工业机器人技术毕业论文范文

  工业机器人技术毕业论文范文 现如今，跟着社会经济发展，机器人开始被大范围的应用于各行各业 中，替工人进行一些复杂、繁重的体力劳动，能减轻人们的工作负担。 下面是由店铺整理的工业机器人技术论文范文，希望能对大家有所帮 助！ 工业机器人技术论文范文篇《浅谈工业机器人在工业生产里的成 用》 工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人。 工业机器人是自动执行工作的机器装置，是靠自身动力和控制能力来 实现各种功能的一种机器。它可接受人类指挥，也可根据预先编 排的程序运行，现代的工业机器人还能够准确的通过人工智能技术制定的原 则纲领行动。就工业机器人在工业生产里的应用进行探讨。 关键词：工业机器人应用工业 1引言 工业机器人最早应用于汽车制造工业，常用于焊接，喷漆，上、 下料和搬运。工业机器人延伸和扩大了人的手、足和大脑功能，它可 代替人从事危险、有害、有毒、低温和高热等恶劣环境中的工作;代替 人完成繁重、单调的重复劳动，提高劳动生产率，保证产品质量。工 业机器人与数控加工中心、自动搬运小车以及自动检验测试系统可组成柔 性制造系统和计算机集成制造系统，实现生产自动化。 2工业机器人的主要运用 (1)恶劣工作环境及危险工作军事领域及核工业领域有些作业是有 害于人体健康并危及到生命，或不安全因素很大而不宜由人去做的作业， 用工业机器人去做最合适。例如核工厂设备的检验和维修机器人，核 工业上沸腾水式反应堆燃料自动交换机。 ⑵特殊作业场合和极限作业火山探险、深海探密和空间探索等领 域对于人类来说是力所不能及的，只有机器人才能进行作业。如航天 飞机上用来回收卫星的操作臂;用于海底采矿和打捞的遥控海洋作业机 器人。 (3)自动化生产领域早期的工业机器人在生产上大多数都用在机床上、 下料，点焊和喷漆。用得最多的制造工业包括电机制造、汽车制造、 塑料成形、通用机械制造和金属加工等工业。随着柔性自动化的出现， 机器人在自动化生产领域扮演了更重要的角色。下面主要是针对工业机 器人在自动化生产领域的应用进行简单介绍。 2.1焊接机器人 点焊机器人工业机器人首先应用于汽车的点焊作业，点焊机器人 大范围的应用于焊接车体薄板件。装焊一台汽车车体一般大约需要完成 3000?4000个焊点，其中60%是由点焊机器人来完成的。在有些大 批量汽车生产线上，服役的点焊机器人数量甚至高达150多台。 点焊机器人主要性能要求：安装面积小，工件空间大;快速完成小 节距的多点定位;定位精度高(土 0 .25 mm ),以确保焊接质量;持重大 (490?980N )，以便携带内装变压器的焊钳;示教简单，节省工时。 2.2弧焊机器人 弧焊机器人应用于焊接金属连续结合的焊缝工艺，绝大多数可以 完成自动送丝、熔化电极和气体保护下进行焊接工作。弧焊机器人应 用范围很广，除汽车行业外，在通用机械、金属结构等许多行业中都 有应用。弧焊机器人应是包括各种焊接附属装置在内的焊接系统，而 不只是一台以规划的速度和姿态携带焊枪移动的单机。如图1所示为 弧焊机器人的基本组成。适合机器人应用的弥焊方法主要有惰性握体 保护焊、混合所体保护焊、埋弥焊和等离子弥焊接。 1-机器人控制柜2-焊接电源3-气瓶4-气体流量计5-气路6-焊丝 轮7-柔性导管8-弥焊机器人9-送丝机器人10-焊枪11-工件电缆12- 焊接电缆13-控制电缆 图1弥焊机器人系统的基本组成 弥焊机器人的主要性能要求：在弥焊作业中，要求焊枪跟踪工件 的焊道运动，并不断填充金属形成焊道。因此，运动过程中速度的稳 定性和轨迹是两项重要指标，一般情况下，焊接速度约取 5?50 mm/s，轨迹精度约为.2 -0.5 ) mm;由于焊枪的姿态对焊缝质量也有 —定影响，因此希望在跟踪焊道的同时，焊枪姿态的可调范围尽量大。 此外，还有一些其他性能要求，这些要求包括：设定焊接条件（电流、 电压、速度等）、抖动功能、坡口填充功能、焊接异常检测功能（断弥、 工件熔化）及焊接传感器（起始焊点检测，焊道跟踪）的接口功能。 2.3喷漆机器人 喷漆机器人广泛应用于汽车车体、家电产品和各种塑料制品的喷 漆作业。喷漆机器人在使用环境和动作要求上有如下特点： （1）工作环境空气中含有易爆的喷漆剂蒸气 ⑵沿轨迹高速运动，途经各点均为作业点 （3）多数被喷漆部件都搭载在传送带上，边移动边喷漆。如图2所 示为关节式喷漆机器人。 2.4搬运机器人 随着计算机集成制造技术、物流技术、自动仓储技术的发展，搬 运机器人在现代制造业中的应用也越来越广泛。机器人可用于零件的 加工过程中，物料、工辅量具的装卸和储运，可用来将零件从一个输 送装置送到另一个输送装置，或从一台机床上将加工完的零件取下再 安装到另一台机床上去。 2.5装配机器人 装配在现代工业生产中占有十分重要的地位。有关资料统计表明， 装配劳动量占产品生产劳动量的50%?60%，在有些场合，这一比例 甚至更高。例如，在电子器件厂的芯片装配、电路板的生产中，装配 劳动量占产品生产劳动量的70 %?80%。因此，用机器人来实现自动 化装配作业是十分重要的。 2.6机器人柔性装配系统 机器人正式进入装配作业领域是在〃机器人普及元年”的1980年 前后，引人装配作业的机器人在早期主要用来代替装配线上手工作业 的工序，随后很快出现了以机器人为主体的装配线。装配机器人的应 用极大地推动了装配生产自动化的进展。装配机器人建立的柔性自动 装配系统能自动装配中小型、中等复杂程度的产品，如电机、水泵齿 轮箱等，特别适应于中小批量生产的装配，可实现自动装卸、传送、 检测、装配、监控、判断、决策等机能。 机器人柔性装配系统通常以机器人为中心，并有诸多周边设备， 如零件供给装置、工件输送装置、夹具、涂抹器等与之配合，此外还 常备有可换手等。但是如果零件的种类过多，整个系统将过于庞大， 效率降低，这是不可取的。在机器人柔性装配系统中，机器人的数量 可根据产量选定，而零件供给装置等周边设备则视零件和作业的种类 而定。因此，和装配线比较，产量越少，机器人柔性装配系统的投资 越大。 3结束语 工业机器人是以机械、电子、电子计算机和自动控制等学科领域 的技术为基础，融合而成的一种系统技术;也可说是一门知识、技术密 集的，多学科交叉的综合化的高新技术。随着这些相关学科技术的进 步和发展，工业机器人技术也一定会到迅速发展和提高。 工业机器人技术论文范文篇二：《探讨工业机器人的发展趋势》 摘要随着社会经济发展，机器人开始被广泛应用于各行各业中, 替工人进行一些复杂、繁重的体力劳动。目前，机器人是一种制造业 与自动化设备中的典型代表，这将会是人造机器的〃终极〃版。它的 应用已经涉及信息化、自动化、智能化、传感器与知识化等多个学科 和领域，这是目前，是我国乃至世界高新技术成果的最佳集成，因此, 它的发展是与许多学科的发展有着密切的联系。以现在的发展趋势来 看，工业机器人的应用场景范围越来越广泛，同时在技术操作中，他也变 得越来越标准化、规范化，提高工业机器人的安全性。另一方面，工 业机器人发展越来越微型化、智能化，在人类生活中应用越来越广泛。 关键词工业机器人智能化应用领域安全性 随着社会复杂的需求，工业机器人在应用领域中越来越广泛。一 方面，工业机器人被大范围的应用于工业生产中，代替工人危险、复杂、 单调的长时间的作业，例如在机械加工、压力铸造、塑料制品成形及 金属制品业等各种工序上，同时还应用于原子能工业等高危险的部门， 这已经在发达国家中应用比较广泛。另一方面，工业机器人在其他的 领域应用也比较多，随着科学技术的飞速发展，提高了工业机器人的 使用性能和安全性能，其应用的范围越来越广泛，应用的范围已经突 破了工业，尤其在医疗业中应用比较好。 ―、工业机器人的发展历程 第一代机器人，一般指工业上大量使用的可编程机器人及遥控操 作机。可编程机器人可根据操作人员所编程序完成一些简单重复性作 业。遥控操作机制每一步动作都要靠操作人员发出。：L982年，美国通 用汽车公司在装配线上为机器人装备了视觉系统，从而宣告了第二代 机器人一感知机器人的问世。这代机器人，带有外部传感器，可进行离 线编程。能在传感系统支持下，具有不同程度感知环境并自行修正程 序的功能。第三代机器人为自治机器人，正在各国硏制和发展。它不 但具有感知功能，还具有一定决策和规划能力。能根据人的命令或按 照所处环境自行做出决策规划动作即按任务编程。 我国机器人硏究工作起步较晚，从〃七五〃开始国家投入资金， 对工业机器及其零部件进行攻关，完成了示教再现式工业机器人成套 技术的开发和硏制。1986年国家高技术硏究发展计划开始实施，智能 机器人主题跟踪世界机器人技术的前沿，经过几年的硏究，取得了一 大批科硏成果，成功地硏制出了一批特种机器人。 我国工业机器人起步于70年代初期，经过30多年的发展，大致 经历了 3个阶段：70年代的萌芽期，80年代的开发期和90年代的适 用化期。 上世纪70年代是世界科技发展的一个里程碑：人类登上了月球， 实现了金星、火星的软着陆。我国也发射了人造卫星。世界上工业机 器人应用掀起一个高潮，尤其在日本发展更为迅猛，它补充了日益短 缺的劳动力。在这种背景下，我国于1972年开始硏制自己的工业机器 人。 进入80年代后，在高技术浪潮的冲击下，随着改革开放的不断深 入，我国机器人技术的开发与硏究得到了政府的重视与支持。〃七五〃 期间，国家投入资金，对工业机器人及其零部件进行攻关，完成了示 教再现式工业机器人成套技术的开发，硏制出了喷涂、点焊、弥焊和 搬运机器人。1986年国家高技术硏究发展计划（863计划）开始实施， 智能机器人主题跟踪世界机器人技术的前沿，经过几年的硏究，取得 了一大批科硏成果，成功地硏制出了一批特种机器人。 从90年代初期起，中国的国民经济进入实现两个根本转变时期， 掀起了新一轮的经济体制改革和技术进步热潮，我国的工业机器人又 在实践中迈进一大步，先后硏制出了点焊、弥焊、装配、喷漆、切割、 搬运、包装码垛等各种用途的工业机器人，并实施了一批机器人应用 工程，形成了一批机器人产业化基地，为我国机器人产业的腾飞奠定 了基础。 我国工业机器人经过〃七五”攻关计划、〃九五”攻关计划和 863计划的支持已经取得了较大进展，工业机器人市场也已经成熟， 应用上已经遍及各行各业。 我国未来工业机器人技术发展的重点有：第一，危险、恶劣环境 作业机器人：主要有防暴、高压带电清扫、星球检测、油汽管道等机 器人;第二，医用机器人：主要有脑外科手术辅助机器人，遥控操作辅 助正骨等;第三，仿生机器人：主要有移动机器人，网络遥控操作机器 人等。其发展趋势是智能化、低成本、高可靠性和易于集成。 二、工业机器人的发展趋势 机器人是先进制造技术和自动化装备的典型代表，是人造机器的 〃终极”形式。它涉及到机械、电子、自动控制、计算机、人工智能、 传感器、通讯与网络等多个学科和领域，是多种高新技术发展成果的 综合集成，因此它的发展与众多学科发展密切相关。当今工业机器人 的发展趋势主要有：一是工业机器人性能不断提高（高速度、高精度、 高可靠性、便于操作和维修），而单机价格不断下降。二是机械结构向 模块化可重构化发展。例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系 统三位一体化;有关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人。三是工 业机器人控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展，便于标准化, 网络化;器件集成度提高，控制柜日渐小巧，采用模块化结构，大大提 高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。四是机器人中的传感器作 用日益重要，除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外，视觉、 力觉、声觉、触觉等多传感器的融合技术在产品化系统中已有成熟应 用。五是机器人化机械开始兴起。从94年美国开发出〃虚拟轴机床〃 以来这种新型装置已成为国际硏究的热点之一，纷纷探索开拓其实际 应用的领域。 总体趋势是，从狭义的机器人概念向广义的机器人技术概念转移， 从工业机器人产业向解决方案业务的机器人技术产业发展。机器人技 术的内涵已变为灵活应用机器人技术的、具有实际动作功能的智能化 系统。机器人结构越来越灵巧，控制系统愈来愈小，其智能也慢慢变得 高，并正朝着一体化方向发展。 三、我国工业机器人发展面临的挑战与前景 我国工业底子薄，工业机器人发展一直处于一个初步发展阶段， 虽然我国从上个世纪70年代开始硏发工业机器人，但是技术力量不足 与西方国家的技术封锁，对此，在发展过程中，存在着比较多的问题。 细分起来，有如下几点： 首先，我国基础零部件制造能力差。虽然我国在相关零部件方面 有了一定的基础，但是无论从质量、产品系列全面，还是批量化供给 方面都与国夕卜存在较大的差距。特别是在高性能交流伺服电机和精密 减速器方面的差距尤其明显，因此造成关键零部件的进口，影响了我 国机器人的价格竞争力。 第二，我国的机器人还没有形成自己的品牌。虽然已经拥有一批 企业从事机器人的开发，但是都没有形成较大的规模，缺乏市场的品 牌认知度，在机器人市场方面一直面临国外机器人品牌的打压。国外 机器人作为成熟的产业采用整机降价，吸引国内企业购买，而在后续 的维护备件费用很高的策略，逐步占领中国市场。 第三，认识不到位，在鼓励工业机器人产品方面的政策少。工业 机器人的制造及应用水平，代表了一个国家的制造业水平，我们必须 从国家高度认识发展中国工业机器人产业的重要性，这是我国从制造 大国向制造强国转变的重要手段和途径。口 参考文献： 任俊.面向熔射快速制模的机器人辅助曲面自动抛光系统的硏究 华中科技大学，2006年. 钟新华，蔡自兴，邹小兵.移动机器人运动控制系统设计及控制 算法硏究.华中科技大学学报（自然科学版）,2004年S1期. 张中英.基于遗传算法的机器人神经网络控制系统.太原理工大学, 2005 年. 李磊，叶涛，谭民，陈细军.移动机器人技术硏究现状与未来.机 器人，2002年05期. 杜玉红，李修仁.生产线组装单元气动搬运机械手的设计.液压与 气动，2006年05期. 徐晓峰.基于串行通信技术的机器人实时控制硏究.南京林业大学, 2005 年. 工业机器人技术论文范文篇三：《试论工业机器人机电一体化》 1机电一体化技术的应用现状 1.1工业机器人。 工业机器人的出现在一定程度上可替代人的劳动，对于高辐射、 高噪声污染、高浓度有害气体的工作场合来说，工业机器人是一个理 想的选择。工业机器人的发展经历了三个阶段，第一代工业机器人智 能化程度较低，只能通过预设的程序进行简单的重复动作，无法应对 多变的工作环境和工作岗位。随着科技的发展，在第一代机器人的基 础上通过各种传感器的应用使其可通过对环境信息的获取、分析、处 理并反馈给动作单元，从而进行一些适应性的工作，这种机器人虽然 智能化程度较低，但已经在一些特定的领域得以成功应用。在机电一 体化技术相对成熟的今天，第三代机器人的智能化水平已经得到了较 大的提升，其可以通过强大的传感原件收集信息数据，并根据实际情 况作出类似于人脑的判断，因此可以在多种环境下进行独立作业，但 成本较高，在一定程度上限制了实际应用。 1.2分布式控制系统。 分布式控制系统是相对于集中式控制系统而言的，是通过一台中 央计算机对负责现场测控的多台计算机进行控制和指挥，由于其强大 的功能和安全性，使其成为当前大型机电一体化系统的主流技术。根 据实际情况分布式控制系统的层级可分为两级、三级或更多级，通过 中央计算机完成对现场生产过程的实时监控、管理和操作控制等，同 时，随着测控技术的不断发展与创新，分布式控制系统还可以对生产 过程实现实时调度、在线最优化、生产计划统计管理等功能，成为一 种集测、控、管于一体的综合系统，具有功能丰富、可靠性高、操作 方便、低故障率、便于维护和可扩展等优点，因此使系统的可靠性大 幅提局。 2机电一体化技术的发展趋势 2.1人工智能化。 人工智能就是使工业机器人或数控机床模拟人脑的智力，使其在 生产过程中具备一定的推理判断、逻辑思维和自主决策的能力，可大 幅提升工业生产过程的自动化程度，甚至实现真正的无人值守，对于 降低人力成本，提高加工精度和工作效率具有十分重要的意义。目前, 人工智能已经不只是停留在概念上，因此可预见机电一体化技术将向 着人工智能化的方向发展。虽然以当前的科学技术水平不可能使机器 人或数控机床完全具备人类的思维模式和智力特点，但在工业生产里, 使这些机电一体化设备具备部分人类的职能是完全可以通过先进的技 术达到的。 2.2网络化。 网络技术的发展给机电一体化设备远程监视和远程控制提供了便 利条件，因此，将网络技术与机电一体化技术结合起来将是机电一体 化技术发展的重点。在生产过程中，操作人员需要在车间内来回走动, 对设备的状态进行掌握，并对机床的操作面板进行操作，通过在机电 —体化设备与控制终端之间建立通信协议，并通过光纤等介质实现信 息数据的传递，即可实现远程监视和操作，降低工人的劳动量，并且 各种控制管理系统功能的实现，理论上来说都是建立在网络技

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