【正文】 80年代以來，國際機械手的發(fā)展速度平均保持在25%～30%的年增長率（其中1981981991994年略低，無增長）。通用機械手的應(yīng)用和發(fā)展又促進了智能機器人的研制。五、主要參考文獻[1] ，（2）[2] 馬香峰,（1）.北京:冶金工業(yè)出版社,1996,110[3] 趙臣,（2）[4] 夏鯤,徐濤,(8)[5] ,(3)[6] 司震鵬,曹西京,27(4)[7] 陳雪華,（2）[8] ,（12）[9] 侯奎孝,（2）[10] 張君,朱海濤,（1）[11] ,（5）[12] ,（1）[13] ,33（2）[14] Koji Yoshida,Khalil of the positive definiteness of the inertial matrix of manipulators using base inertial ,(5):498510.[15] and modeling,simulation and control of a manipulator with flexible link and andAutonomous Systems,2002,(41):257270.[16] Garcia,E,J Estremera,and Comparative StudyofStabilityMargin for ,Vol 20.[17] , Acquisition of Seam Coordinates for Arc Welding Robot Based on Visual Servoing[J].Journal of Intelligent and Robotic Systems,2006,47(3).[18] , Motion Planning for Mobile Robots Using Potential Field Method[J].Autonomous Robots,2002,13(3).六、指導(dǎo)教師意見同意指導(dǎo)教師簽字：2010年03月22日七、系級教學單位審核意見：審查結(jié)果： □ 通過□ 完善后通過□ 未通過負責人簽字：2010年03月22日第三篇：工業(yè)機器人調(diào)研報告調(diào)研報告一、本課題的來源及意義本課題研究的是直角坐標電力控制機械手升降、伸縮部分的設(shè)計。然后按照給定的設(shè)計參數(shù)對研究方案進行機械結(jié)構(gòu)設(shè)計，確定各零部件的尺寸形狀，進行相關(guān)的設(shè)計計算，用CAXA制作直線軸工業(yè)機器人的裝配圖和部分零件圖。（2）該類型機器人工作時的位置精度和運動精度還達不到一些工作領(lǐng)域的要求。通過調(diào)整直線軸的長度和高度，該類型工業(yè)機器人的作業(yè)范圍可以適用于各種不同的應(yīng)用。建立了單手指的運動學模型并對抓持狀態(tài)下各手指的運動姿態(tài)進行了仿真分析,在此基礎(chǔ)上完成了分層模塊化控制系統(tǒng)的設(shè)計[8]。趙臣等對我國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做了詳細的介紹，并對工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展模式進行探討，歸納出三種發(fā)展模式，即日本模式、歐洲模式和美國模式。在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛采用工業(yè)機器人,不僅可提高產(chǎn)品的質(zhì)量與數(shù)量,而且對保障人身安全、改善勞動環(huán)境、減輕勞動強度、提高勞動生產(chǎn)率、節(jié)約材料消耗以及降低生產(chǎn)成本有著十分重要的意義。2)腰部回轉(zhuǎn)部件： 腰部回轉(zhuǎn)部件包括腰部支架、回轉(zhuǎn)軸、支架、諧波減速器和步進電機、制動器等。機器人采用電動機驅(qū)動。機器人技術(shù)是具有前瞻性、戰(zhàn)略性的高技術(shù)領(lǐng)域。一些相關(guān)科研機構(gòu)和企業(yè)已掌握了工業(yè)機器人操作機的優(yōu)化設(shè)計制造技術(shù)；工業(yè)機器人控制、驅(qū)動系統(tǒng)的硬件設(shè)計技術(shù)；機器人軟件的設(shè)計和編程技術(shù)；運動學和軌跡規(guī)劃技術(shù)；弧焊、點焊及大型機器人自動生產(chǎn)線與周邊配套設(shè)備的開發(fā)和制備技術(shù)等。因此，研究和設(shè)計各種用途的機器人特別是工業(yè)機器人、推廣機器人的應(yīng)用是有現(xiàn)實意義的。此后，各工業(yè)發(fā)達國家都很重視研制和應(yīng)用工業(yè)機器人。從市場占有率來說，更無法相提并論。廣泛使用機器人是實現(xiàn)工業(yè)自動化，提高社會生產(chǎn)效率的一種十分重要的途徑。電動機可以選擇步進電機或直流伺服電機。(3)大臂部件：包括大臂和傳動部件。歸納起來，工業(yè)機器人分為以下三代[2]：第一代：按示教/再現(xiàn)方式進行工作而沒有感知功能（如力感覺、視覺、聽覺等）的工業(yè)機器人。王楠介紹了機器人領(lǐng)域的相關(guān)情況,包括國內(nèi)外研究設(shè)計情況、工業(yè)機器人研究趨向、工業(yè)機械手的設(shè)計技術(shù)、機器人應(yīng)用技術(shù)、我國工業(yè)機器人的發(fā)展前景、機器人網(wǎng)絡(luò)化等相關(guān)問題[5]。而現(xiàn)在的關(guān)節(jié)型工業(yè)機器人，盡管在手臂工作空間的問題上有了很大的改進，但是由于其安裝方式和工作環(huán)境都有一定的限制，依然有待改進[9]。二、研究的基本內(nèi)容，擬解決的主要問題我研究的基本內(nèi)容是直線軸工業(yè)機器人，對其機械結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，并進行必要的計算以及完成直線軸工業(yè)機器人的三維造型設(shè)計和運動仿真，并完成設(shè)計圖紙和部分零件圖。這就要求對其結(jié)構(gòu)剛性和抗震性等方面進一步改進。四、研究工作進度第一階段（第一周~第四周），查閱相關(guān)資料和閱讀參考文獻，了解國內(nèi)外直線軸工業(yè)機器人的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，明確研究方案的意義及其可行性，并且確定大體的機械結(jié)構(gòu)，完成文獻綜述和開題報告，準備節(jié)點考核。通常機械手由多自由度機械臂和末端夾持器組成。幾十年來，這項技術(shù)的研究和發(fā)展一直比較活躍，設(shè)計在不斷修改，品種在不斷增加，應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴大。為此，“柔性生產(chǎn)”的概念及其試驗性的設(shè)計就誕生了。研究手段：首先是前期準備，收集相關(guān)資料，查閱中外文獻，請教老師和同學；同時學習使用AutoCAD軟件。通過調(diào)研，我知道直角坐標型機器人能夠在空間中的任意兩點距離中移動，所以能夠抓取離地面較高，或者中間有障礙的工件，其位置精度高，位置誤差與臂長成正比等。第六周：確定具體的細節(jié)結(jié)構(gòu)，著手畫裝配圖。第十四周：進行畢業(yè)設(shè)計答辯。50年代以后，美國橡樹嶺國家實驗室開始研究能搬運核原料的遙控操縱機械手，這是一種主從型控制系統(tǒng)，主機械手的運動。這種機器人還可以接受示教而完成各種簡單的重復(fù)動作，示教過程中，機械手可依次通過工作任務(wù)的各個位置，這些位置序列全部記錄在存儲器內(nèi)，任務(wù)的執(zhí)行過程中，機器人的各個關(guān)節(jié)在伺服驅(qū)動下依次再現(xiàn)上述位置，故這種機器人的主要技術(shù)功能被稱為“可編程”和“示教再現(xiàn)”。大多數(shù)工業(yè)機器人有3～6個運動自由度，其中腕部通常有1～3個運動自由度；驅(qū)動系統(tǒng)包括動力裝置和傳動機構(gòu)，用以使執(zhí)行機構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的動作；控制系統(tǒng)是按照輸入的程序?qū)︱?qū)動系統(tǒng)和執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出指令信號，并進行控制。在示教過程的同時，工作程序的信息即自動存入程序存儲器中在機器人自動工作時，控制系統(tǒng)從程序存儲器中檢出相應(yīng)信息，將指令信號傳給驅(qū)動機構(gòu)，使執(zhí)行機構(gòu)再現(xiàn)示教的各種動作。2008年9月，機器人研究所研制完成國內(nèi)首臺165公斤級點焊機器人，并成功應(yīng)用于奇瑞汽車焊接車間。(3)精確焊縫軌跡跟蹤技術(shù)：結(jié)合激光傳感器和視覺傳感器離線工作方式的優(yōu)點，采用激光傳感器實現(xiàn)焊接過程中的焊縫跟蹤，提升焊接機器人對復(fù)雜工件進行焊接的柔性和適應(yīng)性，結(jié)合視覺傳感器離線觀察獲得焊縫跟蹤的殘余偏差，基于偏差統(tǒng)計獲得補償數(shù)據(jù)并進行機器人運動軌跡的修正，在各種工況下都能獲得最佳的焊接質(zhì)量。(5)網(wǎng)絡(luò)通訊和離線編程技術(shù)：具有串口、CAN等網(wǎng)絡(luò)通訊功能，實現(xiàn)對機器人生產(chǎn)線的監(jiān)控和管理；并實現(xiàn)上位機對機器人的離線編程控制。(4)動態(tài)軌跡修正技術(shù)：通過傳感器信息和機器人運動信息的融合，檢測出晶圓與手指之間基準位置之間的偏移，通過動態(tài)修正運動軌跡，保證機器人準確地將晶圓從真空腔室中的一個工位傳送到另一個工位。(3)控制器的小型化技術(shù)：根據(jù)潔凈室建造和運營成本高，通過控制器小型化技術(shù)減小潔凈機器人的占用空間。全球諸多國家近半個世紀的工業(yè)機器人的使用實踐表明，工業(yè)機器人的普及是實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，提高社會生產(chǎn)效率，推動企業(yè)和社會生產(chǎn)力發(fā)展的有效手段。這類機器人具有感知、適應(yīng)及思維和人機通信機能。目前我國已生產(chǎn)出部分機器人關(guān)鍵元器件，開發(fā)出弧焊、點焊、碼垛、裝配、搬運、注塑、沖壓、噴漆等工業(yè)機器人。但是正如前所述，廣泛使用機器人是實現(xiàn)工業(yè)自動化，提高社會生產(chǎn)效率的一種十分重要的途徑。，書中主要給我們講了一下工業(yè)機器人的總體設(shè)計思路。缺點是：~，要想獲得較大的壓力，結(jié)構(gòu)就要增大；，工作平穩(wěn)性差，速度控制困難，要實現(xiàn)準確的位置控制更困難；；。通常工業(yè)機器人的機身具有具有回轉(zhuǎn)、升降、回轉(zhuǎn)與升降、回轉(zhuǎn)與俯仰、回轉(zhuǎn)與升降及俯仰等5種運動方式，采用哪一種方式由工業(yè)機器人的總體設(shè)計來確定。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MOTOMAN SV3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。工業(yè)機器人手部的特點有：。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(yīng)用也