【正文】 80年代以來，國際機(jī)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(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。五、主要參考文獻(xiàn)[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(xué)單位審核意見：審查結(jié)果： □ 通過□ 完善后通過□ 未通過負(fù)責(zé)人簽字：2010年03月22日第三篇：工業(yè)機(jī)器人調(diào)研報(bào)告調(diào)研報(bào)告一、本課題的來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)。然后按照給定的設(shè)計(jì)參數(shù)對研究方案進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確定各零部件的尺寸形狀，進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)計(jì)算，用CAXA制作直線軸工業(yè)機(jī)器人的裝配圖和部分零件圖。（2）該類型機(jī)器人工作時(shí)的位置精度和運(yùn)動(dòng)精度還達(dá)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(jī)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(yùn)動(dòng)學(xué)模型并對抓持狀態(tài)下各手指的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)進(jìn)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(jì)[8]。趙臣等對我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做了詳細(xì)的介紹，并對工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展模式進(jìn)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(jī)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(dòng)環(huán)境、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提高勞動(dòng)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(jìn)電機(jī)、制動(dòng)器等。機(jī)器人采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。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。一些相關(guān)科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)已掌握了工業(yè)機(jī)器人操作機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)制造技術(shù)；工業(yè)機(jī)器人控制、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)技術(shù)；機(jī)器人軟件的設(shè)計(jì)和編程技術(shù)；運(yùn)動(dòng)學(xué)和軌跡規(guī)劃技術(shù)；弧焊、點(diǎn)焊及大型機(jī)器人自動(dòng)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(jì)各種用途的機(jī)器人特別是工業(yè)機(jī)器人、推廣機(jī)器人的應(yīng)用是有現(xiàn)實(shí)意義的。此后，各工業(yè)發(fā)達(dá)國家都很重視研制和應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人。從市場占有率來說，更無法相提并論。廣泛使用機(jī)器人是實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化，提高社會生產(chǎn)效率的一種十分重要的途徑。電動(dòng)機(jī)可以選擇步進(jìn)電機(jī)或直流伺服電機(jī)。(3)大臂部件：包括大臂和傳動(dòng)部件。歸納起來，工業(yè)機(jī)器人分為以下三代[2]：第一代：按示教/再現(xiàn)方式進(jìn)行工作而沒有感知功能（如力感覺、視覺、聽覺等）的工業(yè)機(jī)器人。王楠介紹了機(jī)器人領(lǐng)域的相關(guān)情況,包括國內(nèi)外研究設(shè)計(jì)情況、工業(yè)機(jī)器人研究趨向、工業(yè)機(jī)械手的設(shè)計(jì)技術(shù)、機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)、我國工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展前景、機(jī)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(jī)器人，盡管在手臂工作空間的問題上有了很大的改進(jìn)，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(jìn)[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(jī)器人，對其機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并進(jìn)行必要的計(jì)算以及完成直線軸工業(yè)機(jī)器人的三維造型設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)仿真，并完成設(shè)計(jì)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(jìn)一步改進(jìn)。四、研究工作進(jìn)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(xiàn)，了解國內(nèi)外直線軸工業(yè)機(jī)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(jī)械結(jié)構(gòu)，完成文獻(xiàn)綜述和開題報(bào)告，準(zhǔn)備節(jié)點(diǎn)考核。通常機(jī)械手由多自由度機(jī)械臂和末端夾持器組成。幾十年來，這項(xiàng)技術(shù)的研究和發(fā)展一直比較活躍，設(shè)計(jì)在不斷修改，品種在不斷增加，應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)大。為此，“柔性生產(chǎn)”的概念及其試驗(yàn)性的設(shè)計(jì)就誕生了。研究手段：首先是前期準(zhǔn)備，收集相關(guān)資料，查閱中外文獻(xiàn)，請教老師和同學(xué)；同時(shí)學(xué)習(xí)使用AutoCAD軟件。通過調(diào)研，我知道直角坐標(biāo)型機(jī)器人能夠在空間中的任意兩點(diǎn)距離中移動(dòng)，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(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)，著手畫裝配圖。第十四周：進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。50年代以后，美國橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室開始研究能搬運(yùn)核原料的遙控操縱機(jī)械手，這是一種主從型控制系統(tǒng)，主機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)。這種機(jī)器人還可以接受示教而完成各種簡單的重復(fù)動(dòng)作，示教過程中，機(jī)械手可依次通過工作任務(wù)的各個(gè)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(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)功能被稱為“可編程”和“示教再現(xiàn)”。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，并進(jìn)行控制。在示教過程的同時(shí)，工作程序的信息即自動(dòng)存入程序存儲器中在機(jī)器人自動(dòng)工作時(shí)，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(dòng)機(jī)構(gòu)，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)再現(xiàn)示教的各種動(dòng)作。2008年9月，機(jī)器人研究所研制完成國內(nèi)首臺165公斤級點(diǎn)焊機(jī)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(diǎn)，采用激光傳感器實(shí)現(xiàn)焊接過程中的焊縫跟蹤，提升焊接機(jī)器人對復(fù)雜工件進(jìn)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(jì)獲得補(bǔ)償數(shù)據(jù)并進(jìn)行機(jī)器人運(yùn)動(dòng)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(shí)現(xiàn)對機(jī)器人生產(chǎn)線的監(jiān)控和管理；并實(shí)現(xiàn)上位機(jī)對機(jī)器人的離線編程控制。(4)動(dòng)態(tài)軌跡修正技術(shù)：通過傳感器信息和機(jī)器人運(yùn)動(dòng)信息的融合，檢測出晶圓與手指之間基準(zhǔn)位置之間的偏移，通過動(dòng)態(tài)修正運(yùn)動(dòng)軌跡，保證機(jī)器人準(zhǔn)確地將晶圓從真空腔室中的一個(gè)工位傳送到另一個(gè)工位。(3)控制器的小型化技術(shù)：根據(jù)潔凈室建造和運(yùn)營成本高，通過控制器小型化技術(shù)減小潔凈機(jī)器人的占用空間。全球諸多國家近半個(gè)世紀(jì)的工業(yè)機(jī)器人的使用實(shí)踐表明，工業(yè)機(jī)器人的普及是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，提高社會生產(chǎn)效率，推動(dòng)企業(yè)和社會生產(chǎn)力發(fā)展的有效手段。這類機(jī)器人具有感知、適應(yīng)及思維和人機(jī)通信機(jī)能。目前我國已生產(chǎn)出部分機(jī)器人關(guān)鍵元器件，開發(fā)出弧焊、點(diǎn)焊、碼垛、裝配、搬運(yùn)、注塑、沖壓、噴漆等工業(yè)機(jī)器人。但是正如前所述，廣泛使用機(jī)器人是實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)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(jī)器人的總體設(shè)計(jì)思路。缺點(diǎn)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(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的位置控制更困難；；。通常工業(yè)機(jī)器人的機(jī)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(yùn)動(dòng)方式，采用哪一種方式由工業(yè)機(jī)器人的總體設(shè)計(jì)來確定。這一節(jié)主要是從腕部的作用于自由度和機(jī)器人的手腕分類這兩個(gè)方面給我們講解了一下，并給我們舉了一個(gè)MOTOMAN SV3機(jī)器人的手腕機(jī)構(gòu)的例子，還給我們分析了一下六自由度關(guān)節(jié)型機(jī)器人的關(guān)節(jié)布置與機(jī)構(gòu)特點(diǎn)。工業(yè)機(jī)器人手部的特點(diǎn)有：。機(jī)器人可分為固定機(jī)器人和行走機(jī)器人，一般的工業(yè)機(jī)器人都是固定式的，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，行走機(jī)器人的應(yīng)用也