機器人是具有一些類似人的功能的機械電子裝置或者叫自動化裝置，它仍然是個機器。下面是由學(xué)習(xí)啦小編整理的工業(yè)機器人技術(shù)論文，謝謝你的閱讀。

　　工業(yè)機器人技術(shù)論文篇一

　　淺談工業(yè)機器人及其應(yīng)用

　　作者簡介： 趙旭(1990――)男 安徽蚌埠人 現(xiàn)在是四川大學(xué)制造學(xué)院機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)2008級學(xué)生

　　 機器人是具有一些類似人的功能的機械電子裝置或者叫自動化裝置，它仍然是個機器。機器人按照用途可分為工業(yè)機器人、農(nóng)業(yè)機器人、醫(yī)用機器人、水下機器人等。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織于1987年對工業(yè)機器人給出了定義“：工業(yè)機器人是一種具有自動控制和移動功能，能夠完成各種作業(yè)的可編程操作機”。美國和日本的定義也與此類似。ISO 8373定義為：位置可以固定或移動，能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制、可重復(fù)編程、多功能多用處、末端操作器的位置要在3個或3個以上自由度內(nèi)可編程的工業(yè)自動化設(shè)備。這里自由度就是指可運動或轉(zhuǎn)動的軸。

　　現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的自動化領(lǐng)域里，例如材料的搬運、機床的上料及卸料、整部機器的裝配，都可用機器人來完成某些部分的工作。今天在工業(yè)上用的機器人并不是科幻小說、電影中所渲染的那種人型怪物。實際上，它們的外表都不像人，只是它的動作具有手指、手腕、手臂的特征而已。工業(yè)機器人可以在高溫、高壓、有毒等環(huán)境下工作。可以提高生產(chǎn)效率、保障了人的健康和安全。

　　工業(yè)機器人最早出現(xiàn)在20世紀(jì)60年代，只是工作只限于上下料階段，此后機器人進(jìn)入了緩慢發(fā)展期，知道80年代，為了滿足汽車行業(yè)蓬勃發(fā)展需要，出現(xiàn)了電焊機器人、弧焊機器人、噴涂機器人以及搬運機器人等四大類工業(yè)機器人產(chǎn)品并已成熟、并形成產(chǎn)業(yè)化規(guī)模。而這一年代被稱為“機器人元年”。并且出現(xiàn)了裝配機器人及柔性裝配線。90年代裝配機器人及柔性裝配技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)代機器人與數(shù)控技術(shù)(NC)、可編程控制器(PLC)并稱為工業(yè)自動化的三大支柱技術(shù)和基本手段。

　　工業(yè)機器人由于其作業(yè)的高度柔性和可靠性，操作簡單等特點，被廣泛應(yīng)用于汽車制造、工程機械、機車車輛、電子和電器、計算機和信息以及生物制藥領(lǐng)域。

　　目前出現(xiàn)的工業(yè)機器人還只限于從事一些預(yù)先經(jīng)過程序編制的活動，但也能在生產(chǎn)線的許多工作中，也能滿足人們的需求。隨著機器人的性能不斷提高，可以替人們做更多的工作。

　　工業(yè)機器人按其結(jié)構(gòu)形式及編程坐標(biāo)系主要分類為關(guān)節(jié)型機器人、移動機器人、水下機器人和直角坐標(biāo)機器人等。按主要功能特征及應(yīng)用分類為移動機器人、水下機器人、潔凈機器人、直角坐標(biāo)機器人、焊接機器人、手術(shù)機器人和軍用機器人等。下面以點焊機器人為例來說明：

　　點焊機器人應(yīng)用非常廣泛，主要用來焊接薄板材料，點焊作業(yè)占汽車工廠的車體組裝工程的大半。點焊機器人手臂上所握焊槍包括電極、電纜、氣管、冷卻水管及焊接變壓器，焊槍相對比較重，要求手臂的負(fù)重能力較強。如圖所示為點焊機器人示意圖，該機器人運動軸為六軸關(guān)節(jié)式，電動機M1驅(qū)動回轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)第一軸的運動;電動機M2推動臂架2的擺動，實現(xiàn)第二軸的運動;電動機M3帶動驅(qū)動臂架12的擺動，實現(xiàn)第三軸的運動;電動機組M4、M5、M6通過實軸或空心軸，實現(xiàn)驅(qū)動手腕的動作。為了保證結(jié)構(gòu)在運動過程中保證盡可能無間隙和一定的剛性，避免大的慣性扭矩，并一直保持高速，直到傳遞到工作端才進(jìn)行減速，第一軸采用了擺線針輪減速器，第二軸、第三軸使用了滾珠絲杠，手腕部件的各驅(qū)動軸均采用了諧波齒輪減速器。此外，為了抵消慣性力影響，在第二軸、第三軸上設(shè)置了平衡汽缸。

　　在確定了點焊機器人機械結(jié)構(gòu)的幾何模型后，就可以進(jìn)行其機械運動的仿真分析，既能比較真實地模擬機器人所完成的點焊操作的運動過程，又可進(jìn)行點焊動作的運動分析和確定合理的運動范圍。為使點焊軌跡不發(fā)生偏離，以實現(xiàn)正確焊接，在進(jìn)行點焊操作作業(yè)時，機器人首先是進(jìn)行平移的動作，完成焊槍和焊點間的位置修正;然后進(jìn)行焊槍和焊點間的角度誤差修正，實現(xiàn)點焊過程的規(guī)范操作。此類機器人回旋機械臂類似于人的手臂，在水平方向具有順應(yīng)性，可吸收點焊操作中的水平誤差和角度誤差;而在垂直方向上具有較大的剛性，便于點焊操作，如果在手部施加水平方向的作用力，會使機械臂作微小的轉(zhuǎn)動，進(jìn)行微調(diào)點焊操作。 從而實現(xiàn)自動糾正并減小位置與角度誤差，使點焊操作能順利地完成。

　　上述用于點焊操作的機器人主要技術(shù)指標(biāo)是：1.重復(fù)定位精度達(dá)±0.30mm;2.自由度數(shù)為6個;3.各軸運動速度為80°～120°/sec或1.25～1.45m/sec;4.柔性手臂轉(zhuǎn)角范圍為±90°。通過選用不同型號的控制器，可用于點焊和連續(xù)軌跡焊接作業(yè);調(diào)配手腕部所夾持的相應(yīng)工具，也可進(jìn)行加工、裝配等其他多種操作。

　　采用工業(yè)機器人進(jìn)行點焊操作，可用于比較復(fù)雜的、惡劣的工作環(huán)境，以及不易實現(xiàn)自動化、勞動生產(chǎn)率比較低的場合，可以在一個工位完成幾種操作，實現(xiàn)提高生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本的目的;特別是代替人類在各種不適合人體工作的特殊環(huán)境下更顯示出了它的優(yōu)越性，可大大提高人類的創(chuàng)造性勞動能力，擴展人類的生產(chǎn)和活動范圍。

　　下面我簡單介紹一下我國機器人發(fā)展的基本概況。我們國家在機器人的研究，在20世紀(jì)70年代后期這個時候才開始進(jìn)行機器人的研究。但是這時候的研究，基本上還局限于理論的探討階段;真正進(jìn)行機器人研究的時候，是在七五、八五、九五、十五將近這二十年的發(fā)展;發(fā)展最迅速的時候，是在1986年我們國家成立的863計劃是高技術(shù)發(fā)展計劃，就將機器人技術(shù)作為一個重要的發(fā)展的主題，國家投入將近幾個億的資金開始進(jìn)行了機器人研究，使得我們國家在機器人這一領(lǐng)域得到很快地、迅速地發(fā)展。

　　目前主要單位像中科院、沈陽自動化所、原機械部的北京自動化所，像哈爾濱工業(yè)大學(xué)，北京航空航天大學(xué)，清華大學(xué)，還包括中科院北京自動化所等等的一些單位都做了非常重要的研究工作，也取得了很多的成果。而且從目前這幾年來看，我們國家在高校里邊，有很多單位從事機器人研究，很多研究生和博士生都在從事機器人方面的研究。目前我們國家比較有代表性的研究，有工業(yè)機器人、水下機器人、空間機器人、核工業(yè)的機器人，都在國際上處于領(lǐng)先水平?？傮w上我們國家與發(fā)達(dá)國家相比，還存在很大的差距，主要表現(xiàn)在，我們國家在機器人的產(chǎn)業(yè)化方面，目前還沒有固定的成熟的產(chǎn)品，但是在上述這些水下、空間、核工業(yè)，一些特殊機器人方面，我們?nèi)〉昧撕芏嘤刑厣难芯砍删汀?/p>

　　除了傳統(tǒng)的工業(yè)機器人外還有外形更像人的機器人，能像人一樣行走、唱歌、跳舞，甚至能和人做簡單的交流。例如日本的ASIMO和索尼的SDR-4XⅡ;和能有人的表情的機器人，比如美國科學(xué)家研制的一名叫做K-bot的女機器人。由于關(guān)鍵技術(shù)的解決，以及應(yīng)用的需求，就促進(jìn)了機器人學(xué)本身的一個主題的發(fā)展――智能化，現(xiàn)在科學(xué)家正在機器人智能化的道路上前進(jìn)。

　　機器人是人類的得力助手，能友好相處的可靠朋友，將來我們會看到人和機器人會存在一個空間里邊，成為一個互相的助手和朋友。機器人會不會產(chǎn)生搶飯碗的問題?我們相信不會出現(xiàn)“機器人上崗，工人下崗”的局面，因為隨著社會的發(fā)展，實際上把人們從繁重的體力和危險的環(huán)境中解放出來，使人們有更好的崗位去工作，去創(chuàng)造更好的精神財富和文化財富，而由機器人來做這些危險環(huán)境的工作。展望未來，機器人將是一個與20世紀(jì)計算機的普及一樣，會深入地應(yīng)用到各個領(lǐng)域，所以很多專家預(yù)測，在21世紀(jì)的前二十年，是機器人從制造業(yè)走向非制造業(yè)的發(fā)展一個重要時期，也是智能機器人發(fā)展的一個關(guān)鍵時期。目前國際上很多國家，也對機器人對人類社會的影響的估計提出了新的認(rèn)識，同時，我們也可以看到機器人技術(shù)，涉及到多個學(xué)科，機械、電工、自動控制、計算機測量、人工智能、傳感技術(shù)等等，它是一個國家高技術(shù)實力的一個重要標(biāo)準(zhǔn)。

　　 參考文獻(xiàn)：

　　 [1] 熊友倫 .機器人學(xué)[M].北京：機械工業(yè)出版社，1993

　　[2] 《走進(jìn)未知世界 仿造人類智能:機器人與人工智能發(fā)展》董克、劉明銳，上海交通大學(xué)出版社第1版

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