background image

前言

   1.1 工业机器人简介。

几千年前人类就渴望制造一种像人一样的机器,以便将人类从繁重的劳动中解脱出来。如古

希腊神话《阿鲁哥探险船》中的青铜巨人泰洛斯(Taloas),犹太传说中的泥土巨人等等,这些美丽

的神话时刻激励着人们一定要把美丽的神话变为现实,早在两千年前就开始出现了自动木人和一

些简单的机械偶人。

 

到了近代 ,机器人一词的出现和世界上第一台工业机器人问世之后,不同功能的机器人也相

 

继出现并且活跃在不同的领域,从天上到地下,从工业拓广到 农业、林、牧、渔,甚至进入寻常百

姓家。机器人的种类之多,应用之广,影响之深,是我们始料未及的。

工业机器人由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成,是一种仿人

操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合

于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量,提高生产效率,改善劳动条件和产品的快

 

速更新换代起着十分重要的作用。

机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动,而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的

  

电子机械装置,既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力,又有机器可长时间持续 工作、精

   

确度高、抗恶劣环境的能力,从某种意义上说它也是机器的进化过程产物,它是工 业以及非产业

  

界的重要生产和服务性设备,也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。

1.2 世界机器人的发展

国外机器人领域发展近几年有如下几个趋势:

(1).  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。

(2).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;由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机;国外已有模块化装配机器人产品问市。

(3).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,控制柜日见小巧,且采用模块化结构;大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维

修性。

(4).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,装配、

焊接机器人还应用了视觉、力觉等传感器,而遥控机器人则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器

的融合技术来进行环境建模及决策控制;多传感器融合配置技术在产品化系统中已有成熟应用。

(5).虚拟现实技术在机器人中的作用已从仿真、预演发展到用于过程控制,如使遥控机器

人操作者产生置身于远端作业环境中的感觉来操纵机器人。

(6).当代遥控机器人系统的发展特点不是追求全自治系统,而是致力于操作者与机器人的

1