【正文】 業(yè)化的機器人技術(shù)。機器人具有執(zhí)行各種任務特別是高危任務的能力 ,平均故障間隔期達 60000 小時以上 ,比傳統(tǒng)的自動化工藝更加先進。 2021 年，我國工業(yè)機器人新安裝臺數(shù)達 5770 臺、 2021 年為 6581 臺， 2021 年則達到 7500臺。面對中國這樣龐大的市場，每一個機器人供應商都有著非常大的用武之地。我國的工業(yè)機器人從 20 世紀 80 年代“七五”科技攻關(guān)開始起步，目前，我國從事機器人研發(fā)和制造的單位 200 多家。 四、使用機器人的工種、行業(yè)、地區(qū)、企業(yè)相對集中：就使用的工種而言，弧焊、點焊、裝配、噴涂機器人應用的最多；其次是搬運、上下料（沖壓、壓鑄、鑄鍛、注塑等用的大多是上下料 機器人）；就使用的行業(yè)而言，大機械行業(yè)（機械制造和汽車工業(yè)）占用戶的 65％，電子電器和郵電通訊占用戶的 13％，工業(yè)機器人主要應用在汽車、機械制造等行業(yè)；就使用的地區(qū)而言，我國工業(yè)機器人的使用主要集中在廣東、江蘇、上海、北京等地 ,擁有量占全國的一半以上；就使用的企業(yè)而言，外商獨資企業(yè)、中外合資企業(yè)和大型國有企業(yè)是工業(yè)機器人的主要客戶。 機器人及其自動化成套裝備已成為目前國內(nèi)外極受重視的高新技術(shù)應用領(lǐng)域，它是先進制造裝備的典型代表，是發(fā)展先進制造技術(shù)實現(xiàn)生產(chǎn)線的數(shù)字化、網(wǎng)絡化和智能化的重要手段。 六、機器人進口比例高：目前我國所擁有的機器人，國產(chǎn)占 20％，其余都是從日本、美國、瑞典等 40 多個國家引進的。 七、進口機器人“水土不服”嚴重：在我國花大量外匯引進的“洋”機器人自動化生產(chǎn)設備中，問題較大的占 33％，而根本不能用的竟然高達 16％，“洋”機器人自動化生產(chǎn)線在我國“水土不服”嚴重，主要原因是國外系統(tǒng)不適合中國企業(yè)的工藝現(xiàn)狀；國內(nèi)人員素質(zhì)較低，培訓跟不上；系統(tǒng)選型不合理，配臵不當；缺乏足夠的售前、售中和售后服務。 六、我國工業(yè)機器人市場需求 長期以來，由于我國人口眾多、勞動力價格低廉、生產(chǎn)技術(shù)水平又相對落后，工業(yè)機器人的應用受到了很大限制。國內(nèi)越來越多的企業(yè)在生產(chǎn)中采用了工業(yè)機器人 ,各種機器人生產(chǎn)廠家的銷售量都有大幅度的提高。 2021 年國產(chǎn)工業(yè)機器人數(shù)量突破了 1400 臺 ,產(chǎn)值突破 8 億元人民幣。 據(jù)統(tǒng)計，“九〃五”期間，我國工業(yè)機器人的需求量以每年 30％以上的速度快速增長。例如， 2021 年我國工業(yè)機器人新安裝臺數(shù)為 5770 臺， 2021年為 6581 臺， 2021 年為 7900 臺， 2021 年為 5000 臺，截至 2021 年末，我國工業(yè)機器人安裝量為 36800 臺。 歸納起來，國內(nèi)工業(yè)機器人市場具有如下特征：一是國內(nèi)汽車業(yè)的高速發(fā)展有力促進了工業(yè)機器人市場的發(fā)展，自 2021 年，我國汽車行業(yè)進入高速增長期，作為自動化程度高、技術(shù)資金密集型產(chǎn)業(yè)，汽車行業(yè)的增產(chǎn)擴能拉動了工業(yè)機器人的需求。外商獨資或中外合資企業(yè)自動化程度一般比較高，也導致工業(yè)機器人的需求量較大。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，制造業(yè)工人從早期的僅解 決溫飽問題到現(xiàn)在對薪資和工作條件提出更高要求，像焊接、噴涂等惡劣工作條件的崗位將會被機器人代替。 七、國外工業(yè)機器人發(fā)展模式 日本模式：各司其職，分層面完成交鑰匙工程，即政府制定相應政策，機器人制造廠商以開發(fā)新型機器人和批量生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品為主要目 標，由其子公司或社會工程公司來設計制造各行業(yè)所需要的機器人成套系統(tǒng)。 中國工程院在 2021 年 12 月完成并公開的《我國制造業(yè)焊接生產(chǎn)現(xiàn)狀與發(fā)展戰(zhàn)略研究總結(jié)報告》指出，我國應從“美國模式”著手，在條件成熟后逐步向“日本模式”靠攏，同時歐洲的經(jīng) 驗也值得我們學習。國家在資金、稅收等各個方面給予一定的優(yōu)惠政策，把機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展 納入到重要產(chǎn)業(yè)政策中，鼓勵企業(yè)采用國產(chǎn)機器人。成本和整體解決方案己成為企業(yè)選擇工業(yè)機器人的首要因素，成本居高不下是制約國產(chǎn)機器人進一步發(fā)展的關(guān)鍵因素之一，除了受到批量較小影響外，國產(chǎn)機器人發(fā)展主要受到關(guān)鍵元器件價格的制約。汽車業(yè)是工業(yè)機器人應用太戶，我國將汽車業(yè)作為支柱產(chǎn)業(yè)加以發(fā)展，雖然國外工業(yè)機器人廠家在此領(lǐng)域具有較明顯優(yōu)勢，但仍可以避實就虛，在眾多中小企業(yè)中大顯身手。 第四篇：工業(yè)機器人讀書報告 工業(yè)機器人讀書報告 今天剛好沒什么事，于是就應老師的要求把我們《工業(yè)機器人》這本書老師讓我們自己課后看的第二章認真看了一遍。機器人總體設計一般分為系統(tǒng)分析和技術(shù)設計兩大步驟。首先它給我們分析了一下液壓、氣壓和電氣這三種驅(qū)動方式的優(yōu)缺點，其中液壓驅(qū)動的優(yōu)點是： ，可以獲得較大的推力和轉(zhuǎn)矩； 可壓縮性小，系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠，精度高； 、速度、方向的自動控制； 。電氣驅(qū)動的特點是： ：多為開環(huán)控制，簡單，功率較小，多用于低精度、小功率的機器人；：易于控制，有較理想的機械特性，但其電刷易磨損，易形成火花； ：結(jié)構(gòu)簡單，運行可靠，可以頻繁的啟動、制動。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動主要有齒輪鏈驅(qū)動、同步帶傳動裝置驅(qū)動、諧波齒輪驅(qū)動、擺線針輪傳動減速器驅(qū)動。機身驅(qū)動力和力矩的計算主要分為三種： ：作垂直運動時，除克服摩擦力之外，還要克服機身自身運動部件的重力和其承受的手臂、手腕、手部、工件等總重力以及升降運動的全部部件的慣性力，因此其驅(qū)動力的計算如下： ； ：作回轉(zhuǎn)運動時，驅(qū)動力矩只包括兩項：回轉(zhuǎn)部件的摩擦總力矩；機身自身運動部件和其攜帶的手臂、手腕、手部、工件等總慣性力矩，因此，其驅(qū)動力矩計算方法為：中 ，其 。如果偏重力矩過大，并且導套設計不合理（導套長度不夠），立柱在導套中有卡住現(xiàn)象，這時，機身的升降驅(qū)動力必須增大，相應驅(qū)動及傳動裝置結(jié)構(gòu)就龐大。這一節(jié)主要是從腕部的作用于自由度和機器人的手腕分類這兩個方面給我們講解 了一下，并給我們舉了一個 MOTOMANSV3 機器人的手腕機構(gòu)的例子，還給我們分析了一下六自由度關(guān)節(jié)型機器人的關(guān)節(jié)布置與機構(gòu)特點。機器人的手腕分類主要有以下兩種方法：：可分為單自由度手腕、兩自由度手腕、三自由度手腕。工業(yè)機器人手部的特點有： 。 夾持原理分類：可分為機械類、磁力類、真空類。機器人可分為固定機器人和行走機器人，一般的工業(yè)機器人都是固定式的，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，行走機器人的應用也越來越多。行走機構(gòu)按其行走運動軌跡可分為固定軌跡式和無固定軌跡式。現(xiàn)在全世界已經(jīng)有 100 萬臺機器人，銷售額每年增加 20%及以上。 一、早期機器人的發(fā)展 機器人的起源要追溯到 3000 多年前。 春秋時代（公元前 770~前 467）后期，被稱為木匠祖師爺?shù)聂敯?，利用竹子和木料制造出一個木鳥，它能在空中飛行，“三日不下”，這件事在古書《墨經(jīng)》中有所記載，這可稱得上世界第一個空中機器人。 在國外，也有一些國家較早進行機器人的研制。 1662 年，日本人竹田近江，利用中標技術(shù)發(fā)明了能進行表演的自動機器玩偶；到了 18 世紀，日本人若井源大衛(wèi)門和源信，對該玩偶進行了改進，制造出了端茶玩偶，該玩偶雙手端著茶盤，當講茶杯放到茶盤上后，它就會走向客人將茶送上，客人取茶杯時，它會自動停止走動，帶客人喝完茶姜茶被放回茶盤之后，他就會轉(zhuǎn)回原來的地方，煞是可愛。喝水、吃東西和排泄，還會嘎嘎叫。 1770 年，美國科學家發(fā)明了一種報時鳥，一到整點，這種鳥的翅膀、頭和喙便開始運動，同時發(fā)出叫聲，他的主彈簧驅(qū)動齒輪轉(zhuǎn)動，是活塞壓縮空氣而發(fā)出叫聲，同時 齒輪轉(zhuǎn)動時帶動凸輪轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)動翅膀、頭運動。凱培克在他的科幻情節(jié)劇《羅薩姆的萬能機器人》中，第一次提出了“機器人”（ Robot）這個名詞，被當成了機器人一詞的起源。針對人類社會對即將問世的機器人的不安，美國著名科學幻想小說家阿西莫夫于 1950 年在他的小說《我是機器人》中，首先使用了機器人學（ Robotics）這個詞來描述與機器人有關(guān)的科學，并提出了有名的“機器人三守則”： （ 1）機器人必須不危害人類，也不允許他眼看人將受害而袖手旁觀；（ 2）機器人必須絕對服從于人類，除非這種服從有害于人類； （ 3）機器人必須保護自身不受傷害，除非為了保護人類或者是人類命令它做出犧牲。第一代是可編程機器人（如圖一）。這類機器人在工業(yè)界已有應用。在 40 年代后期，橡樹嶺和阿爾貢國家實驗室就已開始實施計劃，研制遙控式機械手，用于搬運放射性材料。 1954 年 提出了“通用重復操作機器人”的方案，并在 1961 年獲得了專利。它采用了分離式固體數(shù)控元件，并裝有存儲信息的磁鼓，能夠記憶完成 180個工作步驟。一般認為 Unimate 和Versatran 機器人是世界上最早的工業(yè)機器人。 可以說， 60 年代和 70 年代是機器人發(fā)展最快、最好的時期，這期間的各項研究發(fā)明有效地推動了機器人技術(shù)的發(fā)展和推廣。這種稱為 MH1 的裝置能“感覺”到塊狀材 料，用此信息控制機械手，把塊狀材料堆起來，無需操作員幫助。與此同時，湯姆威克和博奈也于 1962 年研制出一種裝有壓力傳感器的手爪樣機，可檢測物體，并向電機輸入反饋信號，啟動一種或兩種抓取方式。皮珀也在 1968 年研究了計算機控制的機械手的運動學問題。 1969 年，機器人出現(xiàn)了不尋常的新發(fā)展，通用電氣公司為誒過陸軍研制了一種試驗性步行車。 這時，其他國家（特別是日本）也開始認識到工業(yè)機器人的潛力。 在 60 年代后期，麥卡錫于 1968 年和他在斯坦福工人智能實驗室的同事報告了有手、眼和耳（即機械手、電視攝象機和拾音器）的計算機的開發(fā)情況。機械手系統(tǒng)是六自由度 ANLModel8 型操作機，由一臺 TXO 計算機通過接口裝置進行控制。表一機器人技術(shù)發(fā)展編年表機器人表 雖然，編程機器人是一種新穎而有效的制造工具，但到了 60 年代，利用傳感器反饋大大增強機器人柔性的趨勢就已經(jīng)很明顯了。 1960 年美國機床鑄造公司（ AMF）生產(chǎn)出圓柱坐標的VERSATRAN 型機器人，可做點位和軌跡控制，同年第一批電焊機器人用于工業(yè)生產(chǎn)。它主要用于機器 之間的物料運輸、采用液壓驅(qū)動。 wps_clip_image1709 圖三第三代機器人 1958 年，被譽為“工業(yè)機器人之父”的 創(chuàng)建了世界上第一個機器人公司 —— Unimation（ UniveralAutomation）公司，并參與設計了第一臺 Unimate 機器人（如圖四）。主機械手由使用者進行導引做一連串動作，而從機械手盡可能準確地模仿主機械手的動作，后來用機械耦合主從機械手的動作加入力的反饋，使操作員能夠感覺到從機械手及其環(huán)境之間產(chǎn)生的力。目前，這 類 機 器 人 處 于 試 驗 階 段 ， 將 向 實 用 化 方 向 發(fā) 展 。這一帶機器人從 20 世紀 60 年代后半期開始投入使用，目前他在工業(yè)界得到了廣泛應用。至今，它仍為機器人研究人員、設計制造廠家和用戶，提供了十分有意義的指導方針。 20 世紀初期，機器人已躁動于人類社會和經(jīng)濟的母胎之中， 人們含有幾分不安地期待著它的誕生。這些機器人工藝珍品，標志著人類在機器人從夢想到現(xiàn)實這一漫長道路上，前進了一大步。它們是由凸輪控制和彈簧驅(qū)動的自動機器，至今還作為國寶保存在瑞士納切特爾市藝術(shù)和歷史博物館內(nèi)。戴 在公元前 2 世紀出現(xiàn)的書籍中，描寫過一個具有類似機器人角色的機械化劇院，這些角色能夠在宮廷儀式上進行舞蹈和列隊表演。 三國時期的蜀漢（公元 221~263），丞 相諸葛亮既是一位軍事家，又是一位發(fā)明家。 直到四十多年前，“機器人”才作為專業(yè)術(shù)語加以引用，然而機器人的概念在人類的想象中卻已存在三千多年了。機器人技術(shù)是現(xiàn)代科學與技術(shù)交叉和綜合的體現(xiàn)，先進機器人的發(fā)展代表著國家綜合科技實力和水平，因此目前許多國家都已經(jīng)把機器人技術(shù)列入本國 21 世紀高科技發(fā)展計劃隨著機器人應用領(lǐng)域的不斷擴大，機器人已從傳統(tǒng)的制造業(yè)進入人類的工作和生活領(lǐng)域，另外，隨著需求范圍的擴大，機器人結(jié)構(gòu)和形態(tài)的發(fā)展呈現(xiàn)多樣化 。 這一章看起來比較簡單，涉及到的計算也不多，但真正想把它搞透徹還是需要一點時間的，我是花了整整一下午才把它理解得差不多。一方面它支承機器人的機身、臂部、腕部。 ：可分為普通手爪、智能手爪。 ，手部屬于專用的裝置，一只手爪往往只能抓握一種或幾種在形狀、尺寸、重量等方面近似的工件；一種工具只能執(zhí)行一種作業(yè)任務； 。在 這一節(jié)，書中主要是從機器人手部的特點和手部的分類這兩個方面給我們著重介紹了一下機器人的手部設計。為了使手部能處于空間任意方向，要求腕部能 實現(xiàn)對空間三個坐標軸 X、 Y、 Z 的轉(zhuǎn)動，即具有翻轉(zhuǎn)、俯仰、偏轉(zhuǎn)三個自由度，如下圖所示。因此必須根據(jù)偏重力矩的大小決定立柱導套的長度。當手臂在最大行程位置時，偏重力矩最大，因此，偏重力矩按懸伸最大行程，最大抓重時進行計算。機身設計要注意以下問題： ； ，升降運動的導套長度不宜過短，避免發(fā)生卡死現(xiàn)象，一般要有導向裝置； 構(gòu)布置要合理。其次它把驅(qū)動機構(gòu)分為了直線驅(qū)動機構(gòu)和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)，然后分別深入地給我們講解了這兩種機構(gòu)。氣壓驅(qū)動的優(yōu)點是： ，容易達到高速（ 1m/s)；，可提供壓縮空氣，不必再額外的添加動力設備，而且空氣介質(zhì)對環(huán)境無污染，使用安全； 作壓力低，因此制造要求也低一些，價格低廉； ，是系 統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)過載自動保護。技術(shù)設計主要有以下幾個過程： （自由度數(shù)目、工作