分类方法。（1）根据学习模式将机器学习分类为监督学习、无监督学习和强化学习等。监督学习监督学习是利用已标记的有限训练数据集，通过某种学习策略/方法建立一个模型，实现对新数据/实例的标记（分类）/映射，最典型的监督学习算法包括回归和分类。监督学习要求训练样本的分类标签已知，分类标签精确度越高，样本越具有代表性，学习模型的准确度越高。监督学习在自然语言处理、信息检索、文本挖掘、手写体辨识、垃圾邮件侦测等领域获得了广泛应用。无监督学习无监督学习是利用无标记的有限数据描述隐藏在未标记数据中的结构/规律，最典型的非监督学习算法包括单类密度估计、单类数据降维、聚类等。无监督学习不需要训练样本和人工标注数据，便于压缩数据存储、减少计算量、提升算法速度，还可以避免正、负样本偏移引起的分类错误问题。主要用于经济预测、异常检测、数据挖掘、图像处理、模式识别等领域，例如组织大型计算机集群、社交网络分析、市场分割、天文数据分析等。强化学习强化学习是智能系统从环境到行为映射的学习，以使强化信号函数值最大。由于外部环境提供的信息很少，强化学习系统必须靠自身的经历进行学习。强化学习的目标是学习从环境状态到行为的映射，使得智能体选择的行为能够获得环境最大的奖赏，使得外部环境对学习系统在某种意义下的评价为最佳。其在机器人控制、无人驾驶、下棋、工业控制等领域获得成功应用。（2）根据学习方法可以将机器学习分为传统机器学习和深度学习。传统机器学习传统机器学习从一些观测（训练）样本出发，试图发现不能通过原理分析获得的规律，实现对未来数据行为或趋势的准确预测。相关算法包括逻辑回归、隐马尔科夫方法、支持向

PLC的工业机器人设计及发展分析

PLC的工业机器人设计及发展分析作者:辛颖摘要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定的原则纲领行动。本文从工业机器人的特点出发,简单介绍了基于PLC的工业机器人关节直流伺服系统的设计,并简单分析了工业机器人的现状及发展. 关键词工业机器人PLC 先进技术一、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。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。在生产方面，以工业自动化为主要发展方向的方针下，我国自主研制出了点焊、弧焊、装配、喷漆、切割、搬运、包装码垛等各种用途的工业机器人，并实施了一批机器人应用工程，形成了一批机器人产业化基地，这些研制出来的专用工业机器人，在很大程度上提高了我国生产率和生产效率，对我国国民经济的发展起

到了重要的推动作用。在军事方面，目前世界上许多国家正在致力于研发军事机器人，并且已有正式投入于现代战争的实例。军事机器人主要被应用于侦查、探测、拆弹等比较危险的方面，军事机器人可以在对人类构成威胁的环境中运行自如，以此来把士兵从充斥着死亡的战场中解放出来。在人们的生活中，也能发现机器人的影子。医疗机器人，已经应用于用于世界各地的许多手术室中的外科手术机器人，由医用机器人和工业机器人的技术结合而诞生的康复机器人，它们都给人们的生活带来更多的方便。二、工业机器人特点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、

服务机器人的核心技术

服务机器人的核心技术一、上游企业的核心技术：传感器技术相比工业机器人，服务机器人对精度的要求苛刻程度较小，而对智能的要求更高。因此以往机器人产业的进入壁垒高性能交流伺服电机和高精密减速器大大降低，而传感器、信号处理算法、运动规划算法将成为新的核心技术。传感器是实现服务机器人功能的关键，工业机器人工作环境是已知和结构化的，而服务机器人工作环境是未知的，需要通过大量的传感器判断环境情况，对环境有准确的描述，·从而做出反应。传感器对于服务机器人的重要程度远远超过工业机器人。除了目前已经比较成熟的压力、温度、接近和气体传感器之外，正在研发的核心传感器还包括深度传感器。深度传感器是机器人用来识别空间，判断“我在哪里？”和“我可以去哪？”的传感器。此外，服务机器人一般需要自主移动，这对传感器的微型化和集成化也提出了更高的要求。二、中下游企业的核心技术：人工智能人工智能技术是服务机器人的核心技术。人工智能研究如何让计算机去完成以往需要人的智力才能胜任的工作，研究如何应用计算机的软硬件来模拟人类某些智能行为的基本理论、方法和技术。人工智能技术包括：机器视觉，指纹识别，人脸识别，视网膜识别，虹膜识别，掌纹识

别，专家系统，自动规划，智能搜索，定理证明，博弈，自动程序设计，智能控制，机器人学，语言和图像理解，遗传编程等。三、人形机器人的核心技术及技术挑战人形机器人的核心技术 1）运动控制技术：① 算法；② 核心元器件：舵机核心的元器件就是舵机，舵机它里面实际上是一种高精度的伺服模组，包含四个部分：伺服控制、电机、减速和传感反馈电路，和工业机器人类似，它70%的成本可能是在电机、传感和减速这一块，人形机器人也是类似的。所以要实现人形机器人量产，让它的价格更亲民的话，伺服舵机是非常重要的一块。 2）交互技术在PC时代我们可能更多地是用遥控器或者是键盘鼠标来操控机器人。现在我们用触摸、用手机来控制它。但是更自然的人机交互方式应该是语言或者视觉，能够感知人的情绪，它可以识别说话的语音语调的变化来改变它的回答内容。更自然的交互技术可以提高用户的体验感，这是非常重要的一块。四、人形机器人的技术挑战 1）伺服舵机。现在小型机器人输出扭矩比较小，现在输出扭矩的要求更大，它里面的电机、减速的要求很大。核心元器件的研发在国内领域还很少。 2）稳定行走的控制理论，在实际的机器人的测试和运行过程中不是很理想。 3）室内定位导航。现在机器人还只能在小范围内运动。它的定位导航现在虽然有激光、视

工业机器人的发展历史

1.1.工业机器人发展史 1.1.1.1959-1978 机器人技术发展阶段 1956年，美国发明家乔治? 德沃尔（George Devol）和物理学家约瑟?英格柏格（Joe Engelberger）成立了一家名为Unimation的公司。公司名字来自于两个单词“Universal”和 “Animation”的缩写。 1959年，乔治·德沃尔和约瑟·英格柏格发明了世界上第一台工业机器人，命名为 Unimate（尤尼梅特），意思是“万能自动”。英格伯格负责设计机器人的“手”、“脚”、 “身体”，即机器人的机械部分和完成操作部分；由德沃尔设计机器人的“头脑”、“神经系统”、“肌肉系统”，即机器人的控制装置和驱动装置。Unimate重达两吨，通过磁鼓上的一个程序来控制。它采用液压执行机构驱动，基座上有一个大机械臂，大臂可绕轴在基座上转动，大臂上又伸出一个小机械臂，它相对大臂可以伸出或缩回。小臂顶有一个腕子，可绕小臂转动，进行俯仰和侧摇。腕子前头是手，即操作器。这个机器人的功能和人手臂功能相似。Unimate 的精确率达1/10000英寸。

1971年，日本机器人协会（Japanese Robot Association）成立。这是世界上第一个国家机器人协会。日本机器人协会最初是一个非官方的自发组织，以开展工业机器人座谈会的形式成立。1972年，工业机器人座谈会改名为日本工业机器人协会（Japan Industrial Robot Association ，JIRA），1973年正式注册成立。1994年改为现名――日本机器人协会（Japanese Robot Association，JARA）。日本工业机器人协会更名为日本机器人协会，是因为机器人领域的重大进展导致了对机器人需求的多样化，机器人由制造业扩展到非制造业，例如，核电站、医疗服务及福利事业，民用工程及建筑业以及海洋事业等方面。1974年，第一台弧焊机器人在日本投入运行。日本川崎Array 重工公司将用于制造川崎摩托车框架的Unimate点焊机器人改造成弧焊机器人。同年，川崎还开发了世界上首款带精密插入控制功能的机器人，命名为“Hi-T-Hand”，该机器人还具备触摸和力学感应功能。这款机器人手腕灵活并带有力反馈控制系统，因此它可以插入一个约 10微米间隙的机械零件。

工业机器人行业存在问题及对策分析

工业机器人行业存在问题及对策分析工业机器人行业存在的问题一、产业基础薄弱工业机器人作为“制造业皇冠顶端的明珠”，需要材料、机床、电子等行业的配套支撑。中投顾问发布的《2016-2020年中国工业机器人产业深度调研及投资前景预测报告》指出，我国在相关零部件方面的产业基础薄弱，工业机器人配套企业的加工能力和水平参差不齐，质量、产品系列和批量化供给能力都与国际知名企业有较大的差距。特别是高性能交流伺服电机和高精密减速器的差距尤为明显，研发能力落后。目前，国内工业机器人的核心零部件70%以上依赖进口，进口成本已占总成本的40%以上，严重削弱了国产工业机器人的竞争优势。二、产业体系尚待完善工业机器人强国高度重视完善公共服务平台、技术标准和人才等产业体系。以日本为例，日本政府通过建设机器人公共服务平台将关键共性技术、标准化的工艺实现信息共享、推广应用，日本机器人协会也积极推广日本工业机器人的技术标准。同时，FANUC等国外工业机器人企业大都设立培训中心，培养专业人才。我国早期的机器人研发多以高等院校和科研院所为主，存在技术研发与市场应用脱节的现象。企业的科研也各自为政，科研机构、生产企业、用户之间缺少协同创新和信息共享的平台。在技术标准等方面缺少话语权，对专业技术人才的培养力度不足。三、规模化水平低工业机器人行业存在“100台起步、500台持平、1000台盈利”的说法，反映了规模化对工业机器人行业发展的重要性。我国工业机器人的发展尚未形成规模化、产业化的运营模式，年产500台的工业机器人企业比较少见，高端工业机器人仍依赖进口，国产工业机器人主要以中低档产品为主。2013年，我国自主品牌工业机器人仍以中低端的三轴、四轴为主，高端的六轴关节机器人占比不足6%。尽管我国早在国家863计划就已开展了机器人技术的科研攻关，但是，由于当时工业机器人的广泛使用未现端倪，机器人技术的产业化和市场化水平不高。机器人技术水平和市场化程度的滞后以及应用企业较长的验证周期导致我国自主品牌的工业机器人缺乏影响力，推广应用难度较大。四、市场同质化竞争在中国工业机器人需求迅速增长的形势下，大量企业和地方政府看好工业机器人市场，企业通过并购、合资、参股等方式进军工业机器人行业，地方政府也积极布局工业机器人产业园区建设。目前，我国工业中投顾问·让投资更安全经营更稳健

工业机器人发展与未来

工业机器人的发展与未来通过8周时间对机器人课程的学习，让我对机器人有了一个清晰和正确的认识。随着世界科技的不断的发展，机器人将在未来世界中起到推动整个社会的快速前行。一．机器人（Robot）是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。能力评价标准机器人能力的评价标准包括：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、寿命等。因此，可以说机器人就是具有生物功能的实际空间运行工具，可以代替人类完成一些危险或难以进行的劳作、任务等。组成机器人一般由执行机构、驱动装置、检测装置和控制系统和复杂机械等组成。执行机构即机器人本体，其臂部一般采用空间开链连杆机构，其中的运动副（转动副或移动副）常称为机器人高科技产物(19张)关节，关节个数通常即为机器人的自由度数。根据关节配置型式和运动坐标形式的不同，机器人执行机构可分为直角坐标式、圆柱坐标式、极坐标式和关节坐标式等类型。出于拟人化的考虑，常将机器人本体的有关部位分别称为基座、腰部、臂部、腕部、手部（夹持器或末端执行器）和行走部（对于移动机器人）等。驱动装置是驱使执行机构运动的机构，按照控制系统发出的指令信号，借助于动力元件使机器人进行动作。它输入的是电信号，输出的是线、角位移量。机器人使用的驱动装置主要是电力驱动装置，如步进电机、伺服电机等，此外也有采用液压、气动等驱动装置。检测装置的作用是实时检测机器人的运动及工作情况，根据需要反馈给控制系统，与设定信息进行比较后，对执行机构进行调整，以保证机器人的动作符合预定的要求。作为检测装置的传感器大致可以分为两类：一类是内部信息传感器，用于检测机器人各部分的内部状况，如各关节的位置、速度、加速度等，并将所测得的信息作为反馈信号送至控制器，形成闭环控制。用于获取有关机器人的作业对象及外界环境等方面的信息，以使机器人的动作能适应外界情况的变化，使之达到更高层次的自动化，甚至使机器人具有某种“感觉”，向智能化发展，例如视觉、声觉等外部传感器给出工作对象、工作环境的有关信息，利用这些信息构成一个大的反馈回路，从而将大大提高机器人的工作精度。控制系统有两种方式。一种是集中式控制，即机器人的全部控制由一台微型计算机完成。另一种是分散（级）式控制，即采用多台微机来分担机器人的控制，如当采用上、下两级微机共同完成机器人的控制时，主机常用于负责系统的管理、通讯、运动学和动力学计算，并向下级微机发送指令信息；作为下级从机，各关节分别对应一个CPU，进行插补运算和伺服控制处理，实现给定的运动，并向主机反馈信息。根据作业任务要求的不同，机器人的控制方式又可分为点位控制、连续轨迹控制和力（力矩）控制。二．人类与机器人随着社会的不断发展，各行各业的分工越来越明细，尤其是在现代化的大产业中，有的人每天就只管拧一批产品的同一个部位上的一个螺母，有的人整天就是接一个线头，就像电影《摩登时代》中演示的那样，人们感到自己在不断异化，各种职业病逐渐产生，于是人们强烈希望用某种机器代替自己工作，因此人们研制出了机器人，用以代替人们去完成那些单调、枯燥或是危险的工作。由于机器人的问世，使一部分工人失去了原来的工作，于是有人对机器人产生了敌意。“机器人上岗，人将下岗。”不仅在我国，即使在一些发达国家如美国，

六足机器人设计参考解析

摘要六足机器人有强大的运动能力，采用类似生物的爬行机构进行运动，自动化程度高，可以提供给运动学、仿生学原理研究提供有力的工具。本设计中六足机器人系统基于仿生学原理，采用六足昆虫的机械结构，通过控制18个舵机，采用三角步态和定点转弯等步态，实现六足机器人的姿态控制。系统使用 RF24L01射频模块进行遥控。为提高响应速度和动作连贯性，六足机器人的驱动芯片采用ARM Cortex M4芯片，基于μC/OS-II操作系统，遥控器部分采用ARM9处理器S3C2440，基于Linux系统。通过建立六足机器人的运动模型，运用正运动学和逆运动学对机器人进行分析，验证机器人步态的可靠性。关键字：六足机器人，Linux，ARM，NRF24L01，运动学 Abstract Bionic hexapod walking robot has a strong ability of movement, the use of similar creatures crawling mechanism movement, high degree of automation, can be provided to the kinematics, the principle of bionics research provides powerful tool. Six feet in the design of this robot system based on bionics principle, the mechanical structure of the six-legged insect, through 18 steering gear control, use the gait, such as triangle gait and turning point to control the position of six-legged robot. Remote control system use RF24L01 rf modules. In order to improve the response speed and motion consistency, six-legged robot driver chip USES the ARM architecture (M4 chip, based on mu C/OS - II operation system, remote control part adopts ARM9 processor S3C2440, based on Linux system. By establishing a six-legged robot motion model, using forward kinematics and inverse kinematics analysis of robot, verify the reliability of the robot gait. KEYWORD:Bionic hexapod walking robot;Linux,ARM,NRF24L01;Kinematics

工业机器人的应用现状及发展分析

工业机器人的应用现状及发展分析发表时间：2019-07-31T11:01:55.357Z 来源：《中国电业》2019年第07期作者：闫伟 [导读] 在我国各行各业中，智能机器人的推广使得生产制造有着质的飞跃，尤其是在工业领域，南京长安汽车有限公司，江苏南京211200 摘要：面对我国工业行业一片欣欣向荣的发展光景，现代化科技技术已经代替大部分的传统人力生产线。根据相关调查显示，在汽车制造行业中，大量的使用了自动化技术和人工智能系统，在这种情形下，工业机器人也逐渐问世。其良好的科技技术性能在汽车行业中受到越来越多的广泛关注，其自身优势能够更好的帮助工业生产效率的提升。在目前的产业发展过程中，为了使工业机器人的作用能够更好的发挥出来，相关人员应当了解其应用现状，研究系统中存在的智能性能做，并做出一定的完善更新，从而推动我国工业产业更好的发展。关键词：工业机器人；应用现状；发展在我国各行各业中，智能机器人的推广使得生产制造有着质的飞跃，尤其是在工业领域，运用工业机器人能够使生产技术水平得到非常大的提升，对于工业的快速发展有着非常好的可持续性发展作用。本文通过对于工业机器人的应用现状进行分析，在实现机器人更理想应用的同时，介绍了机器人的主要应用范围，旨在为工业发展提供更好的稳定性发展道路。 1工业机器人的应用现状在所有的工业机器人中，其种类多种多样，光是汽车行业的机器人应用就占有市场的2/3左右。随着中国制造战略的提出，工业机器人的应用领域发展不断扩大的同时，应深入了解其结构，功能在汽车制造中的实际应用情况，这对于汽车行业的稳定发展有着非常重要的影响。下文将介绍几种现代工业汽车生产中的具体应用方法。 1.1焊接机器人的应用首先在汽车生产制造中所运用到最多的技术为焊接工作。焊接作业作为一种生产中必不可少的环节之一，过去运用人力制造非常耗费工作时间，而目前随着焊接机器人的问世，能够代替人力承担焊接工作，在实际的工业生产中，对于各种类型的焊接工作，其要求范围也不一样，此时的焊接机器人也存在着不同类型的选择，比较常见的有点焊，弧焊和激光机器人等等。在汽车行业制造中，相对于人工焊接而言，焊接机器人能够更好地提高焊接的数量，对于一些难度较大的焊接工作，能够更好地进行掌握处理，在维护高质高效的同时，能够凸显其自动化优势。对于该类机器人而言，操作便捷而不需要过多时间。从前需要很多人力工作的缓解现如今只需要多个机器人来完成，只需要一个管理人员进行日常的维护管理工作既可，这对于企业实现成本有效节约有着非常重要的影响。另外，由于现在人们生活水平的提高，对于汽车的使用质量需求也在不断上涨，汽车制造行业在生产过程中对于产量和质量要求也在不断上涨，此时运用焊接机器人能够更好的完成精细化焊接工作，提高工作能力，具备强感知水平的情况下，提高整体工作效率。 1.2装配机器人的应用汽车生产中零件的装配人是一项比较繁杂的工程，工作需要耗费很多的劳动力。对于以往的人力装配方式来说，由于人员专业素质和专业水平不同，在技术生产过程中很容易出现人为错误，不仅导致生产效率较低，还会影响后期的生产质量，因此在近几年，该项工作已逐渐被工业机器人取代。对于装配机器人而言，其中涵盖了自动控制，通讯技术和微电子技术，利用一定的光学原理，在实际的生产过程中，研发人员只需要根据流程和程序进行编写输入，在装配工作中进行应用融合。此时机器人能够凸显出高安装精度的效果，在具备很强灵活性的同时，也提高了汽车的整体耐用程度。在一些装配的精细复杂工程点制造时，可以利用装配机器人来安装一些电子零件或者经济，不仅避免汽车生产过程中的设备零件变形或者损坏情况。 1.3检测机器人的应用工业机器人由于面对的生产环节不同，种类也多种多样，对于各种生产方面的附加功能，检测机器人能够代替特殊岗位上的工作，在一些高危区域，利用机器人进行探测，可以达到人们无法探测到的区域效果。利用探测机器人结合视觉激光测图获取被测部件图像是能够根据云计算模型来获得相应的尺寸，在于理想尺寸进行对比时，可以反应出比较精确的误差信息。此类机器人与传统的坐标测量设备相比，具有更快速，直观的特点，其精准度不仅更高，而且测量的范围较大，能够提高整车的合格率，在改进生产工艺，减少生产误差的同时，为整体制造质量提供了良好的精确度。 1.4机器人喷涂最后还有一种机器人喷涂，一般在系统中包括了涂胶泵和枪等等。在利用机器人进行车身材料喷涂的同时，机器人能够快速的对于一些焊接和减震的部位进行涂胶工作。此时根据不同的形状和厚度进行涂胶的同时，能够均匀快速地对车身表面进行喷漆。不仅提高了整车的美观程度，也提高了用户的使用感受。 2工业机器人发展趋势 2.1进一步强化柔性制造能力在我国的柔性制造系统中，工业机器人有着非常广泛的应用范围，在替代人工实行重复性生产制造工作中，虽然仍旧无法依据制造任务和环境进行自主的调整生产，但是在往后的发展过程中，会进一步的提升便捷使用性。在通用平台下进行生产制造时能够使各个方面的需求得到良好的满足。针对目前机器人的应用领域，可以对于重构性和适应性的相关生产技术进行完善研究，可以在智中加入自动导航和安全维护，使得机器人技术得以更好地完善发展。此时能够与柔性制造相结合，体现自身的应用价值。 2.2进一步提升智能化水平工业机器人应用范围不断扩大的情况下，应当在实际应用中为机器人系统录入人工智能化技术。在实现交互生产时，利用互联网创新功能，在基础上使机器设备和工作人员之间进行更好的紧密联系，此时在生产工作中，人员只需要通过智能化的设备技术来控制机器人在不断发展的大背景下机器人控制系统选择人工智能时，可以通过对虚拟现实技术和传感器融合来实现人机交互，将工业机器人的理想应用和应用价值发挥到最大化。在往后的发展过程中，进一步提升智能化水平，改善工业机器人运行过程中的缺陷，从而推动整个系统的科学运行发展。 2.3工业机器人需进一步提升精度及性能汽车生产制造行业中需要非常高精准度的生产技术，根据实际生产发展情况，工业机器人在越来越成熟的同时，应当更好地提高其安全稳定性。在往后的发展应用是结合虚拟现实技术和视觉伺服控制，将其更好地提高生产速度。在位置确定和精度稳定控制是通过对于新

工业机器人技术的应用及未来发展

工业机器人技术的应用及未来发展摘要:结合工业机器人的研究经验与相关文献，对工业机器人的含义、发展原因、组成结构及技术特点等方面展开探讨，阐述了工业机器人技术的应用与未来发展趋势，为进一步促进工业机器人技术应用领域的深层次发展奠定基础。[1] 关键词:工业机器人;机器人技术;应用发展 The application and future development of industrial robot technology Abstract:Combing with the research experience and related literature，the meaning，development reason，composinstructure and technical features of industrial robot were discussed，the application and future development of industrirobot were expounded，which laid a foundation for promoting the deep development in industrial robot technology-appliefield. Key words:Industrial robot;Robot technology;Application development 工业机器人的设计与制造是一个非常复杂的过程,涉及的技术与领域很多,如机电、电气、计算机、工业设计等,其是多种先进技术的有机结合体,因此工业机器人的发展离不开所涉及的各项技术的支持。为了更好地满足人们对使用功能的要求,工业机器人不断地向标准化和网络化发展,以下对工业机器人的技术发展与应用进行浅析。[2] 1机器人的含义及发展原因机器人就是一种自动化机器，而控制器就是机器人的核心部分，即机器人的“大脑”。机器人的“大脑”不仅具有感知、运作、规划、协同等诸多功能，还可以通过控制机器人的“大脑”定向模拟人类的某些行为与思想。近些年，机器人实现了飞速发展且具有良好的发展前景，主要原因是机器人可以完成许多人们无法完成、不愿意做的工作，特别是在一些恶劣的、危险的、特殊的、极限的工作环境中，都可以指派机器人完成施工作业，使人们远离危险作业环境。[3]在太空、海洋等领域，人类无法在其中工作，由机器人进行探索恰恰能实现预期目标，这也是现今大力发展工业机器人的重要理由。 2工业机器人的国内外发展史 2.1国内发展史受核心技术的限制,我国在工业机器人领域起步较晚,直到20世纪70年代才有企业和高校开始进行工业机器人的研发,截止到目前,已经开展了近40年的研究,并取得了一定的成果。在早期的研究中,主要是解决国产化的问题,因为缺乏先进的技术和经验,导致在研发过程中出现各种各样的问题,致使进度相对缓慢,随着我国对工业机器人重视程度的提升,并将其列入国家计划当中,工业机器人的发展速度明显提升,尤其是在数个五年计划中均给予工业机器人足够的支持,为其发展提供了良好的契机。[4]近些年来,随着科技的发展和社会的进步,工业机器人被广泛应用于工业生产中,并为企业带来高额的利润,其需求量也在不断扩

机器人离线编程系统全解析

机器人离线编程系统全解析机器人离线编程系统(Robot“off-line-programming System)是当前机器人研究领域最活跃最前沿的研究方向，因而引起了众多研究人员的注意。本文介绍了国内外机器人离线鳊程系统的发展现状，离线编程系统的构成及今后的发展趋势。 1、引言进入21世纪，机器人已经成为现代工业不可缺少的工具，它标志着工业的现代化程度。近年来，随着计算机技术、微电子技术及网络技术等的快速发展，机器人技术也得到了飞速发展。它集机械工程、电子工程、自动控制工程以及人工智能等多种学科的最新科研成果于一体，目前已有许多类型的机器人投入工程应用，创造了巨大的经济和社会效益。机器人是一个可编程的机械装置，其功能的灵活性和智能性很大程度上决定于机器人的编程能力。由于机器人应用范围的扩大和所完成任务复杂程度不断增加，机器人工作任务的编制已经成为一个重要问题。通常，机器入编程方式可分为示教再现编程和离线编程。目前，在国内外生产中应用的机器人系统大多为示教再现型。示教再现型机人在实际生产应用中存在的主要技术问题有： ①机器人的在线示教编程过程繁琐、效率低； ②示教的精度完全靠示教者的经验目测决定，对于复杂路径难以取得令人满意的示教果； ③对于一些需要根据外部信息进行实时决策的应用无能为力。而离线编程系统可以简机器人编程进程，提高编程效率，是实现系统集成的必要的软件支撑系统。与示教编程相比，离线编程系统具有如下优点： ①减少机器人停机的时间，当对下一个任务进行编程时，机器人可仍在生产线上工作； ②使编程者远离危险的工作环境，改善了编程环境； ③离线编程系统使用范围广，可以对各种机器人进行编程，并能方便地实现优化编程； ④便于和CAD／CAM系统结合，做CAD/CAM/ROBOTICS一体化；

关于工业机器人的事故分析及其对策

关于工业机器人的事故分析及其对策摘要：工业机器人是高科技机电产品，在工业领域广泛应用，可以代替人们从事繁重的、危险性的工作，但由于工业机器人故障所造成的人身伤害事故也时有发生。从工业机器人的可靠性、工业机器人事故案例、能量类型分类等多角度对工业机器人事故进行了分析，从故障树分析法、基本安全性原则、工业安全技术等几方面提出了相应的对策。关键词：工业机器人事故安全分析对策 1 引言工业机器人被广泛地应用于制造业等诸多部门，它可以代替人们在具有危险性的场所从事繁重的工作。工业机器人在将人们从繁重的危险性劳动中解放出来的同时，也存在产生危险的因素，由于工业机器人故障所造成的人身伤害事故时有发生。工业机器人是由一个复杂的机电系统组成的，这个系统包括传感器、控制器、工作制造部件、输送部件等。人要对工业机器人进行安装、编程、维修，还有可能靠近机器人进行操作，因此，人也将参与到机器人的工作系统中去，当人靠近工业机器人时就可能出现安全问题［1］。机器人的自由度比其他普通机械大得多，它的工作制造部件可以在较大空间内运行，具有高速运动的大功率手臂和复杂自主的动作，若机器人发生故障可能造成更为严重的危害。所以，有必要对工业机器人的有关事故情况进行分析，并研究相应对策。 2 工业机器人安全性概况 2.1 工业机器人的可靠性分析鉴于工业安全问题的重要性，世界上有许多国家（如日本、美国、英国、德国、瑞典等）从上世纪80年代开始就注意对工业机器人的事故进行记录，并进行统计和分析，为工业机器人的安全性、可靠性研究奠定了基础。日本某公司对工业机器人发生事故的类别进行了调查统计，其中控制装置的故障占66.9%，机器人装置上的工作部件，如焊枪等工具的故障占18.5%，工作场所噪声信号的干扰引起的机器人失控占11.1%，其他原因的故障占3.5%。表1 为机器人的平均无故障时间（MTBF）的统计。可以看出，在机器人工作不到100h的时间内，其平均无故障率只有28.70%，工作100h 以上，其平均无故障率明显下降。假如生产流水线上，机器人平均每天工作按20h 计算，则在一周左右的时间内，机器人极有可能发生故障。从上述统计分析可知，机器人的控制装置、工作部件以及工作场所噪声信号的干扰等易使机器人发生故障，而且机器人故障的发生也很频繁。因此，机器人的可靠性还是很有限的，应当引起人们足够的重视，充分考虑各项安全措施。 2.2 工业机器人的事故分析以下是日本机器人协会（1234）提供的0 个典型的工业机器人事故案例［2］：（1）1 名工人的手指被正在做正常上下运动的机器人夹在工件与切割夹具之间；（2）机器人在进行正常操作时，当它把薄钢板传递到工人手中时割破了工人的手指；

人工智能历史、核心技术和应用

人工智能历史、核心技术和应用一、概述 2011年以来，开发与人工智能相关的产品和技术并商业化的公司已获得超过总计20亿美元的风险投资，还有数十亿美元的投资收购人工智能初创公司。巨额投资、计算机导致失业等问题也开始浮现，计算机比人更加聪明并有可能威胁到人类生存这类论断被媒体四处引用并引发广泛关注。 IBM承诺拨出10亿美元来使他们的认知计算平台Watson商业化。谷歌在最近几年里的投资主要集中在人工智能领域，比如收购了8个机器人公司和1个机器学习公司。Facebook聘用了人工智能学界泰斗Yann LeCun 来创建人工智能实验室。牛津大学研究人员的报告，美国约47%的工作因为机器认知技术自动化而变得岌岌可危。纽约时报畅销书《The Second Machine Age》论断，数字科技和人工智能带来巨大积极改变的时代已经到来，但是随之而来的也有引发大量失业等负面效应。硅谷创业家Elon Musk 则通过不断投资的方式来保持对人工智能的关注。他甚至认为人工智能的危险性超过核武器。著名理论物理学家Stephen Hawking认为，如果成功创造出人工智能则意味着人类历史的终结，“除非我们知道如何规避风险。”

二、人工智能与认知科技揭秘人工智能的首要步骤就是定义专业术语，勾勒历史，同时描述基础性的核心技术。 1、人工智能的定义人工智能领域苦于存在多种概念和定义，有的太过有的则不够。作为该领域创始人之一的Nils Nilsson先生写到：“人工智能缺乏通用的定义。”一本如今已经修订三版的权威性人工智能教科书给出了八项定义，但书中并没有透露其作者究竟倾向于哪种定义。实用的定义为——人工智能是对计算机系统如何能够履行那些只有依靠人类智慧才能完成的任务的理论研究。例如，视觉感知、语音识别、在不确定条件下做出决策、学习、还有语言翻译等。比起研究人类如何进行思维活动，从人类能够完成的任务角度对人工智能进行定义，而非人类如何思考，在当今时代能够让我们绕开神经机制层面对智慧进行确切定义从而直接探讨它的实际应用。随着计算机为解决新任务挑战而升级换代并推而广之，人们对那些所谓需要依靠人类智慧才能解决的任务的定义门槛也越来越高。所以，人工智能的定义随着时间而演变，这一现象称之为“人工智能效应”，概括起来就是“人工智能就是要实现所有目前还无法不借助人类智慧才能实现的任务的集合。” 2、人工智能的历史

工业机器人常见五大应用领域及关键技术【最新整理】

工业机器人常见五大应用领域及关键技术去年全球工业机器人销量达到24万台，同比增长8%。其中，我国工业机器人市场销量超过6.6万台，继续保持全球第一大工业机器人市场的地位。但是，按机器人密度来看，即每万名员工对应的机器人保有量，我国不足30台，远低于全球约为50多台的平均水平。前瞻产业研究院《2016-2021年中国工业机器人行业产销需求预测与转型升级分析报告》数据显示：2015年我国工业机器人产量为32996台，同比增长21.7%。2016年机器人产业将继续保持快速增长，今年一季度我国工业机器人产量为11497台，同比增长19.9%。此外，数据显示，2015年我国自主品牌工业机器人生产销售达22257台，同比增长31.3%。国产自主品牌得到了一定程度的发展，但与发达国家相比，仍有一定差距。 2016年未来全球工业机器人市场趋势包括：大国政策主导，促使工业与服务机器人市场增长；汽车工业仍为工业机器人主要用户；双臂协力型机器人为工业机器人市场新亮点。一、什么是工业机器人工业机器人是一种通过重复编程和自动控制，能够完成制造过程中某些操作任务的多功能、多自由度的机电一体化自动机械装备和系统，它结合制造主机或生产线，可以组成单机或多机自动化系统，在无人参与下，实现搬运、焊接、装配和喷涂等多种生产作业。当前，工业机器人技术和产业迅速发展，在生产中应用日益广泛，已成为现代制造生产中重要的高度自动化装备。

二、工业机器人的特点自20世纪60年代初第一代机器人在美国问世以来，工业机器人的研制和应用有了飞速的发展，但工业机器人最显著的特点归纳有以下几个。 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（ＦＭＳ）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.机电一体化。工业机器人技术涉及的学科相当广泛，但是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，这些都和微电子技术的应用，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和水平。三、工业机器人常见的五大应用领域 1.机械加工应用（2%）机械加工行业机器人应用量并不高，只占了2%，原因大概也是因为市面上有许多