的

應(yīng)用綜述報(bào)

告

人：石凌云指導(dǎo)老師：吉軍老師2011年10月14日課題：工業(yè)機(jī)器人在機(jī)械加工方面機(jī)器人的定義及發(fā)展史機(jī)器人的應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人的加工優(yōu)勢(shì)工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械加工我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的現(xiàn)狀主要內(nèi)容：1.機(jī)器人的定義

目前機(jī)器人還沒有一個(gè)明確的定義，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）采納了美國(guó)機(jī)器人協(xié)會(huì)給“機(jī)器人”下的定義：“一種可以反復(fù)編程和多功能的，用來搬運(yùn)材料、零件、工具的操作機(jī)；或者為了執(zhí)行不同的任務(wù)而具有可改變的和可編程動(dòng)作的專門系統(tǒng)”History：

機(jī)器人的發(fā)展史 從機(jī)器人誕生到上世紀(jì)80年代初，機(jī)器人技術(shù)經(jīng)歷了一個(gè)長(zhǎng)期緩慢的發(fā)展過程。今天，機(jī)器人對(duì)我們來說已經(jīng)不再陌生。到了20世紀(jì)90年代，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等的快速發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)也得到了飛速發(fā)展。目前機(jī)器人已廣泛地應(yīng)用于汽車、機(jī)械加工、電子、軍事、采礦、核能、石油、航空航天、醫(yī)藥、服務(wù)、娛樂等領(lǐng)域?？梢哉f，當(dāng)今世界，機(jī)器人的應(yīng)用已無所不在。機(jī)器人的分類方法有多種,按其應(yīng)用可分為：工業(yè)機(jī)器人、軍用機(jī)器人，農(nóng)業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、水下機(jī)器人、空間機(jī)器人和娛樂機(jī)器人。2.機(jī)器人的應(yīng)用1.水下機(jī)器人無人遙控潛水器，也稱水下機(jī)器人。一種工作于水下的極限作業(yè)機(jī)器人，能潛入水中代替人完成某些操作，又稱潛水器。水下環(huán)境惡劣危險(xiǎn)，人的潛水深度有限，所以水下機(jī)器人已成為開發(fā)海洋的重要工具。無人遙控潛水器主要有，有纜遙控潛水器和無纜遙控潛水器兩種，其中有纜避控潛水器又分為水中自航式、拖航式和能在海底結(jié)構(gòu)物上爬行式三種。2.空間機(jī)器人空間機(jī)器人是用于空間探測(cè)活動(dòng)的特種

機(jī)器人，它是一種低價(jià)位的輕型遙控機(jī)器人，可在行星的大氣環(huán)境中導(dǎo)航及飛行。3.核工業(yè)用機(jī)器人核工業(yè)用機(jī)器人【robots

for

nuclear

powerindustry】為滿足核工業(yè)特殊要求與使用環(huán)境所設(shè)計(jì)的工業(yè)機(jī)器人。核工業(yè)機(jī)器人最早于20世紀(jì)50年代開始使用，后逐漸發(fā)展成為遙控機(jī)器

人。運(yùn)用此項(xiàng)技術(shù)可以減少操作者在各種檢查

和維護(hù)處理中所受的核輻射劑量，并可以提供

監(jiān)控能力，以節(jié)省替換發(fā)電設(shè)備，降低運(yùn)營(yíng)成

本。適用于核工業(yè)的機(jī)器人主要有以下幾個(gè)特

征：可移動(dòng)性，方便穿越和繞過障礙物；具有

各種攝像機(jī)和傳感器，有很好的偵察能力；可

以快速到達(dá)操作地點(diǎn)，有很好的機(jī)動(dòng)性；具有

雙向控制器，可以快速將狀態(tài)反饋給操作者；

具有很好的力反饋，能夠保護(hù)操作對(duì)象。隨著

機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，自主機(jī)器人將逐漸代替人

工操作4.地下機(jī)器人地下機(jī)器人主要包括采掘機(jī)器人和地下管道檢修機(jī)器人兩在類。主要研究?jī)?nèi)容為：機(jī)械結(jié)構(gòu)、行走系統(tǒng)、傳感器及定位系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、通信及遙控技術(shù)。目前日、美、德等發(fā)達(dá)國(guó)家已研制出了地下管道和石油、天然氣等大型管道檢修用的機(jī)器人，各種采機(jī)器人及自動(dòng)化系統(tǒng)正在研制中5.醫(yī)用機(jī)器人醫(yī)用機(jī)器人的主要研究?jī)?nèi)容包括：醫(yī)療外科手術(shù)的規(guī)劃與仿真、機(jī)器人輔助外科手術(shù)、最小損傷外科、臨場(chǎng)感外科手術(shù)等。美國(guó)已開展臨場(chǎng)感外科（telepresence

surgery）的研究，用于戰(zhàn)場(chǎng)模擬、手術(shù)培訓(xùn)、解剖教學(xué)等。法、英、意、德等國(guó)家聯(lián)合開展了圖像引導(dǎo)型矯形外科telematics）計(jì)劃、袖珍機(jī)器人（biomed）計(jì)劃以及用于外科手術(shù)的機(jī)電手術(shù)工具等項(xiàng)目的研究，并已取得一些卓有成效的結(jié)果6.建筑機(jī)器人日本已研制出20多種建筑機(jī)器人。如高層建筑抹灰機(jī)器人、預(yù)制件安裝機(jī)器人、室內(nèi)裝修機(jī)器人、地面拋光機(jī)器人、擦玻璃機(jī)器人等，并已實(shí)際應(yīng)有和。美國(guó)卡內(nèi)基梅隆重大學(xué)、麻省理工學(xué)院等都在進(jìn)行管道挖掘和埋設(shè)機(jī)器人、內(nèi)墻安裝機(jī)器人等型號(hào)的研制、并開展了傳感器、移動(dòng)技術(shù)和系統(tǒng)自動(dòng)化施工方法等基礎(chǔ)研究。英、德、法等國(guó)也在開展這方面的研究7.軍用機(jī)器人軍用機(jī)器人是一種用于軍事領(lǐng)域的具有某種仿人功能的自動(dòng)機(jī)。3.工業(yè)機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)20世紀(jì)90年代機(jī)床創(chuàng)新的最大成就是發(fā)明并聯(lián)機(jī)床，那么當(dāng)今工業(yè)機(jī)器人在機(jī)床上的應(yīng)用已成為發(fā)展的一大趨向，機(jī)器人取代機(jī)床從事機(jī)械加工已初露鋒芒。傳統(tǒng)的金屬切削加工都是由機(jī)械工人完成的：換刀、取料、裝夾工件、對(duì)刀、切削加工、下料、去毛刺。過去，機(jī)械加工操作與油污、噪音是分不開的，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。在加工應(yīng)用中，機(jī)器人常常使用力和扭矩傳感器以便于它們“感知”表面的不一致性和不完整性，并切除最小量的材料來糾正它們。機(jī)器人的控制器和傳感器結(jié)合在一起使用戶可以規(guī)定機(jī)器人施加力的方向和大小。像機(jī)床那樣工作，操作員可以啟動(dòng)或關(guān)閉機(jī)器人的轉(zhuǎn)軸，改變每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)，以及決定速度和進(jìn)給量例如：在焊接方面的優(yōu)勢(shì)1、穩(wěn)定和提高焊接質(zhì)量，保證其均一性。2、提高生產(chǎn)率，一天可24h連續(xù)生產(chǎn)。 3、改善工人勞動(dòng)條件，可在有害環(huán)境下長(zhǎng)期工作。4、降低對(duì)工人操作技術(shù)的要求。 5、縮短產(chǎn)品改型換代的周期，減少相應(yīng)的投資設(shè)備。6、可實(shí)現(xiàn)小批量產(chǎn)品焊接自動(dòng)化。7、為焊接柔性生產(chǎn)線提供技術(shù)基礎(chǔ)。4.工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械加工

目前工業(yè)機(jī)器人在機(jī)械加工方面主要用于汽車工業(yè)及汽車零部件工業(yè)，這部分占整個(gè)機(jī)器人市場(chǎng)的61%。工業(yè)機(jī)器人一般由機(jī)械本體、控制器、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和檢測(cè)傳感裝置等構(gòu)成，是一種仿人操作、自動(dòng)控制、可重復(fù)編程、能在三維空間完成各種作業(yè)的機(jī)電一體化自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備工業(yè)機(jī)器人以其自動(dòng)化、柔性化和智能化等優(yōu)點(diǎn)在焊接領(lǐng)域有著深度的應(yīng)用，而且正逐步應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域，如焊接、搬運(yùn)、堆垛以及鑄造等方面。此外，工業(yè)機(jī)器人還用于噴漆、噴涂，搬運(yùn)、上下料，加工、裝配等各個(gè)方面（1）金屬加工工業(yè)應(yīng)用成型切割工藝檢測(cè)和測(cè)量焊接和鏈接物料搬運(yùn)鑄造組裝表面處理整個(gè)市場(chǎng)切割工藝F:\機(jī)器人\ABB

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Robot\Vedio\激光切割.mpg金屬加工中的切割工藝:

1.氧氣乙炔切割等離子切割激光切割機(jī)械切割檢測(cè)/測(cè)量F:\機(jī)器人\ABB

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Robot\Vedio\汽車質(zhì)量檢測(cè).mpg一流產(chǎn)品需要一流質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和可靠的檢驗(yàn)/測(cè)量工具.成品檢驗(yàn)在線測(cè)量焊接和鏈接機(jī)器人焊接和聯(lián)接主要類1.弧焊激光焊等離子焊脈沖點(diǎn)焊點(diǎn)焊螺柱焊銅焊鉚釘焊卷邊涂膠物料搬運(yùn)落地式,掛墻式或倒置式安裝,ABB機(jī)器人都易于操作和精度,負(fù)載最高可達(dá)500公斤.無論何種應(yīng)用,無論多艱苦的環(huán)境,ABB機(jī)器人活躍在金屬加工的各個(gè)領(lǐng)域.加工時(shí),持有,操縱工件工位間的物料搬運(yùn)堆棧/拆棧拾取堆垛/拆垛

數(shù)控機(jī)床加工F:\機(jī)器人\ABB

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Robot\Vedio\整齊擺放.m表面處理和拋光F:\機(jī)器人\ABB

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Robot\Vedio\表面處理.wmv提到表面處理和拋光,重復(fù)高精度提供持續(xù)穩(wěn)定的工件質(zhì)量.去毛刺/研磨/清潔等離子噴涂拋光/精修上釉噴涂密封噴漆F:\機(jī)器人\ABB

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Robot\Vedio\噴漆.mpg工業(yè)機(jī)器人可以均勻的對(duì)各種需要表面處理的物件進(jìn)行完美均勻的噴涂，大大減小了某些行業(yè)職業(yè)病的弊端，鑄造精品重壓鑄造芯盒清理型芯搬運(yùn)型芯去毛刺型芯浸涂型芯上粘結(jié)劑高級(jí)分揀（3）汽車零部件加工及組裝

機(jī)器人和控制技術(shù)的持續(xù)發(fā)展使機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用范圍日益廣泛。柔性機(jī)器人不僅在汽車零部件制造方面，而且在優(yōu)化汽車生產(chǎn)工藝流程和汽車生產(chǎn)靈活性方面發(fā)揮越來越重要的作用汽車生產(chǎn)

F:\機(jī)器人\ABB

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Robot\Vedio\汽

車生產(chǎn)巧妙放置物品.mpg

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車生產(chǎn)焊接，打磨.mov

F:\機(jī)器人\ABB

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車生產(chǎn)流水線的搬運(yùn).mpg5.我國(guó)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)

根據(jù)2l世紀(jì)初我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)對(duì)先進(jìn)制造及自動(dòng)化技術(shù)的需求,瞄準(zhǔn)國(guó)際前沿高技術(shù)發(fā)展方向創(chuàng)新性