工业机器人的技术参数

如何学好、用好机器人技术
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本质：是自动化技术中重要的工具，不是孤立的， 加强对作业目标的工艺过程、操作方法、操作工具以及 与周边设备的协调作业等技术的学习是基础 。 举例：焊接>>焊接材料特性、方式选择、工艺参数整定、 轨迹生成、通风安全系统设计等； 上下料>>机床自动化改造（自动门、自动装夹、自动启 停）、自动手爪、与数控系统的协调作业等； 抛光>>曲面的轨迹生成、抛光参数整定（力度、时间）、
外部传感器通信、恒力控制、通风粉回收设计等。
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岗位：本体/控制/系统集成设计工程师助手、试产 员、操作员、总装与调试、高端维修与销售、客户需求 分析等。
第1章 绪 论
1.1 机器人分类
1.2 工业机器人的应用和发展 1.3 工业机器人的基本组成及技术参数 习题
1.1 机器人的分类
1. 按照应用类型分类 机器人按应用类型可分为工业机器人、 极限作业机器
(4) 智能机器人。 智能机器人不仅可以进行预先 设定的动作, 还可以按照工作环境的变化改变动作。 (5) 综合机器人。 综合机器人是由操作机器人、 示教再现机器人、 智能机器人组合而成的机器人, 如 火星机器人。 1997年7月4日, “火星探险者(Mars
Pathfinder)”在火星上着陆, 着陆体是四面体形状, 着陆
图 1.3 排爆机器人
图 1.4 火星探测机器人
(3) 服务机器人。服务机器人包括家庭、医疗、 娱乐、玩具机器人等(具有某种程度的通用性), 也有 根据环境而改变动作的机器人, 如图1.5、 图1.6所示。
图 1.5
图 1.6
2. 按照控制方式分类
机器人按控制方式可分为操作机器人、 程序机器人、
1) 恶劣工作环境及危险工作
压铸车间及核工业等领域的作业是一种有害于健
康并可能危及生命, 或不安全因素很大而不宜于人去从 事的作业, 此类工作由工业机器人做是最适合的。 图 1.9所示为核工业上沸腾水式反应堆(BWR)燃料自动交 换机。
图 1.9 燃料自动交换机
燃料自动交换机的主要结构如图1.9所示, 它是由机
上操作台、 辅助提升机、 台架Fra Baidu bibliotek 空中吊运机、 主提升
机、 燃料夹持器等组成的; 采用了计算机控制方式, 可 依据操作人员的运转指令, 完成自动运转、 半自动运转 和手动运转模式下的燃料交换。 是: ① 可以在远距离的操作室中全自动运转; ② 精密
的多重圆筒立柱可提高定位精度; ③ 利用计算机可以控
条件、 位置进行作业, 目前大部分机器人都采用这种控制
方式工作。
(3) 示教再现机器人。 示教再现机器人同盒式磁带的
录放一样, 将所教的操作过程自动记录在磁盘、 磁带等 存储器中, 当需要再现操作时, 可重复所教过的动作过程。 示教方法有手把手示教、 有线示教和无线示教, 如图1.7 所示。
图 1.7 机器人示教 (a) 手把手示教; (b) 有线示教; (c) 无线示教
人和服务机器人。
(1) 工业机器人。 工业机器人有搬运、 焊接、 装配、
喷漆、 检查等机器人, 主要用于现代化的工厂和柔性加工系
统中, 如图1.1、 图1.2所示。
图 1.1 弧焊机器人
图 1.2 汽车焊接生产线上的机器人
(2) 极限作业机器人。 极限作业机器人主要
是指在人们难以进入的核电站、 海底、 宇宙空间 进行作业的机器人, 也包括建筑、 农业机器人等, 如图1.3、 图1.4所示。
《工业机器人技术》
授课指导：谢光辉
2015年09月
博士/副教授
前言
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定义：机器人（Robot）是一种可编程和多功能的， 用来搬运材料、零件、工具的操作机；或是为了执行不 同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统 。 任务：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。目前在工业、医学、农业、 建筑业甚至军事等领域中均有重要用途。
喷漆、上下料和搬运。工业机器人延伸和扩大了人的手
足和大脑功能,它可代替人从事危险、有害、有毒、低
温和高热等恶劣环境中的工作; 代替人完成繁重、单调 的重复劳动, 提高劳动生产率, 保证产品质量。 工业
机器人与数控加工中心、 自动搬运小车以及自动检测
系统可组成柔性制造系统(FMS)和计算机集成制造系统 (CIMS), 实现生产自动化。
制系统高速运转, 防止误操作。 这种交换机的使用不仅 提高了效率, 降低了对操作人员的辐射, 而且由计算机控 制的操作自动化可以提高作业的安全性。
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机器换人： 欧美日工业机器人使用密度达 150-350 台 / 万人，世 界平均58台/万人，中国仅25台/万人。如果达到平均水 平，可制造380亿本体、 1140亿系统集成市场空间。 国际上工业机器人的主要厂商为法拉科、ABB、安 川、库卡等，其在中国市场占有率达 80% 以上。主要 用于焊接、加工、搬运和物流当中。
后三个盖子的打开状态如图1.8所示。 它在能上、 下、 左、右动作的摄像机平台上装有两台CCD摄像机, 通 过立体观测而得到空间信息。 整个系统可以看做是由 地面指令操纵的操作机器人。
图 1.8 火星探险者
1.2 工业机器人的应用和发展
1.2.1 工业机器人的应用
工业机器人最早应用于汽车制造工业, 常用于焊接、
示教再现机器人、 智能机器人和综合机器人。 (1) 操作机器人。 操作机器人的典型代表是在核电站 处理放射性物质时远距离进行操作的机器人。 在这种场合, 相当于人手操纵的部分称为主动机械手, 而从动机械手基
本上与主动机械手类似, 只是从动机械手要比主动机器手
大一些, 作业时的力量也更大。
(2) 程序机器人。 程序机器人按预先给定的程序、
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机器人三大定律： A 、机器人不可以伤害人类，人类受伤时，必须拯 救人类； B、机器人要听从人类的命令，除非违反A定律； C、机器人应能保护自己的生命，与第A、B定律相 违背除外。
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工业4.0： 中国对应的是智能装备与中国制造2025 。
重点发展领域：高档数控机床与机器人。 “机器人 革命”有望成为第三次工业革命的一个切入点和重要增 长点，将影响全球制造业格局；机器人是“制造业皇冠 顶端的明珠”，其研发、制造、应用是衡量一个国家科 技创新和高端制造业水平的重要标志。