工业机器人
工业机器人的名词解释
工业机器人的名词解释
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，具有一定的自动性，可依靠自身的动力能源和控制能力实现各种工业加工制造功能。
它能够接受人类指挥，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制定的原则纲领行动。
工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。
主体即机座和执行机构，包括臂部、腕部和手部，有的机器人还有行走机构。
控制系统用来发出指令和执行指令，相当于人类的大脑；驱动系统通过接收指令来行走和工作，相当于人的手和脚。
工业机器人的应用范围很广，涵盖电子、物流、化工等各个工业领域。
它能够提高生产效率、降低成本、保证产品质量，并且能够完成危险或难以进行的劳作，为人类带来诸多便利。
此外，工业机器人能力的评价标准包括智能、机能和物理能等方面。
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、联用性和寿命等。
总的来说，工业机器人是一种重要的自动化生产工具，能够为现代工业生产带来巨大的变革和发展。
工业机器人介绍
2、健康福利服务机器人
健康福利服务机器人是指在 医院里为医生或病人提供服 务的服务机器人。图中是直 接为病人提供康复治疗的服 务机器人。他可以提供指定 负载力和行走速度的步行训 练和为腿部受伤的病人提供 术后康复训练治疗。许多研 究单位和公司正在积极开发 的各种类型的智能轮椅和智 能病床也都属于健康福利服 务机器人。
工业生产中的应用
工业机器人在工业生产中能代替人
做某些单调、频繁和重复的长时间 作业，或是危险、恶劣环境下的作 业，例如在冲压、压力铸造、热处 理、焊接、涂装、塑料制品成形、 机械加工和简单装配等工序上，以 及在原子能工业等部门中，完成对 人体有害物料的搬运或工艺操作。
构造与分类
工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部 分组成。主体即机座和执行机构，包括臂部、腕部和 手部，有的机器人还有行走机构。大多数工业机器人 有3～6个运动自由度，其中腕部通常有1～3个运动 自由度；驱动系统包括动力装置和传动机构，用以使 执行机构产生相应的动作；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。
间接驱动方式图例（1）：
间接驱动方式图例（2）：
3．材料的选择：
选择机器人本体的材料，应从机器人的性 能要求出发，满足机器人的设计和制造要 求。如： 机器人的臂和机器人整体是运动的，则要 求采用轻质材料。 精密机器人，则要求材料具有较好的刚性。 还要考虑材料的可加工性等。 机器人常用的材料有：碳素结构钢、铝合 金、硼纤维增强合金、陶瓷等。
二、服务机器人分类
按服务对象和应用目的不同，可以分为以下六类： 医疗服务机器人 健康福利服务机器人 公共服务机器人 家庭服务机器人 娱乐机器人 教育机器人
工业机器人最全知识介绍
工业机器人最全知识介绍
1.工业机器人介绍
工业机器人，又称工业自动化机器人，是一种具有自主控制能力的机械臂，它采用电脑运算技术和机械结构，能够实现机械手臂的自动控制运动，实现相应的工厂自动化任务。
机器人的基本运动结构主要由机械臂、控制系统以及外围设备组成。
2.机器人运作原理
机器人的工作原理基本上是电动机控制，可以根据用户指令进行快速的自动化控制。
机器人可以通过电子控制、伺服驱动、液压传动来控制关节的运动，实现机械臂的抓取、作业等操作。
3.机器人的分类
从结构上来看，工业机器人可以分为六自由度机械臂、七自由度机械臂、八自由度机械臂、九自由度机械臂等几种类型。
从应用上来看，工业机器人可以分为注塑机器人、加工机器人、焊接机器人、组装机器人等几种类型。
4.机器人的应用
（1）Assembly（装配）：机器人可以实现多样化的装配任务，如汽车零件装配、家用电器装配、家具装配等。
（2）Welding（焊接）：机器人可以用于各种金属裂缝、金属表面的焊接，如汽车车身焊接、家用电器焊接等。
（3）Painting（喷涂）：机器人可以完成多种形式的喷涂工作，如汽车面漆喷涂工作、家用电器外壳喷涂工作等。
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
自学工业机器人知识点总结
自学工业机器人知识点总结一、应用领域1. 制造业：工业机器人在制造业中有着广泛的应用。
在汽车制造、电子产品制造、航空航天制造等行业中，工业机器人被用于各种装配、焊接、喷涂、搬运等工作。
2. 医疗行业：工业机器人还被用于医疗行业中，如手术机器人可以进行微创手术，精确操作。
3. 农业：在农业领域中，工业机器人可以应用于农田灌溉、播种、收割等作业。
4. 建筑业：工业机器人在建筑行业中也有应用，如大型机器人臂可以用于建筑物的施工。
5. 其他行业：此外，工业机器人还有应用于食品加工、包装行业等领域。
二、工业机器人的分类1. 按工作方式划分：- 固定式工业机器人- 移动式工业机器人- 可变式工业机器人2. 按结构划分：- 关节式工业机器人- 直线式工业机器人- 并联式工业机器人- 混合式工业机器人3. 按动力来源划分：- 电动工业机器人- 液压式工业机器人- 气动工业机器人4. 按使用环境划分：- 有害环境中使用的工业机器人- 超洁净环境中使用的工业机器人- 无人操作环境中使用的工业机器人三、工业机器人的主要构成部分1. 机械结构机械结构是工业机器人的主体部分，包括基座、关节、执行器、末端执行器等，用于支撑和实现机器人的运动。
2. 控制系统控制系统是工业机器人的大脑，包括控制器、传感器、编码器等，用于控制机器人的运动和动作。
3. 电气系统电气系统包括电动机、传动装置、电缆等，用于提供机器人的动力和能量。
4. 软件系统软件系统包括机器人的编程软件、仿真软件等，用于实现机器人的编程和仿真。
四、工业机器人的工作原理工业机器人的工作原理可以概括为接收控制指令、进行动作执行、实现精确位置控制和多轴协同运动，具体包括以下几个方面：1. 传感器采集环境信息工业机器人通过传感器采集环境信息，如视觉传感器、力传感器等，用于感知周围环境和工作对象的位置、形状、力度等信息。
2. 控制系统实现动作规划控制系统根据采集到的环境信息和控制指令，对机器人的动作进行规划，包括路径规划、速度控制、动作协调等。
工业机器人ppt
根据应用领域和功能，工业机器 人可分为关节式、多关节式、平 面式和并联式等多种类型。
发展历程与趋势
发展历程
工业机器人经历了从简单机械手到复 杂智能机器人的发展过程，技术不断 进步。
发展趋势
随着人工智能、物联网等技术的不断 发展，工业机器人将更加智能化、自 主化和互联化。
应用领域与优势
应用领域
安全防护与法律法规问题探讨
安全防护技术
加强工业机器人的安全防护技术，防止意外事故的发生，保障操 作人员和设备的安全。
法律法规制定
完善相关法律法规，明确工业机器人的生产、使用、管理等各方面 的规定和要求，保障行业的健康发展。
政策监管
加强对工业机器人行业的监管力度，确保企业合规生产、使用和管 理工业机器人，防止不法行为的发生。
运动学
运动学是研究物体运动规律的学科。在工业机器人中，运动 学主要研究机器人末端执行器的位置和姿态随时间的变化规 律。
控制系统与算法
控制系统
工业机器人的控制系统负责接收来自外部的输入信号，并根据预设的算法和程序 ，控制机器人的运动。控制系统通常包括硬件和软件两部分。
算法
算法是控制机器人运动的核心。常用的算法包括路径规划、轨迹生成、碰撞检测 等。这些算法能够确保机器人在执行任务时具有高效、准确和稳定的特点。
2023-12-22工业机 Nhomakorabea人汇报人：可编辑
目 录
• 工业机器人概述 • 工业机器人技术原理 • 工业机器人应用案例 • 工业机器人技术挑战与解决方案 • 未来发展趋势预测与展望
01
工业机器人概述
定义与分类
定义
工业机器人是一种自动化设备， 能够在工业环境中执行各种任务 ，如搬运、装配、焊接等。
工业机器人
工业机器人定义：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制定的原则纲领行动。
工业机器人的应用领域：应用领域广泛工业机器人与自动化成套装备是生产过程的关键设备，可用于制造、安装、检测、物流等生产环节，并广泛应用于汽车整车及汽车零部件、工程机械、轨道交通、低压电器、电力、IC装备、军工、烟草、金融、医药、冶金及印刷出版等众多行业，广泛使用在点焊、弧焊、装配、材料加工、物流搬运、码垛、拾取及包装、机床上下料、喷涂及喷装等工艺流程著名工业机器人厂家：发那科（FANUC）——日本FANUC（发那科）是日本一家专门研究数控系统的公司，成立于1956年，是世界上最大的专业数控系统生产厂家，目前占据全球70%的数控系统市场份额。
该公司的机器人产品系列多达240种，负重从0.5公斤到1.35吨，广泛应用于装配、搬运、焊接、铸造、喷涂、码垛等不同生产环节。
库卡（KUKARoboterGmbh）——德国库卡（KUKA）是世界工业机器人和自动控制系统领域的顶尖制造商，产品广泛应用于汽车、冶金、食品和塑料成形等行业。
KUKA在全球拥有20多个子公司，其中大部分是销售和服务中心。
共产品最通用的应用范围包括工厂焊接、操作、码垛、包装、加工或其他自动化作业。
ABBRobotics机器人——瑞典ABB集团总部位于瑞士苏黎世，由两个历史均达100多年的国际性企业瑞典的阿西亚（ASEA）和瑞士的布朗勃法瑞（BBCBrownBoveri）在1988年合并而成。
ABB是电力和自动化技术领域的领导者，其机器人产品和解决方案广泛应用于汽车制造、食品饮料、计算机和消费电子等众多行业的焊接、装配、搬运、喷涂、精加工、包装和码垛等不同作业环节。
安川电机（YaskawaElectricCo.）——日本安川电机自1977年研制出第一台全电动工业机器人以来，已有28年的机器人研发生产历史，旗下拥有Motoman美国、瑞典、德国以及SyneticsSolutions美国公司等子公司。
工业机器人ppt
详细描述
人机协作是工业机器人发展的一个重要方向 。通过先进的传感器和算法，机器人能够更 准确地理解人类的意图，从而更安全、更高 效地与人类共同工作。智能化技术则赋予了 机器人自主学习和决策的能力，使其能够适 应不断变化的工
随着云计算和物联网技术的发展，工业机器 人正逐渐实现远程监控、数据分析和实时控 制等功能，提高了生产过程的灵活性和可扩 展性。
工业机器人
汇报人：可编辑
2023-12-23
目录
CONTENTS
• 工业机器人概述 • 工业机器人的技术原理 • 工业机器人的关键技术 • 工业机器人的发展趋势 • 工业机器人在各行业的应用案例
01
工业机器人概述
定义与特点
定义
工业机器人是一种可编程、多用 途的自动化机器，能够按照预设 程序执行重复性任务，提高生产 效率和降低生产成本。
05
工业机器人在各行 业的应用案例
汽车制造业
总结词
工业机器人在汽车制造业中广泛应用，涉及装配、焊接 、喷涂、搬运等环节。
详细描述
工业机器人能够提高生产效率、降低人工成本，实现高 精度、高质量的制造。在汽车装配环节，机器人能够快 速、准确地完成各种零部件的装配工作，提高生产效率 。在焊接和喷涂环节，机器人能够替代人工完成高强度 和高危险性的工作，提高生产安全性和产品质量。
物流业
总结词
工业机器人在物流业中主要用于自动化仓库、分拣和配送等环节。
详细描述
工业机器人能够提高物流效率、降低人工成本，实现快速、准确的货物分拣和配送。在 自动化仓库中，机器人能够快速、准确地完成货物的存取和搬运工作，提高仓库管理效 率。在分拣环节，机器人能够快速识别货物信息，准确分拣到指定位置。在配送环节，
工业机器人介绍和应用
4、工业机器人的结构
A 夹钳式取料手
导轨 十字头 中间连杆 指尖点 平行连杆 指
连杆圆弧平动式手爪
R
齿轮齿条摆动式手爪
10 23
4 5
3 2 1
6
75 D
(a)
(b)
A 纯球状
机械臂的上臂和前臂相连，该枢轴常称为肘关节，允许前臂 转动角度α；上臂与基座相连，与基座垂直的面内的运动可 绕此肩关节进行角度φ；而基座可自由转动，因而整个组合 件可在与基座平行的平面内移动角度θ，具有这类结构的机 器人的工作包络范围大体上是球状的。
优点：机械臂可以方便灵活的到达机器人基座附近的地方， 并越过其工作范围内的人和障碍物。
基座（行走机构）：基座是机器人的支持部分，有固定式和移动式两种，该部件必须具 有足够的刚度、强度和稳定性。
3、工业机器人的组成和性能参数
3.1 工业机器人的组成
B 驱动系统
包括驱动器和传动机构两部分，它们通常与执行机构连成 机器人本体。
传动机构常用的有：谐波减速器、滚珠丝杆、链、带以及 各种齿轮系。
有些工作对人体有伤害，如 喷漆，重物搬运；
有些产品要求极高的质量， 如焊接、精密装配；
有些工作人难以参与，如核 燃料加注、高温熔炉；
提高效率 降低成本
有些工作枯燥乏味，如流水 生产线。。。
1、工业机器人意义与定义
什么是工业机器人？
如何定义？
1、工业机器人意义与定义
什么是工业机器人？
4、工业机器人的结构
工业机器人的机械部分主要由末端执行器、手腕、手臂和机座组成。
工业机器人十大品牌
04
工业机器人市场现状与趋势分 析
市场现状
工业机器人市场规模
近年来，随着技术的不断进步和应用领域的不断拓展，工业机器人的市场规模持续扩大。全球工业机器人市场规模已 从2016年的74.9亿美元增长至2020年的103.8亿美元。
工业机器人应用领域
工业机器人已广泛应用于汽车制造、电子设备制造、塑料制品制造、食品和饮料制造等众多行业。在疫情背景下，工 业机器人在保障生产、提高效率方面发挥了重要作用。
技术创新将成为工业机器人行业发展的重要驱动力， 未来将会有更多的智能化、柔性化、自适应性更强的
工业机器人产品出现。
输标02入题
工业机器人将更加广泛地应用于各个领域，如汽车制 造、电子、食品、医药等，提高生产效率和产品质量 。
01
03
随着人工智能技术的不断发展，工业机器人将更加智 能化，能够更好地适应复杂多变的生产环境和工作任
务。
04
未来工业机器人行业将更加注重生态系统的建设，包 括硬件提供商、软件开发商、系统集成商等，形成完 整的产业链和良好的生态环境。
THANKS
谢谢您的观看
工业机器人主要分为以 下几类
按功能：可分为搬运、 装配、焊接、喷涂、码 垛等机器人。
按应用场景：可分为水 平多关节、垂直多关节 、SCARA、Delta等机 器人。
按运动形式：可分为轮 式、履带式、足式等机 器人。
工业机器人发展历程
第一代工业机器人
1950年代，第一代工业机器人出 现，它们是由美国发明家乔治·德 沃尔设计的，用于执行简单的重
物流业
工业机器人在物流业中的应用 也日益广泛，如货物搬运、分
拣、包装等。
医疗行业
工业机器人在医疗行业中的应 用也逐渐增多，如手术辅助、
工业机器人技术专业 课程
工业机器人技术专业的课程涵盖了机器人的基本原理、控制技术、传感器技术、编程技术、应用案例等方面。
通常包括以下课程：
1. 机器人工程学：介绍机器人的基本结构、运动学和动力学原理，以及机器人系统的组成和工作原理。
2. 机器人控制技术：介绍机器人的控制方法和控制系统，包括基于传统控制方法和现代控制方法的控制技术。
3. 机器人编程技术：介绍机器人的编程方法和程序设计，包括机器人语言（如ABB、KUKA、Fanuc等）、机器人仿真软件的使用等。
4. 机器人传感器技术：介绍机器人中常用的传感器类型和性能参数，以及传感器在机器人控制中的应用。
5. 机器人应用案例：介绍机器人在制造、物流、医疗等领域的应用案例，以及机器人技术发展趋势和未来前景。
6. 机器人安全与维护：介绍机器人的安全标准和安全措施，以及机器人的维护和保养方法。
7. 机器人视觉技术：介绍机器人视觉技术的原理和应用，包括机器
人视觉系统的构成、图像处理方法、模式识别等。
8. 机器人智能化技术：介绍机器人智能化技术的原理和应用，包括人工智能、深度学习、自主决策等。
总的来说，工业机器人技术专业的课程涉及广泛，旨在培养学生掌握机器人的基础理论和实践技能，为他们未来从事与机器人相关的行业提供坚实的基础。
工业机器人设备清单
空气动力机械智能制造公共实训基地设备预算清单模块一工业机器人基础工作室一、工业机器人基本技能工作室总体概述工业机器人基本技能实训方案以6轴机器人工作站为核心，配套装配了操作对象承载平台、工具墙、零件箱、学习讨论区、资讯区、机器人安全工作围栏等设施设备及基础教材、仿真软件、工学结合工作页等教学配套。
为工业机器人基本技能实训提供了综合的、完整的、工学结合的解决方案。
针对工业机器人应用维护专业基础技能训练与实习，该阶属于机电工学结合类技能向工业机器人过渡的关键环节，通过简单易操作的机器人本体操作的学习，加强安全意识与规范意识的培养，让学生掌握如何与工业机器人“打交道”。
工业机器人基本技能工作室案例照片（仅供参考）（图片仅供参考、以实际二、工业机器人基本技能工作室配置清单个；高强度铝合金手电筒（3节7号电池）6LED 1个；专业级手动黄油枪400cc 1个；手用黄油枪尖嘴头 1个；手用黄油枪软管12" 1个；德式轴用直口卡簧钳7" 1把；活动扳手10" 1把；木柄安装锤45MM 1把；T 系列双头螺丝批#1&5MM×150MM 1个；2.5MM系列钢柄快脱棘轮扳手 1把；预置式扭力扳手3件套；9件套公制长球头内六角扳手 1套；塑料工具箱19" 1把；吊带1条；卸扣 2个；工业听诊器 1把10、护栏①范围：2980mm×2980mm×920mm②材质：铝型材★含工业机器人拆装与调试课程资源包1、《工业机器人拆装与调试》教材配套教学ppt一套，试题3套、课程标准1套（现场演示）2、★《工业机器人拆装与调试》跨终端网络课程1门：★基于html5开发，课程栏目满足自适应，功能栏目为首页、课程简介、课程学习、★模拟考试（可进行在线考试）、拓展资源；（现场演示）3、《工业机器人拆装与调试》网络课程符合scorm封装标准4、★7个机器人拆装重难点微课；（现场演示）5、批量六关节机器人拆装素材库、视频素材库、教材配套素材库6、提供资源能学辅教，设备与网络课程及资源库能够完整对应。
工业机器人
3、按控制方式分类 （1）点位控制。只控制机器人末端执行器目 标点的位置和姿态，对其轨迹不严格控制。 适用于上下料、点焊、卸运等作业。 （2）连续轨迹控制。不仅控制目标点的位置， 而且还要对其轨迹进行控制。采用这种控制 方式的机器人，常用于焊接、喷漆和检测等 作业。
二、工业机器人的特性参数和技术要求 （一）特性参数 表5—3
（4）关节坐标式（RRR），又称回转坐标式，分 为垂直关节坐标和平面（水平）关节坐标。
2、按驱动方式分类 （1）电力驱动。使用最多，驱动元件可以是步 进电动机、直流伺服电动机和交流伺服电动机。 目前交流伺服电动机是主流。 （2）液压驱动。有很大的抓取能力（可抓取高 达上千牛力），液压力可达7Mpa，液压传动平 稳，防爆性好，动作也较灵敏，但对密封性要 求高，对温度敏感。 （3）气压驱动。结构简单、动作迅速、价格低， 但由于空气可压缩而使工作速度稳定性差，气 压一般为0.7MPa，抓取力小（几十牛力至一百 牛力）。
项目名称 坐标形式 运动自由度数
业机器人的主要特性参数
说明
常用的坐标形式有直角坐标、圆柱坐标、球坐标、关节坐标等 自由度数表示机器人动作的灵活程度；机器人的自由度一般少于6 个，也有多于6个的
各自由度的动作 自由度的动作范围是指各关节的活动范围；各关节的基本动作范 范围 围决定了机器人操作机工作空间的形状和大小 各自由度的动作 各自由度的动作速度是指各关节的极限速度 速度 额定负载 精度 额定负载是指在规定性能范围内，在手腕机械接口处所能承受的 最大负载允许值 精度主要包括位姿精度、位姿重复性、轨迹精度、轨迹重复性等
一、工业机器人的组成和分类 （一）工业机器人的组成 工业机器人一般由操作机、驱动装置、控制 系统和传感器系统等部分组成。
《工业机器人》课件
04
工业机器人在生产中的应用案例
汽车制造行业的应用案例
自动化生产线
工业机器人在汽车制造中广泛应用于装配、焊接、喷涂等环节， 提高了生产效率，降低了人工成本。
零部件加工
工业机器人对汽车零部件进行高效、精准的加工，确保产品质量和 一致性。
物流配送
工业机器人负责汽车生产线上各类物料的搬运和配送，实现快速、 准确的物料管理。
电子制造行业的应用案例中的贴片环节，能够快速、准确地完成
贴装任务，提高生产效率。
检测与包装
02
工业机器人对电子产品进行质量检测和包装，确保产品符合质
量标准，提升产品形象。
物料搬运
03
工业机器人用于电子生产线上的物料搬运，实现高效、准确的
物料流动。
物流行业的应用案例
3
机器视觉技术
机器视觉技术将进一步应用于工业机器人，使其 能够更高效地识别和检测产品，提高生产效率。
工业机器人对人类社会的影响与挑战
就业影响
随着工业机器人的普及，一些重复性、高强度的工作将逐渐被机 器人替代，对传统岗位产生冲击。
安全问题
工业机器人的操作涉及到安全问题，需要采取有效的安全措施，确 保人员和设备的安全。
目前，工业机器人已经广泛应用 于各个领域，未来随着人工智能 和物联网技术的不断发展，工业 机器人将更加智能化、自主化和
协同化。
02
工业机器人的技术原理
工业机器人的机械结构
01
02
03
机械臂
工业机器人的主要执行机 构，具有多关节、可伸缩 的特点，能够实现复杂空 间运动。
末端执行器
安装在机械臂末端的夹具 、手爪等装置，用于抓取 、操作物体。
工业机器人的操作流程
工业机器人的定义
1、工业机器人的定义：是一种能自动控制、可重复编程、多功能、多自由度的操作机，能够搬运材料，工件或者操持工具来完成各种作业。
2、工业机器人的四个特点：①拟人化：在机械结构上类似于人的手臂或者其他组织结构。
②通用性：可执行不同的作业任务，动作程序可按需求改变。
③独立性：完整的工业机器人系统在工作中可以不依赖于人的干预。
④智能性：具有不同程度的智能，⑤可编程性3、工业机器人的分类：①按结构运动形式分类②按运动控制方式分类③按机器人的性能指标分类④按程序输入方式分类⑤按发展程度分类4、按运动形式分类(1)直角坐标机器人(2)圆柱坐标机器人(3)球坐标机器人(4)多关节型机器人（水平多关节、垂直多关节）(5) 并联机器人（串联机器人一条传动链）5、工业机器人的应用：搬运、焊接（点焊、弧焊、激光）、涂装、（球型手腕、非球型手腕机器人）、装配、码垛、打磨6、刚体：在任何外力作用下，体积和形状都不发生改变的物体称为刚体。
7、空间直角坐标系：称为笛卡尔坐标系，它是以空间一点O为原点，建立三条两两相互垂直的数轴。
8、右手坐标系；三个轴的正方向符合右手规则，右手大拇指指向Z轴的正方向，食指指向X轴的正方向，中指指向Y轴的正方向。
9、自由度:是描述物体具有确定运动时所需要的独立运动参数的数目。
三维空间中描述位姿（位置和姿态）需要六个自由度，沿直角坐标系的平移和沿直角坐标系的旋转。
10、关节：是允许工业机器人机械臂各零件之间发生相对运动的机构，是两构件直接接触并能产生相对晕的的可动连接。
11、连杆：是工业机器人机械臂上被相邻两关节分开的部分，是保持各关节间固定关系的刚体，是机械结构中分别于主动和从动构件交接以传动运动和力的杆件。
作用：是将一种运动形式转变为另一种运动形式。
12、转动关节：转动关节又称为转动副，是连续两个连杆的组件中的一件相对于另一件绕固定轴线转动的关节，两个连杆之间做相对转动。
可分为回转关节和摆动关节13、回装关节：两连杆相对运动的转动轴线与连杆的纵轴线。
工业机器人
发展趋势
1.人机协作
随着机器人从与人保持距离作业向与人自然交互并协同作业方面发展。拖动示教、人工教学技术的成熟，使 得编程更简单易用，降低了对操作人员的专业要求，熟练技工的工艺经验更容易传递。
2.自主化
目前机器人从预编程、示教再现控制、直接控制、遥操作等被操纵作业模式向自主学习、自主作业方向发展。 智能化机器人可根据工况或环境需求，自动设定和优化轨迹路径、自动避开奇异点、进行干涉与碰撞的预判并避 障等。
2.在焊接方面的应用
焊接机器人主要承担焊接工作，不同的工业类型有着不同的工业需求，所以常见的焊接机器人有点焊机器人、 弧焊机器人、激光机器人等。汽车制造行业是焊接机器人应用最广泛的行业，在焊接难度、焊接数量、焊接质量 等方面就有着人工焊接无法比拟的优势。
3.在装配方面的应用பைடு நூலகம்
在工业生产中，零件的装配是一件工程量极大的工作，需要大量的劳动力，曾经的人力装配因为出错率高， 效率低而逐渐被工业机器人代替。装配机器人的研发，结合了多种技术，包括通讯技术、自动控制、光学原理、 微电子技术等。研发人员根据装配流程，编写合适的程序，应用于具体的装配工作。
3.智能化、信息化、网络化
越来越多的3D视觉、力传感器会使用到机器人上，机器人将会变得越来越智能化。随着传感与识别系统、人 工智能等技术进步，机器人从被单向控制向自己存储、自己应用数据方向发展，逐渐信息化。随着多机器人协同、 控制、通信等技术进步，机器人从独立个体向相互联网、协同合作方向发展。
2022年9月6日，工信部装备工业一司副司长郭守刚表示，中国机器人产业规模快速增长，2021年机器人全行 业营业收入超过1300亿元。其中，工业机器人产量达36.
2制定方案
要结合现场的实际生产情况，对每台工业机器人安装制定详细的方案，同时还应该制定相关的应急方案，确 保面面俱到，放矢有度。此外在实际安装前，还应该制定相关的作业指导书，要在作业指导书中明确具体的操作 规程、操作要点、需要人员和自检要求等，从而为工业机器人设备安全提供统一依据。
对工业机器人的理解
对工业机器人的理解
工业机器人是一种能够自动完成各种工业任务的机器设备。
它主要通过各种传感器感知环境，并根据预先编程的指令来执行各种物理操作，如搬运、装配、焊接、涂装等。
工业机器人具有以下特点：
1. 自动化：工业机器人能够自主完成任务，无需人类的直接干预，大大提高了生产效率。
2. 精确性：机器人的运动控制非常精确，能够进行高精度的操作，减少了人为因素对工作质量的影响。
3. 强大的重复能力：机器人能够持续工作，不会因为疲劳或单调重复的工作而影响效率。
4. 安全性：工业机器人通常配备了多种安全装置，以确保在工作中不会对人员造成伤害。
5. 灵活性：机器人可以基于预先编程的指令进行不同工作任务的切换，适应多样化的生产需求。
6. 交互性：现代工业机器人通常能够与其他设备、机器人或人类操作者进行通信和协调，实现协作工作。
7. 数据采集与分析：机器人可以通过传感器采集工作数据，并将其传输到计算机进行分析和优化生产过程。
工业机器人广泛应用于制造业领域，可以有效提高生产效率、降低劳动强度、减少人为错误，推动工业生产的智能化和自动化发展。
对工业机器人的理解
对工业机器人的理解工业机器人是一种高度先进的自动化设备，用于在工业生产中执行各种繁重、危险或重复性任务。
它们由多个关节和传感器组成，可以根据预先设定的程序进行操作和控制。
工业机器人在提高生产效率、保障生产安全和提升产品质量等方面发挥着重要作用。
下面将从技术发展、应用范围和未来前景几个方面对工业机器人的理解进行探讨。
1. 技术发展工业机器人的发展经历了多个阶段。
早期的工业机器人主要用于简单的重复性任务，如搬运、焊接和装配等。
随着科技的不断进步，机器人技术也得到了巨大的发展。
机器人的关节和传感器越来越先进，智能化程度也有所提高。
例如，一些机器人可以根据环境变化进行自主决策，适应不同的工作场景。
此外，机器人的故障排查和维护也变得更加简单高效，提高了设备的可靠性和稳定性。
2. 应用范围工业机器人广泛应用于各个领域的生产制造过程中。
首先，机器人在汽车制造业中扮演着重要的角色。
它们可以完成汽车组装、喷涂、焊接等工作，提高了生产效率和产品质量。
其次，机器人在电子设备制造和半导体行业中也得到了广泛应用。
在这些行业，机器人可以进行精细的组装和检测工作，提高了生产效率和产品的一致性。
此外，机器人还在食品加工、医药制造等行业中发挥着重要作用。
它们可以提高生产效率，减少人为操作带来的风险，并确保产品的卫生和质量。
3. 未来前景随着科技的进一步发展，工业机器人在未来将有更广阔的应用前景。
首先，随着人工智能和机器学习的发展，机器人将具备更强大的自主决策和学习能力。
它们可以根据环境变化和任务需求进行智能调整，甚至能够与人类进行协同工作。
其次，机器人将越来越符合人体工程学，更加灵活和高效地完成各种任务。
例如，柔性机器人可以根据需要改变形状和结构，适应不同的工作环境。
此外，机器人在环保领域也将发挥重要作用。
例如，在减少能源消耗、减排和废物处理等方面，机器人可以提供更好的解决方案。
总结而言，工业机器人是一种自动化设备，具备高度智能化和灵活性，并广泛应用于各个领域的生产制造过程中。
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江苏大学运动控制技术大作业报告（论文类）题目：自动送料机器人报告专业：机械电子工程班级：J机电1203学号：4121102091学生姓名：陈钰完成时间：2016年1月7日说明大作业的要求和内容：一、内容要求举出运动控制（电力拖动自动控制系统）在工业生产、国防、交通运输、国民生活…等方面的应用实例，画出系统的原理框图并阐述其控制特点，用MATLAB得到仿真结果。
最好提出你个人认为更好的控制方案。
二、格式要求2000字以上，A4纸打印三、评分依据评分主要依据学生对课程的理解程度，能把个人实习过程中的具体实例应用在报告中更佳，格式规范，参考文献要齐全。
四、其他说明1、上交时间：2016年1月8日前。
2、大作业务必独立完成，一经发现雷同作“0”分处理；格式不符合要求的一律不及格处理。
3、有展望和总结，有参考文献。
教师小结：成绩：教师签名：报告样例：自动送料机器人报告陈钰（江苏大学京江学院机电1203，江苏，镇江，212013）摘要：工业机器人作为自动化生产线上的重要成员，正逐渐被企业所认同并采用。
本文将介绍一台四自由度的工业机器人，用于给冲压设备运送物料首先，本文将设计机器人的底座、大臂、小臂和机械手的结构，然后选择合适的传动方式、驱动方式，搭建机器人的结构平台；在此基础上，本文将设计该机器人的控制系统，包括数据采集卡和伺服放大器的选择、反馈方式和反馈元件的选择、端子板电路的设计以及控制软件的设计，重点加强控制软件的可靠性和机器人运行过程的安全性，最终实现的目标包括：关节的伺服控制和制动问题、实时监测机器人的各个关节的运动情况、机器人的示教编程和在线修改程序、设置参考点和回参考点。
关键词：机器人，伺服，制动1引言“工业机器人”（IndustrialRobot）：多数是指程序可变（编）的独立的自动抓取、搬运工件、操作工具的装置（国内称作工业机器人或通用机器人）。
机器人是一种具有人体上肢的部分功能，工作程序固定的自动化装置。
机器人具有结构简单、成本低廉、维修容易的优势，但功能较少，适应性较差。
目前我国常把具有上述特点的机器人称为专用机器人，而把工业机械人称为通用机器人。
简而言之，机器人就是用机器代替人手，把工件由某个地方移向指定的工作位置，或按照工作要求以操纵工件进行加工。
机器人一般分为三类。
第一类是不需要人工操作的通用机器人，也即本文所研究的对象。
它是一种独立的、不附属于某一主机的装置，可以根据任务的需要编制程序，以完成各项规定操作。
它是除具备普通机械的物理性能之外，还具备通用机械、记忆智能的三元机械。
第二类是需要人工操作的，称为操作机（Manipulator）。
它起源于原子、军事工业，先是通过操作机来完成特定的作业，后来发展到用无线电讯号操作机器人来进行探测月球等。
工业中采用的锻造操作机也属于这一范畴。
第三类是专业机器人，主要附属于自动机床或自动生产线上，用以解决机床上下料和工件传送。
这种机器人在国外通常被称之为“MechanicalHand”，它是为主机服务的，由主机驱动。
除少数外，工作程序一般是固定的，因此是专用的。
机器人按照结构形式的不同又可分为多种类型，其中关节型机器人以其结构紧凑，所占空间体积小，相对工作空间最大，甚至能绕过基座周围的一些障碍物等这样一些特点，成为机器人中使用最多的一种结构形式，世界一些著名机器人的本体部分都采用这种机构形式的机器人。
要机器人像人一样拿取东西，最简单的基本条件是要有一套类似于指、腕、臂、关节等部分组成的抓取和移动机构——执行机构；像肌肉那样使手臂运动的驱动－传动系统；像大脑那样指挥手动作的控制系统。
这些系统的性能就决定了机器人的性能。
一般而言，机器人通常就是由执行机构、驱动－传动系统和控制系统这三部分组成。
对于现代智能机器人而言，还具有智能系统，主要是感觉装置、视觉装置和语言识别装置等。
目前研究主要集中在赋予机器人“眼睛”，使它能识别物体和躲避障碍物，以及机器人的触觉装置。
机器人的这些组成部分并不是各自独立的，或者说并不是简单的叠加在一起，从而构成一个机器人的。
要实现机器人所期望实现的功能，机器人的各部分之间必然还存在着相互关联、相互影响和相互制约。
机器人的机械系统主要由执行机构和驱动－传动系统组成。
执行机构是机器人赖以完成工作任务的实体，通常由连杆和关节组成，由驱动－传动系统提供动力，按控制系统的要求完成工作任务。
驱动－传动系统主要包括驱动机构和传动系统。
驱动机构提供机器人各关节所需要的动力，传动系统则将驱动力转换为满足机器人各关节力矩和运动所要求的驱动力或力矩。
有的文献则把机器人分为机械系统、驱动系统和控制系统三大部分。
其中的机械系统又叫操作机(Manipulator)，相当于本文中的执行机构部分。
2国内外研究现状目前，工业机器人主要用于装卸、搬运、焊接、铸锻和热处理等方面，无论数量种和性能方面还不能满足工业生产发展的需要。
使用工业机器人代替人工操作的，主要是在危险作业（广义的）、多粉尘、高温、噪声、工作空间狭小等不适于人工作业的环境。
在国外机械制造业中，工业机器人应用较多，发展较快。
目前主要应用于机床、模锻压力机的上下料，以及点焊、喷漆等作业，它可按照事先制订的作业程序完成规定的操作，但还不具备传感反馈能力，不能应付外界的变化。
如发生某些偏离时，就将引起零部件甚至机器人本身的损坏。
森德斯兰德公（Sundstrand）发明了用小型计算机控制50台机器人的系统。
又如，万能自动公司制成了由25台机器人组成的汽车车轮生产自动线。
麻省理工学院研制了具有有“手眼”系统的高识别能力微型机器人。
日本、苏联、西欧，大多是从1967，1968年开始以美国的“Versatran”和“Unimate”型机器人为蓝本开始进行研制的我国虽然开始研制工业机器人仅比日本晚5-6年，但是由于种种原因，工业机器人技术的发展比较慢。
目前我国已开始有计划地从国外引进工业机器人技术，通过引进、仿制、改造、创新，工业机器人将会获得快速的发展。
3关键技术（方法）介绍机器人关节示意图该机器人具有四个自由度，即腰关节、肩关节、肘关节和腕关节，都为转动关节；还有一个用于夹持物料的机械手。
基座是整个机器人本体的支撑。
为保证机器人运行的稳定性，采用两块“Z”字形实心铸铁作支撑。
基座上面是接线盒子，所有电机的驱动信号和反馈信号都从中出入。
接线盒子外面，有一个引入线出口和一个引出线出口。
.2.2 大臂大臂长度230mm，具体尺寸如图 2.1所示：2.2.3 小臂小臂长度240mm，具体尺寸如图 2.2所示：2.3 机械手的设计工业机器人的手又称为末端执行器，它使机器人直接用于抓取和握紧（吸附）专用工具（如喷枪、扳手、焊具、喷头等）进行操作的部件。
该设计采用两个手指，其外形如图机械手手指形状传动机构是向手指传递运动和动力，以实现夹紧和松开动作的机构。
根据手指开合的动作特点分为回转型和平移形。
本文采用回转型传动机构。
图 2.4为初步设计的机械手机构简图（只画出了一半，另外一半关于中心线对称）。
在图中，O为电机输出轴，曲柄OA、连杆AB、滑块B和支架构成曲柄滑块机构；滑块B、连杆BC、摇杆CE和支架构成滑块摇杆机构。
通过两个机构串联，使电机最终驱动DE的来回摆动，从而实现手指的开合运动。
图 2.4中的黑线和蓝线表示机构运行的两个极限位置。
为便于手指的顺利合拢，可以在两个手指之间设置一个弹簧，这样还可以提供适当的夹紧力。
另外，在选用电机的时候，要使电机的功率足以克服弹簧的收缩和张开，并且提供足够加紧物体的力。
图如下为采用虚拟样机软件ADAMS来分析所设计的机械手机构的工作状况。
虚拟样机场景下面更进一步计算出所需要的电机力矩。
2.4 驱动方式该机器人一共具有四个独立的转动关节，连同末端机械手的运动，一共需要五个动力源。
机器人常用的驱动方式有液压驱动、气压驱动和电机驱动三种类型。
这三种方法各有所长，本文选用直流伺服电机驱动的方式对机器人进行驱动。
采用MAXON2332型驱动电机。
2.5 传动方式本文所选用的电机都采用了电机和齿轮轮系一体化的设计，结构紧凑，具有很强的带负载能力，但是不能通过电机直接驱动各个连杆的运动。
为减小机构运行过程的冲击和振动，并且不降低控制精度，采用了齿形带传动。
齿形带传动是同步带的一种，用来传递平行轴间的运动或将回转运动转换成直线运动，在本文中主要用于腰关节、肩关节和肘关节的传动。
齿形带传动原理如图 2.7所示。
齿轮带的传动比计算公式为i=n2 /n1 =z1 /z2,齿轮带的平均速度v a为v a= z1⋅t ⋅n1= z2⋅t ⋅n2齿形带传动3.0控制系统模式的选择构建机器人平台的核心是建立机器人的控制系统。
首先需要选择和硬件平台，控制系统硬件平台对于系统的开放性、实现方式和开发工作量有很大的影响。
一般常用的控制系统硬件平台应满足：硬件系统基于标准总线机构，具有可伸缩性；硬件结构具有必要的实时计算能力；硬件系统模块化，便于添加或更改各种接口、传感器和特殊计算机等；低成本。
到目前为止，一般机器人控制系统的硬件平台可以大致分为两类：基于VME总线（Versamodel Eurocard 由Motorola 公司1981 年推出的第一代32 位工业开放标准总线）的系统和基于PC总线的系统。
近年来，随着PC机性能的快速发展，可靠性大为提高，价格却大幅度降低，以PC机为核心的控制系统已广泛被机器人控制领域所接受。
基于PC机控制系统一般包括单PC控制模式，PC+PC的控制模式，PC+分布式控制器的控制模式，PC+DSP运动控制卡的控制模式，PC+数据采集卡的控制模式，由于基于采集卡的控制方式灵活，成本低廉，有利于本文设计中的废物利用，在程序和算法上可以自主编制各类算法，适合本课题研究的需要。
该机器人选用的是PC+数据采集卡的控制方式。
4结束语通过这次论文，提高了自己对工业机器人这门课的认知，为学生日后的学习和工作生活作下了铺垫。
本次考试论文的完成，学生收获颇多，这与郑老师平时上课的的悉心指导是分不开的。
在此感谢郑老师和工业机器人这门课给我了宝贵的学习机会，让我的学习生活再一次得到丰富。
特此，学生郑重向郑老师表示感谢！参考文献[1]Craig, John J. Introduction to robotics. 北京机械工业出版社，2006[2]索罗门采夫.工业机器人图册.北京机械工业出版社，1993[3]周伯英.工业机器人设计.北京机械工业出版社，1995[4]郭洪红贺继林田宏宇席巍.工业机器人技术.西安电子科技大学出版社，2006[5]陈国联王建华夏建生.电子技术.西安交通大学出版社，2002[6]沈裕康严武升杨庚辰.电机与电器.北京理工大学出版社，2002。