工业机器人2-2综述
毕设工业机器人运动学-文献综述
机械臂的运动学分析综述前言随着工业自动化的发展，机械臂在产业自动化方面应用已经相当广泛。
机械臂在复杂、枯燥甚至是恶劣环境下，无论是完成效率以及完成精确性都是人类所无法比拟的，也因此，机械臂在人类的生产和生活中发挥着越来越重要的作用。
自从第一台产业用机器人发明以来，机械臂的应用也从原本的汽车工业、模具制造、电子制造等相关产业，向农业、医疗、服务业等领域渗透。
按照不同的标准，机器人分类方法各异。
操作性与移动性是机器人最基本的功能构成[1]。
根据机器人是否具有这两个能力对机器人进行分类，可以把机器人大体分为三大类：（1）仅具有移动能力的移动机器人。
比如Endotics医疗机器人、Big Dog、PackBot，以及美国Pioneer公司的研究型机器人P2-DX、P3-DX、PowerBot 等。
（2）仅具有操作能力的机械臂。
比如Dextre、PUMA560、PowerCube机械臂等。
（3）具有移动和操作能力的移动机械臂系统。
如RI-MAN、FFR-1、以及勇气号火星车等[2]。
机械臂作为机器人最主要的执行机构，工程人员对它的研究也越来越多。
在国内外各种机器人和机械臂的研究成为科研的热点，研究大体是两个方向：其一是机器人的智能化，多传感器、多控制器，先进的控制算法，复杂的机电控制系统；其二是与生产加工相联系，满足相对具体的任务的工业机器人，主要采用性价比高的模块，在满足工作要求的基础上，追求系统的经济、简洁、可靠，大量采用工业控制器，市场化、模块化的元件。
机械臂或移动车作为机器人主体部分，同末端执行器、驱动器、传感器、控制器、处理器以及软件共同构成一个完整的机器人系统。
一个机械臂的系统可以分为机械、硬件、软件和算法四部分。
机械臂的具体设计需要考虑结构设计、驱动系统设计、运动学和动力学的分析和仿真、轨迹规划和路径规划研究等部分。
因此设计一个高效精确的机械臂系统，不仅能为生产带来更多的效益，也更易于维护和维修。
工业机器人关键技术综述
工业机器人关键技术综述作者：余天荣来源：《科学与信息化》2019年第06期摘要工业机器人既是先进制造业的关键支撑装备，大力发展机器人产业，对于打造中国制造新优势，推动工业转型升级，加快制造强国建设具有重要意义。
文章概述工业机器人关键技术的发展现状，核心内容，以及未来的发展趋势。
关键词工业机器人；关键技术；现状；趋势1 工业机器人关键技术发展现状机器人关键技术主要指的是四大核心零部件的技术：减速器、电机、伺服、系统。
机器人的基础技术与智能制造其他领域的技术有着诸多共性，发展国产机器人的关键技术对推动工业转型升级，解决劳工荒、人工成本快速上涨等现实问题有重要的意义。
目前我国机器人技术已经取得了一定的进步，但与工业发达国家相比，还存在较大差距。
主要表现在：关键技术起步晚，基础弱；核心零部件依赖进口；核心技术创新能力薄弱等。
核心零部件长期依赖进口的局面短期内依然难以改变，导致国内企业生产成本压力大，也限制了国内机器人技术的发展和成长[1]。
2 工业机器人关键技术2.1 本体设计关键技术（1）传动结构设计拟定总体方案，确定机器人的结构形式，并据此进行初步的传动结构设计，零件结构设计，三维建模。
要求设计者对机器人常见的结构形式，常见的传动原理和传动结构，减速器的类型和特点非常的熟悉和了解，要有较强的结构设计能力和经验。
（2）减速器选型要对减速器的结构类型，性能参数的含义有深刻理解，会对减速器进行选型和计算校核。
要会对减速器进行检测、测试，检测的内容主要包括噪音、抖动、输出扭矩、扭转刚度、背隙、重复定位精度和定位精度等。
减速器的振动会引起机器人末端的抖动，降低机器人的轨迹精度。
减速器振动有多种原因，其中共振是共性的问题，机器人企业必须掌握抑制或者避免出现共振的方法。
（3）电机选型必须要对电机的工作特性非常了解，并会对电机扭矩、功率、惯量进行计算和校核。
（4）仿真分析进行静力学和动力学的仿真分析，对电机、减速器的选型校核，对本体零部件进行强度、刚度校核，降低本体重量，提高机器人工作效率，降低成本。
工业机器人的发展研究综述
工业机器人的发展研究综述徐俊杰西华大学机械工程学院，四川成都６１００３９摘要：随着科学技术的兴起，在这个浪潮中涌现出了许多机电一体化系列产品，其中 机器人 成了当前比较热门的话题㊂从目前看来，工业机器人已经得到了较为广泛的使用，因此，工业机器人的研究对于我国非常重要㊂欧美的一些发达国家㊁日本以及我国都对工业机器人进行了研究，开发出了诸如排雷机器人㊁物料搬运机器人㊁焊接机器人㊁防爆机器人等高效率的代替人类进行工作的机器㊂虽然工业机器人的出现提高了生产效率，但是依然存在着高能耗以及精度不够等问题㊂随着经济的发展，人们的需求也越来越大，因此需要提高生产效率以适应人们的需求，工业机器人是一个很好的选择，在这个节奏快速的世界，工业机器人的研究进度决定着一个国家的工业水平㊂关键词：工业机器人；技术；机电一体化中图分类号：ＴＰ２４２；Ｆ４２６．６７０引言工业机器人的出现解放了人们的双手，可以弥补市场劳动力不足的问题，因此许多国家都展开了相应的研究㊂本文综合了世界各国近年来工业机器人的发展状况，通过对国内外研究机器人的各大高校以及知名企业进行认真分析，来总结出各国机器人的发展研究状况㊂１国内外工业机器人的发展研究情况１．１国内的发展情况１．１．１国内技术发展研究情况我国由于国内的一些状况，对于工业机器人的研究起步于１９８０年左右，从开始到现在已有近４０年的历史，也取得了一定的成就，大致可以分为种子期㊁开发期和适用化三大阶段㊂在２０世纪７０年代人类登上了月球，成功地向外太空进军，我国也紧随时代步伐成功发射了人造卫星㊂由于人类不能适应外太空的环境，因此用机器人代替人进行工作是一种必然的发展趋势㊂经历了这么多年的发展，我国在工业机器人领域已经取得了一定成就，开发出了一些物料搬运机器人㊁排雷机器人以及弧焊机器人等［１］，目前国内有以下几个比较出名的公司㊂（１）新松机器人自动化股份有限公司，它在数字化和机器人方面比较强，是一家规模宏大的国有企业，在同行产业中处于领先的地位，它的机器人生产线完善度也达到了国际标准水平，自主研究出了例如协作机器人和特种机器人等高效率的工作机器，是一家非常有硬实力的公司［２］㊂（２）芜湖埃夫特智能装备有限公司，大型的物流运输设备是这家公司的强项［３］，除此之外，它在汽车行业也不错，包括汽车的冲压㊁汽车的焊接还有汽车的装配㊂该公司与国外的品牌相比，最为明显的优势是物美价廉和方便售后维护㊂（３）广州数控设备有限公司，这家公司对于工业机器人的研究更不用说了，因为机器人是这家公司的主营业务，同样地，在搬运㊁弧焊㊁喷漆和切割等需要高精度㊁高难度产业有很好的研究，它的产品也被一些学校用作科研教学㊂在国内，它拥有更加完善的生产体系，也拥有非常强劲的研发团队㊂因此这家公司的销售额在国内占了很大的份额㊂国内开设有机器人专业比较好的学校有北京理工大学㊁吉林大学㊁浙江大学㊁武汉理工大学㊁同济大学㊁西安交通大学㊁华南理工大学和大连理工大学这八所高校，它们的硬实力和软实力都比较强，拥有专业的研究团队㊂８４㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀人工智能与智能设备㊀㊀２０１９年第０３期㊀１．１．２国内产品发展研究情况（１）示教再现型工业机器人这类机器人的代表是弧焊机器人，传统的焊接工作是比较危险的，而且培养这类人才需要耗费大量的精力和时间㊂因此，人们开发出了弧焊机器人，这类机器人的操作有一部分是依据示教再现原理㊂（２）智能机器人根据名称我们便可以有初步的了解，在其内部安装有微型计算机，通过显示屏则可以实现人机交互，也可以根据预定的设置进行操作，因此比较智能化㊂（３）机器人化机械研究开发这方面的研究包括一些自动化机床的研究和化工系统的研究㊂（４）以机器人为基础的重组装配系统这类研究包括开放式模块化装配机器人㊁面向机器人装配的设计技术㊁机器人柔性装配系统设计技术等㊂（５）多传感器信息融合与配置技术这类研究主要集中于传感器方面的研究，如焊接过程中的实时定位和一些偏配方生产过程中的监测技术，比较符合当代信息时代的潮流㊂１．２国外的发展情况１．２．１国外技术发展研究情况１９６２年，机器人最先出现在美国㊂经过多年发展，美国到现在依然是机器人领域的领跑者，尤其表现在自动化制造产业和一些高精确度的监测技术方面㊂在早期，美国主要停留在机器人的研究阶段，只有少数大学展开了研究，没有大量投入使用，直到２０世纪７０年代后期，美国人看出了机器人的潜在价值，因此，美国开始在一些高端领域例如航天㊁军事以及核能方面进行了实践探索，但是没有注意到国内的制造业，所以后来被日本赶超了㊂日本在自己的制造业中利用机器人提高了自己的产能，将产品卖出了国门㊂除了这两个领先者之外，德国在工业机器人方面也有很大的投入，其机器人数量在世界排在第三位㊂第二代机器人在目前来说，已经大量投入使用，发展得已经比较成熟了，现在世界各国正在开展智能化机器人领域的研究㊂目前，工业机器人被分为了日系和欧系两大主流系列㊂世界上几大生产机器人的公司：（１）瑞典的ＡＢＢ公司该公司是目前规模较大的几家机器人制造公司之一㊂１９７４年研发了世界上第一台全电控式工业机器人ＩＲＢ６，主要应用于工件的取放和物料搬运㊂第一台焊接机器人于１９７５年诞生于此地㊂到１９８０年兼并Ｔｒａｌｌｆａ喷漆机器人公司后，它的机器人生产线更加完善㊂在焊接㊁高精度切割㊁喷漆和高难度装配等方面，该公司所生产的机器人都得到了广泛应用㊂（２）德国的ＫＵＫＡＲｏｂｏｔｅｒＧｍｂｈ公司该公司也是机器人制造行业的佼佼者㊂它的机器人能够广泛用于汽车的生产㊁航天事业㊁机械产品的铸造以及医学等众多产业，主要用于材料处理㊁机床装备㊁包装㊁堆垛㊁焊接㊁表面修整等领域㊂（３）日本川崎重工业公司１９６７年日本川崎重工业公司首先从美国引进机器人及技术，建立生产厂房，并于１９６８年试制出第一台日本产ｕｎｉｍａｔｅ机器人㊂随后日本的工业机器人很快进入了实用阶段，并由汽车业逐步扩大到各行业㊂世界上研究机器人领域的顶尖大学：（１）麻省理工学院麻省理工学院校园内已经创作出了一系列比较先进的机器人，著名校友有机器人之父科林㊃安格尔㊁波士顿动力公司创始人马克㊃雷伯特㊁ｉＲｏｂｏｔ公司的创始人之一的海伦㊃格雷纳等㊂（２）卡内基梅隆大学这所大学最先开设机器人这门学科，因此，它拥有先进完善的研发体系，引导ＮＡＳＡ的火星探测器的软件和凯迪拉克的防碰撞系统都是在卡内基梅隆大学开始研究的㊂现在，科学家们开始研究一些比较实用的家用机器人和登月机器人㊂（３）日本早稻田大学日本早稻田大学是日本研究机器人较早的大学之一，特别是加藤一郎教授创立的加藤实验室㊂１９６７年，实验室启动了极具影响力的ＷＡＢＯＴ项目㊂１９７２年，世界上第一个全尺寸人形 智能 机器人 ＷＡＢＯＴ⁃１诞生㊂１．２．２国外工业机器人产品研究情况１９７７年，日本安川公司研发出世界首台全自动机器人，除此之外，日本还是首个将半导晶片机器人应用到半导体领域的国家㊂由日本ＦＡＮＵＣ公司制造的Ｒ⁃２０００ｉＡ系列的工业机器人配置了视觉传９４人工智能与智能设备㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０１９年第０３期㊀㊀感器系统，它能够捡起无序摆放的工件，并将这些工件按照顺序装配成功㊂ＩＲＢ６是全球第一台全电控机器人，它是瑞典的ＡＢＢ公司研制出来被用于搬运工业物料的工业机器人㊂截止到现在，德国ＫＵＫＡ公司研发出的机器人种类最为丰富，承载能力最大可达到１３００ｋｇ，不仅可以对小部件进行检测㊁装配和打磨，也能够完成像货盘堆垛这样的重型作业，大大提高了人们的工作效率［３］㊂２工业机器人目前所存在的问题以及解决策略２．１工业机器人目前所存在的问题工业机器人目前主要存在的问题还是其本身的自重问题，一台机器人生产出来，手臂运动首先需要电机的输出力矩能够克服其自身的重力引起的阻力矩，从每一段关节来看，假设关节长度为Ｌ，关节质量为ｍ，电机输出转矩为Ｔ，负载Ｆ＝（Ｔ－０．５ｍｇＬ）／２Ｌ，机器手臂所能承受的负载就会大打折扣，电动机输出的功率有许多都会浪费在克服其自重所做的功上，然而在大型的靠机器人生产的厂房里，有许多这样的工业机器人，就会造成能源大面积的浪费㊂２．２解决方案（１）将机械手臂的长度做得足够短，但是为了不减小机械手臂的可工作范围，可以加大机械手臂底座的活动范围，也可以让机器人能够在一定的范围内进行移动㊂（２）可以采用液压系统进行解决，液压系统具有精度较高㊁输出力较大的优点，利用液压缸的直线运动代替电机的旋转运动可以摆脱机器人臂长因素的限制㊂（３）利用现在的计算机技术计算机器人的最佳位置，即等效臂长越短，所能承受的负载就会越大㊂（４）采用机械强度高㊁密度小的材料来生产机械手臂，减轻机械手臂的自重㊂３未来的发展趋势在自动化与信息化的今天，利用集成电路电子技术结合机械制造技术，可以生产出许多高效率和高智能化的工业机器人，工业机器人能够代替人们完成焊接㊁排雷㊁未知区域的探险㊁深水区监测等高危险动作，也能够高质量高效率地完成流水线上的工作㊂对于像日本这样社会劳动力紧缺的国家，工业机器人能够节约日本国内的人力成本，而且机器人不需要休息，因而能够不间断地㊁高质量地生产人们所需的产品㊂现在的企业，越来越注重效率与成本，所以无论是今天还是未来，人们对于机器人的研究都不会间断，机器人会有很广阔的前景㊂参考文献［１］郭洪虹．工业机器人［Ｍ］．１６版．西安：西安电子科技大学出版社，２０１６．［２］孙嶷，张弢，张春龙，等．国内外机器人的应用情况与发展趋势［Ｊ］．轻型汽车技术，２０１７（３）：３７．［３］谢胜强．工业机器人产业发展历史与未来趋势的文献综述［Ｃ］／／决策论坛企业行政管理与创新学术研讨会论文集（上），２０１６．０５㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀人工智能与智能设备㊀㊀２０１９年第０３期㊀。
工业机器人简介
控制系统
01
硬件系统
工业机器人控制系统通常采用高性能的硬件设备，如处理器、内存、存
储设备等，以实现快速、准确的运动控制。
02 03
软件系统
工业机器人控制系统软件通常采用专用的机器人控制系统软件，如ROS （Robot Operating System）等，以实现机器人的运动规划、轨迹生 成、碰撞检测等功能。
02
工业机器人结构与原理
机械结构
关节结构
工业机器人通常采用关节式结构 ，由多个关节连接构成，每个关 节可以独立运动，实现机器人的
灵活操作。
末端执行器
工业机器人末端执行器是机器人 直接与工件接触的部位，根据作 业需求，末端执行器可以设计成 各种形状和功能，如夹具、喷枪
、焊枪等。
传动系统
工业机器人传动系统包括电机、 减速器、传动机构等，用于驱动
通过机器人对生产线的优化，可以减 少人工干预，降低生产成本，提高产 品质量。
生产线监控
机器人可以实时监测生产线的运行状 态，及时发现并处理异常情况，确保 生产过程的稳定性和可靠性。
物料搬运与装配
物料搬运
工业机器人可以用于物料的搬运，包括原材料、半成品和成品等 ，实现快速、准确、高效的物料搬运。
装配作业
应用领域与优势
应用领域
工业机器人广泛应用于汽车制造、电子制造、食品加工、金属加工等各个行业 ，提高了生产效率和产品质量。
优势
工业机器人具有高效、精准、稳定、可靠等优点，能够替代人工完成危险、繁 重、重复的工作，提高生产效率和降低成本。同时，工业机器人还能够提高产 品质量和一致性，减少人为因素对生产过程的影响。
运动控制技术
关节控制
工业机器人概论
概论提起机器人，我们都不陌生，脱口就能说出一大串机器人的名字：铁臂阿童木、霹雳五号、奥特曼、终结者等，这些都是小说或影视作品中的主人翁。
可以说大多数人都是从影视作品中了解机器人的，影视作品中的机器人，功能都很强大，看起来很神奇，正是由于这些影视作品的影响，人们对机器人给予了非常高的希望，但现实中的机器人并不像人，与其说是机器人，还不如说是一台机器。
但是只有想到了，才能做到，那些神奇的机器人正是我们共同奋斗的目标。
我们只有了解了现实的机器人，才能创造岀未来更好的机器人。
机器人技术是一门高新技术，作为21世纪的人才，面临高新技术和自动化技术的冲击，面临国际市场经济和技术迅猛发展的激烈竞争，机器人技术是迎接未来挑战的有力武器和理想助手，机器人使人类从繁琐、恶劣的作业环境中解脱出来，而从事更加雄伟的事业，开创未来世界。
对年青朋友来说，不管你以后搞不搞机器人技术，也不管你涉不涉足机器人产业，都有必要了解一些机器人知识，因为未来的机器人将对你的生活和工作产生巨大的影响。
［作业1］机器人发展概况综述。
第一节工业机器人的概念关于工业机器人，目前世界各国尚无统一定义，分类方法也不尽相同。
①美国：工业机器人是一种可重复编辑的多功能操作装置，它可以通过改变动作程序来完成各种工作，主要用于搬运材料，传递工件和工具。
②日本：1）工业机器人是整机能够回转，有抓取（或吸住）物体的手抓和能够进行伸缩、弯曲、升降（仰俯），回转及其复合动作的臂部，带有记忆部件，可部分地代替人进行自动操作的具有通用性的机械。
2）具有人体上肢（臂、手）动作功能，可进行多种动作的装置，或者具有感觉功能，可自主进行多种动作的装置。
日本定义的工业机器人的范围是较广的，他们将工业机器人分为六类：人控机械手固定程序控制机器人可变程序控制机器人示教再现机器人数值控制机器人③我国对“机械手”和“工业机器人”的定义：机械手：就是附属于主机，动作简单，工作程序固定，定位点不能灵活改变；用来重复抓放物料的操作手。
机器人技术发展综述
机器人技术发展综述一、引言随着科技的飞速发展，机器人技术已经深入到我们生活的各个领域，从工业生产到家庭服务，从医疗手术到探索宇宙，机器人技术都展现出了强大的潜力。
本文将概述机器人技术的发展历程，主要应用领域，以及未来发展趋势。
二、机器人技术的发展历程自20世纪50年代以来，机器人技术经历了从无到有，再到不断发展的过程。
初代机器人主要用于替代人力从事重复性工作，如汽车制造和塑料制品生产。
随着技术的进步，第二代机器人出现了，它们具有更高级的功能，如感知、决策和学习能力，可以进行更复杂的任务。
现在，我们正进入第三代机器人的时代，这些机器人具有更高的自主性，能够在各种环境中自我导航和学习。
三、机器人技术的应用领域1、工业生产：在制造业中，机器人被广泛应用于生产线上的装配、焊接、喷涂等环节，大大提高了生产效率和产品质量。
2、医疗行业：手术机器人、康复机器人和护理机器人等在医疗行业中发挥着越来越重要的作用，提高了医疗服务水平，减轻了医护人员的工作负担。
3、家庭服务：家用机器人如扫地机器人、陪伴机器人等开始走进家庭，帮助人们进行日常清洁、陪伴和照料。
4、探索领域：深海机器人、空间机器人和探测机器人在科学探索领域发挥着重要作用，帮助人类扩展了对宇宙的认知。
四、未来发展趋势随着技术的进步，未来的机器人将更加智能化，具有更强的感知能力、决策能力和学习能力。
同时，随着5G、云计算和大数据等技术的发展，机器人的协同工作能力也将得到大幅提升。
随着人工智能技术的发展，机器人将能够处理更复杂的任务，如高级别自动驾驶、复杂环境下的决策等。
随着材料科学的进步，未来的机器人将更加轻巧、耐用和灵活，能够在更多领域发挥更大的作用。
五、结论回顾过去，我们可以看到机器人技术的发展历程是一个不断进步和创新的过程。
展望未来，我们有理由相信未来的机器人将更加智能、功能更强大、应用更广泛。
随着科技的不断发展，机器人技术将在我们的生活中发挥更大的作用，为我们的生活带来更多的便利和可能性。
工业机器人技术的发展与应用综述
工业机器人技术的发展与应用综述近年来，随着科技的不断进步和工业化的不断深入，工业机器人技术成为了现代制造业中的重要组成部分。
本文将对工业机器人技术的发展与应用进行综述，以期更好地了解其在生产制造领域中的作用和意义。
一、工业机器人技术的发展历程工业机器人技术的发展可以追溯到20世纪60年代，当时的工业机器人主要采用传感器和程序控制的方式进行操作。
随着时间的推移，工业机器人技术从单一的重复操作向多样化、灵活化的方向发展。
现如今，工业机器人已经实现了传感器融合、自主决策、自我学习等高级功能，极大地提高了生产效率和产品质量。
二、工业机器人技术的应用领域1. 制造业：工业机器人在制造业中的应用广泛。
例如，汽车制造业中的焊接、喷涂、装配等工序都可以通过工业机器人完成，不仅提高了生产效率，还降低了劳动强度和人为错误的发生率。
2. 化工行业：在化工行业中，工业机器人可以承担危险和高温等工艺环境下的操作任务，能够确保工作人员的安全，并提高生产效率。
3. 食品加工业：由于工业机器人具有高精度和高速度的特点，因此在食品加工业中的分拣、包装和装卸等环节中广泛应用，大大提高了食品加工的效率和质量。
4. 医疗行业：工业机器人技术在医疗行业中也得到了应用。
例如，手术辅助机器人可以帮助医生进行精细的手术操作，提高手术准确性和安全性。
5. 物流行业：随着电子商务的飞速发展，物流行业对快速、准确地完成订单处理的要求越来越高。
工业机器人在物流行业中的应用可以大幅提高分拣、装卸和仓储等环节的效率。
三、工业机器人技术的优势和挑战1. 优势：工业机器人具有高精度、高速度和高重复性的特点，能够在短时间内完成大量的操作任务，提高生产效率。
此外，工业机器人还可以承担高危、高温和高精尖等工作环境下的操作任务，确保工作人员的安全。
2. 挑战：工业机器人技术的普及与推广面临一些挑战。
首先，高昂的价格限制了一部分中小企业的采用；其次，工业机器人的操作与维护需要专业人员，对企业员工的素质要求较高；最后，工业机器人在处理复杂、不确定性较高的任务时仍存在一定的局限性。
机器人机械手爪综述
机器人机械手爪综述目录一、夹钳式手部设计的基本要求 (3)二、典型机械爪结构 (4)1）回转型 (4)2）移动型 (5)三、夹钳式手部的计算与分析 (9)1）夹紧力的计算 (9)2）夹紧缸驱动力计算 (11)3）计算步骤 (12)4）手爪的夹持误差分析与计算 (12)四、常用气爪 (17)1）气动手指气缸具有如下特点： (17)2）气动手指气缸主要类型与型号 (18)工业机器人的手部(亦称机械爪或抓取机构)是用来直接握持工件的部件，由于被握持工件的形状、尺寸大小、重量、材料性能、表面状况等的不同，所以工业机械手的手部结构是多种多样的，大部分的手部结构是根据特定的工件要求而设计的。
常用的手部，按其握持工件的原理，大致可分成夹持和吸附两大类。
夹持类常见的主要有夹钳式，此外还有钩托式和弹簧式。
夹持类手部按其手指夹持工件时的运动方式，可分为手指回转型和手指平移型两种，如图1所示。
吸附类中，有气吸式和磁吸式。
a)回转型内撑式b)回转型外夹式c)平移型外夹式d)钩托式e)弹簧式f)气吸式g)磁吸式图1 机械爪类型夹钳式手部是由手指、传动机构和驱动装置三部分组成的，它对抓取各种形状的工件具有较大的适应性，可以抓取轴、盘、套类零件。
一般情况下，多采用两个手指，少数采用三指或多指。
驱动装置为传动机构提供动力，驱动源有液压、气动和电动等几种形式。
常见的传动机构往往通过滑槽、斜楔、齿轮齿条、连杆机构实现夹紧或松开。
平移型手指的张开闭合靠手指的平行移动，适于夹持平板、方料。
在夹持直径不同的圆棒时，不会引起中心位置的偏移。
但这种手指结构比较复杂、体积大，要求加工精度高。
回转型手指的张开闭合靠手指根部(以枢轴支点为中心)的回转运动来完成。
枢轴支点为一个的，称为单支点回转型；为两个的，称为双支点回转型。
这种手指结构简单，形状小巧，但夹持不同工件会产生夹持定位偏差。
a)单支点回转型b)双支点回转型C）平移型(平直指)图2 回转型和平移型手指一、夹钳式手部设计的基本要求1. 应具有适当的夹紧力和驱动力。
机器人文献综述
机器人文献综述摘要：机器人是一种由主体结构、控制器、指挥系统和监测传感器组成的，能够模拟人的某些行为、能够自行控制、能够重复编程、能在二维空间内完成一定工作的机电一体化的生产设备。
机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术。
是当代研究十分活跃、应用日益广泛的领域。
也是一个国家工业自动化水平的重要标志。
关键词：机器人历史机器人分类移动机器人技术一、引言[1]机器人是当代自动化技术和人工智能技术发展的典型体现，也代表着制造技术发展的新水平，是一种由主体结构、控制器、指挥系统和监测传感器组成的，能够模拟人的某些行为、能够自行控制、能够重复编程、能在二维空间内完成一定工作的机电一体化的生产设备。
机器人尤其是工业机器人的广泛应用，极大提高了生产力。
目前世界上使用的机器人已有百万之多，并且次数目仍在快速增长。
其应用领域也从传统的制造业、军事应用逐步扩展到服务业、空间探索等。
二、机器人历史的发展[2]2015年，国内版工业4.0规划——《中国制造2025》行动纲领出台，其中提到，我国要大力推动优势和战略产业快速发展机器人，包括医疗健康、家庭服务、教育娱乐等服务机器人应用需求。
那么机器人发展阶段又如何呢?20世纪20年代前后，捷克和美国的一些科幻作家创作了一批关于未来机器人与人类共处中可能发生的故事之类的文学作品，使得机器人在人们的思想中成为一种无所不能的“超人”。
1954年，美国的戴沃尔制造了世界第一台机器人实验装置，发表了《适用于重复作业的通用性工业机器人》一文，并获得美国专利。
1960年，美国Unim ation公司根据戴沃尔德技术专利研制出第一台机器人样机，并定型生产U n imat e（意为“万能自动”）机器人。
工业机械手文献综述
工业，它的过去与未来1约翰霍兰德每年春天，大学和学院产生很多工科学生在令人兴奋的自主机器人领域找到了一席之地。
有些人选择他们认为可以获得此职位的技术学科，而另外一些进入了特别的学校，因为这些学校在机器人上提供程序和学位。
很少有人意识到，至少直到他们真正的开始工作，几乎不存在真正的这样的工作。
因此，那些最坚定的机器人工程师为了提供他们的思想生活最终走出去形成机器人公司。
坏消息是，对这些努力成功的统计数字是暗淡。
好消息是，为了赢得胜利金戒指仍然存在！我在这一章的目的是为了说明正在考虑探索的勇敢的心灵，有可能的话，给你如何面对商界的启示。
要意识到的最重要的东西是你至少在机器人设计上有你商业策略的创意。
如果这一挑战不能让你兴奋，它不是激发团队或者个人，就是浪费你的精力。
在这项技术的讨论中，我们不断重复观察到得模式。
这在生意上也是真的，所以抽出时间去研究过去，很可能有助于未来我们的成功。
为了了解我们再哪里，我们还必须明白，我们从何处来，又是如何走到这里。
1 机器人的历史今天,单词“机器人”是用来描述令人眼花缭乱的硬件和软件。
如果我们接受这个定义：一台机器可以通过编程做有用的工作，那么机器人的历史是用世纪来衡量而不是用年。
比如，约瑟夫在1801年发明了利用打孔卡编程的纺织机。
机器人这个名字不会再另外一个120年里被创造，然而，当捷克剧作家卡雷尔恰佩克利用“罗博陶”来形容一个机械仆人。
在捷克单词“罗博陶”是转换农奴和努力之间的事。
不久以后关于机器人的漫画，科幻书籍和电影开始出现，如果不是经济，机器人这个词在当地被牢固的建立。
人们通常认为现代工业机器人的发明人是乔治迪沃尔，在1954年创建了通用可编程机械手。
在1956年，德沃尔和恩格伯格形成尤尼梅申，从此一个产业诞生了。
恩格伯格虽然是一名工程师，他在促销宣传上也有天赋。
使用机器人一词描述这些机械臂后来才成为市场营销的新方法之一。
经过多年试图通过传统的工业销售营销渠道出售这些革命性的设备，恩格伯格带着公司的机器人之一出现在约翰尼卡森的“今夜秀”节目，反应是完全不可想象的。
直线轴工业机器人设计综述
直线轴工业机器人设计综述一、课题国内外现状工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的重要的现代制造业自动化装备。
在国家标准中，工业机器人被定义为：“一种能自动定位控制、可重复编程的、多功能的、多自由度的操作机。
他能搬运材料、零件、或夹持工具，用以完成各种作业[1]。
”马香峰、余达太等在文献[1]中对工业机器人的诞生做了阐述，并对早期的工业机器人类型做了说明。
书中先概括介绍了工业机器人的组成和操作机的主要类型和设计步骤；进而对工业机器人进行速度分析、动力分析和静力分析，为工业机器人的设计打下基础。
作为工业机器人设计要解决的主要问题之一——驱动和传动系统，本书详尽介绍了最常见的三种传动。
最后指出工业机器人在材料和执行机构在今后的发展方向。
陈航，殷国富，赵伟等在文献[2]中介绍了工业机器人模块化设计的概念，并且详细阐述了这种设计方式的过程及其对比传统设计方法的优势，指出了模块化设计的关键技术是模块的划分和集成。
以50kg负载工业机器人的设计为实例，对这一设计思路进行说明[2]。
在大型关节型工业机器人的研究中，也有了新的突破。
安彦波，高娃，宋宝玉等在文献[3]中提出对大小臂杆进行重力补偿，可以增加运动的平稳性。
文中针对六自由度关节型机器人，介绍了一种在不外加装置的情况下，利用机器人本身的驱动电机进行补偿的方法，并对其动静态特性作了详细的分析[3]。
田东升，胡明，邹平在文献[4]中提出了可以提高机器人整体的动态性能的方案。
文中指出利用三维建模软件Pro/E进行六自由度机器人实体建模及装配,然后无缝导入ANSYS软件中。
通过机器人模型简化和等效模拟建立有限元模型，利用有限元方法和振动理论对一个六自由度的工业机器人进行模态分析.通过对整个系统的固有频率和振型的分析，确定了整个机器人的各个轴承关节和动力传动链为系统的薄弱环节，进而通过增强这些薄弱的环节来提高机器人整体的动态性能[4]。
机器人(系统)综述报告
机器人综述1、机器人定义机器人，20世纪人类最伟大的发明之一，它的研究对人类有很大的实用价值且其应用领域十分广泛。
自机器人提出以来，由于机器人的不断发展、新的机型不断涌现且人们对机器人的认识不断深入，机器人没有统一的定义。
1967年日本提了代表性的定义：“机器人是一种具有移动性、个体性、智能性、通用性、作业性、信息性、有限性、半机械性、自动性、奴隶性等7个特征的柔性机器”。
1988年法国的埃斯皮奥将机器人定义为：“机器人学是指设计能根据传感器信息实现预先规划好的系统，并以此系统的使用方法作为研究对象。
”我国科学家对机器人的定义是：“机器人是一种自动化机器，所不同的是这种机器具备一些与人或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。
”我们可以理解为机器人是用机械传动、现代微电子技术、传感器技术、自动控制技术、人工智能等高科技制造的一种能模仿人类或动物的某种技能的机械电子设备；它是在电子、机械及信息技术的基础上发展而来的，是高级整合哦、控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物。
机器人学研究领域主要有：感知系统、机构设计及驱动、运动控制与规划、多机器人协作与控制、应用研究等。
2、机器人的分类以环境角度分类，有两大类：工业机器人:面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人。
●特种机器人:用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人。
包括：水下机器人、空间机器人、极限作业机器人、微机器人、建筑机器人、医疗机器人、采掘机器人、服务机器人、农业机器人、个人机器人、军用机器人、娱乐机器人等。
以机器人结构形式分类：分类名称简要解释操作型机器人能自动控制，可重复编程，多功能，有几个自由度，可固定或运动，用于相关自动化系统中。
程控型机器人按预先要求的顺序及条件，依次控制机器人的机械动作。
示教型机器人通过引导或其它方式，先教会机器人动作，输入工作程序，机器人则自动重复进行作业。
（完整版）工业机器人文献综述
（完整版）工业机器人文献综述工业机器人文献综述生产力在不断进步，推动养科技的进步与革新，以建立更加合理的生产关系。
自工业革命以来，人力劳动己经逐渐被机械所取代，而这种变革为人类社会创造出巨大的财富，极大地推动了人类社会的进步时至今天，机电一体化，机械智能化等技术应运而生并己经成为时代的主旋律。
1.工业机器人的发展：1.1 机器人概念的诞生机器人技术一词虽然出现的较晚，但这一概念在人类的想象中却早已出现。
自古以来，有不少科学家和杰出工匠都曾制造出具有人类特点或具有动物特征的机器人雏形。
我国西周时期的能工巧匠就研制出了能歌善舞的伶人，这是我国最早的涉及机器人概念的文章记录，此外春秋后期鲁班制造过一只木鸟，能在空中飞行，体现了我国劳动人民的智慧。
机器人一词由捷克作家--卡雷尔.恰佩克在他的讽刺剧《罗莎姆的万能机器人》中首次提出，剧中描述了一机器奴仆Robot。
此次Robot被沿用下来，中文译成机器人。
1942年美国科幻作家埃萨克.阿西莫夫在他的科幻小说《我.机器人》中提出了“机器人三大定律”，这三大定律后来成为学术界默认的研发原则。
现代机器人出现于20世纪中期，当计算机技术出现，电子技术的进步，数控机床的出现及与机器人相关的控制技术和零件加工技术的成熟，为现代机器人的发展打下了基础。
1.2 国内机器人的发展史在我国目前采用工业机器人的行业主要有汽车行业、摩托车、电器、工程机械、石油化工等行业。
我国作为亚洲第三大的工业机器人需求国，对于工业机器人的需求量在逐年增加，从而吸引了大批工业机器人的制造商，加快了我国工业机器人技术的发展第一阶段是20世纪80年代，我国为t跟踪国际机器人技术的道路，当时以原机械工业部为主，航天工业部等部门联合组织国内的相关研究单位开展了工业机器人的研究，先后推出了弧焊、点焊、喷漆等多种工业机器人。
直到90年代，通过国家863计划等的K77，我国具备t独!)设计不}}生产工业机器人的能力，培养了一批高水平的研究生产队伍进入21世纪，中国的工业机器人发展进入t一个崭新的阶段，其中最大的特点是以企业为主体，以市场为导向、赢利为目标的机器人产业开发群体止在形成。
工业机器人的研发及应用综述
工业机器人的研发及应用综述摘要：本文对工业机器人的研发及应用进行了全面综述，介绍了工业机器人的定义、特点、作用及研发历程，并分析了其在各个领域的应用情况。
总结了工业机器人研发中的主要成果和不足，并提出了未来研究的方向和挑战。
引言：工业机器人是现代制造业的重要组成部分，对于提高生产效率、降低成本、提升产品质量等方面具有重要意义。
随着科技的不断进步和制造业的持续发展，工业机器人的研发和应用也越来越受到。
本文将对工业机器人的研发及应用进行综述，旨在介绍其现状、分析未来发展趋势，为相关领域的研究和实践提供参考。
文献综述：工业机器人的研发历程可以追溯到20世纪60年代，经过多年的发展，已经在全球范围内得到了广泛应用。
工业机器人的研发涉及到多种学科，如机械工程、电子工程、计算机科学、人工智能等，具有高科技和精密制造的特点。
工业机器人的研发成果主要包括：1）仿生学技术的应用，如模拟人类运动轨迹和姿态调整，提高了机器人的灵活性和适应性；2）运动控制理论的发展，如基于模型的控制、自适应控制等，实现了对机器人精确的运动规划和轨迹跟踪；3）智能化技术的应用，如机器视觉、深度学习等，提高了机器人的感知能力和自主决策能力。
工业机器人在各个领域都有广泛的应用，如汽车制造、电子制造、医疗设备、航空航天等。
在汽车制造领域，工业机器人可以实现自动化生产线、焊接、装配等任务，提高生产效率和产品质量；在电子制造领域，工业机器人可以进行精密零件的加工和组装，提高生产效率并降低成本；在医疗设备领域，工业机器人可以用于手术操作、康复训练等方面，提高医疗水平和治疗效果。
虽然工业机器人的研发和应用已经取得了显著成果，但仍存在一些不足和挑战。
例如，机器人的感知能力和自主决策能力还有待提高；机器人的耐用性和可靠性也需要进一步加强；如何实现机器人的大规模生产和应用，降低成本，也是未来研究的重要方向。
工业机器人的研发及应用是现代制造业和未来智能制造的重要组成部分。
工业机器人发展综述
工业机器人发展综述作者：冯旭宋明星倪笑宇马立勇王少雷来源：《科技创新与应用》2019年第24期摘; 要：工业机器人起源于美国能源实验室研制的遥操作机械手，之后第一代示教再现型工业机器人，第二代具有基本感知功能工业机器人，第三代智能机器人，相继诞生。
随着工业生产向着自动化、集成化、柔性化的方向發展，工业机器人已然成为高端制造装备的重要组成部分，其智能化水平也在不断提高。
我国在制造业转型升级、人口老龄化的双重压力下，积极发展工业机器人，并已进入产业化初期阶段。
当下，科学理论和工程技术的发展，作业性能不断提升及向新领域推广应用的需求，引领着机器人在新时代里发展的新方向、新趋势。
关键词：工业机器人;发展历程;发展现状;发展趋势中图分类号：TP242; ; ; ; 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2019）24-0052-03Abstract： The industrial robot originated from the teleoperation manipulator developed by the American Energy Laboratory. After that， the first generation of teaching and reappearance industrial robot， the second generation of industrial robot with basic perceptual function and the third generation of intelligent robot were born one after another. With the development of industrial production in the direction of automation， integration and flexibility， industrial robot has become an important part of high-end manufacturing equipment， and its intelligent level is also improving. Under the dual pressure of the transformation and upgrading of the manufacturing industry and the aging population， China has actively developed industrial robots and has entered the initial stage of industrialization. At present， the development of scientific theory and engineering technology， the continuous improvement of operational performance and the demand for popularization and application to new fields lead the new direction and new trend of robot development in the new era.Keywords： industrial robot; development process; development status; development trend1 机器人的起源和发展历程机器人的研究始于20世纪中期。
工业机器人发展研究综述
工业机器人发展研究综述摘要：在科学技术的高速的发展过程中，机器人已经成为了对人类影响力巨大的发明之一，工业机器人更是成为了我国制造业的核心，对推动我国制造业的健康发展产生了积极的影响。
本文首先介绍了国内外工业机器人企业及产品发展概况，之后介绍了国内外工业机器人在智能化，柔性化技术上的发展，最后提出了目前所存在的技术中低端和信息安全漏洞的问题及部分解决方案。
关键词：工业机器人；机器人产品及技术；智能化工业机器人作为一种现代化的科学技术结晶，其具有高稳定性、可靠性和高精度等主要特点，可以在高危的环境下进行作业，既减轻了工作人员的工作强度，同时也提高了作业的效率和质量，是推动制造产业发展的核心力量。
随着《中国制造2025》以及“工业 4.0”的推进，工业机器人的发展必将得到又一次的提升。
1工业机器人国内外发展现状现在的工业机器人技术可以说基本集中在了日本和欧洲。
在中国，我们现在的机器人产业是处在产业链的下游，主要是系统集成、二次开发、定制性部件和售后服务。
1.1国内工业机器人发展现状20世纪七十年代是我国工业机器人发展初期，70 年代的萌芽期，当时国内的一些先进知识分子已经开始意识到机器人技术在未来的重要性，并逐渐开始了对机器人技术的相关研究。
而近年来国际上一些先进的机器人企业瞄准了中国庞大的市场需求，大举进入中国。
除了早已进入中国的发那科（FANUC）、ABB、川崎等企业。
随着中国工业企业自动化水平的不断提高，机器人自动化线的市场也会越来越大，并且逐渐成为自动化生产线的主要方式。
随着《中国制造2025》以及“工业 4.0”的推进，在中央及地方政府的大力推动下，我国工业机器人行业得到发展，产量全年保持增长。
国内企业中，拥有百台以上制造能力的企业也仅有沈阳新松、东莞启帆（台资）、安徽埃夫特、上海沃迪、华中数控等几家，与外资企业上万台的销售规模差距明显。
作为中国机器人产业的翘楚和工业4.0的践行者与领导者，成功研制了具有完全自主知识产权的众多工业机器人。
工业机器人介绍
工业机器人介绍在当今的制造业领域，工业机器人已经成为了不可或缺的重要角色。
它们以高效、精确和不知疲倦的工作特性，为企业带来了巨大的生产效益和竞争力。
工业机器人的定义，简单来说，就是一种能够自动执行任务的机械装置。
这些任务通常包括物料搬运、焊接、装配、喷涂、加工等等。
与传统的人工操作相比，工业机器人具有许多显著的优势。
首先，工业机器人能够实现高度的准确性和重复性。
无论是进行精细的零部件加工，还是在复杂的生产线上进行快速的组装，它们都能以极高的精度完成工作，而且每次的操作都几乎完全一致。
这就大大提高了产品的质量和稳定性，减少了次品的出现。
其次，工业机器人可以长时间连续工作，不会像人类工人那样因为疲劳、注意力不集中等因素而影响工作效率和质量。
它们可以在恶劣的环境中工作，比如高温、高压、有毒有害的场所，从而保障了工人的安全和健康。
再者，工业机器人能够提高生产效率。
通过快速而准确的动作，它们能够在短时间内完成大量的工作，缩短生产周期，满足市场对产品的快速供应需求。
工业机器人的种类繁多，常见的有以下几种：焊接机器人，主要用于汽车制造、金属加工等行业的焊接工作。
它们能够精确地控制焊接的位置、速度和参数，保证焊接质量的稳定。
搬运机器人，负责物料的搬运和装卸。
它们可以根据预设的程序，将原材料或成品从一个位置搬运到另一个位置，提高物流效率。
装配机器人，用于产品的装配工作。
能够精准地抓取和安装零部件，确保装配的准确性和高效性。
喷涂机器人，在汽车、家具等行业中广泛应用。
可以均匀地喷涂涂料，保证涂层的质量和外观。
工业机器人通常由机械本体、控制系统、驱动系统和传感器等部分组成。
机械本体是机器人的身体结构，包括机身、手臂、手腕等，决定了机器人的运动范围和承载能力。
控制系统就像是机器人的大脑，负责指挥机器人的动作和操作。
它接收来自传感器的信息，根据预设的程序和算法，计算出机器人的运动轨迹和动作指令，并将其发送给驱动系统。
驱动系统则是机器人的动力来源，常见的有电动、液压和气动等驱动方式。
工业机器人介绍详解课件
工业机器人的应用领域正在不断扩大，除了传统的制造业，还将深入 到医疗、农业、服务业等多个领域。
THANKS
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安全巡检
03
工业机器人在安全巡检行业中用于代替人工进行危险环境的巡
检工作，如核电站、石油化工等领域的巡检和维护。
06
总结与展望
工业机器人的发展成果与贡献
生产效率大幅提高
工业机器人的广泛应用使得生产线上的劳动力得到极大解放，生 产效率显著提高。
降低生产成本
通过使用工业机器人，企业可以大幅减少人工成本，同时降低残 次品率，提高产品质量。
工业机器人广泛应用于生产线 上的装配、焊接、喷涂等环节 ，提高生产效率和产品质量。
物料搬运
工业机器人可以承担重物搬运 、零件配装等任务，减轻工人 劳动强度，提高生产效率。
精密加工
工业机器人可以完成高精度、 高强度、高危险性的加工任务 ，提高生产效率和产品质量。
定制化生产
工业机器人可以根据客户需求 进行定制化生产，满足不同客
监视。
语音识别与合成
通过语音识别技术，实现人对机 器人的语音控制和信息输入，同 时通过语音合成技术，实现机器
人对人的语音输出。
自然语言处理
通过自然语言处理技术，实现人 对机器人的文本控制和信息输入 ，同时通过自然语言处理技术，
实现机器人对人的文本输出。
机械结构设计
机构设计
材料选择
根据应用场景和功能需求，设计机器人机 械结构，包括关节设计、传动系统设计、 负载设计等。
表面贴装
工业机器人携带贴片机 ，进行电子设备的表面 贴装工作，如将芯片和 元器件贴装到PCB板上 。
其他行业中的应用案例分析
工业机器人研究综述
工业机器人研究综述）摘要：介绍了工业机器人的三个组成部分——主体，控制系统，驱动系统。
探讨了目前工业机器人技术的驱动系统，并且分析了工业机器人控制策略的种类以及目前工业机器人控制系统的特点。
同时，基于工业机器人的三个组成部分，提出了工业机器人的技术发展展望，最后总结了目前工业机器人技术的发展。
关键词：工业机器人控制系统驱动系统Review of industrial robotsAbstract: Three components of industrial robots - body, control systems and drive systems are introduced. Explores the current industrial robot technology drive system , and analyzed the type of industrial robot control strategies and the current industrial robot control system characteristics. Atthe same time, Based on the three components of industrial robots, Proposed Technical Development Prospect of industrial robots, and finally summarizes the current industrial robot technology.1、工业机器人体系结构工业机器人一般由主体、控制系统和驱动系统三个部分构成，如图1.1所示。
主体即工业机器人的执行机构，包括手部、腕部和臂部，有的机器人甚至还有行走机构；控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号，并进行控制；驱动系统用以使执行机构产生相应的动作，主要包括动力装置和传动机构。
工业机器人综述
工业机器人一、技术概述工业机器人由操作机（机械本体）、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。
特别适合于多品种、变批量的柔性生产。
它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。
机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。
机器人应用情况，是一个国家工业自动化水平的重要标志。
机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动，而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置，既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，从某种意义上说它也是机器的进化过程产物，它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。
二、现状及国内外发展趋势国外机器人领域发展近几年有如下几个趋势：1．工业机器人性能不断提高（高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修），而单机价格不断下降，平均单机价格从91年的10．3万美元降至97年的6．5万美元。
2．机械结构向模块化、可重构化发展。
例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化；由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机；国外已有模块化装配机器人产品问市。
3．工业机器人控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展，便于标准化、网络化；器件集成度提高，控制柜日见小巧，且采用模块化结构；大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。
4．机器人中的传感器作用日益重要，除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外，装配、焊接机器人还应用了视觉、力觉等传感器，而遥控机器人则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来进行环境建模及决策控制；多传感器融合配置技术在产品化系统中已有成熟应用。
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手指 传动机构 驱动装置 支架
12
夹钳式手部的组成
13
<1> 手指
直接与工件接触的构件 手部松开和夹紧工件 – 通过手指的张开和闭合来实 现 一般机器人手部 - 只有两个手指,少数有三个或多个 结构型式 – 常取决于被夹持工件的形状和特性
14
a) 指端的形状
指端 - 手指上直接与工件接触的部位
结构形状 - 取决与工件的形状
指端 - 类型
V 形指
平面指
尖指或薄、长指
特形指
15
夹钳式手的指端
16
V 形指
用于 - 夹持圆柱形工件 特点 – 夹紧平稳可靠,夹持误差小
平面指
用于 - 夹持方形工件 (具有两个平行表面),板形或 细小棒料
17
尖指
用于 – 夹持小型或柔性工件
薄指
用于 – 夹持位于狭窄工作场地的细小工件 避免 - 和周围障碍物相碰
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长指
用于 - 夹持炽热工件 避免 - 热辐射对手部传动机构的影响
特形指
用于 - 夹持形状不规则的工件
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b) 指面形式
根据工件形状、大小及被夹持部位材料软硬、表面性 质不同 - 手指的指面有
光滑指面 齿型指面
4.手腕结构
手腕
联接手臂和手部的结构部件 主要作用 – 确定手部的作业方向 具有 - 独立的自由度
满足手部 - 完成复杂的姿态
1
确定手部的作业方向 – 需要三个自由度
1）臂转 – 绕小臂轴线方向旋转 2）手转 – 使手部绕自身的方向旋转 3）腕摆 – 使手部相对于臂进行摆动
2
齿条齿轮杠杆式
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单作用斜楔式回转型手部的结构简图
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a) 斜楔杠杆式
斜楔 2 向下运动 – 克服弹簧 5 拉力 杠杆手指装着滚子 3 的一端向外撑开 – 夹紧工件 8 斜楔向上移动,弹簧拉力作用下 – 手指 7 松开
手指与斜楔通过滚子接触 – 可减小摩擦力,提高效率
有时为简化结构 – 可让手指与斜楔直接相接触
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双支点回转型连杆杠杆式手部的简图
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c) 双支点连杆杠杆式
驱动杆 2 末端与连杆 4 由铰销 3 铰接 驱动杆 2 作直线往复运动时 - 通过连杆推动手指各 绕支点 7 作回转运动
使手指 - 松开或闭合
活动环节较多 – 定心精度比斜楔传动差
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齿条直接传动的齿轮杠杆式手部的结构简图
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c) 手指材料
夹钳式手部手指材料可选 - 一般碳素钢和合金结构钢 为手指经久耐用 – 可镶嵌硬质合金 高温作业的手指 – 可选用耐热钢 腐蚀性气体环境下工作的手指
可镀铬或进行搪瓷处理 可选用 - 耐腐蚀的玻璃钢或聚四氟乙烯
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<2> 传动机构
向手指传递 - 运动和动力 实现 - 夹紧和松开动作的机构 主要有
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d) 齿条齿轮杠杆式
驱动杆 2 末端制成双面齿条 – 与扇形齿轮 4 相啮 合 扇形齿轮 4 与手指 5 固连在一起 – 可绕支点回转 驱动力推动齿条作直线往复运动 - 可带动扇形齿轮 回转
使手指 - 闭合或松开
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② 平移型传动机构
平移型夹钳式手部 – 通过手指的指面作直线往复运 动或平面移动来实现张开或闭合动作 常用于夹持 – 平行平面的工件(如箱体) 结构较复杂 – 不如回转型应用广泛
回转型传动机构
平移型传动机构
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① 回转型传动机构
夹钳式手部中较多的是 - 回转型手部 手指 - 一对(或几对)杠杆
同斜楔、滑槽、连杆、齿轮、蜗轮蜗杆或螺杆等机构 组成 - 复合式杠杆传动机构
改变 - 传力比、传动比及运动方向
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回转型传动机构 - 包括
斜楔杠杆式 滑槽式杠杆回转型 双支点连杆杠杆式
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滑槽式杠杆双支点回转型手部的简图
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b) 滑槽式杠杆回转型
手指 4 的一端装有 V 型指 5 ,另一端有长滑槽 驱动杆 1 上的圆柱销 2 套在滑槽内 驱动连杆同圆柱销作往复运动时,可拨动两个手指各 绕其支点(铰销 3)作相对回转运动 – 实现手指对工 件 6 的夹紧与松开动作 活动环节较多 – 配合间隙的影响不可忽视 机构无自锁性能 – 靠驱动力锁紧
运动传入腕部后 - 再分别实现各个动作
5
机器人进行 - 精密装配作业中
被装配零件 - 不一致 工件的定位夹具，机器人的定位精度 - 不能满足装 配要求时
会导致 - 装配困难
这时提出 - 装配动作的柔顺性要求
6
柔顺装配技术
检测、控制的角度采取不同搜索方法 – 边校正边装配
手爪上装视觉、力传感器等检测元件 - 主动柔顺装配 缺点 - 价格较贵、装配速度较慢
工业机器人的手部
仿人机器人手部
常用的手部 - 可分（按握持原理）
夹持类 吸附类
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1)夹持类
夹持类手部 - 可分
夹钳式
托勾式 弹簧式
夹持类手部 - 可分（按手指夹持工作时运动方式不 同 ）
手指回转型 指面平移型
11
(1)夹Βιβλιοθήκη 式夹钳式 – 工业机器人最常用的手部形式 夹钳式手部 - 组成
柔型指面
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光滑指面
指面 - 平整光滑 用来夹持已加工表面 - 避免已加工表面受损伤
齿型指面
指面 - 刻有齿纹 可增加与夹持工件间的摩擦力 - 确保夹紧可靠 多用来夹持 – 表面粗糙的毛坯或半成品
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柔型指面
指面镶衬 - 橡胶、泡沫、石棉等物 作用 - 增加摩擦力、保护表面、隔热等 用来夹持 - 已加工表面、炽热件、薄壁件、脆性件
常用 - 手腕结构
图 a
腕部关节配置 - 臂转，腕摆，手转结构
图 b
腕部关节配置 - 臂转，双腕摆，手转结构
3
腕部关节配置图
4
腕部结构设计
要满足 - 传动灵活、结构紧凑轻巧、避免干涉 多数机器人 - 腕部结构的驱动部分安排在小臂上
设法使 n 个电动机的运动 - 传递到同轴旋转的心 轴和多层套筒上
机械结构角度手腕部配置柔顺环节 – 被动柔顺装配
优点 – 结构简单、价格便宜、装配速度较快
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柔顺手腕
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柔顺手腕动作过程
插入装配中 – 工件局部被卡住时
受到阻力 – 使柔顺手腕起作用
手爪有 – 微小的修正量
工件 - 能顺利的插入
9
5.手部机构
手部
最重要的执行机构
从功能和形态 - 可分