【正文】 焊接機(jī)器人具有性能穩(wěn)定、工作空間大、運(yùn)動(dòng)速度快和負(fù)荷能力強(qiáng)等特點(diǎn)，焊接質(zhì)量明顯優(yōu)于人工焊接，大大提高 了點(diǎn)焊作業(yè)的生產(chǎn)率。在示教過(guò)程的同時(shí)，工作程序的信息即自動(dòng)存入程序存儲(chǔ)器中在機(jī)器人自動(dòng) 工作時(shí)，控制系統(tǒng)從程序存儲(chǔ)器中檢出相應(yīng)信息，將指令信號(hào)傳給驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)再現(xiàn)示教的各種動(dòng)作。點(diǎn)位型只控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)由一點(diǎn)到另一點(diǎn)的準(zhǔn)確定位，適用于機(jī)床上下料、點(diǎn)焊和一般搬運(yùn)、裝卸等作業(yè)；連續(xù)軌跡型可 控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)按給定軌跡運(yùn)動(dòng)，適用于連續(xù)焊接和涂裝等作業(yè)。大多數(shù)工業(yè)機(jī)器人有 3～ 6 個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度，其中腕部通常有 1～ 3 個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度；驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括動(dòng)力裝置和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，用以使執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作；控制系統(tǒng)是按照輸入的程序?qū)︱?qū)動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令信號(hào)，并進(jìn)行控制。目前，對(duì)全球機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展最有影響的國(guó)家是美國(guó)和日本。這種機(jī)器人還可以接受示教而完成各種簡(jiǎn)單的重復(fù)動(dòng)作，示教過(guò)程中，機(jī)械手可依次通過(guò)工作任務(wù)的各個(gè)位置，這些位置序列全部記錄在存儲(chǔ)器內(nèi)，任務(wù)的執(zhí)行過(guò)程中，機(jī)器人的各個(gè)關(guān)節(jié)在伺服驅(qū)動(dòng)下依次再現(xiàn)上述位置，故這種機(jī)器人的主要技術(shù)功能被稱(chēng)為“可編程”和“示教再現(xiàn)”。這就是所謂的示教再現(xiàn)機(jī)器人。 50 年代以后，美國(guó)橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室開(kāi)始研究能搬運(yùn)核原料的遙控操縱機(jī)械手，如圖 所示，這是一種主從型控制系統(tǒng)，主機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)。 2 工業(yè)機(jī)器人展現(xiàn)狀與前景展望 工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展簡(jiǎn)史 1920年捷克作家卡雷爾調(diào)研報(bào)告 (工業(yè)機(jī)器人 ) 第一篇：調(diào)研報(bào)告 (工業(yè)機(jī)器人 ) 大連交通大學(xué)信息工程學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）實(shí)習(xí)（調(diào)研）報(bào)告 調(diào)研報(bào)告 1 工業(yè)機(jī)器人的概念工業(yè)機(jī)器人是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器人。查培克在其劇本《羅薩姆的萬(wàn)能機(jī)器人》中最早使用機(jī)器人一詞，劇中機(jī)器人“ Robot”這個(gè)詞的本意是苦力，即劇作家筆下的一個(gè)具有人的外表，特征和功能的機(jī)器，是一種人造的勞力。系統(tǒng)中加入力反饋，可使操作者獲知施加力的大小，主從機(jī)械手之間有防護(hù)墻隔開(kāi)，操 作者可通過(guò)觀察窗或閉路電視對(duì)從機(jī)械手操作機(jī)進(jìn)行有效的監(jiān)視，主從機(jī)械手系統(tǒng)的出現(xiàn)為機(jī)器人的產(chǎn)生為近代機(jī)器人的設(shè)計(jì)與制造作了鋪墊?，F(xiàn)有的機(jī)器人差不多都采用這種控制方式。 1962年美國(guó)推出的一些工業(yè)機(jī)器人的控制方式與數(shù)控機(jī)床大致相似，但外形主要由類(lèi)似人的手和臂組成。美國(guó)在工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的綜合研究水平上仍處于領(lǐng)先地位，而日本生產(chǎn)的工業(yè)機(jī)器人在數(shù)量、種類(lèi)方面則居世界首位。 工業(yè)機(jī)器人按臂部的運(yùn)動(dòng)形式分為四種。 工業(yè)機(jī)器人按程序輸入方式區(qū)分有編程輸入型和示教輸入型兩類(lèi)。示教輸入程序的工業(yè)機(jī)器人稱(chēng)為示教再現(xiàn)型工業(yè)機(jī)器人。 點(diǎn)焊機(jī)器人主要用于汽車(chē)整車(chē)的焊接工作，生產(chǎn)過(guò)程由各大汽車(chē)主機(jī)廠負(fù)責(zé)完成。 2021 年 9 月，經(jīng)過(guò)優(yōu)化和性能提升的第二臺(tái)機(jī)器人完成并順利通過(guò)驗(yàn)收，該機(jī)器人整體技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到國(guó)外同類(lèi)機(jī)器人水平。在該領(lǐng)域，本公司與國(guó)際大型工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)企業(yè)既是競(jìng)爭(zhēng)亦是合作關(guān)系。 激光加工機(jī)器人是將機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用于激光加工中，通過(guò)高精度工業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)更加柔性的激光加工作業(yè)。 關(guān)鍵技術(shù)包括： (1)激光加工機(jī)器人結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技 術(shù)：采用大范圍框架式本體結(jié)構(gòu)，在增大作業(yè)范圍的同時(shí)，保證機(jī)器人精度； (2)機(jī)器人系統(tǒng)的誤差補(bǔ)償技術(shù)：針對(duì)一體化加工機(jī)器人工作空間大，精度高等要求，并結(jié)合其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采取非模型方法與基于模型方法相結(jié)合的混合機(jī)器人補(bǔ)償方法，完成了幾何參數(shù)誤差和非幾何參數(shù)誤差的補(bǔ)償。 ，主要應(yīng)用于半導(dǎo)體工業(yè)中，實(shí)現(xiàn)晶圓在真空腔室內(nèi)的傳輸。 關(guān)鍵技術(shù)包括： (1)真空機(jī)器人新構(gòu)型設(shè)計(jì)技術(shù)：通過(guò)結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)，避開(kāi)國(guó)際專(zhuān)利，設(shè)計(jì)新構(gòu)型滿足真空機(jī)器人對(duì)剛度和伸縮比的要求； (2)大間隙真空直驅(qū)電機(jī)技術(shù)：涉及大間隙真空直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)和高潔凈直驅(qū)電機(jī)開(kāi)展電機(jī)理論分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制作工藝、電機(jī)材料表面處理、低速大轉(zhuǎn)矩控制、小型多軸驅(qū)動(dòng)器等方面。 (5)符合 SEMI 標(biāo)準(zhǔn)的真空機(jī)器人語(yǔ)言：根據(jù)真空機(jī)器人搬運(yùn)要求、機(jī)器人作業(yè)特點(diǎn)及 SEMI 標(biāo)準(zhǔn)，完成真空機(jī)器人專(zhuān)用語(yǔ)言。隨著生產(chǎn)技術(shù)水平不斷提高，其對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的要求也日益苛刻，很多現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)都要求在潔凈環(huán)境進(jìn)行，潔凈機(jī)器人是潔凈環(huán)境下生產(chǎn)需要的關(guān)鍵設(shè)備。 (4)晶圓檢測(cè)技術(shù)：通過(guò)光學(xué)傳感器，能夠通過(guò)機(jī)器人的掃描，獲得卡匣中晶圓有無(wú)缺片、傾斜等信息。由于工業(yè)機(jī)器人具有一定的通用性和適應(yīng)性，能適應(yīng)多品種中、小批量的生產(chǎn)， 70 年代起，常與數(shù)字控制機(jī)床結(jié)合在一起，成為柔性制造單元或柔性制造系統(tǒng)的組成部分。機(jī)器人技術(shù)是具有前瞻性、戰(zhàn)略性的高技術(shù)領(lǐng)域。這類(lèi)機(jī)器人執(zhí)行 某種移動(dòng)作業(yè)， 如焊接。日本工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)早在上世紀(jì) 90 年代就已經(jīng)普及了第一和第二類(lèi)工業(yè)機(jī)器人，并達(dá)到了其工業(yè)機(jī)器人發(fā)展史的鼎盛時(shí)期。按照一個(gè)工業(yè)機(jī)器人等價(jià)于 10 個(gè)勞動(dòng)力的標(biāo)準(zhǔn)，百萬(wàn)工業(yè)機(jī)器人相當(dāng)于千萬(wàn)勞動(dòng)力，是目前日本全部勞動(dòng)人口的 15%。一批國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人已服務(wù)于國(guó)內(nèi)諸多企業(yè)的生產(chǎn)線上；一批機(jī)器人技術(shù)的研究人才 也涌現(xiàn)出來(lái)。和有著“機(jī)器人王國(guó)”之稱(chēng)的日本相比，我國(guó)有著截然不同的基本國(guó)情，那就是人口多， 勞動(dòng)力過(guò)剩。我國(guó)正在努力發(fā)展工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)，引進(jìn)國(guó)外技術(shù)和設(shè)備，培養(yǎng)人才，打開(kāi)市場(chǎng)。 4 參考文獻(xiàn) [1]成大先 .機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社 .2021 [2]雷天覺(jué) .新編液壓工程手冊(cè) [M].北京：北京理工大學(xué)出版社 .1998 [3]王積偉 .液壓與電氣傳動(dòng) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社 .2021 [4]張利平．現(xiàn)代液壓技術(shù)應(yīng)用 220 例（第 1 版） [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社 .2021 [5]黃興 .液壓技術(shù)創(chuàng)新及發(fā)展趨勢(shì) [M]．機(jī)床與液壓 .2021 年 12期 [6]王益群 .純水液壓傳動(dòng)及其展望 [M].機(jī)床與液壓 .2021 [7]趙恩剛．純水液壓傳動(dòng)技術(shù)的現(xiàn)狀與應(yīng)用展望 [M]．流體傳動(dòng)與控制 .2021 [8]許賢良 .液壓技術(shù)回顧和展望 [M].煤礦機(jī)械 .2021 [9]林建亞 .液壓元件 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社 .1998 [10]erhydraulics[J].The ProceedingsofThe6th 第二篇：工業(yè)機(jī)器人調(diào)研報(bào)告（大全） 調(diào)研報(bào)告 一、本課題的來(lái)源及意義 本課題研究的是直角坐標(biāo)電力控制機(jī)械手升降、伸縮部分的設(shè)計(jì)。機(jī)械手通過(guò)多自由度機(jī)械臂的姿態(tài)調(diào)整和末端夾持器的動(dòng)作完成操作任務(wù)。通用機(jī)械手的應(yīng)用和發(fā)展又促進(jìn)了智能機(jī)器人的研制。 早在 20 世紀(jì) 40 年代，隨著原子能工業(yè)的發(fā)展，以出現(xiàn)了模擬關(guān)節(jié)式的第一代機(jī)械手。 80 年代以來(lái)，國(guó)際機(jī)械手的發(fā)展速度平均保持在 25%～ 30%的年增長(zhǎng)率（其中 198 198 199 1994 年略低，無(wú)增長(zhǎng)）。這些因素都促進(jìn)了機(jī)械手的高速發(fā)展。 三、本課題研究目標(biāo)和內(nèi)容本文研究的直角坐標(biāo)電液控制機(jī)械手升降伸縮部分的設(shè)計(jì)，包括機(jī)械結(jié)構(gòu)方案的確定，電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的確定（設(shè)計(jì)選型和校核），編制 PLC 梯形圖，繪制 I/O 端子接線圖，控制系統(tǒng)原理圖，驅(qū)動(dòng)電路原理圖，升降及伸縮機(jī)構(gòu)零件圖和裝配圖。然后進(jìn)行機(jī)械手的總體設(shè)計(jì)包括機(jī)械手俯仰伸縮機(jī)械結(jié)構(gòu)方案的確定，機(jī)械傳動(dòng)部分的結(jié)構(gòu)，繼而進(jìn)行電力驅(qū)動(dòng)部分選型和計(jì)算，分析工藝流程，繪制 PLC 的端子接線圖和控制圖，最后編寫(xiě)論文。就全國(guó)來(lái)說(shuō)，目前我國(guó)機(jī)器人研究開(kāi)發(fā)工作做得較好的地區(qū)是 :以中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所為首的東北地區(qū)機(jī)器人工程中心，以機(jī)電部廣州機(jī)床所為龍頭的華南地區(qū)的機(jī)器人工程中心。為了在 X 軸和 Y 軸的自由移動(dòng)，可以滾珠絲杠與螺母相連接完成旋轉(zhuǎn)便直線的運(yùn)動(dòng)，通過(guò)行星齒輪減速機(jī)可以使機(jī)器人運(yùn)轉(zhuǎn)更穩(wěn)使控制更精確。 第三周：對(duì)機(jī)械手相關(guān)知識(shí)，軟件進(jìn)行學(xué)習(xí)和準(zhǔn)備工作。 第七周：對(duì)相關(guān)的電機(jī)進(jìn)行選型，查閱在實(shí)際中能買(mǎi)到的型號(hào)。第十一周：對(duì)控制部分進(jìn)行整理。 七、主要參考文獻(xiàn) [1]胡玉睿 .機(jī)械手原理 [M].北京：中央廣播電視大學(xué)出版社，2021[2]王承義 .機(jī)械手及其應(yīng)用 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社 .1981[3]孫志禮等主編 .機(jī)械設(shè)計(jì) [M].沈陽(yáng)：東北大學(xué)出版社 .2021[4]鞏云鵬等主編 .機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) [M].沈陽(yáng)：東北大學(xué)出版社 .2021[5]蔡春源 .機(jī)電液設(shè)計(jì)手冊(cè)（上） [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社 .1997[6]蔡春源 .機(jī)電液設(shè)計(jì)手冊(cè)（下） [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社 .1997[7]趙松年 .機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社 .2021[8]吳中俊黃永紅 .可編程控制器原理及應(yīng)用 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社 .2021[9]喻子建 等主編 .機(jī)械設(shè)計(jì)習(xí)題與解題分析 [M].沈陽(yáng)：東北大學(xué)出版社 .2021[10]郝 桐生 .理 論力學(xué) [M].北 京：高 等教育 出版社 .2021[11]吳玉香 .S7200PLC 集成脈沖輸出功能的應(yīng)用 [J].機(jī)電工程， 2021， 17（ 5）：3334[12]劉濤等 .基于 S7200PLC 的三維機(jī)械手控制設(shè)計(jì) 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多年的發(fā)展，我國(guó)機(jī)器人的研究，有了長(zhǎng)足的發(fā)展，有的方面已經(jīng)達(dá)到了世界先進(jìn)水平。目前，我國(guó)已經(jīng)能夠生產(chǎn)具有國(guó)際先進(jìn)水平的平面關(guān)節(jié)型裝配機(jī)器人、直角坐標(biāo)機(jī)器人、弧焊機(jī)器人、點(diǎn)焊機(jī)器人、搬運(yùn)碼垛機(jī)器人等一系列產(chǎn)品，不少品種已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了小批量生產(chǎn)。雖然我國(guó)在相關(guān)零部件方面有了一定的基礎(chǔ)，但是無(wú)論從質(zhì)量、產(chǎn)品系列全面，還是批量化供給方面都與國(guó)外存在較大的差距。國(guó)外機(jī)器人作為成熟的產(chǎn)業(yè)采用整機(jī)降價(jià)，吸引國(guó)內(nèi)企業(yè)購(gòu)買(mǎi)，而在后續(xù)的維護(hù)備件費(fèi)用很高的策略，逐步占領(lǐng)中國(guó)市場(chǎng)。工業(yè)機(jī)器人作為高新技術(shù)產(chǎn)品，應(yīng)該比照新能源中的電動(dòng)汽車(chē)，出臺(tái)相應(yīng)的扶植政策。 政策扶持 —— 我國(guó)工業(yè)機(jī)器人之推進(jìn)劑 李教授指出，中國(guó)機(jī)器人 產(chǎn)業(yè)化正處于關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，如果政府的扶植力度再向前推進(jìn)一步，中國(guó)的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)將會(huì)越過(guò)目前的“臨界期”，跨上一個(gè)新的臺(tái)階，進(jìn)入快速發(fā)展階段。我們國(guó)家在機(jī)器人的研究，在 20 世紀(jì) 70 年代后期，當(dāng)時(shí)我們?cè)趪?guó)家北京舉辦一個(gè)日本的工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品展覽會(huì)，在這個(gè)會(huì)上有兩個(gè)產(chǎn)品，一個(gè)是數(shù)控機(jī)床，一個(gè)是工業(yè)機(jī)器人，這個(gè)時(shí)候，我們國(guó)家的許多學(xué)者，看到了這樣一個(gè)方向，開(kāi)始進(jìn)行了機(jī)器人的研究，但是這時(shí)候研究，基本上還局限于理論的探討階段，那么真正進(jìn)行機(jī)器人研究的時(shí)候，是在七 五、八 五、九 五、十五將近這二十年的發(fā)展，發(fā)展最迅速的時(shí)候，是在 1986 年我們國(guó)家成立了 863 計(jì)劃是高技術(shù)發(fā)展計(jì)劃，就將機(jī)器人技術(shù)作為一個(gè)重要的發(fā)展的主題，國(guó)家投入將近幾個(gè)億的資金開(kāi)始進(jìn)行了機(jī)器人研究，使得我們國(guó)家在機(jī)器人這一領(lǐng)域得到很快地、迅速地發(fā)展。 圖 1 國(guó)內(nèi)各主要行業(yè)對(duì)工業(yè)機(jī)器人需求比例 汽車(chē)制造業(yè)是工業(yè)機(jī)器人最大的應(yīng)用領(lǐng)域，對(duì)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的帶動(dòng)作用最強(qiáng)。 除了汽車(chē)行業(yè)，對(duì)機(jī)器人的需要大大提高的是電子行業(yè)。 16 月，電子工業(yè)累計(jì)完成工業(yè)總產(chǎn)值（現(xiàn)價(jià)） 17372 億元，同比增長(zhǎng) %，增速比上年同期回落 10 個(gè)百分點(diǎn)，比上月加快 個(gè)百分點(diǎn)。 工業(yè)機(jī)器人還廣泛應(yīng)用于金屬制品業(yè) (包括機(jī)械 )、橡膠及塑料工業(yè)和食品工業(yè)等領(lǐng)域。 四、國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)銷(xiāo)售情況 工業(yè)機(jī)器人誕生于 20世紀(jì) 60 年代 ,在 20 世紀(jì) 90年代得到迅速發(fā)展 ,是最先產(chǎn)