简述工业机器人的结构组成和工作原理

工业机器人原理与应用报告人：庄鹏2006年11月25日

主要内容1. 机器人的发展概况 2. 机器人的定义 3. 国际上的主要机器人生产厂家 4. 机器人的应用领域 5. 机器人的分类 6. 机器人系统的基本结构 7. 机器人的技术参数 8. 机器人运动学 9. 机器人动力学 10. 机器人的控制

第一部分—机器人的发展概况“机器人”一词的由 来1920年，捷克剧作家卡里洛·奇别克在其科幻剧本 《罗萨姆万能机器人制造公司》(Rossum’s Universal Robots)首次使用了ROBOT这个名词，意思是“人造的 人”。现在已被人们作为机器人的专用名词。

机器人的发展概况第一代机器人 19世纪50、60年代，随着机构理论和伺服理论的发展，机器人 进入了实用阶段。1954年美国的G. C. Devol发表了“通用机器人” 专利；1960年美国AMF公司生产了柱坐标型Versatran机器人，可进 行点位和轨迹控制，这是世界上第一种应用于工业生产的机器人。 70年代，随着计算机技术、现代控制技术、传感技术、人工智 能技术的发展，机器人也得到了迅速的发展。1974年Cincinnati Milacron公司成功开发了多关节机器人；1979

第四章 工业机器人 机械系统设计

1、工业机器人总体设计主体结构设计 传动方式选择

主 要 内 容

模块化结构设计 材料选择 平衡系统设计

2、传动部件设计移动关节导轨及转动关节轴承 传动件的定位及消隙 谐波传动 丝杠螺母副及其滚珠丝杠传动 其它传动

主要内容3、臂部设计臂部设计的基本要求 手部分类 手臂的常用结构 手爪设计和选用的要求 臂部运动驱动力计算

5、手部设计概述

4、手腕设计概述

普通手爪设计 6、机身及行走机构设计 机身设计

手腕分类 行走机构设计 手腕设计举例

一

工业机器人总体设计

主体结构设计 关键是选择由连杆件和运动副组成的坐标形式 工业机器人的坐标形式直角坐标机器人 主体结构有三个自由度， 主体结构有三个自由度，全为伸缩 圆柱坐标机器人 主体结构有三个自由度，腰转、升降、伸缩 主体结构有三个自由度，腰转、升降、 球面坐标机器人 主体结构有三个自由度，转动、转动和伸缩 主体结构有三个自由度，转动、 关节坐标机器人 主体结构有三个自由度，全为转动 主体结构有三个自由度，

一 工业机器人总体设计传动方式选择选择驱动源和传动装置与关节部件的连接、 选择驱动源和传动装置与关节部件的连接、驱动方式 工业机器人的传动形式传动形式 直接连结传 动 特征 直接装

第四章 工业机器人 机械系统设计

1、工业机器人总体设计主体结构设计 传动方式选择

主 要 内 容

模块化结构设计 材料选择 平衡系统设计

2、传动部件设计移动关节导轨及转动关节轴承 传动件的定位及消隙 谐波传动 丝杠螺母副及其滚珠丝杠传动 其它传动

主要内容3、臂部设计臂部设计的基本要求 手部分类 手臂的常用结构 手爪设计和选用的要求 臂部运动驱动力计算

5、手部设计概述

4、手腕设计概述

普通手爪设计 6、机身及行走机构设计 机身设计

手腕分类 行走机构设计 手腕设计举例

一

工业机器人总体设计

主体结构设计 关键是选择由连杆件和运动副组成的坐标形式 工业机器人的坐标形式直角坐标机器人 主体结构有三个自由度， 主体结构有三个自由度，全为伸缩 圆柱坐标机器人 主体结构有三个自由度，腰转、升降、伸缩 主体结构有三个自由度，腰转、升降、 球面坐标机器人 主体结构有三个自由度，转动、转动和伸缩 主体结构有三个自由度，转动、 关节坐标机器人 主体结构有三个自由度，全为转动 主体结构有三个自由度，

一 工业机器人总体设计传动方式选择选择驱动源和传动装置与关节部件的连接、 选择驱动源和传动装置与关节部件的连接、驱动方式 工业机器人的传动形式传动形式 直接连结传 动 特征 直接装

机器人技术仿真

学院：机械工程学院 专业：机械电子工程 班级：3班 学号：20112973 姓名：史保剑

邮箱：328575173@qq.com 电话：13251367241

目录

引言................................................................................................................... - 2 - 1.工业机器人简介............................................................................................ - 3 -

1.1工业机器人的定义............................................................................. - 3 - 1.2工业机器人的历史..................................................................

苏 州 市 职 业 大 学

课程报告

名 称 现代制造技术

院 系 机电工程学院 班 级 12机电3班 姓 名 戴 亮 学 号 125307306

浅谈工业机器人

戴 亮

（苏州市职业大学机电工程学院机电一体化专业 机电一体化12级3班）

【摘要】： 本文对工业机器人的定义和所涉及到的技术进行了概述，然后

从其组成及分类、控制技术、发展历程、现状、发展前景、产业发展模式以及主要研究内容进行了系统的阐述，最后分析了其在生产生活中的应用。

【关键词】：发展 现状 前景 应用

序言

工业机器人是生产过程中的关键设备，可用于安装、制造、检测、物流等生产环节，并广泛应用于汽车及汽车零部件、电气电子、化工、工程机械、轨道交通、低压电器、电力、IC装备、军工、烟草、金融、医药、冶金及印刷出版等众多行业，应用领域广泛。

近年来，工业机器人的应用越来越广泛，种种迹象表明工业自动化时代已经到来，工业机器人极有可能成为下一个迎来爆发式增长的新兴产业。另一方面，中国工业机器人产业正处于前所未有的机遇期，政策红利、

从工业机器人焊接单元到工业机器人焊接系统

作者： H.-J. Warnecke, H. Gzik and W. Utner

发表来源：IPA.邮政信箱800469，Nobelstrasse12，D-700斯图加特80， 德意志联邦共和国

一：引言

机器人在应用的主要领域使用数字的调查结果说明了图1和下面图片的浮现：在德意志联邦共和国的2,458个单位安装中最常见的机器人应用是点焊。然而，在高度集中的汽车业停滞不前的增长率似乎指向这个区域已经饱和。相比之下，采用工业机器人连续轨迹的焊接已经显示出强劲的增长，自1983年以来，上述所有提到的改进机器人技术的发展，特别是进一步加强在连续路径控制的进步，在1,781个工业焊接机器人安装中，多达447是去年安装的。对比1985年相对增加了35 ％，尽管过去取得的成就指出在没有传感器系统的帮助下很难有什么收获。

我们可以预测前述的电焊情况可以对连续点焊预期会有一个有利的影响。 事实上，德意志联邦共和国四分之三在焊接作业属于电弧焊的范畴推动了这种情况的发生。

二．最先进的连续轨迹焊工业机器人

工业机器人工作站到目前为止执行是由一个非常统一的设计区别。图2示出工业机器人焊接系统的关键部件。

专题综述

课程名称 工业自动化专题 题目名称 工业机器人的运动轨迹 学生学院____ _ 自动化________ 专业班级___ _ _ 学 号

学生姓名___ _ _ 指导教师__________

2013 年 6月 27日

工业机器人的运动轨迹综述

【摘要】：随着知识经济时代的到来，高技术已成为世界各国争夺的焦点，机器人技术作

为高技术的一个重要分支普遍受到了各国政府的重视。自此，多种不同的研究方向都在工业机器人实时高精度的路径跟踪来实现预期目的。而工业机器人的运动轨迹又是重中之重，在得到反馈信息之后，如何作出应答，并且实时检查轨迹与所计算出的轨迹是否吻合，为此也要进行追踪与动作修正。

【关键词】：工业机器人，视觉，路径跟踪，轨迹规划，高精度

1.机器人视觉，运动前的准备

实际的工业现场环境复杂，多种因素都有可能导致系统在运行过程中产生一定的偏差、 测量精度降低，引起误差的原因主要有温度漂移和关节松动变形等，使测量模型的参数值改变从而导致定位误差增大，因此需要定期对工业机器人视觉测量系统进行精确的校准，从而实现精确定位和视觉测量。更少不得必要的优化。

1.1基于单目视觉的工业机器人运动轨迹准确度检测

从工业机器人焊接单元到工业机器人焊接系统

作者：H.-J. Warnecke, H. Gzik and W. Utner

发表来源：IPA.邮政信箱800469，Nobelstrasse12，D-700斯图加特80，德意志联邦共和国

在过去的几年中,我们已经在机器人焊接零件的制造工业方面目睹了一场轰

轰烈烈的高潮，特别是在小型和中型公司。在急剧增加的工业机器人柔性自

动化中，值得注意的是更短的产品周期，缩小批量大小和稳步上升的工资成

本水平。而到现在为止，单一的工业机器人自动化焊接制造已普遍应用于封

闭的工作区，由操作者进行手动加载和卸载。现如今的趋势则是发展能够被

识别的conwlex系统。通过把集中单独的材料和信息流站点联系到一起，使

得在一个中心下载和卸载，而且具有一个集成的存储设施成为了可能。

一：引言

机器人在应用的主要领域使用数字的调查结果说明了图1和下面图片的浮现：在德意志联邦共和国的2,458个单位安装中最常见的机器人应用是点焊。然而，在高度集中的汽车业停滞不前的增长率似乎指向这个区域已经饱和。相比之下，采用工业机器人连续轨迹的焊接已经显示出强劲的增长，自1983年以来，上述所有提到的改进机器人技术的发展，特别是进一步加强在连续路径控制的进步，在1

从工业机器人焊接单元到工业机器人焊接系统

作者： H.-J. Warnecke, H. Gzik and W. Utner

发表来源：IPA.邮政信箱800469，Nobelstrasse12，D-700斯图加特80， 德意志联邦共和国

一：引言

机器人在应用的主要领域使用数字的调查结果说明了图1和下面图片的浮现：在德意志联邦共和国的2,458个单位安装中最常见的机器人应用是点焊。然而，在高度集中的汽车业停滞不前的增长率似乎指向这个区域已经饱和。相比之下，采用工业机器人连续轨迹的焊接已经显示出强劲的增长，自1983年以来，上述所有提到的改进机器人技术的发展，特别是进一步加强在连续路径控制的进步，在1,781个工业焊接机器人安装中，多达447是去年安装的。对比1985年相对增加了35 ％，尽管过去取得的成就指出在没有传感器系统的帮助下很难有什么收获。

我们可以预测前述的电焊情况可以对连续点焊预期会有一个有利的影响。 事实上，德意志联邦共和国四分之三在焊接作业属于电弧焊的范畴推动了这种情况的发生。

二．最先进的连续轨迹焊工业机器人

工业机器人工作站到目前为止执行是由一个非常统一的设计区别。图2示出工业机器人焊接系统的关键部件。

工业机器人培训总结

--- 生产工程部 雷超

目前我国制造行业正处于加快转型升级的重要时期，以工业机器人为主体的机器人产业，正是破解产业成本上升、环境制约问题的重要路径选择。同时随着智能制造产业不断升级以及人力成本的不断上升，工业机器人代替人工作业已成为制造行业发展的必然趋势。基于此发展环境，企业的技术人员必须熟练掌握工业机器人操作、调试、维护、设备集成和改造等核心技术，以适应新制造市场环境的要求。为此，石碣镇人力资源局开展了工业机器人应用基础精品培训班。此次培训共有来自全镇20家企业的60名技术人员参加，而我非常有幸被领导指派参加了此次的培训活动。我认为这次培训班举办的非常有意义，非常有必要，因为它不仅让我充实了更多的理论知识，更让我开阔了视野，增加了见识。通过此次的工业机器人应用培训，我对6轴机器人的概念有了深刻的理解，对机器人常见功能的应用方法如程序编辑、在线仿真模拟、点动示教、机器人I/O信号接口通讯有了一定程度的理解与掌握。以下为本次机器人培训所学内容的分享。

初识工业机器人。工业机器人由机械系统、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。机械系统即执行机构，包括基座、臂部和腕部，大多数工业机器人有3～6个运动自由度；驱动系统主要