【正文】 的條件：，書中給我們講的是機(jī)器人的腕部設(shè)計(jì)。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)器人的腕部是連接手部和臂部的部件，起支承手部的作用，手腕上的自由度主要是使手部（末端操作器）達(dá)到目標(biāo)位置和處于期望的姿態(tài)。為了使手部能處于空間任意方向，要求腕部能實(shí)現(xiàn)對(duì)空間三個(gè)坐標(biāo)軸X、Y、Z的轉(zhuǎn)動(dòng)，即具有翻轉(zhuǎn)、俯仰、偏轉(zhuǎn)三個(gè)自由度，如下圖所示。一般將手腕的翻轉(zhuǎn)稱為Roll，用R表示；將手腕的俯仰稱為Pitch，用P表示；將手腕的偏轉(zhuǎn)稱為Yaw，用Y表示，圖（d）所示的手腕即可實(shí)現(xiàn)RPY運(yùn)動(dòng)。機(jī)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。：可分為直接驅(qū)動(dòng)手腕、遠(yuǎn)距離傳動(dòng)手腕。，書中主要是從機(jī)器人手部的特點(diǎn)和手部的分類這兩個(gè)方面給我們著重介紹了一下機(jī)器人的手部設(shè)計(jì)。工業(yè)機(jī)器人的手部也稱末端操作器，是裝在工業(yè)機(jī)器人手腕上直接抓握工件或執(zhí)行作業(yè)的部件。工業(yè)機(jī)器人手部的特點(diǎn)有：。手部與手腕有機(jī)械接口，也可能有電、氣、液接頭，當(dāng)作業(yè)對(duì)象不同時(shí)，可以方便地拆除和更換手部；，它可以是像人手那樣具有手指，也可以不具備手指，直接就是進(jìn)行專業(yè)作業(yè)的工具。，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(wù)；。手部的分類主要有以下幾種方法：：可分為手爪、工具。：可分為機(jī)械類、磁力類、真空類。：可分為兩指手爪、多指手爪。：可分為普通手爪、智能手爪。，書中主要給我們著重介紹了一下車輪式行走機(jī)構(gòu)和履帶式行走機(jī)構(gòu)、步行機(jī)構(gòu)，并簡(jiǎn)單介紹了一下其他行走機(jī)構(gòu)。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)用也越來越多。行走機(jī)構(gòu)是行走機(jī)器人的重要執(zhí)行部件，它由行走的驅(qū)動(dòng)裝置、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、位置檢測(cè)元件、傳感器、電纜以及管路組成。一方面它支承機(jī)器人的機(jī)身、臂部、腕部。手部、工件，另一方面還根據(jù)工作任務(wù)的要求，帶動(dòng)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)在廣闊的空間內(nèi)運(yùn)動(dòng)。行走機(jī)構(gòu)按其行走運(yùn)動(dòng)軌跡可分為固定軌跡式和無(wú)固定軌跡式。固定軌跡式行走機(jī)構(gòu)主要用于工業(yè)機(jī)器人，無(wú)固定軌跡式主要有輪式、履帶式、步行式。這一章看起來比較簡(jiǎn)單，涉及到的計(jì)算也不多，但真正想把它搞透徹還是需要一點(diǎn)時(shí)間的，我是花了整整一下午才把它理解得差不多。第五篇：淺談工業(yè)機(jī)器人蘇 州 市 職 業(yè) 大 學(xué)課程報(bào)告名 稱現(xiàn)代制造技術(shù)院系機(jī)電工程學(xué)院班級(jí)12機(jī)電3班姓名戴亮學(xué)號(hào)125307306淺談工業(yè)機(jī)器人戴 亮（蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電一體化專業(yè)機(jī)電一體化12級(jí)3班）【摘要】：本文對(duì)工業(yè)機(jī)器人的定義和所涉及到的技術(shù)進(jìn)行了概述，然后從其組成及分類、控制技術(shù)、發(fā)展歷程、現(xiàn)狀、發(fā)展前景、產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式以及主要研究?jī)?nèi)容進(jìn)行了系統(tǒng)的闡述，最后分析了其在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用?！娟P(guān)鍵詞】：發(fā)展現(xiàn)狀前景應(yīng)用序言工業(yè)機(jī)器人是生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵設(shè)備，可用于安裝、制造、檢測(cè)、物流等生產(chǎn)環(huán)節(jié)，并廣泛應(yīng)用于汽車及汽車零部件、電氣電子、化工、工程機(jī)械、軌道交通、低壓電器、電力、IC裝備、軍工、煙草、金融、醫(yī)藥、冶金及印刷出版等眾多行業(yè)，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。近年來，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用越來越廣泛，種種跡象表明工業(yè)自動(dòng)化時(shí)代已經(jīng)到來，工業(yè)機(jī)器人極有可能成為下一個(gè)迎來爆發(fā)式增長(zhǎng)的新興產(chǎn)業(yè)。另一方面，中國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)正處于前所未有的機(jī)遇期，政策紅利、工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)需求釋放等機(jī)遇疊加，但中國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化發(fā)展卻不盡如人意，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程發(fā)展緩慢。一、工業(yè)機(jī)器人的定義及技術(shù)概述工業(yè)機(jī)器人是一種可重復(fù)編程的多自由度的自動(dòng)控制操作機(jī)，是涉及機(jī)械學(xué)、控制技術(shù)、傳感技術(shù)、人工智能、計(jì)算機(jī)科學(xué)等多學(xué)科技術(shù)為一體的現(xiàn)代制造業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)備。機(jī)器人技術(shù)是綜合了計(jì)算機(jī)、控制論、機(jī)構(gòu)學(xué)、信息和傳感技術(shù)、人工智能、仿生學(xué)等多學(xué)科而形成的高新技術(shù)，是當(dāng)代研究十分活躍，應(yīng)用日益廣泛的領(lǐng)域。機(jī)器人并不是在簡(jiǎn)單意義上代替人工的勞動(dòng)，而是綜合了人的特長(zhǎng)和機(jī)器特長(zhǎng)的一種擬人的電子機(jī)械裝置，既有人對(duì)環(huán)境狀態(tài)的快速反應(yīng)和分析判斷能力，又有機(jī)器可長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)工作、精確度高、抗惡劣環(huán)境的能力，從某種意義上說它也是機(jī)器的進(jìn)化過程產(chǎn)物，它是工業(yè)以及非產(chǎn)業(yè)界的重要生產(chǎn)和服務(wù)性設(shè)備，也是先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域不可缺少的自動(dòng)化設(shè)備。機(jī)器人應(yīng)用情況，是一個(gè)國(guó)家工業(yè)自動(dòng)化水平的重要標(biāo)志。二、工業(yè)機(jī)器人的組成及分類工業(yè)機(jī)器人一般由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及位置檢測(cè)機(jī)構(gòu)組成。（1）執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)是一組具有與人手腳功能相似的機(jī)械機(jī)構(gòu)，俗稱操作機(jī)，通常由手部、腕部、臂部、機(jī)身、機(jī)座及行走機(jī)構(gòu)組成。（2）控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)是機(jī)器人的大腦，控制與支配機(jī)器人按給定的程序動(dòng)作，并記憶人們示教的指令信息，如動(dòng)作順序、運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)速度等，可再實(shí)現(xiàn)控制所儲(chǔ)存的示教信息。（3）驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是機(jī)器人執(zhí)行作業(yè)的動(dòng)力源，按照控制系統(tǒng)發(fā)出的控制指令驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成規(guī)定的作業(yè)。常用的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有機(jī)械式、液壓式、氣動(dòng)式以及電氣驅(qū)動(dòng)等不同的驅(qū)動(dòng)形式。（4）位置檢測(cè)裝置通過附設(shè)的力、位移、觸覺、視覺等不同的傳感器，檢測(cè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)位置和工作狀態(tài)，并隨時(shí)反饋給控制系統(tǒng)，以便執(zhí)行機(jī)構(gòu)以一定的精度和速度達(dá)到設(shè)定的位置。機(jī)器人的分類方法有很多，這里僅按機(jī)器人的結(jié)構(gòu)形式、驅(qū)動(dòng)方式以及系統(tǒng)功能進(jìn)行分類。（1）按結(jié)構(gòu)形式分類①直角坐標(biāo)機(jī)器人 ②圓柱坐標(biāo)機(jī)器人 ③球坐標(biāo)機(jī)器人 ④關(guān)節(jié)機(jī)器人（2）按驅(qū)動(dòng)方式分類①氣壓傳動(dòng)機(jī)器人 ②液壓傳動(dòng)機(jī)器人 ③電氣傳動(dòng)機(jī)器人（3）按系統(tǒng)功能分類①專用機(jī)器人 ②通用機(jī)器人 ③示教再現(xiàn)式機(jī)器人 ④智能機(jī)器人三、工業(yè)機(jī)器人的控制技術(shù)（1）按照控制回路的不同分，可分為開環(huán)系統(tǒng)和閉環(huán)系統(tǒng)。（2）按照控制系統(tǒng)的硬件分，可分為機(jī)械控制、液壓控制、射流控制、順序控制、計(jì)算機(jī)控制。（3）按自動(dòng)化程度分，可分為順序控制系統(tǒng)、程序控制系統(tǒng)、自適應(yīng)控制系統(tǒng)、人工智能系統(tǒng)。（4）按編程方式分，可分為物理設(shè)置編程控制系統(tǒng)、示教編程控制系統(tǒng)、離線編程控制系統(tǒng)。（5）按機(jī)器人末端運(yùn)動(dòng)控制軌跡分，可分為點(diǎn)位控制和連續(xù)輪廓控制。（1）關(guān)節(jié)伺服控制關(guān)節(jié)伺服控制是以大多數(shù)非直角坐標(biāo)機(jī)器人為控制對(duì)象，它把每一個(gè)關(guān)節(jié)作為單獨(dú)的單輸入單輸出系統(tǒng)來處理，且獨(dú)立構(gòu)成一個(gè)個(gè)伺服系統(tǒng)。這種關(guān)節(jié)伺服結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，目前大部分關(guān)節(jié)機(jī)器人都由這種關(guān)節(jié)伺服系統(tǒng)來控制。以前這種伺服系統(tǒng)通常采用模擬電路構(gòu)成，而隨著微電子和信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展，關(guān)節(jié)伺服控制系統(tǒng)已普遍采用了數(shù)字電路形式。（2）坐標(biāo)伺服控制由于關(guān)節(jié)伺服控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，被較多的機(jī)器人所采用，但在三維空間對(duì)手臂進(jìn)行控制時(shí)，很多場(chǎng)合都要求直接給定手臂末端運(yùn)動(dòng)的位置和姿態(tài)，而關(guān)節(jié)伺服控制系統(tǒng)中的各個(gè)關(guān)節(jié)是獨(dú)立進(jìn)行控制的，難以預(yù)測(cè)有各個(gè)關(guān)節(jié)實(shí)際控制結(jié)果所得到的末端位置狀態(tài)的響應(yīng)，且難以調(diào)節(jié)各個(gè)關(guān)節(jié)伺服系統(tǒng)的增益。因而，將末端位置矢量作為指令目標(biāo)值所構(gòu)成的伺服控制系統(tǒng)，稱為作業(yè)坐標(biāo)伺服系統(tǒng)。（1）模型參考自適應(yīng)控制這種方法控制器的作用是使得系統(tǒng)的輸出響應(yīng)趨近于某指定的參考模型，因而必須設(shè)計(jì)相應(yīng)的參數(shù)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。Dubowsky等人在這個(gè)參考系統(tǒng)中采用二維弱衰減模型，然后采用最陡下降法調(diào)整局部比例和微分伺服可變?cè)鲆妫箤?shí)際系統(tǒng)的輸出和參考模型的輸出之差為最小。然而該方法從本質(zhì)上忽略了實(shí)際機(jī)器人系統(tǒng)的非線性項(xiàng)和耦合項(xiàng)，是對(duì)單自由度的單輸出系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的。此外，該方法也不能保證適用于實(shí)際系統(tǒng)時(shí)調(diào)整律的穩(wěn)定性。（2）自校正適應(yīng)控制自校正適應(yīng)控制由表現(xiàn)機(jī)器人動(dòng)力學(xué)離散時(shí)間模型各參數(shù)的估計(jì)機(jī)構(gòu)與用其結(jié)果來決定控制器增益或控制輸入的部分組成，采用輸入輸出數(shù)與機(jī)器人自由度相同的模型，把自校正適應(yīng)控制法用于機(jī)器人。四、工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展（1）工業(yè)機(jī)器人的誕生日本是當(dāng)今的工業(yè)機(jī)器人王國(guó)，既是工業(yè)機(jī)器人的最大制造國(guó)也是最大消費(fèi)國(guó)，但實(shí)際上工業(yè)機(jī)器人的誕生地是美國(guó)。機(jī)器人的啟蒙思想其實(shí)很早就出現(xiàn)了，1920年捷克作家卡雷爾恰佩克發(fā)表了劇本《羅薩姆的萬(wàn)能機(jī)器人》，劇中敘述了一個(gè)叫做羅薩姆的公司將機(jī)器人作為替代人類勞動(dòng)的工業(yè)品推向市場(chǎng)的故事，引起了世人的廣泛關(guān)注。于是在1959年美國(guó)的一家汽車公司，工業(yè)機(jī)器人應(yīng)運(yùn)而生。美國(guó)人英格伯格和德奧爾制造出了世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人，他們發(fā)現(xiàn)可以讓機(jī)器人去代替工人一些簡(jiǎn)單重復(fù)的勞動(dòng)，而且不需要報(bào)酬和休息，任勞任怨。接著他們兩人合辦了世界上第一家機(jī)器人制造工廠，生產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人。（2）工業(yè)機(jī)器人在日本發(fā)展與此同時(shí)，十九世紀(jì)七十年代的日本正面臨著嚴(yán)重的勞動(dòng)力短缺，這個(gè)問題已成為制約其經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)主要問題。毫無(wú)疑問，在美國(guó)誕生并已投入生產(chǎn)的工業(yè)機(jī)器人給日本帶來了福音。1967年日本川崎重工業(yè)公司首先從美國(guó)引進(jìn)機(jī)器人及技術(shù)，建立生產(chǎn)廠房，并于1968年試制出第一臺(tái)日本產(chǎn)機(jī)器人。經(jīng)過短暫的搖籃階段，日本的工業(yè)機(jī)器人很快進(jìn)入實(shí)用階段，并由汽車業(yè)逐步擴(kuò)大到其它制造業(yè)以及非制造業(yè)。1980年被稱為日本的“機(jī)器人普及元年”，日本開始在各個(gè)領(lǐng)域推廣使用機(jī)器人，這大大緩解了市場(chǎng)勞動(dòng)力嚴(yán)重短缺的社會(huì)矛盾。再加上日本政府采取的多方面鼓勵(lì)政策，這些機(jī)器人收到了廣大企業(yè)的歡迎。19801990年日本的工業(yè)機(jī)器人處于鼎盛時(shí)期，后來國(guó)際市場(chǎng)曾一度轉(zhuǎn)向歐洲和北美，但日本經(jīng)過短暫的低迷期又恢復(fù)其昔日的輝煌。1993年末，全世界安裝的工業(yè)機(jī)器人有61萬(wàn)臺(tái)，其中日本占60%，美國(guó)占8%，歐洲占17%，俄羅斯和東歐占12%。是什么使得日本的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)有如此快速的發(fā)展，現(xiàn)理出幾點(diǎn)原因：① 根本原因是日本的基本國(guó)情，人口少，勞動(dòng)力嚴(yán)重短缺。%左右，%。為了滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)3%的增長(zhǎng)要求，必須提高生產(chǎn)效率。② 1973年十月爆發(fā)的第一次石油危機(jī)提高了勞動(dòng)力成本，日本政府不得不鼓勵(lì)私營(yíng)企業(yè)向自動(dòng)化領(lǐng)域投資，提高生產(chǎn)效率，以抑制由石油危機(jī)帶來的成本型通貨膨脹。③ 工業(yè)機(jī)器人可以代替勞動(dòng)者從事可能危害身體健康的勞動(dòng)，避免了大量 的工傷事故和職業(yè)病，受到了人們的歡迎。④ 日本自80年代起就采用推動(dòng)工業(yè)機(jī)器人的普及和促進(jìn)研究與發(fā)展的政策。（3）工業(yè)機(jī)器人在世界其他主要國(guó)家的發(fā)展美國(guó)是工業(yè)機(jī)器人的誕生地，基礎(chǔ)雄厚，技術(shù)先進(jìn)?，F(xiàn)今美國(guó)有著一批具有國(guó)際影響力的工業(yè)機(jī)器人供應(yīng)商，像Adept Technologe、American Robot、Emersom Industrial Automation 等。德國(guó)工業(yè)機(jī)器人的數(shù)量占世界第三，僅次于日本和美國(guó)，其智能機(jī)器人的研究和應(yīng)用在世界上處于領(lǐng)先地位。目前在普及第一代工業(yè)機(jī)器人的基礎(chǔ)上，第二代工業(yè)機(jī)器人經(jīng)推廣應(yīng)用成為主流安裝機(jī)型，而第三代智能機(jī)器人已占有一定比重并成為發(fā)展的方向。世界上的機(jī)器人供