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课件网) 工业机器人 技术基础 第1章 工业机器人概述 1.1 工业机器人的基础知识 1.2 工业机器人的基本组成与技术参数 1.3 工业机器人的典型应用 目录 CONTENT 掌握工业机器人的定义及特点。 了解工业机器人的历史与发展。 掌握在不同分类方式下，工业机器人的结构与特征。 掌握工业机器人的基本组成及技术参数。 了解工业机器人的典型应用。 1 2 3 4 5 学习 目标 1.1 工业机器人的基础知识 1.1.1 工业机器人的定义及特点 用来进行搬运机械部件或工件的、可编程序的多功能操作器，或通过改变程序可以完成各种工作的特殊机械装置。 工业机器人有以下几个特点： 1．可编程 生产自动化的进一步发展是柔性自动化。工业机器人可随其工作环境变化的需要而再编程。因此，它在小批量、多品种、均衡、高效的柔性制造过程中能发挥很好的作用，是柔性制造系统中的一个重要组成部分。 2．拟人化 工业机器人在机械结构上有类似人的大臂、小臂、手腕、手爪等部分。通过类似于人类大脑的电脑来控制其运动。此外，智能化工业机器人还有许多“生物传感器”，如皮肤型接触传感器、力传感器、负载传感器、视觉传感器、声觉传感器等，这些传感器提高了工业机器人对周围环境的自适应能力 3．通用性 除了专门设计的专用工业机器人外，一般工业机器人在执行不同的作业任务时具有较好的通用性，只需更换其末端执行器（手爪、工具等）便可。 4．涉及学科广泛 工业机器人技术实质上是机械学和微电子学的结合———机电一体化技术。 1.1.2 工业机器人的历史与发展趋势 1．工业机器人的历史 1）萌芽阶段（20世纪40—50年代） 1954年，美国发明家德沃尔对工业机器人的概念进行了定义，并申请了专利。 1959年，德沃尔与美国发明家约瑟夫·英格伯格联手制造出世界第一台工业机器人Unimate（见图1-1），使工业机器人的历史真正拉开了帷幕。 图1-1 Unimate 机器人 2）初级阶段（20世纪60—70年代） 1961年，德沃尔的Unimation公司为通用汽车生产线安装了第一台用于生产的工业机器人，它主要用于生产门窗把手、换挡旋钮、灯具和其他汽车内饰用五金件。 1978年，日本山梨大学牧野洋发明SCARA机器人（见图1-2），该机器人具有四个轴和四个运动自由度，特别适合于装配工作，如今被广泛应用于汽车工业、电子产品工业、药品工业和食品工业等领域。 图1-2 SCARA机器人 3）迅速发展阶段（20世纪80—90年代） 1981年，通用汽车公司第一次将CONSIGHT机器视觉系统成功地应用在了一个恶劣的制造环境中，利用三台工业机器人以每小时1400个的速度分拣出六种不同的铸件。 1992年，瑞士ABB公司推出开放式控制系统———S4。S4旨在改善对用户至关重要的两个领域———人机界面和机器人的技术性能。 1994年，Motoman公司（即现在的安川电机）推出的机器人控制系统MRC，使同步控制两台机器人成为可能。MRC可以从普通PC编辑工业机器人作业，且具有控制多达21个轴的能力。 4）智能化阶段（21世纪初至今） 2011年，日本发那科公司的R-1000iA机器人利用LVC（学习减振装置）对机器人运动轨迹加以优化，减小了振动，将动作周期缩短约20%，从而实现更高速的动作。 2018年，发那科公司与首选网络公司合作，首次将人工智能应用于其伺服调谐、工业机器人拾取和热位移补偿等功能上。 ABB公司将在上海建设其全球最先进的机器人工厂，该工厂预计将于2020年底投入运营。新的上海工厂将采用大量机器学习、数字化和协作解决方案，使其成为机器人行业中最先进、自动化与柔性化程度最高的工厂，实现用机器人制造机器人。此外，新的研发中心还将帮助加快人工智能领域的发展。 2．工业机器人的发展趋势 1）高性能 2）机械结构向模块化、可重构化 ... ...
