机器人技术实训讲稿

（1）教学目的（5分钟）

初步了解传感器、机械、电子、编程等专业知识。通过实训培养学生团结协作、踏实细致的严谨工作作风和科学工作态度，提高工程实践能力及创新意识。

实训目的：通过亲自组装、调试和控制机器人，了解机器人的基本构造，接触传感器技术、通讯技术、智能技术和自动控制等的学科基础，对机器人有一个比较全面的认识，提高工程实践能力及创新意识。

（2）教学内容、要求（5分钟）

●机器人技术概述

现代机器人的研究始于20世纪中期，其技术背景是计算机和自动化的发展，以及原子能的开发利用。1959年第一台工业机器人在美国诞生。

美国机器人协会给机器人下的定义：“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。”

机器人的应用大致分为三个方面。

工业机器人：焊接、喷涂、搬运、装配

特种机器人：无人机（死神、掠夺者、捕食者、全球鹰、幻影线、X47B）、排雷、清洗、背包Packbot

智能机器人：太空探测（索杰纳、勇气号和机遇号）、仿生（Bigdog、Rofish、猎豹）、仿人（ASIMO、HRP-4C、福娃、海宝、汇童）

●要求

认识实习每两个人一个作品，金工实习每两个人三个作品。根据能力及兴趣选择作品，难易要适中。要求填写实习报告。

（3）设备使用（15分钟）

配置清单：对照设备认识探索者机器人组装部件，重点包括主控制板、舵机、红外接收头、编程手柄、传感器、数据线、工具、金属件、螺丝、资料、光盘等。

训练手册：模块图示P1、拼接转动模块P2、拼接橡胶轮模块P2

机构大全：选题要求（难易程度）、组装例程P33

使用指南：主控制板P1、红外接收头P2、舵机P4、传感器P5、编程手柄P8-10

创新攻略：机构设计（控制板与电池盒）、控制技巧（如何实现迎宾效果）（4）注意事项（5分钟）

认真看书、课件，按规范操作

小心使用主板，不要带电拔插

严禁强行操作舵机运行

严禁机器人碰撞游戏

严禁互借器件，丢失赔偿

工业机器人专业实训室建设方案

工业机器人技术专业实训室建设方案该工业机器人实训体系建设方案是根据目前工业机器人建设的最新要求，吸收国内外同类建设方案优点，充分考虑学校区域工业机器人发展特点和区域人才培养的需求，并结合工业机器人教学的特点精心构建而成。该建设方案集成多种实验实训系统，提供了众多实验例程与典型应用，便于学生、老师熟悉和掌握工业机器人的实际应用。为符合学校物工业机人专业的建设目标和要求，实训室方案的丰富建设经验与优势、以及专业的定制化服务能力，根据学校的需求，特此设计提出了一个以院校专业学科建设为宗旨的工业机器人应用实训室综合解决方案，方案包含工业机器人的基础实训室建设和工业机器人典型应用实训室建设。

2 实训体系配置及预算注：本配置表是按照专业建设最全面的设备来配置，仅供参考，我司会根据合作院校的具体需求来定制化配置或调整。述特色化专业课程体系完整配套），具体建议如下：（此配置暂以30人/班配置）注：本表方案是按照专业建设最全面的设备来配置，仅供参考。我司会根据具体的需求来定制化配置。

3 工业机器人实训室详细设计方案工业机器人多功能实训室实训目标通过多功能实训室建设能够满足工业机器人编程、系统调试、以及机电设备的安装与调试实训教学。通过实训使学生掌握工业机器人应用的以下技能：1）熟悉工业机器人应用系统的基本组成； 2）熟练掌握工业机器人编程与调试的能力； 3）熟练掌握工业机器人示教器的使用方法与技巧； 4）熟练掌握工业机器人示教器的编程与示教功能； 5）掌握工业机器人离线编程的基本能力； 6）掌握工业机器人安全使用规范； 7）掌握工业机器人码垛应用的编程与调试方法； 8）掌握工业机器人轨迹规划的编程与调试方法； 9）掌握工业机器人TCP定点的编程与调试方法； 10）掌握工业机器人固定位置排序的的编程与调试方法。实训项目 1）工业机器人的基本认识实训； 2）ABB机器人控制器结构认识； 3）ABB控制器IO接线实训； 4）FlexPendant主要组成实训； 5）ABB示教器基本操作实训； 6）ABB示教器运动操作实训； 7）ABB 机器人的 IO 通信及应用； 8）ABB机器人的程序数据设置实训； 9）实训外设的安装与调试； 10）机器人基本运动指令实训； 11）平面矩形描图编程与示教实训； 12）平面圆形描图编程与示教实训；

工业机器人的智能化技术讲课稿

机器人的智能化技术学院：机械工程学院班级：姓名：学号：

一、前言从感觉到记忆到思维这一过程，称为“智慧”，智慧的结果就产生了行为和语言，将行为和语言的表达过程称为“能力”，两者合称“智能”。智能机器人之所以叫智能机器人，这是因为它有相当发达的“大脑”。在脑中起作用的是中央计算机，这种计算机跟操作它的人有直接的联系。最主要的是，这样的计算机可以进行按目的安排的动作。大多数专家认为智能机器人至少要具备以下三个要素：一是感觉要素，利用形形色色的内部信息传感器和外部信息传感器，如视觉、听觉、触觉、嗅觉，用来认识周围环境状态；二是运动要素，除具有感受器外，它还有效应器，作为作用于周围环境的手段，对外界做出反应性动作；三是思考要素，根据感觉要素所得到的信息，思考出采用什么样的动作。感觉要素包括能感知视觉、接近、距离等的非接触型传感器和能感知力、压觉、触觉等的接触型传感器。这些要素实质上就是相当于人的眼、鼻、耳等五官，它们的功能可以利用诸如摄像机、图像传感器、超声波传成器、激光器、导电橡胶、压电元件、气动元件、行程开关等机电元器件来实现。对运动要素来说，智能机器人需要有一个无轨道型的移动机构，以适应诸如平地、台阶、墙壁、楼梯、坡道等不同的地理环境。它们的功能可以借助轮子、履带、支脚、吸盘、气垫等移动机构来完成。在运动过程中要对移动机构进行实时控制，这种控制不仅要包括有位置控制，而且还要有力度控制、位置与力度混合控制、伸缩率控制等。智能机器人的思考要素是三个要素中的关键，也是人们要赋予机器人必备的要素。思考要素包括有判断、逻辑分析、理解等方面的智力活动。这些智力活动实质上是一个信息处理过程，而计算机则是完成这个处理过程的主要手段。智能的发达是第三代机器人的一个重要特征。人们根据机器人的智力水平决定其所属的机器人代别。有的人甚至依此将机器人分为以下几类：受控机器人——“零代”机器人，不具备任何智力性能，是由人来掌握操纵的机械手；可以训练的机器人——第一代机器人，拥有存储器，由人操作，动作的计划和程序由人指定，它只是记住（接受训练的能力）和再现出来；感觉机器人——机器人记住人安排的计划后，再依据外界这样或那样的数据（反馈）算出动作的具体程序；智能机器人——人指定目标后，机器人独自编制操作计划，依据实际情况确定动作程序，然后把动作变为操作机构的运动。因此，它有广泛的感觉系统、智能、模拟装置（周围情况及自身——机器人的意识和自我意识）二、发展过程起初，机器人的本体上没有智能单元只有执行机构和感应机构，它具有利用传感信息（包括视觉、听觉、触觉、接近觉、力觉和红外、超声及激光等）进行传感信息处理、实现控制与操作的能力。受控于外部计算机，在外部计算机上具有智能处理单元，处理由受控机器人采集的各种信息以及机器人本身的各种姿态和轨迹等信息，然后发出控制指令指挥机器人的动作。随着科学技术的进步，机器人通过计算机系统与操作员或程序员进行人－机对话，实现对机器人的控制与操作。虽然具有了部分处理和决策功

机器人设计方案

机器人设计方案一、设计要求设计一具有独立前进、转弯、后退、避障、救人等功能的救援机器人。二、设计任务 1.电子控制组：设计好控制电路及原理图，各类传感器电路及稳压电源，并制作成独立模块，按程序要求进行调试（超声波、雷达和红外线传感器的感应距离）。 2.机械设计组：设计机器人各部分结构（包括机械手、身躯、底盘）以及各类传感器模块的安装。 3.程序设计组：按照具体设计要求进行编程及调试、烧录等工作。 4. 三、设计思路机器人在封闭场地内利用红外线传感器自动搜索安装了红外线发射管的洋娃娃。一旦发现目标便向目标靠近，途中发现障碍物则侧移距离L或转弯角度a然后继续前进，当机器人与洋娃娃之间距离达到S（此时红外线传感器比超声波传感器或雷达优先级更高）时，触发控制机械臂抓向小人，机械臂的“手指”部分装有压力传感器（或轻触开关代替触觉传感器实现），当抓紧小人时触发单片机控制（入口设一200W白炽灯光感返回或者程序倒退返回）机器人返回，并翻转电机松开洋娃娃。四、场地模拟有一封闭场地并设立一入口，机器人从入口出发，利用红外线传感器搜索救援目标洋娃娃，没有搜索到时则继续前进，遇到障碍物时侧移并转弯绕过障碍物继续前进，直到接近目标控制机械臂抓紧小人并返回，途中屏蔽掉红外线感应，只绕过障碍返回。返回到达入口白炽灯处手部电机反转松开小人并复位。

五、机器人运作流程图：

六、电路模块设计 1.超声波发射电路： 2.超声波接收电路：

3.红外线发射电路： 4.红外线接受电路 5.直流电机的驱动电路

6. 5V与12V直流电源电路 7.压力或触觉传感器 8. 步进电机驱动电路（1）：

机器人实训报告

一、机器人擂台赛 1、实训目的机器人擂台赛的目的在于促进智能机器人技术（尤其是自主识别、自主决策技术）的普及。参赛队需要在规则范围内以各自组装或者自制的自主机器人互相搏击，并争取在比赛中获胜，以对抗性竞技的形式来推动相关机器人技术在大学生、青少年中的普及与发展。可以用自己设计的机器人来参加擂台赛，同时掌握这个环节所展现出来的机器人技术。机器人擂台赛未来的发展目标是：比赛中，两个使用双腿自主行走的仿人形机器人互相搏击并将对方打倒或者打下擂台。? 2、实训要求在指定的大小擂台上有双方机器人。?双方机器人模拟中国古代擂台搏击的规则，互相击打或者推挤。如果一方机器人整体离开擂台区域或者不能再继续行动，则另一方获胜。机器人大小要求长、宽、高分别不能超过30cm、30cm、40cm 。比赛场地大小为长、宽分别为是 2400?mm的台，台上表面即为擂台场地。有黑色的胶布围成。?比赛开始后，?围栏内区域不得有任何障碍物或人。? 3、比赛规则分析? 我们需要吃透比赛规则，然后才能在比赛规则允许的范围内，尽量让我们的机器人具有别人不具有的优势。对上述的比赛规则分析得到以下几个重点：? 3、1需要确保自己不掉下擂台

需要有传感器进行擂台边沿的检测，当发现机器人已经靠近边沿立刻转弯或者掉头。擂台和地面存在比较大的高度差，我们通过测距传感器很容易发现这个高度落差，从而判断出擂台的边沿。如图 6.2 所示，在机器人上安装一个测距传感器，斜向下测量地面和机器人的距离，机器人到达擂台边沿时，传感器的测量值会突然间变得很大。由于红外测距传感器使用方便，并且“创意之星”控制器可以接入最多 8 个红外测距传感器，我们可以将它作为首选方案。? 擂台地面时有灰度变化的，我们可以在机器人腹部安装一些灰度传感器，来判读机器人覆盖区域的灰度变化，从而判读机器人相对场地的方向。可以通过整体灰度值来判读机器人的位置是不是靠近边沿，如果机器人靠近边沿就转弯后者后退。? 3、2需要及时的发现敌方这里我们使用红外接近开关作为寻找敌方的方案并不算优秀，红外接近开关的有效测量范围是 20cm，20cm 之外的物体是察觉不到的。我们可以改成红外测距传感器，它的有效测量范围是 10‐80cm，比较适合我们当前的使用场合。? 3、3需要迅速的推动敌方，将敌方退下擂台我们可以想象，两只斗牛相互推挤，赢的一定是力气比较大的一方。?

ZSG-18型排爆机器人使用说明书

SDHT-18型排爆机器人使用说明书北京斯达恒通科技有限公司----------------------------------------------

中国*北京名称：18型排爆机器人品牌：斯达恒通一、产品概述： ZSG-18型排爆机器人结构由行走机器人主体及控制系统组成。

行走机器人主体由箱体、电机、驱动系统、机械臂、云台支架、监视系统、照明灯、爆炸物销毁器底座、充电电池、牵引环等组成。机械臂由大臂、伸缩臂、小臂、机械手抓组成，机械臂安装在腰盘上，腰盘直径220mm，大臂上安装有双电动撑杆和双气动撑杆；云台支架可折叠，其上安装有气动撑杆、摄像机、天线；监视系统由摄像机、监视器、天线等组成；在主体前、后部各安装有1组LED照明灯；系统使用DC24V 铅酸充电电池供电；控制系统由中央控制系统、控制箱等组成。排爆机器人可选装配件：爆炸物销毁器、尾翼、无线发射天线、五金工具（含刀具、钩子、耙子、钻头、剪子）。排爆机器人折叠后外形尺寸：宽650mm*长910mm（不含尾翼）*高500mm。排爆机器人质量为：90kg（不含附件、包装、控制箱）。二、应用环境公共场所（地铁、机场、火车站、商场、会议中心等）可疑物品转移、销毁。哑弹排除、路边炸弹排除、地雷排除等应用环境。危险生化及有毒环境内物品抓取、转移。灾后废墟环境内侦察、探测，物品抓取、转移。核辐射环境内物品抓取、转移，简单探测、维修作业。

三、技术参数 1 移动速度检验排爆机器人最高移动速度≥1.5m/s 2 爬坡能力检验在与水平面夹角为45°的斜坡上，操纵排爆机器人爬至坡顶；将爬坡行走中的排爆机器人在中间任意位置停机1次，机器人能稳定在坡面上。 3 爬楼梯能力检验排爆机器人无需外力辅助爬上、爬下角度为45°楼梯。 4 平地越过障碍检验在水平面上横向放置截面 320mm*320mm、长度＞800mm木方或水泥方，操控排爆机器人能越过 5 通行宽度检验排爆机器人可通过宽度≤700mm的路面 6 回转性能检验在水平水泥或沥青上，操纵机器人可原地左右回转各360° 7 负载能力检验机器人负载能力≥140kg 8 拖拽能力检验排爆机器人拖拽能力不小于500N 9 手抓张开尺寸机械手手爪最大张开尺寸不小于 250mm

机器人技术及应用综合习题

《机器人技术及应用》综合习题一、判断 1.机器人是在科研或工业生产中用来代替人工作的机械装置。（对） 2. 19世纪60年代和20世纪70年代是机器人发展最快、最好的时期，这期间的各项研究发明有效地推动了机器人技术的发展和推广。（错） 3. 对于机器人如何分类，国际上没有制定统一的标准，有的按负载量分，有的按控制方式分，有的按自由度分，有的按结构分，有的按应用领域分。（对） 4. 所谓特种机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。（错） 5. 机器人机械本体结构的动作是依靠关节机器人的关节驱动，而大多数机器人是基于开环控制原理进行的。（错） 6. 机器人各关节伺服驱动的指令值由主计算机计算后，在各采样周期给出，由主计算机根据示教点参考坐标的空间位置、方位及速度，通过运动学逆运算把数据转变为关节的指令值。（对） 7. 为了与周边系统及相应操作进行联系与应答，机器人还应有各种通信接口和人机通信装置。（对） 8. 轮式机器人对于沟壑、台阶等障碍的通过能力较高。（错） 9. 为提高轮式移动机器人的移动能力，研究者设计出了可实现原地转的全向轮。（对） 10. 履带式机器人是在轮式机器人的基础上发展起来的，是一类具有良好越障能力的移动机构，对于野外环境中的复杂地形具有很强的适应能力。（对） 11. 腿式（也称步行或者足式）机构的研究最早可以追溯到中国春秋时期鲁班设计的木车马。（对） 12. 机器人定义的标准是统一的，不同国家、不同领域的学者给出的机器人定义都是相同的。（错） 13. 球形机器人是一种具有球形或近似球形的外壳，通过其内部的驱动装置实现整体滚动的特殊移动机器人。（对） 14. 可编程机器人可以根据操作员所编的程序，完成一些简单的重复性操作，目前在工业界已不再应用。（错） 15. 感知机器人，即自适应机器人，它是在第一代机器人的基础上发展起来的，具有不同程度的“感知”能力。（对） 16. 第三阶段机器人将具有识别、推理、规划和学习等智能机制，它可以把感知和行动智能化结合起来，称之为智能机器人。（对） 17. 工业机器人的最早研究可追溯到第一次大战后不久。（错） 18. 20世纪50年代中期，机械手中的液压装置被机械耦合所取代，如通用电气公司的“巧手人”机器人。（错） 19. 一般认为Unimate和Versatran机器人是世界上最早的工业机器人。（对） 20. 1979年Unimation公司推出了PUMA系列工业机器人，它是全电动驱动、关节式结构、多中央处理器二级微机控制，可配置视觉感受器、具有触觉的力感受器，是技术较为先进的机器人。（对） 1. 刚体的自由度是指刚体具有独立运动的数目。（对） 2. 机构自由度只取决于活动的构件数目。（错） 3. 活动构件的自由度总数减去运动副引入的约束总数就是该机构的自由度。（对） 4. 机器人运动方程的正运动学是给定机器人几何参数和关节变量，求末端执行器相对于参考坐标系的位置和姿态。（对） 5. 机器人运动方程的逆运动学是给定机器人连杆几何参数和末端执行器相对于参考坐标系的位姿，求机器人实现此位姿的关节变量。（对） 6. 机械臂是由一系列通过关节连接起来的连杆构成。（对） 7. 对于机械臂的设计方法主要包括为2点，即机构部分的设计和内部传感器与外部传感器的设计。（错） 8. 球面坐标型机械臂主要由一个旋转关节和一个移动关节构成，旋转关节与基座相连，移动关节与末端执行器连接。（对） 9. 为提高轮式移动机器人的移动能力，研究者设计出了可实现原地转的全向轮。（对） 10. 履带式机器人是在轮式机器人的基础上发展起来的，是一类具有良好越障能力的移动机构，对于野外环境中的复杂地形具有很强的适应能力。（对） 11. 腿式（也称步行或者足式）机构的研究最早可以追溯到中国春秋时期鲁班设计的木车马。（对） 12. 刚体在空间中只有4个独立运动。（错） 13. 球形机器人是一种具有球形或近似球形的外壳，通过其内部的驱动装置实现整体滚动的特殊移动机器人。（对） 14. 在机构中，每一构件都以一定的方式与其他构件相互连接，这种由两个构件直接接触的可动连接称为运动副。（错） 15. 运动副可以根据其引入约束的数目进行分类，引入一个约束的运动副称为二级副。（错） 16.通过面接触而构成的运动副，称为低副；通过点或线接触而构成的运动副称为高副。（对） 17. 两个构件之间只做相对转动的运动副称为移动副。（错） 18. 构成运动副的两个构件之间的相对运动若是平面运动则称为平面运动副，若为空间运动则称为空间运动副。（对） 19. 在平面机构中，每个构件只有3个自由度。每个平面低副（转动副和移动副）提供1个约束，每个平面高副提供2

机器人实训室建设

机器人实训室计划选购如下： 1、21自由度仿人形智能机器人一、产品概述 “21自由度仿人形智能机器人”提供了一个机器人教学的实训平台，以仿生运动学为基础，融合造型、机械、电子、传感器、计算机软件硬件和人工智能等技术，可进行仿生机器人的行为控制实训、机器人结构实训、机器人步态规划实训等多种实训项目；同时是机器人竞赛的理想比赛教学产品。该产品采用关节式结构，共有21个自由度。配合PC上位机软件，可以对头、臂、腰、腿等各个关节进行精确定位，可形成连续的运动，做出各种复杂的动作，可以实现前进、后退、拐弯、摇头、舞蹈等多种动作。在此基础上配备相应的传感器，还可以使其具有一定的智能检测和判断：可以检测光强、声音、温度等环境参数，也可以通过红外开关实现避障、通过倾覆传感器判断是否跌倒或者安装其它传感器实现其它不同的功能。控制器采用ATMEGA128微处理器，具有26路舵机接口，1个串口，7路模拟输入接口，10路数字I/O口及8路拨码开关。二、产品特点 1.采用大扭矩数字舵机，双输出轴，具有速度快，定位准等特点 2.具有RS232/USB接口的上位机控制软件，可实现机器人的动作设计和复杂运动的实时控制 3.学生可自主编程，进行下位机程序开发 4.支持无线电台收发功能 5.提供电池供电，可脱离电源线的限制三、产品组成 1.21自由度铝合金材料的机器人 2.处理多路舵机和传感器信号的控制器 3.具有RS232/USB接口的上位机控制软件 4.传感器模块包括声音传感器、光电传感器、倾覆传感器、温度传感器 5.其它传感器：红外测距传感器、碰撞传感器、霍尔传感器、湿度传感器、超声波传感器（选配） 6.无线控制模块组件（选配） 7.无线遥控器组件（选配） 8.产品说明书、配件

高校工业机器人虚拟仿真实训中心建设方案

工业机器人教学实训室方案 1、XS-XN虚拟工业机器人教学实训系统技术指标: （可对FANUC、ABB、KUKA、MOTOMAN（安川）等工业机器人进行现场示教编程学习）1.1、虚拟工业机器人教学实训系统组成：虚拟机器人教学实训系统单元是在计算机中构造虚拟的六自由度工业机器人应用环境，学员可以使用真实的手持盒，操作虚拟工业环境中的虚拟机器人，包括示教、再现编程等。都能在系统中通过工业机器人的三维图形仿真出来。

1.2、虚拟工业机器人教学实训系统功能要求： ★该实训系统需采用真实的工业机器人控制系统和真实手持示教器控制虚拟的工业机器人完成工业机器人的现场示教编程教学要求。 ★该实训系统配两个不同工业机器人手持示教盒，通过更换手持示教器能够对ABB、FANUC两种品牌工业机器人进行现场示教编程训练；该实训系统能够支持外部三维模型的导入功能，增加教学的多样性。 ★该实训系统具有工业机器人的理论考试考工及实践考试考工功能，能够自动出题、评分。该实训系统具有机器人碰撞检测功能，可以检测学示教过程中发生的碰撞错误。1.3虚拟工业机器人教学实训系统技术要求：

1.4、基本技术参数输入电源:AC220V±10%(单相三线)；配AC220V 三眼插座1个整体功率：<400VA；工作环境：温度-5oC～+40oC；湿度85%（25oC）；海拔＜4000m；安全保护：具有漏电保护，安全符合国家标准 1.5、能够开设的实验内容 A．原理性实验： 1.多自由度工业机器人关节运动控制底层算法实验 2.多自由度工业机器人直线运动轨迹控制底层算法实验 3.多自由度工业机器人圆弧运动轨迹控制底层算法实验 4.多自由度工业机器人加减速约束控制底层算法实验 B.应用性实验： 1.工业机器人手持示教器的认知及使用实验 2.工业机器人各类坐标系转换实验 3.工业机器人编程指令的学习实验 4.工业机器人工具坐标系和用户坐标系设置实验 5.工业机器人控制器IO信号设置和监控实验 6.工业机器人参数、变量的调整实验 7.工业机器人程序调用和自动运行实验 8.工业机器人机床上下料示教编程实验 9.工业机器人的搬运/堆垛示教编程实验 10.工业机器人的点胶/焊接示教编程实验 11.工业机器人装配示教编程实验 12.工业机器人碰撞实验 C.技能考核 1.工业机器人理论考试考工 2.工业机器人实践考试考工 1.6、配套资料工业机器人操作与编程理论教学大纲

机器人技术大作业

可编辑版《机器人技术》大作业（2015年秋季学期）题目工业机器人概述姓名学号班级专业机械设计制造及其自动化报告提交日期2015年12月5日哈尔滨工业大学 .

内容及要求 1.以某种机器人(如搬运、焊接、喷漆、装配等工业机器人；服务机器人；仿生鱼、蛇等仿生机器人；军用及其它机器人等)为例，撰写一篇大作业，题目自拟，以下内容仅作参考： 1) 机器人的机械结构设计(包括各部分名称、功能、传动等)； 2) 机器人的运动学及动力学分析； 3) 机器人的控制及轨迹规划； 4) 驱动及伺服系统设计； 5) 电气控制电路图及部分控制子程序。 2.题目自拟，拒绝雷同和抄袭； 3.参考文献不少于7篇，其中至少有2篇外文文献； 4.报告统一用该模板撰写，字数不少于5000字，上限不限； 5.正文为小四号宋体，1.25倍行距；图表规范，标注为五号宋体； 6.用A4纸单面打印；左侧装订，1枚钉； 7.提交打印稿及03版word电子文档，由班长收齐。 8.此页不得删除。评语：成绩（20分）：教师签名：年月日

工业机器人概述机器人学是当今世界极为活跃的研究领域之一，它涉及计算机科学、机械学、电子学、自动控制、人工智能等多种学科。随着计算机、人工智能和光机电一体化技术的迅速发展，机器人已经成为人类的好帮手。在航空航天，深海探测中，往往使用机器人代替人类去完成复杂的极限工作任务。工业机器人是一个多功能、多自由度的机械和电气一体化的自动机械设备和系统，它可以在制造过程中完成各种任务。它结合制造主机或生产线，可以形成一个单一的或多台机器自动化系统，在无人参与下，实现搬运、焊接、装配和喷涂等多种生产作业。目前，工业机器人技术飞速发展，在生产中的应用日益广泛，已成为现代制造业重要的生产高度自动化设备。一、工业机器人特性自20世纪60年代美国第一代机器人的开始，工业机器人的发展和应用迅速发展起来，工业机器人的最重要的特性概括如下。 1、可编程。生产自动化的进一步发展是柔性自动化。工业机器人能根据工作环境不同、做出相应规划和变化，因而在小批量多品种的高效柔性制造过程可以起到很好的作用，是柔性制造系统（FMS）的重要组成部分。 2、拟人化。工业机器人在机械结构上类似于人体行走、腰转、大臂、小臂、手腕、手爪和部分，在控制上有计算机类似大脑。此外，智能工业机器人具有许多类似生物传的感器，如皮肤接触传感器、力传感器、负载传感器、视觉传感器、声传感器、语言功能等。该传感器提高了自适应能力。 3、通用性。除了专门的特种工业机器人外，一般工业机器人在执行不同任务时具有很好的通用性。例如，更换工业机器人末端执行器（夹具、工具等）可以执行不同的任务。 4、机电一体化。工业机器人技术涉及的学科相当广泛，但总结起来就是是机电一体化技术。第三代智能机器人不仅具有获取外界环境信息的能力，而且具有记忆、语言理解、图像识别、推理和判断等能力，这与微电子技术、特别是计算机技术的应用有着密切的关系。因此，机器人技术的发展将带动其他技术的发展，机器人技术的发展和应用也可以验证一个国家科技和工业技术的发展和水平。二、工业机器人组成工业机器人系统由三大部分和六个子系统组成。三大部分：机部分、传感部分、控制部分。六个子系统：驱动系统、机械结构系统、感觉系统、机器人环境交互系统、人机交互系统、控制系统。 1、驱动系统，要使机器人运行起来，就需给各个关节即每个运动自由度安置传动装置，这就是驱动系统。驱动系统可以是液压传动、气动传动、电动传动，或者把它们结合起来应用的综合系统；可以直接驱动或者通过同步带、链条、轮系、谐波齿轮等机械传动

工业机器人专业实训室建设方案.doc

xxx 有限公司工业机器人专业实训室建设方案文件编号：受控状态：分发号：修订次数：第 1.0 次更改持有者：批准审核制定

该工业机器人实训体系建设方案是根据目前工业机器人建设的最新要求，吸收国内外同类建设方案优点，充分考虑学校区域工业机器人发展特点和区域人才培养的需求，并结合工业机器人教学的特点精心构建而成。该建设方案集成多种实验实训系统，提供了众多实验例程与典型应用，便于学生、老师熟悉和掌握工业机器人的实际应用。为符合学校物工业机人专业的建设目标和要求，实训室方案的丰富建设经验与优势、以及专业的定制化服务能力，根据学校的需求，特此设计提出了一个以院校专业学科建设为宗旨的工业机器人应用实训室综合解决方案，方案包含工业机器人的基础实训室建设和工业机器人典型应用实训室建设。

体需求来定制化配置或调整。述特色化专业课程体系完整配套），具体建议如下：（此配置暂以30 人/ 班配置）工业机器人综合实验室实训服务体系报价表序号实训体系服务项目名称数量单位单价（元）总价（元）备注一、工业机器人基础知识实训体系 1 机器人认知实训室30 台￥14, ￥423, 2 工业机器人仿真实训室15 台￥55, ￥825, 3 工业机器人编程与调试实训室 5 台￥275, ￥1,375, 二、工业机器人工程应用技术实训体系 4 工业机器人装配应用工作站 2 台￥328, ￥656, 5 工业机器人焊接应用工作站 2 台￥314, ￥628, 6 工业机器人分拣应用工作站 2 台￥442, ￥884, 7 工业机器人搬运应用工作站 2 台￥276, ￥552, 8 工业机器人机床上下料工作站 2 台￥321, ￥642, 合计金额￥5,985,注：本表方案是按照专业建设最全面的设备来配置，仅供参考。我司会根据具体的需求来定制化配置。

机器人技术试题及答案课件.doc

第1 章绪论 1、国际标准化组织（ISO）对机器人的定义是什么？国际标准化组织（ISO）给出的机器人定义较为全面和准确，其涵义为：机器人的动作机构具有类似于人或其他生物体某些器官（肢体、感官等）的功能；机器人具有通用性，工作种类多样，动作程序灵活易变；机器人具有不同程度的智能性，如记忆、感知、推理、决策、学习等；机器人具有独立性，完整的机器人系统在工作中可以不依赖于人类的干预。 2、工业机器人是如何定义的？工业机器人是指在工业中应用的一种能进行自动控制的、可重复编程的、多功能的、多自由度的、多用途的操作机，能搬运材料、工件或操持工具，用以完成各种作业。且这种操作机可以固定在一个地方，也可以在往复运动的小车上。 3、按几何结构，机器人可分为那几种？直角坐标型圆柱坐标型球坐标型关节坐标型 4、机器人的参考坐标系有哪些？全局参考坐标系关节参考坐标系工具参考坐标系 5、什么是机器人的自由度和工作空间？机器人的自由度（Degree of Freedom, DOF ）是指其末端执行器相对于参考坐标系能够独立运动的数目，但并不包括末端执行器的开合自由度。自由度是机器人的一个重要技术指标，它是由机器人的结构决定的，并直接影响到机器人是否能完成与目标作业相适应的动作。机器人的工作空间（Working Space）是指机器人末端上参考点所能达到的所有空间区域。由于末端执行器的形状尺寸是多种多样的，为真实反映机器人的特征参数，工作空间是指不安装末端执行器时的工作区域。第2 章 1、机器人系统由哪三部分组成？答：操作机、驱动器、控制系统 2、什么是机器人的操作机？分为哪几部分？答：机器人的操作机就是通过活动关节（转动关节或移动关节）连接在一起的空间开链机构，主要由手部、腕部、臂部和机座构成。 3、简述机器人手部的作用，其分为哪几类？答：作用：机器人的手部又称为末端执行器，它是机器人直接用于抓取和握紧（或吸附）工件或操持专用工具（如喷枪、扳手、砂轮、焊枪等）进行操作的部件，它具有模仿人手动作的功能，并安装于机器人手臂的最前端。分类：1.机械夹持式手 2.吸附式手 3.专用手 4.灵巧手 4、机器人机械夹持式手按手爪的运动方式分为哪两种？各有何典型机构？答：按手爪的运动方式分为回转型和平移型。平移型可分两类：它分为直线式和圆弧式两种。典型机构： a 齿轮齿条式 b 螺母丝杠式 c 凸轮式 d 平行连杆式.回转型典型:a 楔块杠杆式 b 滑槽杠杆式 c 连杆杠杆式 d 齿轮齿条式 e 自重杠杆式 5、机器人吸附式手分为哪两种？各有何特点？答：根据吸附力的产生方法不同，将其分为：气吸式,磁吸式（1）气吸式:气吸式手是利用吸盘内的压力与外界大气压之间形成的压力差来工作的，根据压力差形成的原理不同，可分为：a 挤压排气式 b 气流负压式 c 真空抽气式(2)磁吸式:磁吸式手是利用磁场产生的磁吸力来抓取工件的，因此只能对铁磁性工件起作用（钢、铁等材料在温度超过723℃时就会失去磁性），另外，对不允许有剩磁的工件要禁止使用，所以磁吸式手的使用有一定的局限性。根据磁场产生的方法不同，磁吸式手可分为： a 永磁式 b 励磁式

某学校机器人实验室筹建与发展方案

***市实验高中机器人实验室筹建与发展方案 2015年3月

目录一、意义 (3) 二、指导思想 (3) 三、目标规划 (3) 四、初期重点工作 (5) (一)组织机构建设 (5) (二)组织教师培训 (5) (三)加强队组活动，开展相关活动 (6) (四)校本机器人教材开发 (6) (五)监测评价 (6) 五、保障措施 (7) 附件1：机器人实验室建设方案 (8) 附件2：机器人课程开课方案 (14) 附件3：机器人课程授课方案 (17)

一、意义中小学机器人教育与实践活动，是落实新课标要求，开展素质教育的一项崭新的内容。教育部从二○○三年起，把中小学机器人比赛纳入全国中小学电脑制作活动，同时普通高中新课程已将人工智能技术及简易机器人制作列入选修内容。目前，发达国家已把机器人教学实践活动作为中小学信息技术的必修课。在我国的上海、广东等发达地区，已开展了中小学机器人教育教学的试点工作，并取得了一定的实践经验。鉴于此,我校也应当开展中小学机器人教育教学工作。为此，我们仍有很多大量的工作要做。二、指导思想丰富中小学学生生活；激发创新精神；培养实践能力，大力推进学生素质教育。三、目标规划 1、总体建设目标通过开展机器人搭建、编程、创意等实践活动，开发学生的创新思维，培养和提高学生的动手实践能力；探索中小学机器人课程建设的规律和方法；加快我校中小学校机器人实验室建设；提高我校中小学机器人硬件开发水平和软件研发能力。

提高学校信息化教育水平，普及机器人基础知识，培养学生的信息素养、创新精神及实践能力，培养机器人后备人才，为实施“科教兴国、人才强国”战略奠定扎实基础。利用一至三年时间，建设健全的我校机器人实验室。 2、具体实施目标（1）筹措资金，利用3-4个月的时间，分步骤有计划地建设符合学校发展实际的多功能机器人技术实验室（建设方案详见附件1）。（2）在建设机器人实验室的基础之上，培养和培训机器人教学的师资力量，利用各种资源建立起我校机器人教学的师资队伍。如参观周边学校具有机器人教学实践经验的学校吸取他们的有效经验（外派学习）。与机器人实验室建设同步实施。（3）利用1个月左右时间，建全实验室的软硬件配置，使之达到开设机器人课程的标准，并准备开课。（4）在各项准备工作完成后，有计划有选择的逐步开设我校机器人课程（具体实施方案详见附件2）。时间初步定为2013-2014年第一学期。（5）教学的同时，关注省、市、自治区的各类有关机器人的比赛，并根据实际教学情况有选择的参加比赛，争取为我校取得好的成绩和荣誉。

机器人校本课程纲要讲课讲稿

《机器人》校本课程纲要 xx中学

《机器人》校本课程纲要一、课程简介： 1.开发背景：学校为学生开设了机器人这门课，就是培养学生解决问题和动手的能力。未来社会更需要有实践经验，有新的想法，创造力和新的思考方式。在解决问题的过程中，创新思维是培养解决问题能力的核心，它帮助学生发现多个可能的解决方案，寻找替代方案，挑战假设，并提出新的想法，帮助学生解决问题，使学生们会自觉地学习、获取新知识，从而培养学生了合作能力，提高沟通能力，充分表达思想能力。核心理念是“做中学，玩中学”。它传达的观念是让孩子充分体会学习的乐趣，让孩子成为整个学习的过程中是主导角色。我校机器人教学主要采用乐高机器人EV3的可程序化积木为主，乐高机器人套件最吸引人之处，就像传统的乐高积木一样，玩家可以自由发挥创意，拼凑各种模型，而且可以让它真的动起来。 2．开发教师—— xxx 3．课程名称——可编程机器人 4．授课对象——高一年级学生 5．课程类别——可编程机器人拼装技能与编程能力提升 6．课时安排——每周一节二、课程目标 1．知识与技能：（1）熟练掌握各个部件之间的组合方法（2）根据自己的想象，拼装出有创意的机器人或积木（3）对可编程机器人进行简单的编程操作 2．过程与方法：（1）学会设计、拼装机器人、对机器人进行编程

（2）通过小组合作制作增强学生之间的团队合作意识和创意分享意识 3．情感态度与价值观：可编程机器人除了能给学生带来这些相互促进的能力之外，还可以带来无穷的乐趣。为兴趣而生、在能力中提升兴趣，这些能力都不是刻意去要求的，都是潜移默化的，无形中就学会这样的能力，同时能认识各种机械的运动方式、学习作品中的数学和物理原理、了解机械装置在生活中的应用，在后期通过机械结构，传感应用，程序应用进行研究探索性学习，进入机器人编程阶段，可以培养学生的逻辑思维能力、团队合作能力。三、课程内容 1.机器人发展历史及简单结构拼装 2.讲解教师本人利用废旧的材料搭建一个机器人模型 3.熟悉各个零件的名称和作用 4.认识乐高机器人积木及基本零件识别 5.组装简易机器人 5. 传动装置的功能和作用 6. 建筑的建构 7. 搭建一个简单的小车 8. 乐高机器人编程环境介绍 9. 了解各个传感器 10. 超声波传感器的应用 11. 触动传感器的应用 12. 为小车进行编程 13.小组合作进行创意触碰小车搭建 14.为搭建的触碰小车进行编程 15.利用超声波搭建一个壁障小车 16.为壁障小车进行编程四、具体实施 1.教学环境：机器人教室。

工业机器人专业实训室建设方案

2 实训体系配置及预算注：本配置表是按照专业建设最全面的设备来配置，仅供参考，我司会根据合作院校的具体需求来定制化配置或调整。述特色化专业课程体系完整配套），具体建议如下：（此配置暂以30人/班配置）工业机器人综合实验室实训服务体系报价表序号实训体系服务项目名称数量单位单价（元）总价（元）备注一、工业机器人基础知识实训体系 1 机器人认知实训室30 台￥14,100.0￥423,000.0 2 工业机器人仿真实训室15 台￥55,000.0￥825,000.0 3 工业机器人编程与调试实训室 5 台￥275,000.0￥1,375,000.0 二、工业机器人工程应用技术实训体系 4 工业机器人装配应用工作站 2 台￥328,000.0￥656,000.0 5 工业机器人焊接应用工作站 2 台￥314,000.0￥628,000.0 6 工业机器人分拣应用工作站 2 台￥442,000.0￥884,000.0 7 工业机器人搬运应用工作站 2 台￥276,000.0￥552,000.0 8 工业机器人机床上下料工作站 2 台￥321,000.0￥642,000.0 合计金额￥5,985,000.0 注：本表方案是按照专业建设最全面的设备来配置，仅供参考。我司会根据具体的需求来定制化配置。

机器人关键技术分析

机器人关键技术分析一、机器人传感器机器人是由计算机控制的复杂机器，它具有类似人的肢体及感官功能;动作程序灵活;有一定程度的智能;在工作时可以不依赖人的操纵。机器人传感器在机器人的控制中起了非常重要的作用，正因为有了传感器，机器人才具备了类似人类的知觉功能和反应能力。为了检测作业对象及环境或机器人与它们的关系，在机器人上安装了触觉传感器、视觉传感器、力觉传感器、接近觉传感器、超声波传感器和听觉传感器，大大改善了机器人工作状况，使其能够更充分地完成复杂的工作。由于外部传感器为集多种学科于一身的产品，有些方面还在探索之中，随着外部传感器的进一步完善，机器人的功能越来越强大，将在许多领域为人类做出更大贡献。内传感器、位置(位移)传感器主要有：速度和加速度传感器、力觉传感器、外传感器、触觉传感器、应力传感器、近度传感器、声觉传感器、接触式或非接触式温度传感器、滑觉传感器、距离传感器、视觉传感器。二、机器人的机械设计根据题目对所设计的机器人的要求，确定了要设计的机

器人的类型；确定机器人的自由度；拟定机器人手部的负载；从总体上确定机器人机械部分的设计方案；拟定关节型机器人控制系统总体方案；根据机器人的工作要求和结构特点，进行了机器人的总体设计，确定了机器人的外形尺寸和工作空间，拟定了机器人各关节的总体传动方案，对机器人腰关节结构进行了详细设计，合理布置了电机和齿轮，确定了各级传动参数，进行了齿轮、轴和轴承的设计计算和校核。利用齐次变换矩阵法建立了六自由度关节机器人的正运动学模型，求出机器人末端相对于各自参考坐标系的齐次坐标值，建立了在直角坐标空间内机器人末端执行器的位置和姿态与关节变量值的对应关系。对所设计的机器人进行理论计算；对其初步进行了运动学分析和动力学分析；确定机器人的驱动方式；对机器人机械系统的各组成部分进行具体的设计；确定各主要零部件的尺寸；确定各个部分的具体结构；利用Pro/E软件建立整个机器人结构的简单模型。三、机器人程序设计机器人编程为使机器人完成某种任务而设置的动作顺序描述。机器人运动和作业的指令都是由程序进行控制，常见的编制方法有两种，示教编程方法和离线编程方法。其中示教编程方法包括示教、编辑和轨迹再现，可以通过示教盒示教和导引式示教两种途径实现。由于示教方式实用性强，操作简便，因此大部分机器人都采用这种方式。离线编程方

智能机器人的设计与制作

智能机器人的设计与制作引言近几年机器人已成为高技术领域内具有代表性的战略目标。机器人技术的出现和进展，不但使传统的工业生产面貌发生全然性变化，而且将对人类社会产生深远的阻碍。随着社会生产技术的飞速进展，机器人的应用领域不断扩展。从自动化生产线到海洋资源的探究，乃至太空作业等领域，机器人可谓是无处不在。目前机器差不多走进人们的生活与工作，机器人差不多在专门多的领域代替着人类的劳动，发挥着越来越重要的作用，人们差不多越来越离不开机器人关心。机器人工程是一门复杂的学科，它集工程力学、机械制造、电子技术、技术科学、自动操纵等为一体。目前对机器人的研究差不多呈现出专业化和系统化，一些信息学、电子学方面的先进技术正越来越多地应用于机器人领域。目前机器人行业的进展与30 年前的电脑行业极为相似。今天在汽车装配线上忙碌的一线机器人，正是当年大型计算机的翻版。而机器人行业的利基产品也同样种类繁多，比如协助大夫进行外科手术的机械臂、在伊拉克和阿富汗战场上负责排除路边炸弹的侦察机器人、以及负责清扫地板的家用机器人，还有许多参照人、狗、恐龙的模样制

造机器人玩具。舞蹈机器人具有人类外观特征、可爱的外貌、又兼有技术含量，极受青青年的喜爱。我从前年开始机器人方面的研究，在这过程中尝试过专门多次的失败，也感受到了无比的乐趣。图1.1、机器人 1 绪论机器人技术作为20 世纪人类最伟大的发明之一，自20 世纪60 年代初问世以来，经历40 余年的进展已取得长足的进步。以后的机器人是一种能够代替人类在非结构化环境下从事危险、复杂劳动的自动化机

器，是集机械学、力学、电子学、生物学、操纵论、计算机、人工智能和系统工程等多学科知识于一身的高新技术综合体。走向成熟的工业机器人，各种用途的特种机器人的多用化，昭示着机器人技术灿烂的改日。 1.1 国内外机器人技术进展的现状为了使机器人能更好的应用于工业，各工业发达国家的大学、研究机构和大工业企业对机器人系统开发投入了大量的人力财力。在美国和加拿大，各要紧大学都设有机器人研究室，麻省理工学院侧重于制造过程机器人系统的研究，卡耐基—梅隆机器人研究所侧重于挖掘机器人系统的研究，而斯坦福大学则着重于系统应用软件的开发。德国正研究开发“MOVE AND PLAY”机器人系统，使机器人操作就像人们操作录像机、开汽车一样。从六十年代开始日本政府实施一系列扶植政策，使日本机器人产业迅速进展起来，通过短短的十几年。到80 年代中期，已一跃而为“机器人王国”。其机器人的产量和安装的台数在国际上跃居首位。按照日本产业机器人工业会常务理事米本完二的讲法：“日本机器人的进展通过了60 年代的摇篮期。70 年代的有用期。到80 年代进人普及提高期。” 并正式把1980 年定为产业机器人的普及元年”。开始在各个领

智能式移动机器人设计说明书

智能移动式送料机器人机械系统设计摘要：智能移动式送料机器人以电动机作为驱动系统，运用单片机传感器等技术达到其智能移动的目的，实现行走、刹车、伸缩、回转等多种动作的操作。因此它具有机械化、程序化、可控化、适应性、灵活性强的特点。前言：工业机器人是一种典型的机电一体化产品在现代生产中应用日益广泛，作用越来越重要，机器人技术是综合了计算机、控制、机构学、传感技术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。

现在，国际上对机器人的概念已经逐渐趋近一致。一般说来，人们都可以接受这种说法，即机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义：“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。”我国研制的排爆机器人不仅可以排除炸弹，利用它的侦察传感器还可监视犯罪分子的活动。监视人员可以在远处对犯罪分子昼夜进行观察，监听他们的谈话，不必暴露自己就可对情况了如指掌。智能小车，又称轮式机器人，可以在人类无法

适应的恶劣和危险环境中代替人工作。它是一个集环境感知，规划决策，自动驾驶等功能于一体的智能系统。现如今已在诸多领域有广泛的应用。对于快要毕业的大学生来说也是一个实时、富有意义和挑战的设计课题。正文：设计方案：一课题名称：智能移动式送料机器人设计二机器人工作过程及设计要求自主设计智能移动小车，设计一个取料手爪装配到小车上，完成取料机器人的机械系统设计，并进行机器人运动规划和取料虚拟仿真，使机

器人完成如下动作：沿规定路径行驶——工件夹取——车体旋转——手爪张开，将工件从储存处送到运料车上。三机器人设计的内容一机械手的设计：