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1、-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 工业机器人调研报告(精选多篇)大连交通大学信息工程学院 2014 届本科生毕业设计实习报告调研报告1 工业机器人的概念工业机器人 是面向工业领域的多关节机械手或多自 由度的机器人。工业机器人是自动执行 工作的机器装置，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。2 工业机器人展现状与前景展望 2.1 工业机器人的发展简史1920 年捷克作家卡雷尔查培克-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 在其剧
2、本罗萨姆的万能机器人中最 早使用机器人一词，剧中机器人“robot” 这个词的本意是苦力，即剧作家笔下的 一个具有人的外表，特征和功能的机器， 是一种人造的劳力。它是最早的工业机 器人设想。20 世纪 40 年代中后期，机器人 的研究与发明得到了更多人的关心与关 注。50 年代以后，美国橡树岭国家实验 室开始研究能搬运核原料的遥控操纵机 械手，如图 0.2 所示，这是一种主从型 控制系统，主机械手的运动。系统中加 入力反馈，可使操作者获知施加力的大 小，主从机械手之间有防护墙隔开，操 作者可通过观察窗或闭路电视对从机械 手操作机进行有效的监视，主从机械手 系统的出现为机器人的产生为近代机器 人
3、的设计与制造作了铺垫。1954 年美国戴沃尔最早提出了工 业机器人的概念，并申请了专利。该专 利的要点是借助伺服技术控制机器人的 关节，利用人手对机器人进行动作示教，-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 机器人能实现动作的记录和再现。这就 是所谓的示教再现机器人。现有的机器 人差不多都采用这种控制方式。1959 年 第一台工业机器人在美国诞生，开创了 机器人发展的新纪元。2.2 工业机器人的特点戴沃尔提出的工业机器人有以下 特点:将数控机床的伺服轴与遥控操纵器 的连杆机构联接在一起，预先设定的机 械手动作经编程输入后，系统就可以离 开人的辅助而独立运行。这种机器人还 可以
4、接受示教而完成各种简单的重复动 作，示教过程中，机械手可依次通过工 作任务的各个位置，这些位置序列全部 记录在存储器内，任务的执行过程中， 机器人的各个关节在伺服驱动下依次再 现上述位置，故这种机器人的主要技术 功能被称为“可编程”和“示教再现”。1962 年美国推出的一些工业机器 人的控制方式与数控机床大致相似，但 外形主要由类似人的手和臂组成。后来， 出现了具有视觉传感器的、能识别与定-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 位的工业机器人系统。当今工业机器人技术正逐渐向着 具有行走能力、具有多种感知能力、具 有较强的对作业环境的自适应能力的方 向发展。目前，对全球机器人
5、技术的发 展最有影响的国家是美国和日本。美国 在工业机器人技术的综合研究水平上仍 处于领先地位，而日本生产的工业机器 人在数量、种类方面则居世界首位。2.3 工业机器人的构造与分类工 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 36 个运动自由度，其中腕部通常 有 13 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。工业机器人按臂部的运动形式分 为四种。直角坐标型的臂部可沿三个直-精选
6、财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 角坐标移动；圆柱坐标型的臂部可作升 降、回转和伸缩动作；球坐标型的臂部 能回转、俯仰和伸缩；关节型的臂部有 多个转动关节。工业机器人按执行机构运动的控 制机能，又可分点位型和连续轨迹型。 点位型只控制执行机构由一点到另一点 的准确定位，适用于机床上下料、点焊 和一般搬运、装卸等作业；连续轨迹型 可控制执行机构按给定轨迹运动，适用 于连续焊接和涂装等作业。工业机器人按程序输入方式区分 有编程输入型和示教输入型两类。编程 输入型是将计算机上已编好的作业程序 文件，通过 rs232 串口或者以太网等通 信方式传送到机器人控制柜。示教输入型的示教方
7、法有两种： 一种是由操作者用手动控制器，将指令 信号传给驱动系统，使执行机构按要求 的动作顺序和运动轨迹操演一遍；另一 种是由操作者直接领动执行机构，按要 求的动作顺序和运动轨迹操演一遍。在-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 示教过程的同时，工作程序的信息即自 动存入程序存储器中在机器人自动工作 时，控制系统从程序存储器中检出相应 信息，将指令信号传给驱动机构，使执 行机构再现示教的各种动作。示教输入 程序的工业机器人称为示教再现型工业 机器人。具有触觉、力觉或简单的视觉的 工业机器人，能在较为复杂的环境下工 作；如具有识别功能或更进一步增加自 适应、自学习功能，即成为
8、智能型工业 机器人。它能按照人给的“宏指令”自选 或自编程序去适应环境，并自动完成更 为复杂的工作。2.3.1 点焊机器人焊接机器人具有性能稳定、工作 空间大、运动速度快和负荷能力强等特 点，焊接质量明显优于人工焊接，大大 提高了点焊作业的生产率。点焊机器人主要用于汽车整车的 焊接工作，生产过程由各大汽车主机厂 负责完成。国际工业机器人企业凭借与-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 各大汽车企业的长期合作关系，向各大 型汽车生产企业提供各类点焊机器人单 元产品并以焊接机器人与整车生产线配 套形式进入中国，在该领域占据市场主 导地位。随着汽车工业的发展，焊接生产 线要求焊钳
9、一体化，重量越来越大， 165 公斤点焊机器人是目前汽车焊接中 最常用的一种机器人。2014 年 9 月，机 器人研究所研制完成国内首台 165 公斤 级点焊机器人，并成功应用于奇瑞汽车 焊接车间。2014 年 9 月，经过优化和性 能提升的第二台机器人完成并顺利通过 验收，该机器人整体技术指标已经达到 国外同类机器人水平。2.3.2 弧焊机器人弧焊机器人主要应用于各类汽车 零部件的焊接生产。在该领域，国际大 型工业机器人生产企业主要以向成套装 备供应商提供单元产品为主。本公司主 要从事弧焊机器人成套装备的生产，根-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 据各类项目的不同需求
10、，自行生产成套 装备中的机器人单元产品，也可向大型 工业机器人企业采购并组成各类弧焊机 器人成套装备。在该领域，本公司与国 际大型工业机器人生产企业既是竞争亦 是合作关系。关键技术包括：弧焊机器人系统优化集成技术： 弧焊机器人采用交流伺服驱动技术以及 高精度、高刚性的 rv 减速机和谐波减 速器，具有良好的低速稳定性和高速动 态响应，并可实现免维护功能。协调控制技术：控制多机器人及 变位机协调运动，既能保持焊枪和工件 的相对姿态以满足焊接工艺的要求，又 能避免焊枪和工件的碰撞。精确焊缝轨迹跟踪技术：结合激 光传感器和视觉传感器离线工作方式的 优点，采用激光传感器实现焊接过程中 的焊缝跟踪，提升焊接机器人对复杂工 件进行焊接的柔性和适应性，结合视觉 传感器离线观察获得焊缝跟踪的残余偏 差，基于偏差统计获得补偿数据并进行-精选财经经济类资料- -最新财经经济资
