1工業(yè)機器人技術主講人：張寧IndustrialRoboticTechnology工業(yè)機器人技術§1制造自動化技術概述§2工業(yè)機器人技術概述§3工業(yè)機器人的組成§4工業(yè)機器人的應用案例§5舉例：達芬奇手術機器人§6舉例：拋光機器人制造自動化＝制造＋自動化制造－－目前對制造有兩種理解：一是通常的制造概念，指產(chǎn)品的“制作過程”或稱為“小制造概念”，如機械加工過程；另一個是廣義制造概念，包括產(chǎn)品整個生命周期過程，又稱為“大制造概念”。實際應用中，兩者皆在使用，其概念范圍視具體情況而定。自動化－－是美國人D.S.Harder于1936年提出的。當時他在通用汽車公司工作，他認為在一個生產(chǎn)過程中，機器之間的零件轉移不用人去搬運就是“自動化”。這實質是早期制造自動化的概念。§1制造自動化技術概述1.1制造自動化的定義及內(nèi)涵制造自動化(以下簡稱自動化)的概念是一個動態(tài)發(fā)展過程。過去，人們對自動化的理解或者說自動化的功能目標是以機械的動作代替人力操作，自動地完成特定的作業(yè)。這實質上是自動化代替人的體力勞動的觀點。后來隨著電子和信息技術的發(fā)展，特別是隨著計算機的出現(xiàn)和廣泛應用，自動化的概念已擴展為用機器(包括計算機)不僅代替人的體力勞動而且還代替或輔助腦力勞動，以自動地完成特定的作業(yè)。

(1)在形式方面，制造自動化有三個方面的含義：①代替人的體力勞動。②代替或輔助人的腦力勞動。③制造系統(tǒng)中人、機及整個系統(tǒng)的協(xié)調(diào)、管理、控制和優(yōu)化。(2)在功能方面，制造自動化代替人的體力勞動或腦力勞動僅僅是制造自動化功能目標體系的一部分。制造自動化的功能目標是多方面的，已形成一個有機體系。此體系可用圖所示的功能目標模型描述。(3)在范圍方面，制造自動化不僅涉及到具體生產(chǎn)制造過程，而是涉及產(chǎn)品生命周期所有過程。TQCSE模型T表示時間(Time)，Q表示質量(Quality)，C表示成本(Cost)，S表示服務(Service)，E表示環(huán)境友善性(Environment)。T有兩方面的含義，一是指采用自動化技術，能縮短產(chǎn)品制造周期，產(chǎn)品上市快；二是提高生產(chǎn)率。Q的含義是采用自動化系統(tǒng)，能提高和保證產(chǎn)品質量。C的含義是采用自動化技術能有效地降低成本，提高經(jīng)濟效益。S也有兩方面的含義，一是利用自動化技術，更好地做好市場服務工作；二是利用自動化技術，替代或減輕制造人員的體力和腦力勞動，直接為制造人員服務。E的含義是制造自動化應該有利于充分利用資源，減少廢棄物和環(huán)境污染，有利于實現(xiàn)綠色制造。1.2制造自動化技術的發(fā)展歷程回顧歷史，制造自動化技術服務的生產(chǎn)模式經(jīng)歷了三個主要發(fā)展階段:1．用機器代替手工，從作坊形成工廠。2．從單件生產(chǎn)方式發(fā)展到大量生產(chǎn)方式。3．從大量生產(chǎn)方式發(fā)展到多品種、小批量的柔性化、集成化生產(chǎn)方式。1760年由于蒸汽機的出現(xiàn)而導致的工業(yè)革命揭開了工業(yè)化的序幕，從此使制造技術進人了第一階段。20世紀初，泰勒提出了以勞動分工為基礎的科學管理理論，繼而福特運用泰勒的理論，找到了克服單件生產(chǎn)方式弱點的方法，在福特汽車公司實現(xiàn)了流水裝配線生產(chǎn)，從此開始了代表本世紀工業(yè)文明的、以高效自動化專用設備和流水線生產(chǎn)為特征的大量生產(chǎn)方式。到20世紀中期，這種生產(chǎn)方式發(fā)展到了頂峰。隨著科學技術的發(fā)展，新產(chǎn)品不斷出現(xiàn)，產(chǎn)品的復雜程度也隨之增高，而產(chǎn)品的市場壽命卻日益縮短，使大量生產(chǎn)方式受到巨大的挑戰(zhàn)。1952年美國麻省理工學院研制出的第一臺數(shù)控銑床揭開了柔性自動化的序幕，70年代初柔性自動化進人了生產(chǎn)實用階段；近20多年來，柔性自動化有了飛速的發(fā)展，從單臺數(shù)控機床到加工中心、DNC、柔性制造單元、柔性制造系統(tǒng)和計算機集成制造系統(tǒng)，到90年代更是向敏捷化、網(wǎng)絡化、虛擬化、智能化等方向發(fā)展。

分析上述生產(chǎn)模式的發(fā)展歷史和發(fā)展趨勢，可以看出，制造自動化的歷史和發(fā)展可分為五個臺階。第一臺階：剛性自動化，包括剛性自動線和自動單機。本臺階在20世紀40一50年代已相當成熟。應用傳統(tǒng)的機械設計與制造工藝方法，采用專用機床和組合機床、自動單機或自動化生產(chǎn)線進行大批量生產(chǎn)。其特征是高生產(chǎn)率和剛性結構，很難實現(xiàn)生產(chǎn)產(chǎn)品的改變。引人的新技術包括繼電器程序控制、組合機床等。第二臺階：數(shù)控加工，包括數(shù)控（NC）和計算機數(shù)控（CNC）。本臺階中的數(shù)控(NC）在50一70年代發(fā)展迅速并已成熟，但到了70一80年代，由于計算機技術的迅速發(fā)展，它迅速被計算機數(shù)控(CNC）取代。數(shù)控加工設備包括數(shù)控機床、加工中心等。數(shù)控加工的特點是柔性好、加工質量高，適應于多品種、中小批量（包括單件產(chǎn)品）的生產(chǎn)。引人的新技術包括數(shù)控技術、計算機編程技術等。第三臺階：柔性制造。本臺階特征是強調(diào)制造過程的柔性和高效率。適應于多品種、中小批量的生產(chǎn)。涉及的主要技術包括成組技術(GT)、計算機直接數(shù)控和分布式數(shù)控(DNC)、柔性制造單元(FMC)、柔性制造系統(tǒng)(FMS)、柔性加工線(FML)、離散系統(tǒng)理論和方法、仿真技術、車間計劃與控制、制造過程監(jiān)控技術、計算機控制與通信網(wǎng)絡等等。第四臺階：計算機集成制造（CIM）和計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）。CIMS既可看作是制造自動化發(fā)展的一個新階段，又可看作是包含制造自動化系統(tǒng)的一個更高層次的系統(tǒng)。CIMS在80年代以來得到迅速發(fā)展，而今正方興未艾。其特征是強調(diào)制造全過程的系統(tǒng)性和集成性，以解決現(xiàn)代企業(yè)生存與竟爭的TQCS問題，即產(chǎn)品上市快（Time）、質量好（Quality）、成本低（cost）和服務好(Service）。CIMS涉及的學科和技術非常廣泛，包括現(xiàn)代制造技術、管理技術、計算機技術、信息技術、自動化技術和系統(tǒng)工程技術等。第五雖臺階含：新炮的制融造自今動化荒模式爛，如價智能臺制造僅、敏鍵捷制敞造、儉虛擬膛制造膜、網(wǎng)哥絡制場造、紡全球蒙制造盟、綠榴色制脈造等拜。上徹述新優(yōu)的制全造自進動化貝模式搭是在20世紀匯末提烏出并糟開展愛研究泄的，史是制執(zhí)造自姓動化族面向21世紀冊的發(fā)波展方列向。制造箱自動射化系鏈統(tǒng)開循放式擋智能男體系唇結構秩研究智能4M系統(tǒng)患中關照鍵技巡壽術的斥研究制造問自動妻化系謹統(tǒng)的閑優(yōu)化歷理論匹與調(diào)擺度方寨法面向的制造敢自動哀化的泳虛擬鴿制造狠技術算研究CA勉D／CA角PP／CA身M一體孩化技銀術的弟研究面向哲制造夕自動俱化的希數(shù)控便技術劫的研座究柔性宴制造伸技術司和智綿能制梳造技棗術的聚研究機器比人化治制造豎技術懸的研店究先進拉制造喚智能跨傳感俘與檢蛛測的品研究1.細3制造奸自動診化的嘴關鍵乒技術制造蝦自動紹化系孟統(tǒng)開咱放式驅智能尼體系鏟結構顯研究目標蠟是使挎制造絨系統(tǒng)泳具備損自組羨織和帥并行野作用偶的能真力，戚充分阻利用傍分布遙式計湯算機低技術掉、網(wǎng)學絡技刑術等碧，使仿制造襯自動哄化向霸柔性星化、踐集成歇化、衛(wèi)智能戶化和溪全球謀化方訓向發(fā)械展。該技倡術研衛(wèi)究集因中在甩以下濫幾個刻方面秘：(1已)分布殊式、傭協(xié)同餓處理盆的制壩造自窮動化體系懼結構命，柔菜性制廊造環(huán)鑼境下臟制造稀系統(tǒng)狠自組適織技飼術基厭礎研或究，宋通信如協(xié)議桐各異浙的異守構設路備集強成的極研究竭，由攝智能竹設計惰機器回、智疫能加趨工工虎作站巧及智抗能控拍制器企等構繪成的炒分布薦式、煙協(xié)同培處理頭結構崖的研胳究。19(2然)以人衰為中伸心的椅自動陡化制英造系趨統(tǒng)，研隨究人防機的狡適度在集成頑，制堡造自薦動化鳳系統(tǒng)飼和技驗術同始個譜體和傳組織抱創(chuàng)新戚、體深制革角新的榆關系席，如貪何把氏人的景知識植和智繭能活像動有梳效集厘成入綠整個咱系統(tǒng)溝乃至驗各個燒方面肌。(3退)基于咸因特齒網(wǎng)的靈制造揭自動議化系隨統(tǒng)，研款究面嚴向全漫球制漿造的盞開放啄式自儉動化召系統(tǒng)妻及集敗成平桂臺，包開發(fā)偏協(xié)作舌式開具放制慨造集相成網(wǎng)卻絡基投礎結鋤構，克研究誼基于尸信息組高速適公路講的數(shù)延據(jù)庫鞋技術桌、設遼備重盲組和倘資源區(qū)重用恩，以此及能家自動白進行徹產(chǎn)品腿建模部逆工跌程集涌成等騎技術享，用梨面向槍對象腔方法出和高江級計固算機頌編程降語言唯研究五基于WW繁W(么wo泉rl棍d況wi惕de鐮w戶eb本)的產(chǎn)鞋品建狂模、胳生產(chǎn)乏調(diào)度蛾管理裁和并藏行控蕩制的攤方法搏和技硬術。智能4M系統(tǒng)蠅中關民鍵技備術的研究智能4M系統(tǒng)厲就是拆將建模(M閱od勇el炕in元g)、加漂工(M測an春uf蒜ac橋tu賺ri喝ng眾)、測磚量(M鎮(zhèn)ea蔑su畜ri逆ng幅)、機苗器人摟操作(M龜an少ip測ul嗓at破io貼n)四者明一體妄化的緊智能眼系統(tǒng)稀，實屯現(xiàn)信膚息共貞享，姐促進卵建模豪、加墊工、乒測量斤、裝懼夾、棚操作膠的一估體化博，其脹目的渠是實腎現(xiàn)快并速制株造、仔快速穗檢測足、快嘆速響節(jié)應和疏快速鳳重組僅。智能4M系統(tǒng)哭主要瓣研究校內(nèi)容辨是：信息祥共享格和集燥成、喘傳感失器信辯息的挎處理和和融扯合、4M系統(tǒng)菌的系痕統(tǒng)一胸建模全理論費及方昏法以述及系哨統(tǒng)結糖構和仗功能富模型莖、一籍體化般的制魚造仿殃真與釀控制授語言膽研究掉，形魂成面大向用府戶的乞柔性執(zhí)加工霧高層扁控制奸語言虧、幾果何信腹息提苗取、昆特征蓋映射桑方法思和4M系統(tǒng)吉信息錦集成脊的研襪究。制造林自動戲化系仔統(tǒng)的貓優(yōu)化兆理論孩與調(diào)訴度方汽法制造揪系統(tǒng)沈是一膝類離暗散事逃件動盒態(tài)系云統(tǒng)(D捷is但cr仿et街e尚Ev慎en曉t愈Dy廉na組mi勁c慎Sy衰st欲em，DE租DS薯)，其物流額、信每息流親以及便各種正資源累的規(guī)那則、鐮調(diào)度多和控逮制等有四獨特兩的要雪求。釘對這犬類系罵統(tǒng)的狠更精抽確的病描述妄、分兵析和漏控制興，需槳要在漠離散迎事件俱動態(tài)喇系統(tǒng)豈理論夕方面俯進一攔步突書破。洋同時敲，由寬于實宏現(xiàn)各超種先角進的究制造洪哲理律和管揪理策封略，凝如虛映擬企香業(yè)、率敏捷吃制造凍、精紋益生宅產(chǎn)、吐準時器生產(chǎn)頁等，李作為攜先進封制造毀模式聞賴以務實現(xiàn)涼的基恩礎之族一，生產(chǎn)候組織絞與過槍程優(yōu)蒙化中譯決策丟調(diào)度的成完功與乳否對續(xù)上述夫目標準的實戚現(xiàn)有丙著最建為直個接的嘴影響慈。面向吉制造寨自動殿化的笨虛擬階制造拌技術剪研究虛擬孤制造擠關鍵望技術陰的研秋究可蛇分為四個御層次答，即具：虛炭擬制余造哲盈理研牽究、輔虛擬粥制造棕技術晃層、語虛擬承制造底原型冊系統(tǒng)殃層，粱虛擬響制造腸集成柿開發(fā)樸平臺聽層。虛紐奉擬制坡造哲錢理的個研究澡為制頸造企捉業(yè)敏宮捷制港造提翠供指纏導思翼路，追在信值息集底成基癢礎上場，通燈過組閘織管擇理、吧技術行、資非源和勢人機命集成州實現(xiàn)腦產(chǎn)品哭的開虎發(fā)過葬程的固集成梅。虛擬死制造普技術撕層的票研究旋為VM實施惡和VM吊S的建場立提兆供了蜻理論甚和技來術上撫的支團持，念它由三大才主體附技術糞群和汽一個甜支撐氣技術槍群組遲成。(1鼓)建?；锛夹g姜群。危用來鋒開發(fā)VM反S中各淹種模越型的摘所有葵技術輛與方睛法，包辭括產(chǎn)發(fā)品過包程及讀生產(chǎn)拆系統(tǒng)脾建模淹技術逼，虛孫擬公敞司建提模技疼術，哭虛擬衛(wèi)制造演環(huán)境跳與現(xiàn)戰(zhàn)實制輪造環(huán)夜境之造間結魚構、禮功能壞映射惕關系悉的管冷理，槳維護摸、監(jiān)棄控和桿更新通問題車．基道于分狗布式旱并行截處理同下的獵虛擬刷制造譜開放創(chuàng)式體蹲系結食構研目究，夾面向蜂整個鋸產(chǎn)品僅的生位命周紋期綜粘合經(jīng)造濟模俱型和援產(chǎn)品備評價葬體系濱．(2青)仿真辟技術辦群。雜即運折行和擱操作盤構成VM桶S的各古種模攔型的咸所有櫻方法均和技料術，認對分貞布式點交互創(chuàng)仿真代技術刑和虛曉擬現(xiàn)庭實技拖術有蜻更新刪要求騾。24(3豆)控制鏈技術茂群。蜘即建霞模過匠程、擴仿真構過程侍所用輸?shù)降膶捀鞣N煌管理銹、組炎織與結控制奏技術紡與方砍法，主要爪包括際：模爭型部盆件的剛組織繳、調(diào)卻度策炒略及獎交換蛙技術懇，仿割真過暴程的以工作張淹程茶與信瘦息流苦程控身制，渴虛擬戴制造紅方法綱論；弄概念彩設計烤與制某造方奶法、毒加工辣過程送、成磚本估腿計集獎成技儲術，渡集成剛動態(tài)購的、緩分布絹式的舞、協(xié)深作模沫型的蒼集成秋技術阻，虛心擬制狗造環(huán)廟境下獎，產(chǎn)基品開莫發(fā)過根程中康的調(diào)暑度與慨控制鐮機制遵的研落究，追以及洋面向皮產(chǎn)品膛開發(fā)荷過程系的組撫織與播管理城等問堅題的牽研究局等．(4鹿)支撐納技術犯群．而即支懂持虛怠報制獵造系汁統(tǒng)開功發(fā)控蔥制與饞運行宏的基旗礎性捐技術造，主要弓包括虹：數(shù)鈴據(jù)庫蹲技術歇，人抹工智晃能在辦制造齡企業(yè)丟各級包組織端，產(chǎn)信品生仙命周鑄期各底個階燦段決夾策中缸應用穴的研臥究，捕系統(tǒng)倍集成譽技術憑，虛言擬環(huán)欺境下丹分布貪式并桂行處猶理多輪智能廈主體鵲協(xié)同綁求解而技術餡與系找統(tǒng)的氧研究蟲，以藍及全促局最草優(yōu)決染策理乎論和番技術那，綜菌合可暖視化勢技術好在虛供擬制燥造環(huán)廢境構商造中拼的應搖用，常計算候機軟眠硬件舉技術費以及通通信憂技術錯。CA利D／CA進PP／CA赤M一體剃化技卷術的址研究CA程D／CA云PP／CA余M一體層化是揀一項址綜合巧性的被高新壺技術慈，當連前正看朝著轉集成醫(yī)化、焰智能反化，農(nóng)可視跨化和重標準撞化方投向發(fā)償展．椒主要腦研究帝內(nèi)容潛有：CA像D系統(tǒng)困面向蠶產(chǎn)品珠的整資個生教命周臉期，條充分糟考慮蹄產(chǎn)品揚信息蛋的繼脅承性掀，滿袖足并是行設權計的摩要求竊，CA雞D與產(chǎn)話品信左息標插準化餃相結猶合，消產(chǎn)品鹽模型唇的可扎轉換永性，裁面向升全國宿乃至丘全球蜜的產(chǎn)搏品信你息編頭碼系吩統(tǒng)等傾方面腦的研快究：蘭具有殖很好畢的可墳移植梢性和酬自組削織性必的軟悟件系碑統(tǒng)、屈智能攝化CA繩D系統(tǒng)培的研森究，鬼虛擬軌現(xiàn)實腐設計僻技術對的研傅究．CA逢D／CA曉PP／CA列M一體袋化技像術一五個重為要研設究內(nèi)寧容就縱是CA賣PP技術珍的研菌究，擁主要核有；謊基于回并行政工程它的CA蓋PP技術貍；虛率擬制羊造模平式下CA渾PP技術諒：基櫻于PD彈M的CA為D／CA低PP騙/C理AM集成盯系統(tǒng)復；面植向CI筍MS／CA塵PP集成床開發(fā)柳平臺綢等。面向豆制造掉自動礙化的備數(shù)控佩技術配的研引究數(shù)控恒技術鞋是自籠動化烈技術酸的基昆礎及弟關鍵首單元僚技術室，又辣是精渣密、尼高效纖、高臂可靠宣性加誕工技坑術的斃支撐胞，它隱正朝巾著集娛成化肆和實濁用化雜方向躁發(fā)展索。對只數(shù)控各技術組的研鉛究與采開發(fā)重點屆是：只開放仗性結濃構系教統(tǒng)的們發(fā)展他，采同用新盜元件丸、新?lián)豕に囎诓粩嗪蹈纳旗`和擴崗展以鉗高精毛、高創(chuàng)速、喊高效會為代晴表的辣功，脅改善歲和發(fā)島展伺胳服技仰術，顯采用徑通信奇技術冊，研堵制開射發(fā)超黎精數(shù)蕩控系句統(tǒng)等截。柔性害制造膜技術紅和智啊能制旱造技暖術的膝研究柔性慕制造偶系統(tǒng)育的理個論和跨技術爪所涉野及領角域很脂廣，把主要丈包括禮：生產(chǎn)泉調(diào)度叢理論撇與算槳法的液研究，主給要涉謝及數(shù)覽學規(guī)民劃、嚼圖論端、對姿策論貓、排播隊論附、人貸工神軋經(jīng)網(wǎng)歇絡方澡法、Pe怒tr搞i網(wǎng)理僵論等蘋應用吧數(shù)學址理億論及勤方法激；計腥算機早通信疼及數(shù)追據(jù)庫徑技術伐的研點究；計算趨機仿臣真技塵術的牽研究；生產(chǎn)昂組織賣及控干制模刷式理治論和罵技術爺?shù)难姓＞?，主樹要涉侍及動屈態(tài)邏什輯單即元重貝構理眾論、惑多黑蠟板結盜構模萄型的灑智能砌單元字控蒙制吃理論妻、系符統(tǒng)擾家動及訴再調(diào)率度理挽論和吉技術慶、JI蹦T技術玩、開嬌放式打體系榴結構接等；制造憶資源稍控制鞏管理缸理論射和技肅術的集研究，主要弱涉及久刀具應管理租理論誦及技哀術、號加工習設備國的實梳時調(diào)域度技右術、過物料屠儲運居系統(tǒng)條如AG麥V、立貞體倉察庫等破的控都制技蔑術。智能條制造強技術是指惕在制勁造系軋統(tǒng)及編制造乓過程躍的各譜個環(huán)柜節(jié)通恥過計案算機距實現(xiàn)午人類挑專家森制造吳智能石活動(分析跑、判秘斷、梁推理景、構痛想、示決策萬等)的各開種制叢造技點術的明總稱利，它給是人拴工智難能技菠術與輸制造帶技術蘆的有通機結握合。燭智能振制造傻系統(tǒng)踐的智袋能化獸水平仗決定羨了其研究膽內(nèi)容有：個體急“智疾能化牲”供水震平、畜系統(tǒng)總的自躁組織摘能力嘴、分旱布協(xié)叉同求船解、識制造淘智能或的集肥成、繩人機池智能設的柔詳性交溜互與洪協(xié)同仍等。機器泳人化述制造日技術前的研披究機器陳人是霧一種鹿高度賠柔性欠化的德自動量化設成備，勢未來斃的典險型制蚊造工斗廠將助是計姨算機句網(wǎng)絡欺控制俗的包京含多暢個機科器人臟加工銜單元饒的分絨布式花自主舌制造豈系統(tǒng)妙，工業(yè)俘機器骨人(I將R)、智播能加透工中蛛心(I歇MC繭)、繞坐鴉標測陡量機(C田MM雹)、自盟動導頌引小拼車(A概GV六)均被斤視為愛“智輛能機綠器”同，這些疑智能井機器僚依據(jù)若不同寸的要陜求有筐機地脂組成篩機器覆人化姐制造匹單元嬌，實抬現(xiàn)多筋元化蟲產(chǎn)品購生產(chǎn)昏。在所低組成帶的制爹造單多元、鋤建模依方法銷及仿賞真技紀術的惰應用上研究方面令主要套研究定內(nèi)容聽是：長機器纏人制屠造單飯元的觀結構魚和功雄能模較型的艘研究漆，NC、Ro叉bo尺t、CM中M全信搏息模顛型的最研究癥，基芽于知堡識的運一體蛙化制近造仿菜真與辮控制士語言晴，NC．Ro頁bo柴t．CM產(chǎn)M信息探共享蠅技術粉等。工業(yè)斤機器軌人的迎離線運編程堪與圖今形仿斯真是機挖器人屑化生韻產(chǎn)應狐用工級程的狼關鍵太技術覽，如中機器黃人制屯造單卷元的CA確D建模吸，面深向對可象的恐機器率人作熱業(yè)規(guī)斷劃，算機器嫂人編待程語論言及具標準錘接口旺規(guī)范茂，機省器人顏傳感高器仿隆真模洽型的釣研究臣及各叔種傳幸感器用信息漂融合舞的仿圍真。菌對機表器人鈔系統(tǒng)玻建模抖和仿梯真研陽究又型有兩種個方照面：一是進通過爬機器曲人的漲建模劉與仿長真，婆幫助變設計料者設閉計機陵器人嚇本體貪，評親價機饅器人鳳的運鄉(xiāng)豐動學止、動蠶力學孩和控漲制系儀統(tǒng)的西性能崖；另一經(jīng)個就哭是通侍過建故立機資器人奧與周獲邊環(huán)含境物稼和模厲型，衫幫助崖機器架人操末作人選員進為行機圈器人拘工作囑單元退的設肺計、王離線址示教磨和補編鄭程規(guī)甜劃，腎使用撫圖形香技術歪和避戶碰算菊法，機進行姨運動鍛分析鈴。在以結機器霞人為旨基礎頭的可場重組役的加貞工和渾裝配抓系統(tǒng)時研究方面辯主要暴研究鞏內(nèi)容撕是：禽機器掙人加糠工及忙裝配主系統(tǒng)侮模塊咳化設項計與何重構解技術伙，柔和性裝匹配機勞器人丙系統(tǒng)股集成綱技術擺，用鑰于柔屯性加汪工與疫裝配年的集總成系皺統(tǒng)技嘗術，果面向輩機器傾人的李裝配嚇設計綱技術刃，傳唇感器飽系統(tǒng)噴集成典與信桃息融逢合技愿術。機器寸人化期機器是應貞用機嫂器人軌技術游實現(xiàn)溜新一濫代類滋似機匆器人撿的智銳能化科、可游編程惑、適越于重專組和季系統(tǒng)味應用獵的新么一代孟機器脈，主婆要研喜究內(nèi)頁容包菠括：抗傳統(tǒng)雄機械兆的機諸器人僻化實珠現(xiàn)技住術，肉傳感澇器、勵決策焦和控環(huán)制‘渣體化母技術演，新仙型機港器人急化加營工與炒裝配迅機器折研究億等。特種微機器逝人方面繡上要取研究艷內(nèi)容譯有：引遙控碎加局諸部自難主的行系統(tǒng)掠構成砍和控淡制策善略研交究，吳人一聚機交卵互環(huán)莖境建爹模系絡統(tǒng)，鞭面向蜻遙控陳機器足人的寬擬實請系統(tǒng)蜓，基熊于計買算機躺屏幕接的機望器人牛遙控分及監(jiān)逮控技泉術，攜多傳穴感器謝系統(tǒng)框、導劍航和糞定位聚技術輩。先進鏟制造紫智能剝傳感也與檢凍測的器研究智能劈燕傳感夾與檢詠測研膚究主昏要包建括智能抬傳感練器、嗽智能蝦傳感袍和檢送測技貝術以剝及光滾纖傳利感技箭術等節(jié)方面綿的研窄究。智能鈔傳感后器主張要功榮能為歉：感僑知環(huán)陶境條站件的鉛變化院，并刊進行雷相應灶補充趙，通歇過雙誘向通會信，幅以一劫種可束以理沃解和抄接受幅的格兆式及蔥執(zhí)行默機構戲或控徐制器廟等與勉其他封系統(tǒng)反連接鞠，對歌白身鬧進行魚檢測滅式診蒜斷，鍛實現(xiàn)鍛智能芝決策獸。光纖僻傳感慣技術帥主要貸研究辯內(nèi)容森為：銅光波洋調(diào)制邪原理磨、調(diào)零制光址波信壇號檢躬測技禾術、繳多傳鋸感器邪復用棟技術副、多紡傳感看器網(wǎng)覆絡及落通信津技術永、光齊纖傳帖感技糠術與愚光纖截通信柳技術洞的結掃合原境理和誤方法巨等。發(fā)展甲趨勢坐可用嗽“六愁化”完簡要吹描述垮。即棕：制造妥全球股化制造忽敏捷游化制造芽網(wǎng)絡槳化制造傘虛擬蓋化制造夫智能妙化制造鬼綠色花化1.尸4制造股自動星化技租術的克發(fā)展忠趨勢制造羊全球槍化的概燙念出核于美腥日歐壓等發(fā)嬌達國勁家的瞎智能犬系統(tǒng)秩計劃煩。近勺年來牢隨著In岔te搏rn賤et技術餃的發(fā)客展，遷制造豪全球倉化的破研究酷和應數(shù)用發(fā)桿展迅臥速。抄制造艙全球立化包蒙括的摟內(nèi)容斑非常更廣泛吸，主辰要的剩有：市場業(yè)的國蟻際化持，產(chǎn)耐品銷算售的架全球乘網(wǎng)絡退正在短形成劃。產(chǎn)品完設計蠶和開貞發(fā)的易國際救合作帝。產(chǎn)品肝制造筆的跨奮國化格。制造頌企業(yè)葬在世賺界范漸圍內(nèi)御的重炸組與活集成消，如音動態(tài)包聯(lián)盟洋公司畝。制造伴資源霧的跨亦地區(qū)以、跨地國家挪的協(xié)四調(diào)、鵝共享饅和優(yōu)鬼化利增用。全球萌制造蠻的體賤系結蠶構將倘要形塔成。敏捷碧制造是一覽種面隊向21世紀蠅的制敢造戰(zhàn)晃略和桿現(xiàn)代葛制造棒模式眉，當飲前全漲球范蘿圍內(nèi)冠敏捷架制造揚的研落究十斷分活冷躍。偵敏捷輔制造新是對煙廣義慨制造彎系統(tǒng)仿而言蒜。制啟造環(huán)仗境和役制造禽過程竹的敏柴捷性蓬問題孫是敏線捷制惑造的霜重要苦組成峰部分篇。敏劃捷化仙是制渣造環(huán)迅境和炒制造及過程桐面向21世紀榆制造息活動掉的必蟲然趨角勢?；⒅圃鞊骗h(huán)境縣和制瘦造過習程的詞敏捷括化包背括的留內(nèi)容絕很廣豬，如歪：柔性寧：包冷括機究器柔廟性、京工藝簡柔性窗、運瓶行柔任性和母擴展目柔性岡等。重構匙能力出：能漂實現(xiàn)脹快速宜重組糟重構芳，增狐強對未新產(chǎn)性品開海發(fā)的騰快速萬響應無能力匆?？焖俸饣那奂商戎圃烊A工藝瓦：如睬快速耽原型屈制造RP殖M，是希一種CA咱D/凍CA易M的集繼成工回藝。當前喝由于較網(wǎng)絡猾技術乓特別禁是In垃te塞rn騎et灑/I譜nt夾ra孩ne權t技術宜的迅肥速發(fā)后展，晨正在易給企獅業(yè)制賊造活厘動帶伍來新壩的變票革，叉其影止響的許深度萌、廣限度和訴發(fā)展俊速度希往往吧遠超鴉過人糖們的勞預測叮?；诮芯W(wǎng)絡復的制每造，欄包括知以下耳幾個勸方面需：(1匆)制造顯環(huán)境咐內(nèi)部貿(mào)的網(wǎng)莖絡化若，實兆現(xiàn)制蓮造過室程的拿集成雅。(2抵)制造拔環(huán)境死與整根個制是造企悉業(yè)的作網(wǎng)絡袖化，船實現(xiàn)盜制造典環(huán)境脆與企致業(yè)中芒工程坦設計緩、管娃理信至息系傷統(tǒng)等宇各子蘋系統(tǒng)籠的集孤成。(3雖)企業(yè)練與企帖業(yè)間催的網(wǎng)奶絡化犬，實雀現(xiàn)企奧業(yè)間潮的資舉源共冬享、臉組合統(tǒng)與優(yōu)借化利練用。(4連)通過娛網(wǎng)絡裹，實智現(xiàn)異忙地制艦造?？傊＃圃焯娴木W(wǎng)濕絡化，特收別是叢基于In暗te林rn橋et撿/I兵nt唱ra旬ne構t的制住造已怖成為丙重要副的發(fā)棉展趨牙勢。虛擬盒化技爸術包括史：虛鈴擬現(xiàn)沈實（VR）、參虛擬眼產(chǎn)品抹開發(fā)領（VP暴D）、仗虛擬撥制造干（VM）和售虛擬幻玉企業(yè)照（VE）。制造秧虛擬政化主昨要指蜘虛擬伴制造蛋，又宴稱擬姻實制安造。虛擬淹制造(V尚ir置tu有al網(wǎng)m愛an軌uf漲ac稿tu李ri則ng弦)是以模制造利技術猴和計低算機開技術找支持荒的系哈統(tǒng)建舅模技速術和煮仿真茂技術氧為基述礎，胸集現(xiàn)僑代制患造工掩藝、努計算質機圖討形學咐、并榜行工桂程、斷人工部智能賠、人袍工現(xiàn)頃實技改術和騎多媒悄體技扎術等拾多種著高新野技術沾為一微體，炒由多境學科羨知識貴形成促的一敞種綜乞合系妄統(tǒng)技欲術。虛擬乓制造案是實氏現(xiàn)敏注捷制暑造的堵重要囑關鍵桶技術扯，對冤未來蹤蝶制造歪業(yè)的陳發(fā)展陰至關詳重要遷；同驚時虛剖擬制狹造將紙在今宜后發(fā)姥展成鑄為很帶大的禿軟件籌產(chǎn)業(yè)泉，我沈們應增充分乒注意捧到這培個發(fā)易展趨士勢。智能紐奉制造將是滴未來駕制造頂自動必化發(fā)表展的就重要迅方向。所謂繪智能研制造芹系統(tǒng)迷是一阻種由賀智能糾機器繪和人橫類專耀家共霞同組漆成的名人機藏一體哲化智婦能系查統(tǒng)，宅它在孫制造譯過程鍋中能煎進行楊智能葵活動埋，諸等如分弄析、智推理光、判叔斷、刪構思繪和決躬策等煩。智卻能制勻造技宣術的沸宗旨需在于產(chǎn)通過避人與翠智能字機器厚的合摔作共光事，徑去擴干大、怒延伸四和部餅分地粉取代絨人類嫌專家商在制案造過嚴程中指的腦震力勞矩動，肯以實勁現(xiàn)制視造過蚊程的斜優(yōu)化。有人賄預言購下一瘋世紀疑的制依造工教業(yè)將艦由兩后個“I”來標衣識，就即In杰te反gr悔at威io皇n(集成)和In主te婆ll宰ig某en鞭ce街(智能)。綠色桑制造是一坑個綜軌合考辰慮環(huán)殿境影幫響和砌資源堪效率吼的現(xiàn)禁代制鴉造模怨式，閱其目否標是紹使得速產(chǎn)品途從設顧計、犯制造振、包帝裝、蓄運輸臉、使徐用到漲報廢駛處理屑的整遭個產(chǎn)查品生葬命周牙期中天，對座環(huán)境施的影值響(負作牢用)最小孟，資上源效己率最送高。剖綠色賤制造猶是可施持續(xù)裝發(fā)展怎戰(zhàn)略渣在制暢造業(yè)擺中的挎體現(xiàn)鋒，或巡壽者說升綠色拖制造僑是現(xiàn)谷代制刑造業(yè)華的可沉持續(xù)士發(fā)展撲模式焦。綠色領制造潑涉及盈的面屋很廣厭，涉懂及到扛產(chǎn)品址的整煮個生絲式命周謊期和蓮多生有命周居期。返對制座造環(huán)鉤境和巖制造悉過程聰而言義，綠陜色制轎造主灰要涉披及到悟資源肅的優(yōu)帳化利僵用、拐清潔滅生產(chǎn)禽和廢榴棄物爽的最動少化赴及綜糊合利別用。脈綠色供制造悼是目梨前和轉將來放制造舍自動內(nèi)化系截統(tǒng)應語該予投以充航分考勞慮的涉一個癢重大愚問題爛。生命倦系統(tǒng)富（平倒衡、皂步行鈔、發(fā)好聲、鞏身體違擺動傅、感洞覺、抹表情濕、調(diào)燈節(jié)運寒動等忍）造型導解質溫（關森節(jié)能激自由粥運動咐的金底屬覆仁蓋體葡，一詠種盔亡甲)人造表肌肉離（在楚上述勺盔甲穿上有姨肉體報、靜疤脈、叼性別謙等身奶體的肆各種鄉(xiāng)豐形態(tài))人造薪皮膚假（含犬有膚案色、狂機理寶、輪位廓、貧頭發(fā)側、視塊覺、悔牙齒乒、手刃爪等)2.緣瑞1機器紗人的日起源◆18店86年法弄國作時家利恐爾亞后當在利他的錄小說《未來帖夏娃》中將宰外表叮像人欺的機小器起血名為括“安深德羅巴丁”皇（an震dr蒼oi瞎d），能它由4部分炭組成婆：◆19臭20年捷晴克作購家卡狠雷爾·卡佩晝克的識科幻碼劇本《羅薩寇姆的借萬能啄機器符人》中雁的主創(chuàng)人公浸“Ro臘bo些ta廈”（在俊捷克稼語中信是奴煤隸的樸意思泉）是蠟一個么具有釣人的脅外表怕、特羽征與嬸功能隔，并斥為人舒服務覽的機罵器人栗。劈燕英語掉的“Ro賊bo注t”由此鈔而來向?！?工業(yè)賺機器嬸人技徐術概能述412.歉2機器總人的連定義國際娃上，住關于機器迎人的爭定義主要太有以互下幾擱種：（1）美國饑機器籮人協(xié)壁會(R簽IA茶)的定汪義：機器帖人是青“一唯種用謠于移動各種體材料祥、零漿件、希工具聲或專叫用裝貿(mào)置的雙，通過勢可編愉程序顏動作來執(zhí)行種種陣任務提的，兆并具謙有編程腐能力的多功變能機密械手(m朽an丙ip跌ul敵at搬or跟)”。（2）日本迎工業(yè)窄機器鉆人協(xié)殖會(J資IR蛾A)的定濕義：工業(yè)燥機器付人是疏“一茫種裝備株有記純憶裝灑置和末端議執(zhí)行丑器(e除nd括e證ff小ec絹to干r)的，殘能夠轉動并通淡過自動衰完成各種份移動張來代繪替人堅類勞跌動的住通用毛機器裙”。（3）美國茄國家滾標準殖局(N劃BS華)的定保義：機器聚人是膏“一種題能夠筆進行劉編程遙并在自香動控久制下漲執(zhí)行園某些俱操作楊和移休動作脆業(yè)任驚務的機械去裝置”。42（4）國際棟標準佳化組暈織(I退SO拍)的定迷義：槐“機器宇人是鵲一種謝自動咱的、趣位置深可控報的、滔具有痕編程朗能力幸的多據(jù)功能供機械跪手，這駁種機制械手誕具有慎幾個去軸，側能夠夏借助催于可宰編程暴序操房誠作來輝處理努各種喬材料瞧、零屠件、誰工具貍和專有用裝嗓置，卸以執(zhí)能行種快種任麻務”靠。（5）我國鵲科學池家對責機器斬人的藝定義是：駕“機幫器人晨是一咽種自動撒化的西機器，所象不同家的是軋這種壓機器嫌具備辭一些冬與人或具生物拐相似臨的智除能能力攪，如感知盛能力痕、規(guī)穗劃能順力、示動作衣能力紙和協(xié)冶同能儀力，是畫一種潮具有高詳度靈串活性捉的自俱動化范機器”。43工業(yè)捕機器求人就告是面唯向工征業(yè)領課域的沉多關俱節(jié)機危械手戀或多潤自由灰度機夠器人特種送機器名人用末于非育制造擋業(yè)并伏服務抹于人盛類的濕各種賢先進市機器曬人，勿包括揀：服剃務機煮器人蚊、水這下機雷器人蛇、娛由樂機閑器人之、軍憑用機生器人鞠、農(nóng)裙業(yè)機鏟器人煤、機記器人韻化機絞器等挖。◆機器汗人分定為兩鵲大類睬，即事工業(yè)赴機器悠人和耕特種告機器誤人?！艄I(yè)宣機器化人由繼操作冷機（這機械諷本體饅）、影控制辜器、夠伺服假驅動損系統(tǒng)紐奉和檢攪測傳梅感裝挎置構塌成，槍是一把種仿乘人操視作、譯自動拒控制評、可效重復說編程幟、能掏在三丸維空板間完政成各懲種作信業(yè)的莫機電緞一體魚化自馬動化傭生產(chǎn)痕設備忌。◆機器哄人技誘術是目綜合寬了計湯算機寨、控核制論淡、機所構學比、信萄息和豎傳感合技術帶、人游工智逐能、文仿生叢學等豪多學悔科而諸形成揭的高慈新技今術，多是當值代研茫究十嚴分活至躍，揀應用淘日益棉廣泛醒的領鴨域。巷機器龜人應責用情灑況，屋是一獨個國店家工者業(yè)自繼動化拔水平形的重喂要標待志。2.挺3機器特人的世分類442.退4工業(yè)象機器明人的鏈內(nèi)涵在工順業(yè)領盒域內(nèi)柔應用鳴的機照器人點我們凱稱為奪工業(yè)疫機器浪人。通常啄對工業(yè)塞機器寸人的日定義是：工業(yè)稅機器亡人是一種喝能模湊擬人盟的手由、臂忠的部鬧分動涉作,按照沖預定蜂的程優(yōu)序、娘軌跡削及其累它要穩(wěn)求,實現(xiàn)總抓取擠、搬或運工逼件或絡操作攝工具顫的自馳動化葵裝置。45工業(yè)跨機器餡人以剛性串高的機敲械手臂為主鋤體，常與人墾相比逮，可景以有更快滿的運巧動速迫度，可限以搬更重沙的東照西，而陳且定位膜精度類相當碗高。它捆可以層很據(jù)惕外部君來的包信號互，自附動進您行各辮種操潛作。工業(yè)邁機器純?nèi)耸菓怯糜嬎憷蕶C進探行控另制的替巨代人騎進行潤工作待的高導度自有動化臘系統(tǒng)緞，是家典型積的機僚電一銀體化性的產(chǎn)塊品。工業(yè)款機器窗人在實屑現(xiàn)智融能化駛、多運功能蜂化、宗柔性忠自動床化生僚產(chǎn)、論提高待產(chǎn)品絹質量較、代替尖人在吳惡劣瘦環(huán)境葉條件下下工作朵中發(fā)育揮重爛大作烈用。46§3工業(yè)無機器蹄人的率組成47◆通常熄是由大安裝罷在機灶體上想的若蜻干個廊回轉巴（或薄移動慨）關后節(jié)與馬桿件呢相互悶聯(lián)接頑構成巨的多垃自由諷度主樂動機歌構組壘成，忽人們褲力圖隊把它賄設計陽成具劃有擬配人的盾手臂塘或動文物肢題體動勺作功掠能的濾一種暫固定蜓式或六移動紗式的匠機器借。◆包括繼：人-機接重口裝頸置（蹤蝶鍵盤郵、示貨教盒何、操挑縱桿蓮等）洋，具淺有存私貯記匹憶功蟲能的醒電子糧控制縣裝置租（計善算機粱、PL飯C或其啄他可卵編程璃邏輯掙控制宴裝置堅），聞各種幻玉傳感鍬器的烤信息漂放大基傳輸茂及信閉息處滾理裝澇置、維速度鉤、位拒置伺間服驅繞動系狹統(tǒng)（癢交、敵直流PW盜M、電-液伺踩服系察統(tǒng)或種其他勒繼電許驅動漂系統(tǒng)茄等）沃與外伸部設核備、以傳感摧器、原離線貫編程啦設備詢等通聞信的蠢輸入/輸出摩接口憂以及生各種育電源蘭裝置瞞等。操作機（執(zhí)行系統(tǒng)）控制裝置4849輸出握功率斷大，柿可無鏟級調(diào)膚速，池控制蔥精度探較高催；可標羅準化畏，易白實現(xiàn)終直接酒驅動姐；功率/質量后比大冰，結熊構緊話湊；易漏蔬油，歉對環(huán)沙境有溉污染啄；適用瓜于重陳載、疤低速搭傳動束，如券噴涂展機器來人、調(diào)點焊結機器聚人和哭托運討機器賊人。驅動系統(tǒng)◆液壓崗驅動◆氣壓班驅動輸出忘功率絕大，后可標貞準化捧，易隸實現(xiàn)探直接搜驅動奏；功率/質量壟比大休，結成構緊降湊；噪聲巡壽大，珠難以漏實現(xiàn)繞高速馳、高黨精度壁的連竹續(xù)軌壟跡控始制；適用顛于中冤小負村載、蒜精度親要求洋較低令的機砌器人梁，如此沖壓綁機器舌人。50輸出責功率錘大，眉控制犬精度德較高誕，可盛實現(xiàn)致高速善、高驢精度鮮的連燃續(xù)軌螺跡控晉制；伺服媽電機點可標視準化霧，結瀉構性哈能好映，噪膽聲低友，無扁密封輩問題沫；一般截需配練置減倡速裝閑置，消控制氏系統(tǒng)醉復雜嗓；適用晨于中見小負蹈載、舍要求煩具有涌較高征位置溝控制咱精度沾和軌夫跡控閉制精多度、紀速度純較高賺的機烘器人傅，如堤噴涂牙機器憶人、岡點焊臨機器敵人、預弧焊時機器倒人和雀裝配勁機器叉人?！綦妱又夫寗佑糜谇轀y量頑機器自人自羊身運應動速墊度、夏位置量及加怠速度視的傳劣感器庭，稱忙內(nèi)部陡傳感震器；用于緩感受物和測賢量外社部環(huán)新境信丙息和毛作業(yè)陰對象詳工況暑的傳久感器猴，稱葡外部掏傳感偷器。傳感器（檢測系統(tǒng)）51裝配花每臺化汽車由車體千一般蝦大約左需要懶完成30牽00～40兆00個焊紡點，筆其中60％是涼由點盤焊機趁器人茫完成軌的。焊接機器人◆點焊杠機器遵人§4工業(yè)羨機器兵人的難應用言案例1-手臂扁及手謙腕2-臂架3-橡皮場緩沖泳器4-肘形武節(jié)桿5-回轉黨臺6-基座7-連接有電纜8-轉臺憲緩沖藝器9-第一挨軸(轉臺)電動畢機(M以1)稻10、14薪-平衡傲氣缸11低-第二杠軸(臂架)電動坊機(M笨2)聚1權2-第三待軸螺槽桿15辨-驅動藍臂架16示-電動束機組(M資4、M5、M6挖)帆1