工业机器人技术专业学习资料
工业机器人工作知识点总结
工业机器人工作知识点总结工业机器人是一种能够自动执行工业任务的机器人系统，其主要应用于制造业，以替代人工劳动力，提高生产效率，降低成本。
工业机器人的使用范围非常广泛，涉及到汽车制造、电子设备生产、食品加工、包装和物流等各个领域。
对于工业机器人的使用者来说，了解其工作知识点是非常重要的，可以帮助他们更好地安装、操作、维护和优化机器人系统。
本文将对工业机器人的工作知识点进行总结，包括工作原理、分类、安全、编程、故障排查、维护等方面，希望可以为工业机器人使用者提供一些参考和帮助。
一、工作原理1. 传感器工业机器人通常配备有各种传感器，用于感知周围的环境和检测工作对象的位置、形状、尺寸等信息。
常见的传感器包括视觉传感器、力传感器、触觉传感器等。
通过传感器获取的信息可以帮助机器人系统做出实时的动作调整，以适应各种不同的工作情况。
2. 控制系统工业机器人的控制系统通常由一台或多台工控机和编程器组成，用于控制机器人的运动、执行任务和与外部设备的通信。
控制系统的主要功能包括路径规划、动作控制、协作控制等，其性能直接影响到机器人的精度、速度和稳定性。
3. 末端执行器末端执行器是工业机器人的“手”，用于执行各种任务，如抓取、装配、焊接、研磨等。
不同的末端执行器适用于不同的工作任务，可以根据实际需要进行更换和调整。
4. 机器人臂机器人臂是工业机器人的主要机械部件，通常由多个自由度的关节以及连接关节构成。
机器人臂的设计直接影响到机器人的工作范围、精度和适应性。
5. 轨迹规划工业机器人通常需要按照规定的轨迹进行运动和执行任务，轨迹规划是机器人控制系统的关键部分之一。
通过轨迹规划，可以确保机器人在执行任务时能够在规定的时间内完成，并且避免碰撞和冲突。
二、分类工业机器人根据其结构和功能可以分为多种不同的类型，主要包括以下几类：1. 固定式机器人固定式机器人通常安装在固定的工作位置，只能在指定的范围内进行运动和执行任务。
固定式机器人适用于一些重复性的工作任务，如焊接、点胶、搬运等。
工业机器人技术基础(3)
调试程序：检 查程序语法错 误，模拟运行， 调整参数
运行程序：执 行编写好的机 器人运动指令
监控运行：观 察机器人运行 情况，及时处 理异常
关闭机器人： 关闭电源， 整理现场
编程与操作实例
机器人运动控制： 通过编程控制机 器人的运动轨迹 和速度
机器人抓取与放 置：通过编程控 制机器人的抓取 和放置动作
工业机器人技术基 础
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演讲人
目录
01. 工业机器人驱动装置介绍 02. 工业机器人控制系统 03. 工业机器人编程与操作 04. 工业机器人应用领域
工业机器人驱动装 置介绍
驱动装置类型
电动驱动：利用电动机作为动力源，通过减速器、 传动机构等将动力传递给执行机构
餐饮：机器人厨师、送 餐服务、自助点餐等
医疗：医疗辅助、康复 治疗、手术辅助等
教育：教学辅助、学生 辅导、实验操作等
娱乐：游戏娱乐、表演 展示、互动体验等
养老：陪伴老人、生活 辅助、健康监测等
谢谢
06
航空航天：零部件制 造、装配、检测等
物流行业应用
01
仓储自动化： 机器人用于货 物搬运、分拣、
码垛等操作
03
运输：机器人 用于货物搬运、
装卸、运输等 操作
02
配送中心：机 器人用于货物 分拣、包装、
配送等操作
04
物流信息管理： 机器人用于物流 信息的采集、处 理、传输等操作
服务行业应用
酒店：机器人服务员、 客房服务、前台接待等
气动驱动：利用压缩空气作为动力源，通过气缸、 气动马达等将动力传递给执行机构
工业机器人基础重点复习
工业机器人复习要点I. 工业自动化三大核心技术是_______________2 .工业机器人技术基本沿着两个路径在发展：一是模仿人的_____________ ，实现多维运动，在应用上比较典型的是点焊、弧焊机器人；二是模仿人的______________ ，实现物料输送、传递等搬运功能，例如搬运机器人。
3. 按照机器人的技术发展水平，可以将工业机器人分为三代分别为---4. ___________ 通常作为机器人的技术指标，反映了机器人动作的灵活性，可用轴的__________ 、摆动或旋转动作的数目来表示。
5. 工业机器人的运动控制主要是实现______________ 和连续路径运动两种。
当机器人进行_____________ 运动控制时，末端执行器既要保证运动的起点和目标点位姿，而且必须保证机器人能沿所期望的轨迹在一定精度范围内运动。
6. 手动操作机器人运动一共有三种模式是分别是---7. ____________ 也称导引，即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，机器人在导引过程中以____________ 的形式将其记忆下来，并存储在机器人控制装置内。
8. 在进行工业机器人编程时，需要构建起必要的编程环境，必须设置的三个程序数据是_______________ 。
9. 传感器在机器人控制系统中发挥重要的作用，完整的传感器应该由哪些部分组成10. ______________________________________ 目前在我国应用的工业机器人主要分 _____________________________ 、_________ 和国产三种。
II. 按基本动作机构，工业机器人通知可以分为直角坐标机器人、_________________ 、 ____________ 和关节型机器人等类型。
12. 对给定的机器人操作机，己知各关节角矢量，求末端执行器相对于参考坐标系的位姿，称之为__________ 运动学，反之则称为—运动学。
工业机器人备课笔记
工业机器人备课笔记
一、课程简介
本课程主要介绍工业机器人的基本概念、原理、组成、分类及应用。
通过学习，学生将掌握工业机器人的基本知识和技能，为今后从事机器人技术应用和研发打下基础。
二、教学目标
1. 掌握工业机器人的基本概念、原理和组成；
2. 了解工业机器人的分类及应用；
3. 掌握工业机器人的基本操作和维护技能；
4. 培养学生的创新思维和实践能力，为机器人技术的研发和应用打下基础。
三、教学内容及安排
第一章：工业机器人概述
工业机器人的定义与分类
工业机器人的发展历程
工业机器人的应用领域
第二章：工业机器人原理与组成
工业机器人原理简介
工业机器人的组成
工业机器人的坐标系与姿态
第三章：工业机器人编程与操作
工业机器人编程语言简介
工业机器人的编程环境与工具
工业机器人的基本操作与调试
第四章：工业机器人维护与保养
工业机器人维护保养的重要性
工业机器人维护保养的基本内容与步骤工业机器人常见故障诊断与排除
第五章：工业机器人技术前沿与展望智能机器人的概念与应用
协作机器人的发展现状与趋势
未来工业机器人的发展方向与挑战
四、教学方法与建议
1. 采用多媒体教学，结合图片、视频等形式，帮助学生更好地理解课程内容；
2. 加强实践环节，组织学生进行实际操作，培养动手能力；
3. 鼓励学生参加机器人竞赛等活动，提高创新能力和团队合作精神；
4. 教师可结合自身科研成果和经验，将最新技术成果融入教学中，提高教学质量。
工业机器人基础知识培训
contents •工业机器人概述•工业机器人组成与原理•工业机器人编程与操作•工业机器人维护与保养•工业机器人安全规范与法规•工业机器人发展趋势及挑战目录01工业机器人概述定义与发展历程定义发展历程汽车制造业电子电器行业塑料橡胶工业其他行业工业机器人应用领域工业机器人市场现状及趋势市场现状全球工业机器人市场规模不断扩大，亚洲地区尤其是中国已成为最大的工业机器人市场。
同时，工业机器人技术不断创新，应用领域不断拓展。
发展趋势随着人工智能、物联网等技术的不断发展，工业机器人将实现更高程度的智能化和自主化。
未来，工业机器人将与人类更加紧密地协作，共同推动制造业的转型升级。
同时，随着环保意识的提高和资源的日益紧缺，工业机器人的绿色化、节能化将成为重要的发展方向。
02工业机器人组成与原理机械结构工业机器人机械结构主要包括基座、腰部、大臂、小臂、腕部和手部等部分，构成一个多自由度的机械系统。
机械结构的设计需考虑机器人的工作范围、负载能力、精度和稳定性等要求。
常用的机械结构类型包括直角坐标型、圆柱坐标型、极坐标型和关节型等。
传感器与感知系统工业机器人配备多种传感器，如位置传感器、速度传感器、力传感器和视觉传感器等，用于感知自身状态和外部环境。
感知系统对传感器信息进行处理和融合，为机器人提供准确的环境信息和自身状态信息。
先进的感知技术如深度学习、机器视觉等，可提高机器人的感知能力和智能化水平。
执行器是机器人驱动系统的核心部件，根据控制指令驱动机器人各关节运动，实现机器人的各种动作。
控制系统的性能直接影响机器人的运动精度、响应速度和稳定性等关键指标。
工业机器人控制系统包括硬件和软件两部分，负责机器人的运动规划、控制算法实现和任务调度等功能。
控制系统与执行器工业机器人通过通讯接口与上位机或其他设备进行数据交换和协同工作。
常用的通讯协议包括EtherCAT、Profinet、Modbus等，可实现实时、高速和可靠的数据传输。
工业机器人技术基础-第一章-机器人基础知识
任务一 认识工业机器人
图1-1-1 世界上第一台工业机器人Unimate
任务一
2.工业机器人的发展现状
认识工业机器人
机器人作为20世纪人类最伟大的发明之一,自20世纪60年代初问世以来,从简单机
器人发展到智能机器人,意味着机器人技术的发展已取得长足进步。
2005年,日本安川(YASKAWA)公司推出能够从事此前由人类完成的组装及搬运作业 的产业机器人MOTOMAN-DA20和MO-TOMAN-IA20,如图1-1-2所示。MOTOMAN-DA20 机器人是一款在仿造人类上半身的构造物上配备2个六轴驱动臂型的双臂机器人,其上半身 构造物本身具有绕垂直轴旋转的关节,尺寸与成年男性大体相同,可直接配置在此前人类进 行作业的场所。因为可实现接近人类两臂的动作,因此MOTOMAN-DA20机器人可以稳定 地搬运工件,还可以从事紧固螺母以及部件的组装和插入等作业。另外,它与协调控制2个臂 型机器人相比,占地面积更小。其单臂负重能力为20kg,双臂最多可搬运40kg的工件。
任务一 认识工业机器人
(1)第一代机器人——示教再现机器人 示教再现机器人能够按照人类预先示教的轨迹、 行为、顺序和速度重复作业。示教可以由操作人员手把手地进行。例如操作人员握住机器 人上的喷枪,沿喷漆路线示教一遍,机器人会记住这一连串运动,工作时,自动重复这些运动, 从而完成给定位置的涂装工作。这种手把手示教方式即所谓的直接示教, 如图1-1-6a所示。 但是,比较普遍的方式是通过示教器示教,如图1-1-6b所示。操作人员利用示教器上的开关或 按键来控制机器人一步一步运动,机器人自动记录,然后重复。目前在工业现场应用的机器 人大多属于第一代机器人。
管组件受到机械性损伤,而且可以防止软管在机器人改变方
《工业机器人技术基础》单元2 工业机器人的基本原理
2.5 机器人动力学
2.5.2 机器人动力学方程
重复定位精度（mm） ±0.2-0.5 ±0.5 ±0.2-0.3 ±0.08-0.1 ±0.2-0.5
±0.02-0.03 ±0.06-0.08 ±0.06-0.1
2.2 工业机器人性能指标
2.2.2 其他技术参数
2 工作空间
2.2 工业机器人性能指标
2.2.2 其他技术参数
3 最大工作速度 有的厂家指工业机器人主要自由度上最大的稳定速度，有的厂家 指手臂末端最大的合成速度，对此通常都会在技术参数中加以说明。
2.3 工业机器人位姿描述与坐标变换
2.3.1 坐标系
● 2 柱面坐标系
2.3 工业机器人位姿描述与坐标变换
2.3.1 坐标系
● 3 球面坐标系
2.3 工业机器人位姿描述与坐标变换
2.3.2 工业机器人坐标系
1 基坐标系 2 关节坐标系 3 工件坐标系 4 工具坐标系 5 大地坐标系 6 用户坐标系
2.2.1 工业机器人自由度 4 关节机器人的自由度
（1）SCARA型关节 机器人
2.2 工业机器人性能指标
2.2.1 工业机器人自由度
4 关节机器人的自由度 （2）六轴关节机器人
2.2 工业机器人性能指标
2.2.1 工业机器人自由度
5 并联机器人的自由度
2.2 工业机器人性能指标
2.2.2 其他技术参数
2.4 机器人运动学
2.4.2 机器人运动方程 2 PUMA560机器人运动方程
2.5 机器人动力学
2.5.1 机器人动力学概述
机器人的动力学正问题：已知机器人各关节执行器的驱动力或力矩，求解机器人 各关节的位置、速度、加速度
工业机器人技术基础-第2版-课件--第1章-工业机器人概论-
实际作业tact time最大缩 监视ROBOT的姿势、负荷， 设置面积A4尺寸，重量约
特
短15%幅度。附加功能：附 依据实际调整伺服增益/滤
加轴控制、追踪机能、
波。
８kg的新设计小型控制器。 搭载独自开发的5节闭连结
点 Ethernet等提升目标。
冲突检知机能，支持原点 机构及64bitCPU；
参 最大合成速度：5.5m/s 数 最大可搬重量：3.5kg
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。
第1章 工业机器人概论
工业机器人技术基础
第1章 工业机器人概论
工业机器人技术基础
工业机器人在我国发展概况
中国的机器人产业应走什么道路，如何建立自己的发展模式，确实值得探讨。中国工程院在 2003年12月完成并公开的《我国制造业焊接生产现状与发展战略研究总结报告》中认为，我国应 从“美国模式”着手，在条件成熟后逐步向“日本模式”靠近。
目前，我国基本掌握了工业机器人的结构设计和制造、控制系统硬件和软件、运动学和轨迹规划等技术， 形成了机器人部分关键元器件的规模化生产能力。一些公司开发出的喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人 已经在多家企业的自动化生产线上获得规模应用，弧焊机器人也已广泛应用在汽车制造厂的焊装线上。总体来 看，在技术开发和工程应用水平与国外相比还有一定的差距。主要表现在以下几个方面：
迅猛。由此可见，未来工业机器人的应用依托汽车产业，并迅速向各行业延伸。对于
机器人行业来讲，这是一个非常积极的信号。
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按照学院“产教融合，校企共育”的培养模式，本专业以“校企共育、轮岗实践、素能递进”的专业培养路径，对接与企业实践循环交替，专业能力与职业岗位能力逐步提升，教学安排第一年学习基础技能+企业体验，第二年学习专业技能+专业轮岗，第三年综合技能+顶岗实践，学生通过在校学习与企业实践，逐步掌握工业机器人电气控制系统、机械构造及工作原理等相关知识与技能，具有职业岗位（群）所需的基础知识及专业技能，面向机器人生产、使用、销售等企业，从事工业机器人系统的安装、调试、操作、销售、维护维修的高素质技术技能型人才。聞創沟燴鐺險爱氇谴净祸測樅。
（一）培养目标
本专业主要面向智能制造装备、汽车、机械加工、食品、新能源等行业，以及工业机器人制造企业、系统集成企业，主要从事自动化成套装备中工业机器人工作站的现场编程、调试维护、人机界面编程、系统集成等生产技术岗位，以及工业机器人销售和售后服务岗位，掌握工业机器人编程操作、维护管理、调试维修等专业知识与技能，具有职业岗位（群）所需的基础知识及专业技能、具有较强综合职业能力，服务于生产一线的高素质技术技能型人才。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖賃軔朧。
4.能对工业机器人载荷测定；
5.能对新出厂工业机器人进行校验；
机械制图与CAD；
电工电子技术；
工业机器人基础；
工业机器人自动线安装、调试与维护；
C语言程序设计；
单片机应用技术；
可编程控制器技术；
工业机器人现场编程；
工控组态及现场总线技术；
机器人综合运用技术；
工业机器人虚拟仿真
2.工业机器人基础编程操作
1.能使用编程及调试工具；
2.能创建宏程序及调用子程序；
3.能读懂已有工业机器人程序；
4.能判别已有工业机器人程序错误，进行修正；
5.能使用工业机器人编程指令进行简单地编程；
3.工业机器人功能调试
1.能完成工业机器人手动、自动程序调试；
2.能进行信号通讯，查询信号缺失；
3.能使用工业机器人安全功能防护功能；
工业机器人基础；工业机器人自动线安装、调试与维护；电机与电气控制技术；可编程控制器技术；工业机器人现场编程；工业机器人综合运用技术；企业生产管理；市场营销。
2.售后服务工作
1.能读懂电气线路图；2.能进行电气线路接线；3.能发现并确定电气线路故障；4.能检查并锁定电气故障原因；5.能排除电气线路故障。
1.机械故障诊断
1.能发现确定机械故障；
2.能锁定机械故障原因；
机械制图与CAD；电工电子技术；机械制造基础；工业机器人基础；工业机器人自动线安装、调试与维护；
电机与电气控制技术；工控组态及现场总线技术；工业机器人综合运用技术；
2.附件机械调试
1.能对除机器人本体外的机械附件进行机械调试
3.机器人保养
能排除简单电气及机械故障；
具备正确进行PLC控制系统设计，并进行安装、调试、排除故障，具备根据自动化生产线的
工作要求，编制、调整工业机器人控制程序；
运用市场营销相关知识结合工业机器人市场环境制定营销策略，运用生产管理的基本理论、
原则和方法，制定生产活动的计划和组织方案。
3.素质要求
（1）具有良好的思想政治素质、道德品质和健康的身心素养；
高级
鼓励
国家人力资源部
机械制图、机械制造基础
机械设备安装
高级
鼓励
国家人力资源部
工业机器人自动线安装、调试与维护
英语
2级
必考
教育部考试中心
大学英语
计算机
1级
必考
教育部考试中心
计算机应用基础
机械制造基础；
工业机器人基础；
工业机器人自动线安装、调试与维护；
电机与电气控制技术；
工控组态及现场总线技术；
工业机器人综合运用技术；
2.I/O设置及应用
1.能定义工业机器人I/O；
2.能定义用户信号；
3.能修改用户信号；
3.生产设备恢复
1.能进行生产过程中非硬件损坏导致的报警停机后快速恢复生产
3.工业机器人机械安装与维护
培养规格
1.知识要求
具备机械制图、电工电子、单片机应用技术、液压及气动技术等基础理论知识；
具备传感器与检测技术、可编程控制技术、工业机器人虚拟仿真、工业机器人现场编程专业
知识；
具备市场营销、企业生产管理专业拓展知识。
2.能力要求
能读懂机器人应用系统的结构安装图和电气原理图，能测绘简单机械部件零件图和装配图，
工业机器人技术专业
工业机器人技术专业
人
才
培
养
方
案
机电工程系
20XX年8月编制
20XX级工业机器人技术专业人才培养方案
专业名称与代码
专业名称：工业机器人技术
专业代码：560309
招生对象及修业年限
招生对象：全日制普通中学高中毕业生、职业中学毕业生、普通中等专业学校毕业生。
修业年限：三年,全日制。
三、培养目标及规格
（2）具有良好的职业精神和职业素养；
（3）具有良好的团队合作精神、学习意识、安全意识和创新意识。
四、职业岗位能力及就业
就业职业岗位
典型工作任务
职业岗位能力
学习领域
1.工业机器人基础编程与调试
1.工业机器人设定
1.能对工业机器人I/O进行设定；
2.能对工业机器人工具坐标系进行设定；
3.能对工业机器人工件坐标系进行设定；
1.能对变速箱油位、动力电缆保护壳进行检查及维护并能更换齿轮油、润滑油；
2.能清洁工业机器人、机械手、控制柜和空气过滤器；
3.能对工业机器人周边设备进行检查和维护；
4.能对机器人工装夹具进行检查和维护；
4.工业机器人营销
1.销售工业自动化及机器人设备
1.制定营销策略，向客户宣传、销售公司的产品和服务；2.开发新的市场领域，维护客户关系，建立稳定的客户资源；3.整理相关客户的资料，收集各种市场信息并及时予以反馈。
六、毕业资格与要求
学分：最低要求136学分。
职业资格证书要求：要求毕业生除获得专业学历毕业证外,还必须获得以下职业资格证书：
证书名称
等级
要求
发证机构
备注
电工
高级
必考
国家人力资源部
电工电子技术、电机与电气控制技术、PLC可编程控制器
可编程控制系统设计师
资格证
鼓励
国家人力资源部
PLC可编程控制器
钳工（装配）
2.工业机器人电气安装与维护
1.电气线路接线与维护
1.能读懂电气线路图；
2.能进行电气线路接线；
3.能发现并确定电气线路故障，能检查并锁定电气故障原因；并能排除故障；
6.能正确操作停电、送电；
7.能查阅故障手册锁定工业机器人故障代码；
8.工业机器人组合电气元件安装及调试；
机械制图与CAD；
电工电子技术；