工業(yè)機器人設(shè)計說明書總文

1、第一章緒論1.1引言工業(yè)機器人，一般指的是在工廠車間環(huán)境中，配合自動化生產(chǎn)的需要，代替人來完成材料或零件的搬運、加工、裝配等操作的一種機器人。國際標準化組織(ISO)在對工業(yè)機器人所下的定義是“機器人是一種自動的、位置可控的、具有編程能力的多功能機械手，這種機械手具有幾個軸，能借助于可編程序操作來處理各種材料、零件、工具和專用設(shè)備，以執(zhí)行種種任務(wù)”。隨著科學和技術(shù)的不斷發(fā)展，在過去的幾個世紀里，人類在許多方面都取得了重大的進展。機器人技

2、術(shù)作為人類最偉大的發(fā)明之一，自20世紀60年代初問世以來，經(jīng)歷了短短的40年，已取得長足的進步。工業(yè)機器人在經(jīng)歷了誕生、成長、成熟期后，已成為制造業(yè)中必不可少的核心裝備，而且工業(yè)機器人不僅在工廠里成了工人必不可少的伙伴，而且正在以驚人的速度向航空航天、軍事、服務(wù)、娛樂等人類生活的各個領(lǐng)域滲透。據(jù)聯(lián)合國經(jīng)濟委員會和國際機器人聯(lián)合會去年關(guān)于世界機器人的報告，僅2003年新投入使用的機器人接近10萬個，使世界目前使用的機器人總數(shù)超過75萬。世

3、界使用機器人最多的國家是日本，約38.9萬；其次為德國(9.1萬)、美國(9萬)、意大利(3.9萬)、韓國(3.8萬)、法國(2.1萬)、西班牙(1.3萬)和英國(1.2萬)，并且報告估計2004年，全世界使用的機器人總數(shù)將超過100萬。我國的工業(yè)機器人發(fā)展的歷史已經(jīng)有20多年，從“七五”科技攻關(guān)開始，正式列入國家計劃，在國家的組織和支持下，通過“七五”、“八五”科技攻關(guān)，不僅在機器人的基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)方面取得重大突破，而且在工業(yè)機器

4、人整機方面，己經(jīng)陸續(xù)掌握了噴漆、弧焊、點焊、裝配和搬運等不同用途、典型的工業(yè)機器人整機技術(shù)，并成功的應(yīng)用于生產(chǎn)，掌握了相關(guān)的應(yīng)用工程知識。但總的看來，我國的工業(yè)機器人技術(shù)及其工程應(yīng)用的水平和國外的相比還有一定的距離。我國目前大約有4000臺工業(yè)機器人，其中僅有15是國產(chǎn)的，其余的則是從40多個國外廠商進口的機器人?？傊鞣N各樣機器人的出現(xiàn)和應(yīng)用是人類走向文明和發(fā)展的一個巨大進步和標志，在未來社會中，機器人的廣泛應(yīng)用和發(fā)展是一個必然的發(fā)

5、展趨勢。相信在不遠的將來，機器人技術(shù)將一定能夠為人類帶來更多的方便，為人類的文明和發(fā)展帶來更大的機會。工業(yè)機器人是機器人學的一個分支，它代表了機電一體化的最高成就。自1962年美國推出世界上第一臺Unimation型和Versatran型工業(yè)機器人以來，工業(yè)機器人技術(shù)迅猛發(fā)展，工業(yè)機器人技術(shù)綜合了機械工程學、電氣工程學、微電子工程學、計算機工程學、控制工程學、信息傳感工程學、聲學工程學、仿生學以及人工智能工程學等多門尖端學科，是感知、決

6、策、行動和交互四大技術(shù)的綜合的高新技術(shù)，具有廣泛的研究和應(yīng)用價值，工業(yè)機器人應(yīng)用水平代表了國家工業(yè)自動化水平。圖12噴漆機器人1.1.11.1.1工業(yè)機器人的發(fā)展過程及其應(yīng)用工業(yè)機器人的發(fā)展過程及其應(yīng)用20世紀50年代是工業(yè)機器人的萌芽時期，1954年美國戴沃爾發(fā)表了“通用重復(fù)型機器人”的專利論文，第一次提出了“工業(yè)機器人”的概念。1958年美國聯(lián)合控制公司研制出第一臺數(shù)控工業(yè)機器人原型。1959年美國UNIMATION公司推出第一臺工

7、業(yè)機器人。美國是機器人的故鄉(xiāng)。20世紀60年代隨著傳感技術(shù)和工業(yè)自動化的發(fā)展，工業(yè)機器人進入發(fā)展期，機器人開始向適用化發(fā)展，并被用于電焊和噴涂作業(yè)。20世紀70年代隨著計算機和人工智能的發(fā)展，機器人進入適用化時代。日本雖起步較晚，但結(jié)合國情，面向中小企業(yè)，采取了一系列鼓勵使用機器人的措施。其機器人擁有量很快超過了美國，一舉成為“機器人王國”。20世紀80年代工業(yè)機器人進入普及時代，汽車、電子等行業(yè)開始大量使用工業(yè)機器人，推動了機器人產(chǎn)業(yè)

8、的發(fā)展。工業(yè)機器人的應(yīng)用滿足了人們特性化的要求，產(chǎn)品的批量越來越大，品種越來越多，而且產(chǎn)品的一致性也大大提高，為商家占有了更多的市場份額，獲得了更多的市場利潤。20世紀90年代初期，工業(yè)機器人的生產(chǎn)與需求達到了一個高峰期。1990年世界上新裝備工業(yè)機器人80943臺，1991年裝備了76443臺，到1991年底世界上己有53萬臺工業(yè)機器人工作在各條戰(zhàn)線上。目前工業(yè)機器人主要應(yīng)用于制造業(yè)中，特別是電器制造、汽車制造、塑料加工、金屬加工以及