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機(jī)器人自動(dòng)化技術(shù)交底PPT課件下載

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機(jī)器人自動(dòng)化技術(shù)交底PPT課件

這是一個(gè)關(guān)于機(jī)器人自動(dòng)化技術(shù)交底PPT課件,主要介紹機(jī)器人技術(shù)概述、機(jī)器人結(jié)構(gòu)、目前機(jī)器人研究熱點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)、工業(yè)機(jī)器人概述。一、第部 機(jī)器人概述 (一)機(jī)器人的出現(xiàn)和定義 機(jī)器人一詞的出現(xiàn):1920年、捷克作家、 Karel Capek、《Rossum’s Universal Robots》,“Robota”(奴隸)寫成了“Robot ” 故事情節(jié):帶感情 的機(jī)器人消滅了人類 ,一對(duì)男女機(jī)器人相愛 ,世界又起死回生。 小說在1924年和1927年的時(shí)候被紛紛傳到了日本、法國和歐洲國家,機(jī)器人這個(gè)名詞就向全世界鋪展開來。上世紀(jì)60年代,可實(shí)用機(jī)械的機(jī)器人被稱為工業(yè)機(jī)器人上世紀(jì)80年代到現(xiàn)在,正越來越向智能化方向發(fā)展 機(jī)器人學(xué)是一門不斷發(fā)展的科學(xué),對(duì)機(jī)器人的定義也隨其發(fā)展而變化,歡迎點(diǎn)擊下載機(jī)器人自動(dòng)化技術(shù)交底PPT課件哦。

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一、第部 機(jī)器人概述 (一)機(jī)器人的出現(xiàn)和定義 機(jī)器人一詞的出現(xiàn):1920年、捷克作家、 Karel Capek、《Rossum’s Universal Robots》,“Robota”(奴隸)寫成了“Robot ” 故事情節(jié):帶感情 的機(jī)器人消滅了人類 ,一對(duì)男女機(jī)器人相愛 ,世界又起死回生。 小說在1924年和1927年的時(shí)候被紛紛傳到了日本、法國和歐洲國家,機(jī)器人這個(gè)名詞就向全世界鋪展開來。上世紀(jì)60年代,可實(shí)用機(jī)械的機(jī)器人被稱為工業(yè)機(jī)器人上世紀(jì)80年代到現(xiàn)在,正越來越向智能化方向發(fā)展 機(jī)器人學(xué)是一門不斷發(fā)展的科學(xué),對(duì)機(jī)器人的定義也隨其發(fā)展而變化。 因此,至今為止也沒有一個(gè)統(tǒng)一的機(jī)器人的定義。 國際上,關(guān)于機(jī)器人的定義主要有以下幾種: (1)美國機(jī)器人協(xié)會(huì)(RIA)的定義:機(jī)器人是“一種用于移動(dòng)各種材料、零件、工具或?qū)S醚b置的,通過可編程序動(dòng)作來執(zhí)行種種任務(wù)的,并具有編程能力的多功能機(jī)械手(manipulator)”。 (2)日本工業(yè)機(jī)器人協(xié)會(huì)(JIRA)的定義:工業(yè)機(jī)器人是“一種裝備有記憶裝置和末端執(zhí)行器(end effector)的,能夠轉(zhuǎn)動(dòng)并通過自動(dòng)完成各種移動(dòng)來代替人類勞動(dòng)的通用機(jī)器”。(3)美國國家標(biāo)準(zhǔn)局(NBS)的定義:機(jī)器人是“一種能夠進(jìn)行編程并在自動(dòng)控制下執(zhí)行某些操作和移動(dòng)作業(yè)任務(wù)的機(jī)械裝置”。 (4) 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)的定義:“機(jī)器人是一種自動(dòng)的、位置可控的、具有編程能力的多功能機(jī)械手,這種機(jī)械手具有幾個(gè)軸,能夠借助于可編程序操作來處理各種材料、零件、工具和專用裝置,以執(zhí)行種種任務(wù)”。 (5)我國對(duì)機(jī)器人的定義。蔣新松院士曾建議把機(jī)器人定義為“一種擬人功能的機(jī)械電子裝置”(a mechantronic device to imitate some human functions)。 參考各國的定義,對(duì)機(jī)器人給出以下定義:機(jī)器人是一種計(jì)算機(jī)控制的可以編程的自動(dòng)機(jī)械電子裝置,能感知環(huán)境,識(shí)別對(duì)象,理解指示命令,有記憶和學(xué)習(xí)功能,具有情感和邏輯判斷思維,能自身進(jìn)化,能計(jì)劃其操作程序來完成任務(wù)。 (二) 機(jī)器人的發(fā)展及應(yīng)用 1.古代機(jī)器人 西周時(shí)期,出現(xiàn)了能歌善舞的伶人,這是我國最早記載的機(jī)器人 春秋后期,魯班曾制造過一只木鳥,能在空中飛行“三日不下”。 公元前2世紀(jì),亞歷山大時(shí)代的古希臘人發(fā)明了最原始的機(jī)器人──自動(dòng)機(jī)。可以自己開門,還可以借助蒸汽唱歌。 漢代大科學(xué)家張衡不僅發(fā)明了地動(dòng)儀,而且發(fā)明了計(jì)里鼓車。每行一里,車上木人擊鼓一下,每行十里擊鐘一下。 后漢三國時(shí)期,蜀國丞相諸葛亮成功地創(chuàng)造出了“木牛流馬”。用其運(yùn)送軍糧,支援前方戰(zhàn)爭。 1738年,法國天才技師杰克·戴·瓦克遜發(fā)明了一只機(jī)器鴨。它會(huì)嘎嘎叫,會(huì)游泳和喝水,還會(huì)進(jìn)食和排泄 1773年,自動(dòng)書寫玩偶、自動(dòng)演奏玩偶等被連續(xù)推出。現(xiàn)在保留下來的瑞士努薩蒂爾歷史博物館里的少女玩偶,還定期彈奏音樂供參觀者欣賞。 19世紀(jì)中葉出現(xiàn)了科學(xué)幻想派和機(jī)械制作派 。1886年《未來的夏娃》問世。在機(jī)械實(shí)物制造方面,1893年摩爾制造了“蒸汽人”,“蒸汽人”靠蒸汽驅(qū)動(dòng)雙腿沿圓周走動(dòng)。 1927年美國西屋公司工程師溫茲利制造了第一個(gè)機(jī)器人“電報(bào)箱”?梢曰卮鹨恍﹩栴}。 2. 現(xiàn)代機(jī)器人 1948年,美國原子能委員會(huì)的阿爾貢研究所開發(fā)了機(jī)械式的主從機(jī)械手。 1952年,第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床的誕生,為機(jī)器人的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。 1954年美國戴沃爾最早提出了工業(yè)機(jī)器人的概念,并申請(qǐng)了專利。 1962年美國AMF公司推出的“VERSATRAN”和UNIMATION公司推出的“UNIMATE”是機(jī)器人產(chǎn)品最早的實(shí)用機(jī)型 3. 我國工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展: 70年代的萌芽期,80年代的開發(fā)期和90年代的適用化期。  1972年開始研制自己的工業(yè)機(jī)器人 “七五”期間,完成了示教再現(xiàn)式工業(yè)機(jī)器人成套技術(shù)的開發(fā),研制出了噴涂、點(diǎn)焊、弧焊和搬運(yùn)機(jī)器人 1986年國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)開始實(shí)施,上世紀(jì)90年代初期起,形成了一批機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化基地日本和美國在20世紀(jì)60年代就已經(jīng)開始進(jìn)行機(jī)器人的研究,與他們相比較,我國還存在較大的差距,因此需要更多的人加入到發(fā)展機(jī)器人的事業(yè)中來。 (三 )繽紛多彩的機(jī)器人世界 1、機(jī)器人按用途分為服務(wù)機(jī)器人 水下機(jī)器人 農(nóng)林業(yè)機(jī)器人機(jī)器人化機(jī)器仿人形機(jī)器人微型機(jī)器人和微操作系統(tǒng)軍用機(jī)器人 娛樂機(jī)器人 生物機(jī)器人 1)服務(wù)機(jī)器人 腦外科機(jī)器人,口腔修復(fù)機(jī)器人,進(jìn)入血管的機(jī)器人,遙控操作手術(shù),智能輪椅,爬纜索機(jī)器人,高樓擦窗和壁面清洗機(jī)器人,球罐焊接、檢測(cè)機(jī)器人,清洗巨人,消防機(jī)器人,雕刻機(jī)器人,智能汽車,汽車加油機(jī)器人,導(dǎo)游機(jī)器人 2)水下機(jī)器人海洋的誘惑水下7000米無纜自治機(jī)器人海上打撈 3)農(nóng)林業(yè)機(jī)器人 嫁接機(jī)器人林木球果采集機(jī)器人伐根機(jī)器人 4)機(jī)器人化機(jī)器 機(jī)器人化機(jī)器 5)仿人形機(jī)器人 日本的仿人形機(jī)器人(步行人影像) “科戈”機(jī)器人我國的仿人形機(jī)器人研究 6)微型機(jī)器人和微操作系統(tǒng) 細(xì)小工業(yè)管道機(jī)器人移動(dòng)探測(cè)系統(tǒng)無損傷醫(yī)用微型機(jī)器人 SMA微小型機(jī)器人微型飛行器面向生物工程的機(jī)器人微操作系統(tǒng) 7) 軍用機(jī)器人 地面軍用機(jī)器人 空中軍用機(jī)器人 空間機(jī)器人水下軍用機(jī)器人水下軍用機(jī)器人 約翰遜太空站設(shè)計(jì)出的智能機(jī)器人的頭和軀干 國產(chǎn)月球車 高1.5米、翼展長達(dá)2米、重120公斤  距離地面指揮中心超過38萬公里,每一次通訊要傳輸2.6秒鐘;在月球上,它要承受127℃至零下183℃的巨大溫差;強(qiáng)烈的電磁輻射可能破壞電子遙控系統(tǒng)。 內(nèi)置CCD相機(jī)能辨清前方3米以內(nèi)的地形地貌,通過計(jì)算機(jī)建立三維立體地圖后,自動(dòng)判斷、規(guī)劃和改變前進(jìn)路線。如果遇到超過30度的斜坡、大于25厘米的石塊或直徑大于2米的撞擊坑時(shí),它能安全避讓。 8)娛樂機(jī)器人 精彩有趣的機(jī)器人足球賽風(fēng)靡日本的機(jī)器人相撲賽活靈活現(xiàn)的機(jī)器人動(dòng)物園以假亂真的“帕瓦羅蒂” 好看好玩的機(jī)器小狗維妙維肖的機(jī)器人“演奏家” 寓教于樂的“能力風(fēng)暴” 9)生物機(jī)器人 用計(jì)算機(jī)產(chǎn)生具有一定規(guī)律的電信號(hào)編碼,通過植入大白鼠腦內(nèi)的數(shù)根微電極將這些電信號(hào)施加到具有特定功能的神經(jīng)核團(tuán),從而使大白鼠在神經(jīng)核團(tuán)的控制下實(shí)現(xiàn)左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、前進(jìn)等特定動(dòng)作。 10)工業(yè)機(jī)器人直角坐標(biāo)型PPP 關(guān)節(jié)型RRR 圓柱坐標(biāo)型RPP 球坐標(biāo)型RRP 平面關(guān)節(jié)型RRP 工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用 點(diǎn)焊、弧焊、裝配、噴漆、切割、搬運(yùn)、包裝碼垛等 廣州本田焊接車間 11)特種機(jī)器人 水下機(jī)器人:美國的AUSS、俄羅斯的MT-88、法國的EPAVLARD等水下機(jī)器人已用于海洋石油開采,海底勘查、救撈作業(yè)、管道敷設(shè)和檢查、電纜敷設(shè)和維護(hù)、以及大壩檢查等 空間機(jī)器人:空間機(jī)器人一直是先進(jìn)機(jī)器人的重要研究領(lǐng)域。目前美、俄、加拿大等國已研制出各種空間機(jī)器人。如美國NASA的空間機(jī)器人Sojanor等 地下機(jī)器人:地下機(jī)器人主要包括采掘機(jī)器人和地下管道檢修機(jī)器人兩在類。主要研究內(nèi)容為:機(jī)械結(jié)構(gòu)、行走系統(tǒng)、傳感器及定位系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、通信及遙控技術(shù)。目前日、美、德等發(fā)達(dá)國家已研制出了地下管道和石油、天然氣等大型管道檢修用的機(jī)器人醫(yī)用機(jī)器人:醫(yī)用機(jī)器人的主要研究內(nèi)容包括:醫(yī)療外科手術(shù)的規(guī)劃與仿真、機(jī)器人輔助外科手術(shù)、最小損傷外科、臨場感外科手術(shù)等。美國已開展臨場感外科(telepresence surgery)的研究,用于戰(zhàn)場模擬、手術(shù)培訓(xùn)、解剖教學(xué)等 建筑機(jī)器人:日本已研制出20多種建筑機(jī)器人。如高層建筑抹灰機(jī)器人、預(yù)制件安裝機(jī)器人、室內(nèi)裝修機(jī)器人、地面拋光機(jī)器人、擦玻璃機(jī)器人等 軍用機(jī)器人:近年來,美、英、法、德等國已研制出第二代軍用智能機(jī)器人。其特點(diǎn)是采用自主控制方式,能完成偵察、作戰(zhàn)和后勤支援等任務(wù),在戰(zhàn)場上具有看、嗅和角摸能力,能夠 自動(dòng)跟蹤地形和選擇道路,并且具有自動(dòng)搜索、識(shí)別和消滅敵方目標(biāo)的功能。 2. 按機(jī)器人的智能程度分(1)一般機(jī)器人:只具有一般編程能力和操作功能(2)智能機(jī)器人:具有不同程度的智能 傳感型機(jī)器人 交互型機(jī)器人 自主型機(jī)器人 3. 為什么要發(fā)展機(jī)器人? 理由之一:提高生產(chǎn)效率降低人的勞動(dòng)強(qiáng)度。比如焊機(jī)器人提高生產(chǎn)效率,提高汽車焊接的質(zhì)量,降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度 理由之二:機(jī)器人做人不愿意做或做不好的事。比如有毒的、高溫的或危險(xiǎn)的環(huán)境,汽車生產(chǎn)線上的焊接工作 理由之三:機(jī)器人做人做不了的事情。比如人們對(duì)太空的認(rèn)識(shí),對(duì)原子分子進(jìn)行搬遷的機(jī)器人 二 、機(jī)器人的結(jié)構(gòu) 1. 相關(guān)術(shù)語及性能指標(biāo) 關(guān)節(jié)(Joint):即運(yùn)動(dòng)副,允許機(jī)器人手臂各零件之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。 2 .工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)(1) 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖(a)表示手指(末端執(zhí)行器);(b)表示垂直、升降運(yùn)動(dòng);(c)表示水平伸縮運(yùn)動(dòng);(d)表示回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng);(e)表示俯仰運(yùn)動(dòng)。注意:不同的書上,運(yùn)動(dòng)簡圖的符號(hào)表示可能不一樣。 (2 )工業(yè)機(jī)器人手部(手爪)結(jié)構(gòu) 3. 移動(dòng)機(jī)器人 三、目前機(jī)器人研究熱點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì) 工業(yè)機(jī)器人操作機(jī)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù):探索新的高強(qiáng)度輕質(zhì)材料,進(jìn)一步提高負(fù)載/自重比,同時(shí)機(jī)構(gòu)向著模塊機(jī)器人控制技術(shù):重點(diǎn)研究開放式,模塊化控制系統(tǒng),人機(jī)界面更加友好,語言、圖形編程界面正在研制之中。機(jī)器人控制器的標(biāo)準(zhǔn)化和網(wǎng)絡(luò)化,以及基于PC機(jī)網(wǎng)絡(luò)式控制器已成為研究熱點(diǎn)。編程技術(shù)除進(jìn)一步提高在線編程的可操作性之外,離線編程的實(shí)用化將成為研究重點(diǎn)。 多傳感系統(tǒng):為進(jìn)一步提高機(jī)器人的智能和適應(yīng)性,多種傳感器的使用是其問題解決的關(guān)鍵。其研究熱點(diǎn)在于有效可行的多傳感器融合算法,特別是在非線性及非平穩(wěn)、非正態(tài)分布的情形下的多傳感器融合算法。另一問題就是傳感系統(tǒng)的實(shí)用化。 機(jī)器人的結(jié)構(gòu)靈巧,控制系統(tǒng)愈來愈小,二者正朝著一體化方向發(fā)展。機(jī)器人遙控及監(jiān)控技術(shù),機(jī)器人半自主和自主技術(shù),多機(jī)器人和操作者之間的協(xié)調(diào)控制,通過網(wǎng)絡(luò)建立大范圍內(nèi)的機(jī)器人遙控系統(tǒng),在有時(shí)延的情況下,建立預(yù)先顯示進(jìn)行遙控等。 虛擬機(jī)器人技術(shù):基于多傳感器、多媒體和虛擬現(xiàn)實(shí)以及臨場感技術(shù),實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的虛擬遙操作和人機(jī)交互微型和微小機(jī)器人技術(shù)(micro/miniature robotics):這是機(jī)器人研究的一個(gè)新的領(lǐng)域和重點(diǎn)發(fā)展方向。過去的研究在該領(lǐng)域幾乎是空白,因此該領(lǐng)域研究的進(jìn)展將會(huì)引起機(jī)器人技術(shù)的一場革命,并且對(duì)社會(huì)進(jìn)步和人類活動(dòng)的各個(gè)方面產(chǎn)生不可估量的影響,微小型機(jī)器人技術(shù)的研究主要集中在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)方式、控制方法、傳感技術(shù)、通信技術(shù)以及行走技術(shù)等方面。 多智能體(multi-agent)調(diào)控制技術(shù):這是目前機(jī)器人研究的一個(gè)嶄新領(lǐng)域。主要對(duì)多智能體的群體體系結(jié)構(gòu)、相互間的通信與磋商機(jī)理,感知與學(xué)習(xí)方法,建模和規(guī)劃、群體行為控制等方面進(jìn)行研究。 軟機(jī)器人技術(shù)(soft robotics):主要用于醫(yī)療、護(hù)理、休閑和娛樂場合。傳統(tǒng)機(jī)器人設(shè)計(jì)未考慮與人緊密共處,因此其結(jié)構(gòu)材料多為金屬或硬性材料,軟機(jī)器人技術(shù)要求其結(jié)構(gòu)、控制方式和所用傳感系統(tǒng)在機(jī)器人意外地與環(huán)境或人碰撞時(shí)是安全的,機(jī)器人對(duì)人是友好的。 仿人和仿生技術(shù):這是機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的最高境界,目前僅在某些方面進(jìn)行一些基礎(chǔ)研究。 四、 工業(yè)機(jī)器人概述 1. 工業(yè)機(jī)器人的定義及組成 1)工業(yè)機(jī)器人定義 綜合各國對(duì)工業(yè)機(jī)器人(Industrial Robot)的定義,其在“可編程”、 “計(jì)算機(jī)控制”和“機(jī)械裝置”三方面的共同點(diǎn)是: 工業(yè)機(jī)器人,是一種可以搬運(yùn)物料、零件、工具或完成多種操作功能的專用機(jī)械裝置;由計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制,是無人參與的自主自動(dòng)化控制系統(tǒng);它是可編程、具有柔性的自動(dòng)化系統(tǒng),可以允許進(jìn)行人機(jī)聯(lián)系。 可以通俗地理解為“機(jī)器人是技術(shù)系統(tǒng)的一種類別,它能以其動(dòng)作復(fù)現(xiàn)人的動(dòng)作和職能;它與傳統(tǒng)的自動(dòng)機(jī)(或自動(dòng)系統(tǒng))的區(qū)別在于有更大的萬能性和多目的用途,可以反復(fù)調(diào)整以執(zhí)行不同的功能。 2)工業(yè)機(jī)器人的組成 工業(yè)機(jī)器人一般都由手部、腕部、臂部、機(jī)身、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成。 手部。又稱抓取機(jī)構(gòu)或夾持器或終端效應(yīng)器,用以直接抓取工件或工具。在手部可安裝某些專用工具,如焊槍、噴槍、電鉆、電動(dòng)螺釘(母)擰緊器,這些可視為專用的特殊手部。工業(yè)機(jī)器人所用手部有機(jī)械式、真空、磁力及粘附式手爪。腕部。是連接手部與留部的部件,用以支承和調(diào)整末端執(zhí)行器(手部)的姿態(tài),確定物件的姿態(tài)(方向)。臂部。是支撐腕部的部件,由操作機(jī)的動(dòng)力關(guān)節(jié)和連接桿件等構(gòu)成。用以承受工件和工具的負(fù)荷,改變它們的空間位置并將它們送至預(yù)定購位置。 機(jī)身。又稱為立柱,是支撐臂部的部件,用以擴(kuò)大臂部的活動(dòng)范圍機(jī)身及行走機(jī)構(gòu)。是支撐整個(gè)工業(yè)機(jī)器人的基礎(chǔ)件,用以確定或改變整臺(tái)機(jī)器人的位置。 以上手部、腕部、臂部、機(jī)身、機(jī)座及行走機(jī)構(gòu)等構(gòu)成了機(jī)器人本體,又稱操作機(jī)。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。是工業(yè)機(jī)器人的動(dòng)力源,又稱為移動(dòng)器,由驅(qū)動(dòng)器、減速器及檢測(cè)元件等組成?刂葡到y(tǒng)。是控制工業(yè)機(jī)器人按預(yù)定要求進(jìn)行動(dòng)作的位置,也是由人操作啟動(dòng) 2 .工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軸系和自由度 1)工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)鈾系 機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)軸系通常分為四類:直角坐標(biāo)系(圖4—13a)、圓柱坐標(biāo)系(兩個(gè)直線和一個(gè)回轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸) (圖4—13b),球坐標(biāo)系(—個(gè)直線和兩個(gè)回轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸) (圖4—13c)、關(guān)節(jié)系(三個(gè)回轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸) (圖4—13d)。 與運(yùn)動(dòng)軸系相對(duì)應(yīng),工業(yè)機(jī)器人操作機(jī)可分為四種坐標(biāo)型式的操作機(jī),其特點(diǎn)如下:直角坐標(biāo)型操作機(jī)。在空間三個(gè)相互垂直的方向x、Y、z上作移動(dòng)運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)獨(dú)立,其控制簡單、易達(dá)到高精度,但操作靈活性差,運(yùn)動(dòng)速度較低,操作范圍較小。圓柱坐標(biāo)型操作機(jī)。這類操作機(jī)在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上裝有立柱,水平臂可沿立柱上下運(yùn)動(dòng)并且在水平方向伸縮,其操作范圍較大,運(yùn)動(dòng)速度較高,但隨著水平臂沿水平方向仲長,基線位移分辨精度越來越低。 球坐標(biāo)型操作機(jī)。又稱極坐標(biāo)型操作機(jī),工作臂不僅可繞垂直軸旋轉(zhuǎn),還可繞水平軸作俯仰運(yùn)動(dòng),且能沿手臂軸線作伸縮運(yùn)動(dòng),其操作比圓柱坐標(biāo)型更為靈活,但旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)反映在末端執(zhí)行器上的線位移分辨力是一個(gè)變量。 關(guān)節(jié)型操作機(jī)。其由多個(gè)關(guān)節(jié)聯(lián)結(jié)的機(jī)座、大臂、小臂和手腕等構(gòu)成可在垂直于機(jī)座的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng),也可實(shí)現(xiàn)繞垂直軸的轉(zhuǎn)動(dòng),其操作靈活性最好,運(yùn)動(dòng)速度較高、操作范圍大,但精度受手臂位姿的影響,實(shí)現(xiàn)高精度運(yùn)動(dòng)較困難。 2)工業(yè)機(jī)器人的自由度 為了使工業(yè)機(jī)器人能夠按必要的動(dòng)作順序運(yùn)動(dòng),需要六個(gè)基本運(yùn)動(dòng)軸.即所謂六個(gè)自由度。這六個(gè)自由度用來模仿人手臂的各種功能動(dòng)作,并非所有的機(jī)器人都需要具備全部六個(gè)自由度。這六個(gè)基本運(yùn)動(dòng)中三個(gè)是腕部的,三個(gè)是臀部和機(jī)身,以圖下圖所示的球坐標(biāo)機(jī)器人為例,說明如下; 垂直俯仰運(yùn)動(dòng)。整個(gè)臂部圍繞一個(gè)水平軸的支點(diǎn)(肩關(guān)節(jié))在垂直方向上作俯仰運(yùn)動(dòng)。 徑向往復(fù)移動(dòng)。臂部的伸縮運(yùn)動(dòng),對(duì)于關(guān)節(jié)機(jī)器人來說,是用前臂繞肘關(guān)節(jié)的回轉(zhuǎn)來完成的。 往復(fù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。圍繞垂直軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(工業(yè)機(jī)器人臂部的左右旋轉(zhuǎn))。 3. 工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)地位 1)制造業(yè)的角度 工業(yè)機(jī)器人是現(xiàn)代制造業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)備,它屬于自動(dòng)化制造系統(tǒng)的物理層次。機(jī)器人的過去、現(xiàn)在和未來都與制造業(yè)發(fā)展密切相關(guān)。 以1993年日本工業(yè)機(jī)器人按行業(yè)分布的統(tǒng)計(jì)資料為例,用于制造業(yè)的機(jī)器人占日本機(jī)器人總數(shù)的96%,根據(jù)國際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)(IFR)報(bào)告資料,日本機(jī)器人密度最高,1997年在制造業(yè)中每萬名工人占有機(jī)器人的數(shù)量為277臺(tái),1997年日本新裝機(jī)器人臺(tái)數(shù)為42696臺(tái),I 997年末現(xiàn)役工業(yè)機(jī)器人臺(tái)數(shù)為412961臺(tái),汽車工業(yè)、機(jī)電工業(yè)是機(jī)器人的主要用戶,焊接是機(jī)器人的最大應(yīng)用領(lǐng)域。機(jī)器人作為高技術(shù)的一個(gè)重要分支,己引起世人關(guān)注,1997年世界機(jī)器人銷售額已達(dá)48億美元,未來幾年世界機(jī)器人平均年增長率將達(dá)9%。 2)對(duì)于我國的意義 我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展和制造業(yè)巨大市場為機(jī)器人在我國發(fā)展提供廣闊前景,機(jī)器人的發(fā)展特別與汽車制造業(yè)、電子制造業(yè)密切相關(guān)。機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展能促進(jìn)我國大中型企業(yè)實(shí)現(xiàn)高新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的高新化,提高企業(yè)市場競爭能力。 3)對(duì)于先進(jìn)制造技術(shù) 機(jī)器人技術(shù)也是先進(jìn)制造技術(shù)個(gè)一個(gè)重要單元妓術(shù),其作用及其重要性表現(xiàn)在以下四個(gè)方面:面向先進(jìn)制造中柔性裝配的機(jī)器人及系統(tǒng)機(jī)器人加工系統(tǒng)及其設(shè)備機(jī)器人化機(jī)器特種環(huán)境下作業(yè)機(jī)器人等 工業(yè)機(jī)器人已廣泛應(yīng)用于噴漆、焊接、沖壓、壓鑄上下料、搬運(yùn)、裝配加工自動(dòng)化中。 The End 參考資料: 1、吳瑞祥編. 機(jī)械人技術(shù)及應(yīng)用. 北京航空航天大學(xué)出版社, 1994 2、諸靜編. 機(jī)械人與控制技術(shù). 浙江大學(xué)出版社, 1991 徐繽昌主編. 機(jī)械人控制工程. 西北工業(yè)大學(xué)出版社, 1991 3、趙錫芳編. 機(jī)械人動(dòng)力學(xué). 上海交通大學(xué)出版社, 1992 4、蔡自興主編. 機(jī)器人學(xué). 清華大學(xué)出版社,2000 5、盛曉敏主編.先進(jìn)制造技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社.2000vAF紅軟基地

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