赵超

发布时间 : 星期三 文章赵超更新完毕开始阅读

制。

搬运物料的作业包括为机床上下料,为自动生产线转运工件,搬运机器人和数控机床头一起组成柔性加工系统,一条柔性生产线可配置同笞至十几台搬运机器人,典型的搬运机器人是T3和Funac机器人。

机器人用于装配作业是随着视觉系统的发展而发展起来的,电子工业用的最多,主要用在电路板的装配上,还有电动机、发动机部件、阀门等产品装配。PUMA机器人是一种典型的装配机器人,有6个自由度,关节式,直流伺服电机驱动,微机控制点位或连续轨迹,用VAL语言示教编程,其手腕结构具有顺应性,可克服装配中的误差。

国外的航空航天工业中应用机器人也十分广泛,如铆接装配作业就大量使用的机器人,此外如电气插头的装配,发动机风外壳和高压涡轮的焊接,飞机座舱盖和风挡钻孔作业,飞机机身和垂直尾翼钻孔,都采用了机器人。某些飞机机身、机舱的喷漆作业,发动机零部件等离子喷漆也采用机器人。在空间开发中,航天飞机上收发卫星的机器人也上加拿大Spar公司生产的,美国MASA实施的火星控测计划,发射了两个火星探测器海盗I和海盗II,它们是一种机器人,在火星上采集样品,作各种实验,并能将实验结果发回地球。

在海洋开发方面,美国曾用Curv好有缆水下机器人成功地从西班牙附近900米深的海底打捞起一颗因B-52轰炸机失事掉入水中的氢弹。威尔根公司生产一种水下机器人,可在水下600米处作业,装有电视摄像机,可收集海底标本,切割石油管道和缆索等。

在放射性环境中,如在核电站里,机器人可用来检查、修复管道、阀门等,如日本东芝公司研制的一种蛇形机器人,具有八个关节,可在狭小的空间里操作,臂长达2.25米,臂顶端装有电视摄像机。

在军事方面,机器人忆用于侦察、布雷、排除爆炸物、装填弹药等。在建筑业中,已能有一种爬壁机器人可用来修理墙面,擦洗窗户。此外还有摘果实、挤牛奶、剪羊毛、清理垃圾、监护病人的机器人等。

总之,机器人的应用相当广泛,机器人的工作特点是在计算机控制下离开人的干预进行各项工作。用机器人代替人,可以使人摆脱高温、有毒、粉尘、振动、旅射性、强噪音等恶劣环境,减轻了劳动强度,同时也改善了就业结构。与人相比,机器人有一个最大的特点:不知疲倦、不需要休息,在合宜春的条件下,可以连续工作,因此可以大大地提高劳动生产率。机器人对于改善劳动条件、减少安全事故,减少危险环境的伤害等方面都有显著的效果。

1.3.2机器人的发展

现代机器人起源于数控机床头和远程控制器。1954年,美国的

GeorgeDevol首次把远程控制的杆结构与数控铣床的伺服轴结合起来,研制出了第一台通用机械手。这种机械手可以通过让其沿一系列点运动,将运动位置以数字形式存贮起来,动作执行时,使伺服系统驱动机械手的关节轴来再现这些位置,从而让机械手完成一些简单的工作。正是由于这个机械手具有了编程示教再现功能,因此许多人把它作为现代工业机器人产生的标志。在随后的生产应用中,为了适应各种不同的用途需要,相继出现了直角坐标、关节坐标、极坐标等许多中不同机构的机器人。与第一代示教再现型机器人不同,第二代机器人是具有感觉功能的适应控制机器人。这种机器人带有传感器,能感知环境和对象的情况,以控制自身动作的变化。在机器人视

觉、触觉研究的同时,机器人其他感觉功能的开发也已经开始,对机器人的接近觉、听觉、滑觉以及会话等功能都进行了研究,并取得了一定的成果。而且这种有感知功能的机器人开始被应用于工业生产中的焊接、装配及机械加工等作业。职能机器人被称为第三代机器人,它是能利用感觉和识别功能做决策行动的机器人。从七十年代后期开始,人们对职能机器人的规划性系统(问题解决系统,路径搜索等),环境的理解系统(感觉职能,包括视觉、触觉等),知识获得与利用系统(知识工程和专家系统等),人—机接口系统,运动系统等问题展开了更加广泛、深入地研究。职能机器人的研究是一个艰巨而又广泛的问题,随着研究的不断深入,相关科学的飞速发展(如第五代只能计算机),具有职能的机器人在不久的将来一定会出现。纵观机器人的发展过程,可以看出,自从机器人在五十年代诞生以来,在短短的四十年里由于各种有关技术的发展,特别是自动控制技术、集成电路技术及微型计算机技术的应用,在国际形势的推动下,各国在经济上和科技上展开激烈的竞争,机器人的生产和应用随之得到了迅速的发展。它经历了第一代工业机器人的研究、实用化、普及,第二代感知功能机器人的研究、实用化,已经第三代职能机器人的研究等各个阶段。

我国的机器人研究始于70年代。经过了近20年努力,特别是经过“七五”攻关、“863”计划,取得了一批重要成果,掌握了机器人控制系统硬件设计、软件设计、机器人语言等技术。就全国来说,目前我国机器人研究开发工作做的较好的地区是:以中科院沈阳自动化研究所为首的东北地区机器人工程中心,以机电部广州机床所为龙头的华南地区的机器人工程中心。而各工程中心工作的侧重点又有所不同:东北地区以特种机器人、水下机器人开发为主,华北地区以喷漆机器人、焊接机器人开发为主,华东地区以搬运机器人、装配机器人、移动机器人开发为主。

1986年国家把职能机器人列为高科技发展计划,研究目标是跟踪世界先进水平,工作内容主要是围绕特种机器人进行攻关。

进入90年代,在国内市场经济发展的推动下,确定了特种机器人与工业机器人及其应用工程并重、以应用带动关键技术和基础研究的发展方针,实现了高技术发展与国民经济主战场的密切衔接,研制出有自主知识产权的工业机器人系列产品,并小批试产,完成了一批机器人应用工程,建立了9个机器人产业化基地和7个科研基地。

我国的高等院校,如长沙国防科技大学、上海交通大学、北京航空航天大学、哈尔滨工业大学等在步进机器人、精密装配机器人及7自有度机器人研制等前沿领域内做出了可喜的成绩,正在逐步缩短在机器人技术方面与世界先进水平的差距。

综上所述,我国机器人发展跨过了起步阶段,走上了进步和发展的道路,今后的任务是把机器人技术推广到更多的工业自主化生产领域和其他更广泛的应用领域,大力开展跨区域交流合作,与国际接轨,早日跻身于世界先进行列。

1.4本文的选题意义及主要内容

从世界发达国家来看,发展机器人技术的主要目的是解决劳动力短缺问题和提高产品质量,降低消耗。而我国劳动力资源丰富,因此发展机器人技术的重点应该是提高产品质量,降低消耗,加强产品在国际市场的竞

争力:以机器人技术带动其他技术发展;提高工人的文化水平和生活水平;改善劳动条件,特别是目前我国还有很多人从事有害、危险的工作,而随着独生子女开始进入劳动市场,这个问题将会变得更加突出。

SCARA机器人是平面关节型装配机器人,是Selectivecompliancede suoxie 缩写,意思是具有选择柔顺性的装配机器人手臂。在水平方向有柔顺性,在垂直方向则有较大的刚性,它结构简单,动作灵活,多用于装配工作,特别适用与小零件的插接装配,如在电子工业立案件的插座、装配中应用广泛。 毕业论文课题是四自由度机器人本体设计。该论文设计计算机技术、电子、机械等多科学的知识,主要完成了以下的工作。

1.在进行了充分的课题可进行性论证之后,用UG软件完成机器人本体三位外观的绘制

2.用绘图软件CDA完成二维图的绘制

3.为了满足灵活性强、工作空间大、重量轻及结构紧凑等要求,将其全部关节设计成转动关节。

4.完成对机器人各部件材料的选择。 5.对机器人进行运动学分析。

第二章 SCARA 机器人机械机构设计

SCARA机器人为平面关节型机器人,四个自由度包括大臂、小臂的旋转,腕部的升降及旋转。为了使机器人的比转动,所需要的最大转矩是当呈水平状态,如图2-1所示。设个部门的尺寸和重量如下:

1.大臂的第一和第二关节轴之间的距离为200mm质量为m(2kg左右),其中心在距离第一关节100mm

2.小臂的第二和第三关节轴之间的距离为135mm,质量为m(08kg

联系合同范文客服:xxxxx#qq.com(#替换为@)