工业机器人专业导论论文

工业机器人的论述

学院班级: 07级机电工程学院微电01班

姓名: 林荣珍学号: 3107000319

指导老师: 阎秋生教授

摘要 :在使用工业机器人的背景下,阐述工业机器人的定义,并论述其组成,特点,广泛的应用前景,和在使用过程中存在的不足,最后综述其发展趋势.

关键词: 工业机器人广泛应用前景良好

一. 引言

工业机器人是典型的机电一体化的高技术产品,在许多生产领域对提高生产的自动化水平,提高劳动生产率,产品质量,经济效益,及改善工人作业条件等方面起到不可替代的作用.许多劳动条件恶劣,又要求高精度,长时间,大规模作业的场合使用工业机器人是社会发展的必然趋势.

二. 定义

工业机器人是一种仿人操作、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。它由操作机、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成。

三. 组成

（1）控制计算机控制系统的调度指挥机构。一般为微型机、微处理器有32位、64位等，如奔腾系列CPU以及其他类型CPU。

（2）示教盒示教机器人的工作轨迹和参数设定，以及所有人机交互操作，拥有自己独立的CPU以及存储单元，与主计算机之间以串行通信方式实现信息交互。

（3）操作面板由各种操作按键、状态指示灯构成，只完成基本功能操作。

（4）硬盘和软盘存储存储机器人工作程序的外围存储器。

（5）数字和模拟量输入输出各种状态和控制命令的输入或输出。

（6）打印机接口记录需要输出的各种信息。

（7）传感器接口用于信息的自动检测，实现机器人柔顺控制，一般为力觉、触觉和视觉传感器。

（8）轴控制器完成机器人各关节位置、速度和加速度控制。

（9）辅助设备控制用于和机器人配合的辅助设备控制，如手爪变位器等。

（10）通信接口实现机器人和其他设备的信息交换，一般有串行接口、并行接口等。（11）网络接口

四. 特点

工业机器人特别适合于多品种、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。

五. 应用前景

在工业生产中，弧焊机器人、点焊机器人、分配机器人、装配机器人、喷漆机器人及搬运机器人等工业机器人都已被大量采用。

工业机器人不仅应用于传统制造业如采矿、冶金等领域，同时也已开始扩大到核能、航空、航天等高科技领域以及家庭清洁、医疗康复等服务业领域中。如，水下机器人、高压线作业机器人、管道机器人等特种机器人以及扫雷机器人、作战机器人、排雷机器人器人等军用机器人都广泛应用于各行各业。

六. 不足

由于机器人的问世，使一部分工人失去了原来的工作，于是有人对机器人产生了敌意,认为“机器人上岗，人将下岗。”比如汽车的出现，它不仅夺了一部分人力车夫、挑夫的生意，还常常出车祸，给人类生命财产带来威胁。由于机器人的一次性投资比较大,这阻碍了机器人在企业中的普遍推广.

七.发展趋势

美国是工业机器人的诞生地，早在1962年就研制出世界上第一台工业机器人，比起号称"机器人王国"的日本起步至少要早五六年.

2001年全世界有75万台工业机器人用于工业制造领域，其中38.9万在日本、19.8万在欧盟、9万在北美，7.3万在其余国家。至2004年底全世界在役的工业机器人至少有约100万。

随着经济和科技的不断发展,人们对工业机器人的要求不断提高.在性能方面要求工业机器人性能不断提高,表现在高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修上;在价格方面要求单机价格不断下降以促进工业机器人的普遍化;在结构方面要求工业机器人向机械结构向模块化、可重构化发展;在控制系统方面要求工业机器人向基于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。

目前，在国外,工业机器人技术正在向智能机器和智能系统的方向发展，其发展趋势主要为：结构的模块化和可重构化；控制技术的开放化、PC化和网络化；伺服驱动技术的数字化和分散化；多传感器融合技术的实用化；工作环境设计的优化和作业的柔性化以及系统的网络化和智能化等方面。在国内, 工业机器人在基础技术方面,单元技术和基础元部件的研究开发方面,控制装置的研制方面,操作机研制方面,应用工程方面都得到了蓬勃的发展.

据国际机器人协会统计，2003年工业机器人发货量呈现强劲增长势头。与2002年相比，2003年全球范围内机器人的订货量增长约10%以上。预计，工业机器人的世界市场将从2002年的68600台套增长到2006年的91100多台套，年平均增长7.4%。

因此，从长远看，工业机器人的生产成本还会大大降低,其发展前景是不可估量的.

八. 结论

虽然工业机器人的问世给人们的工作岗位带来了很大压力,但是任何新事物的出现都有利有弊，只要利大于弊，就会很快就得到了人们的认可。要知道工业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.工业机器人应用情况，应是一个国家工业自动化水平的重要标志.

虽然工业机器人有一次性投资比较大等许多不足的地方,但其日常维护和消耗相对于