模塊一

工業(yè)機(jī)器人認(rèn)知與選型知識儲備任務(wù)實(shí)施拓展知識學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)總結(jié)了解機(jī)器人技術(shù)進(jìn)展1了解工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)2了解機(jī)器人的技術(shù)指標(biāo)3掌握6軸工業(yè)機(jī)器人選型方法4勇攀科技高峰學(xué)校：常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院1.3工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)指標(biāo)與選型團(tuán)隊(duì)：工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)目錄CONTENTS1234學(xué)習(xí)目標(biāo)拓展知識任務(wù)實(shí)施知識儲備TaskimplementationExpandknowledgeKnowledgereserveLearningobjectives5任務(wù)總結(jié)Tasksummary學(xué)習(xí)目標(biāo)Learningobjectives1知識儲備任務(wù)實(shí)施創(chuàng)新拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)總結(jié)了解工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)指標(biāo)1掌握工業(yè)機(jī)器人選型方法23技術(shù)創(chuàng)新方法－TRIZ理論工業(yè)機(jī)器人選型４利用TRIZ理論實(shí)現(xiàn)機(jī)器人選型創(chuàng)新方案設(shè)計(jì)知識儲備Knowledgereserve2知識儲備任務(wù)實(shí)施創(chuàng)新拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)知識儲備任務(wù)總結(jié)這個(gè)問題有點(diǎn)復(fù)雜，我來介紹一下機(jī)器人技術(shù)進(jìn)展吧在行走機(jī)器人研究方面，波士頓動(dòng)力公司的機(jī)器人Altas已經(jīng)能夠空翻和跑酷，這一點(diǎn)已經(jīng)超過不少人了！知識儲備任務(wù)實(shí)施創(chuàng)新拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)知識儲備任務(wù)總結(jié)高：機(jī)器人臂展，也就是機(jī)器人工作空間，即機(jī)器人手抓末端或者手腕中心所能到達(dá)的點(diǎn)的集合，下面是串聯(lián)機(jī)器人工作范圍。在行走機(jī)器人研究方面，波士頓動(dòng)力公司的機(jī)器人Altas已經(jīng)能夠空翻和跑酷，這一點(diǎn)已經(jīng)超過不少人了！知識儲備任務(wù)實(shí)施創(chuàng)新拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)知識儲備任務(wù)總結(jié)快：

機(jī)器人末端速度，常指機(jī)器人末端最大合成速度，或者機(jī)器人主要自由度上的最大合成速度。機(jī)器人工作速度越高，效率越高，因此，工業(yè)上對其加速度和減速度有更高的要求。在行走機(jī)器人研究方面，波士頓動(dòng)力公司的機(jī)器人Altas已經(jīng)能夠空翻和跑酷，這一點(diǎn)已經(jīng)超過不少人了！知識儲備任務(wù)實(shí)施創(chuàng)新拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)知識儲備任務(wù)總結(jié)強(qiáng)：機(jī)器人額定負(fù)載，指機(jī)器人在工作范圍內(nèi)的任何位置上，其機(jī)械部分可以承受的最大質(zhì)

量，一般以kg（千克）為單位，表示機(jī)器人的承載能力。實(shí)際負(fù)載大小與運(yùn)行速度和加速度

有關(guān)，為了安全起見，這一技術(shù)指標(biāo)以高速時(shí)的負(fù)載能力為準(zhǔn)。在行走機(jī)器人研究方面，波士頓動(dòng)力公司的機(jī)器人Altas已經(jīng)能夠空翻和跑酷，這一點(diǎn)已經(jīng)超過不少人了！知識儲備任務(wù)實(shí)施創(chuàng)新拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)知識儲備任務(wù)總結(jié)細(xì)：分辨率，每一關(guān)節(jié)上移動(dòng)的最小位移和最小移動(dòng)角度，工業(yè)機(jī)器人的分辨率分為編程分辨率和控制分辨率。在行走機(jī)器人研究方面，波士頓動(dòng)力公司的機(jī)器人Altas已經(jīng)能夠空翻和跑酷，這一點(diǎn)已經(jīng)超過不少人了！知識儲備任務(wù)實(shí)施創(chuàng)新拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)知識儲備任務(wù)總結(jié)精：精度，位置相對參照系的絕對度量，是機(jī)器人手部實(shí)際位置和理想位置之間的偏

差，機(jī)器人的精度取決于定位精度和重復(fù)定位精度。在行走機(jī)器人研究方面，波士頓動(dòng)力公司的機(jī)器人Altas已經(jīng)能夠空翻和跑酷，這一點(diǎn)已經(jīng)超過不少人了！知識儲備任務(wù)實(shí)施創(chuàng)新拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)知識儲備任務(wù)總結(jié)簡單來說，重復(fù)定位精度是衡量機(jī)械臂末端到達(dá)空間相同一點(diǎn)一致性的能力，而絕對定位精度衡量的是機(jī)械臂末端到達(dá)空間目標(biāo)點(diǎn)準(zhǔn)確度的能力。簡單直觀來說：重復(fù)定位精度是你需要運(yùn)行10mm的距離，第一次走到了9.98mm，第二次走到了10.01mm，這個(gè)差值0.03mm就是重復(fù)定位精度（非嚴(yán)格定義），而絕對定位精度是你需要運(yùn)行10mm的距離，而實(shí)際走了10.04mm，這個(gè)差值0.04mm就是絕對定位精度，而從二維平面的角度具體來講，重復(fù)定位精度和絕對定位精度的定義可由下圖所描述：在行走機(jī)器人研究方面，波士頓動(dòng)力公司的機(jī)器人Altas已經(jīng)能夠空翻和跑酷，這一點(diǎn)已經(jīng)超過不少人了！知識儲備任務(wù)實(shí)施創(chuàng)新拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)知識儲備任務(wù)總結(jié)對于I而言，屬于重復(fù)和絕對定位精度均較低的情況，具體的特征就是實(shí)際位置分散無序，一般這類情況在成熟的機(jī)械臂應(yīng)用中出現(xiàn)較少，即結(jié)構(gòu)剛度&傳動(dòng)與運(yùn)動(dòng)控制都出現(xiàn)了相應(yīng)問題；對于II而言，屬于重復(fù)定位精度低&絕對定位精度高的情況，實(shí)際位置小幅度無序地分布在目標(biāo)位置周圍，一般這類情況的出現(xiàn)可能是機(jī)械臂的剛度較低或者傳動(dòng)環(huán)節(jié)出了問題，運(yùn)動(dòng)控制大概率是沒有問題的；在行走機(jī)器人研究方面，波士頓動(dòng)力公司的機(jī)器人Altas已經(jīng)能夠空翻和跑酷，這一點(diǎn)已經(jīng)超過不少人了！知識儲備任務(wù)實(shí)施創(chuàng)新拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)知識儲備任務(wù)總結(jié)對于III而言，屬于重復(fù)定位精度高&絕對定位精度低的情況，實(shí)際位置集中分布在遠(yuǎn)離目標(biāo)位置的某處，一般這類情況的出現(xiàn)可能是運(yùn)動(dòng)控制的某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題，諸如需要重新做下位置標(biāo)定或目標(biāo)位置下發(fā)錯(cuò)誤等，本體上的剛度和傳動(dòng)環(huán)節(jié)大概率不會出現(xiàn)問題；對于IV而言，屬于重復(fù)定位精度高&絕對定位精度高的情況，實(shí)際位置集中分布在目標(biāo)位置處，這就是機(jī)械臂末端理想需要做到的性能效果；在行走機(jī)器人研究方面，波士頓動(dòng)力公司的機(jī)器人Altas已經(jīng)能夠空翻和跑酷，這一點(diǎn)已經(jīng)超過不少人了！知識儲備任務(wù)實(shí)施創(chuàng)新拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)知識儲備任務(wù)總結(jié)靈：靈活度，物體能夠?qū)ψ鴺?biāo)系進(jìn)行獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的數(shù)目，末端執(zhí)行器的動(dòng)作不包括在內(nèi)。通常作為機(jī)器人的技術(shù)指標(biāo)，反映機(jī)器人動(dòng)作的靈活性，可用軸的直線移動(dòng)、擺動(dòng)或旋轉(zhuǎn)動(dòng)作的數(shù)目來表示，目前，焊接和涂裝作業(yè)機(jī)器人多為6或7自由度，而搬運(yùn)、碼垛和裝配機(jī)器人多為4~6自由度。在行走機(jī)器人研究方面，波士頓動(dòng)力公司的機(jī)器人Altas已經(jīng)能夠空翻和跑酷，這一點(diǎn)已經(jīng)超過不少人了！知識儲備任務(wù)實(shí)施創(chuàng)新拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)知識儲備任務(wù)總結(jié)生產(chǎn)工藝需求分析明確生產(chǎn)流程了解生產(chǎn)線上各工藝環(huán)節(jié)，確定工業(yè)機(jī)器人的工作范圍。分析作業(yè)要求針對具體作業(yè)任務(wù)，如搬運(yùn)、碼垛、上下料等，分析所需機(jī)器人的動(dòng)作和精度要求?？紤]生產(chǎn)環(huán)境評估生產(chǎn)現(xiàn)場的溫度、濕度、清潔度等環(huán)境因素對機(jī)器人選型的影響。在行走機(jī)器人研究方面，波士頓動(dòng)力公司的機(jī)器人Altas已經(jīng)能夠空翻和跑酷，這一點(diǎn)已經(jīng)超過不少人了！知識儲備任務(wù)實(shí)施創(chuàng)新拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)知識儲備任務(wù)總結(jié)伺服，來自古希臘語言，表示奴隸、順

從的意思，伺服電動(dòng)機(jī)就是一種可以精確控

制轉(zhuǎn)動(dòng)角度的電動(dòng)機(jī)，還可以控制速度，在機(jī)

器人和數(shù)控機(jī)床等自動(dòng)化設(shè)備上應(yīng)用很廣！設(shè)備性能參數(shù)對比比較不同型號工業(yè)機(jī)器人的最大負(fù)載能力，選擇滿足生產(chǎn)需求的機(jī)器人。負(fù)載能力評估機(jī)器人在各軸上的最大運(yùn)動(dòng)速度，以及加速度和減速度等性能指標(biāo)。運(yùn)動(dòng)速度對比各型號工業(yè)機(jī)器人的定位精度和重復(fù)定位精度，確保滿足生產(chǎn)要求。精度與重復(fù)性分析機(jī)器人的工作空間，確保能夠滿足生產(chǎn)現(xiàn)場的布局要求。可達(dá)范圍在行走機(jī)器人研究方面，波士頓動(dòng)力公司的機(jī)器人Altas已經(jīng)能夠空翻和跑酷，這一點(diǎn)已經(jīng)超過不少人了！知識儲備任務(wù)實(shí)施創(chuàng)新拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)知識儲備任務(wù)總結(jié)設(shè)備購置成本比較不同品牌和型號工業(yè)機(jī)器人的價(jià)格，結(jié)合預(yù)算進(jìn)行選擇。運(yùn)行維護(hù)成本評估機(jī)器人的能耗、維護(hù)費(fèi)用以及備件成本等長期運(yùn)行成本。投資回報(bào)率分析機(jī)器人投入生產(chǎn)后能夠帶來的效益提升，計(jì)算投資回報(bào)周期。成本預(yù)算與投資回報(bào)評估在行走機(jī)器人研究方面，波士頓動(dòng)力公司的機(jī)器人Altas已經(jīng)能夠空翻和跑酷，這一點(diǎn)已經(jīng)超過不少人了！知識儲備任務(wù)實(shí)施創(chuàng)新拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)知識儲備任務(wù)總結(jié)維護(hù)便捷性選擇易于維護(hù)的機(jī)器人型號，降低后期維護(hù)難度和成本。擴(kuò)展性考慮未來生產(chǎn)線的升級和擴(kuò)展需求，選擇具有良好擴(kuò)展性的機(jī)器人系統(tǒng)。技術(shù)支持與服務(wù)評估供應(yīng)商的技術(shù)支持能力和售后服務(wù)水平，確保設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。后期維護(hù)與擴(kuò)展性考慮任務(wù)實(shí)施Taskimplementation3知識儲備任務(wù)實(shí)施拓展知識學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)實(shí)施知識儲備任務(wù)實(shí)施創(chuàng)新拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)實(shí)施任務(wù)總結(jié)調(diào)研學(xué)校各種工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)指標(biāo)并上傳系統(tǒng)01實(shí)踐作業(yè)知識儲備任務(wù)實(shí)施拓展知識學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)實(shí)施知識儲備任務(wù)實(shí)施創(chuàng)新拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)實(shí)施任務(wù)總結(jié)調(diào)現(xiàn)有一工業(yè)機(jī)器人選型要求：臂展１.５米到２.５米，負(fù)載在１０KG－２０KG之間，最大速度值在１米／秒以上，請各自選擇一套合適的ABB和FANUC機(jī)器人0２實(shí)踐作業(yè)上海FANUC機(jī)器人官網(wǎng)上，只要拖動(dòng)條，就可以選擇不同范圍的FANUC機(jī)器人。知識儲備任務(wù)實(shí)施拓展知識學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)實(shí)施知識儲備任務(wù)實(shí)施創(chuàng)新拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)實(shí)施任務(wù)總結(jié)調(diào)現(xiàn)有一工業(yè)機(jī)器人選型要求：臂展１.５米到２.５米，負(fù)載在１０KG－２０KG之間，最大速度值在１米／秒以上，請各自選擇一套合適的ABB和FANUC機(jī)器人0２實(shí)踐作業(yè)ABB機(jī)器人官網(wǎng)上，有專用的機(jī)器人選型器。創(chuàng)新拓展Expandknowledge4在行走機(jī)器人研究方面，波士頓動(dòng)力公司的機(jī)器人Altas已經(jīng)能夠空翻和跑酷，這一點(diǎn)已經(jīng)超過不少人了！知識儲備任務(wù)實(shí)施拓展知識學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)實(shí)施知識儲備任務(wù)實(shí)施創(chuàng)新拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)拓展知識任務(wù)總結(jié)蘋果采摘機(jī)器人的選型根據(jù)所學(xué)的機(jī)器人知識和創(chuàng)新方法，開拓思路，為采摘機(jī)器人選型嘗試制定一個(gè)初步的選型方案0３創(chuàng)新設(shè)計(jì)任務(wù)在行走機(jī)器人研究方面，波士頓動(dòng)力公司的機(jī)器人Altas已經(jīng)能夠空翻和跑酷，這一點(diǎn)已經(jīng)超過不少人了！知識儲備任務(wù)實(shí)施拓展知識學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)實(shí)施知識儲備任務(wù)實(shí)施創(chuàng)新拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)拓展知識任務(wù)總結(jié)

第一部分

思維定勢與創(chuàng)新思維第二部分

打破思維定勢的方法在行走機(jī)器人研究方面，波士頓動(dòng)力公司的機(jī)器人Altas已經(jīng)能夠空翻和跑酷，這一點(diǎn)已經(jīng)超過不少人了！知識儲備任務(wù)實(shí)施拓展知識學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)實(shí)施知識儲備任務(wù)實(shí)施創(chuàng)新拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)拓展知識任務(wù)總結(jié)第一部分

思維定勢與創(chuàng)新思維在行走機(jī)器人研究方面，波士頓動(dòng)力公司的機(jī)器人Altas已經(jīng)能夠空翻和跑酷，這一點(diǎn)已經(jīng)超過不少人了！知識儲備任務(wù)實(shí)施拓展知識學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)實(shí)施知識儲備任務(wù)實(shí)施創(chuàng)新拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)拓展知識任務(wù)總結(jié)思維定勢(ThinkingSet)，也稱“慣性思維”，是指由先前的活動(dòng)而造成的一種對活動(dòng)的特殊的心理準(zhǔn)備狀態(tài)，或活動(dòng)的傾向性。在行走機(jī)器人研究方面，波士頓動(dòng)力公司的機(jī)器人Altas已經(jīng)能夠空翻和跑酷，這一點(diǎn)已經(jīng)超過不少人了！知識儲備任務(wù)實(shí)施拓展知識學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)實(shí)施知識儲備任務(wù)實(shí)施創(chuàng)新拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)拓展知識任務(wù)總結(jié)創(chuàng)新思維是指以新穎獨(dú)創(chuàng)的方法解決問題的思維過程，以求突破常規(guī)思維的界限，以超常規(guī)甚至反常規(guī)的方法、視角去思考問題，提出與眾不同的解決方案，從而產(chǎn)生新穎的、獨(dú)到的、有意義的思維成果。在行走機(jī)器人研究方面，波士頓動(dòng)力公司的機(jī)器人Altas已經(jīng)能夠空翻和跑酷，這一點(diǎn)已經(jīng)超過不少人了！知識儲備任務(wù)實(shí)施拓展知識學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)實(shí)施知識儲備任務(wù)實(shí)施創(chuàng)新拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)拓展知識任務(wù)總結(jié)“鳥籠”燈在行走機(jī)器人研究方面，波士頓動(dòng)力公司的機(jī)器人Altas已經(jīng)能夠空翻和跑酷，這一點(diǎn)已經(jīng)超過不少人了！知識儲備任務(wù)實(shí)施拓展知識學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)實(shí)施知識儲備任務(wù)實(shí)施創(chuàng)新拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)拓展知識任務(wù)總結(jié)“鳥籠”置物架在行走機(jī)器人研究方面，波士頓動(dòng)力公司的機(jī)器人Altas已經(jīng)能夠空翻和跑酷，這一點(diǎn)已經(jīng)超過不少人了！知識儲備任務(wù)實(shí)施拓展知識學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)實(shí)施知識儲備任務(wù)實(shí)施創(chuàng)新拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)拓展知識任務(wù)總結(jié)“鳥籠”置物架在行走機(jī)器人研究方面，波士頓動(dòng)力公司的機(jī)器人Altas已經(jīng)能夠空翻和跑酷，這一點(diǎn)已經(jīng)超過不少人了！知識儲備任務(wù)實(shí)施拓展知識學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)實(shí)施知識儲備任務(wù)實(shí)施創(chuàng)新拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)拓展知識任務(wù)總結(jié)“鳥籠”置物架在行走機(jī)器人研究方面，波士頓動(dòng)力公司的機(jī)器人Altas已經(jīng)能夠空翻和跑酷，這一點(diǎn)已經(jīng)超過不少人了！知識儲備任務(wù)實(shí)施拓展知識學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)實(shí)施知識儲備任務(wù)實(shí)施創(chuàng)新拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)拓展知識任務(wù)總結(jié)第二部分

系統(tǒng)思維的創(chuàng)新方法系統(tǒng)思維的九屏幕法當(dāng)前系統(tǒng)、超系統(tǒng)和子系統(tǒng)

根據(jù)系統(tǒng)論的觀點(diǎn)，系統(tǒng)由多個(gè)子系統(tǒng)組成，并通過子系統(tǒng)間的相互作用實(shí)現(xiàn)一定功能。我們要研究的問題當(dāng)前正在發(fā)生的系統(tǒng)稱為當(dāng)前系統(tǒng)。當(dāng)前系統(tǒng)之外的高層次系統(tǒng)稱為超系統(tǒng)。當(dāng)前系統(tǒng)之內(nèi)的低層次系統(tǒng)稱為子系統(tǒng)?；靖拍畈僮鞑襟E主要作用擴(kuò)展汽車的系統(tǒng)分析超系統(tǒng)當(dāng)前系統(tǒng)子系統(tǒng)交通系統(tǒng)汽車輪胎、發(fā)動(dòng)機(jī)、方向盤等c“時(shí)間”“空間”基本概念操作步驟主要作用擴(kuò)展圖3-1九屏幕法九屏幕法的操作步驟：第一步：畫出三橫三縱的表格，將要研究的技術(shù)系統(tǒng)填入格1。第二步：考慮技術(shù)系統(tǒng)的子系統(tǒng)和超系統(tǒng)，分別填入格2和3。第三步：考慮技術(shù)系統(tǒng)的過去和未來，分別填入格4和5。第四步：考慮超系統(tǒng)和子系統(tǒng)的過去和未來，填入剩下格中。第五步：針對每個(gè)格子，考慮可用的各種類型資源。第六步：利用資源規(guī)律，選擇解決技術(shù)問題?；靖拍畈僮鞑襟E主要作用擴(kuò)展圖3-2

九屏幕法示意圖九屏幕法的主要作用：幫助我們多角度看待問題，突破原有的思維局限；多個(gè)方面和層次尋找可利用的資源，更好地解決問題?；靖拍畈僮鞑襟E主要作用擴(kuò)展利用九屏幕法查找資源的思路：第一步，先從技術(shù)系統(tǒng)本身出發(fā)，尋找可以利用的資源第二步，考慮技術(shù)系統(tǒng)中的子系統(tǒng)和系統(tǒng)所在的超系統(tǒng)的資源第三步，考