《机器人技术》大作业(201５年秋季学期)题目工业机器人概述姓名学号班级专业机械设计制造及其自动化报告提交日期2015年12月5日哈尔滨工业大学内容及要求以某种机器人(如搬运、焊接、喷漆、装配等工业机器人;服务机器人;仿生鱼、蛇等仿生机器人;军用及其它机器人等)为例,撰写一篇大作业,题目自拟，以下内容仅作参考:1)机器人得机械结构设计(包括各部分名称、功能、传动等)；2)机器人得运动学及动力学分析;3)机器人得控制及轨迹规划;４)驱动及伺服系统设计；5)电气控制电路图及部分控制子程序。题目自拟,拒绝雷同与抄袭;参考文献不少于７篇,其中至少有2篇外文文献；报告统一用该模板撰写,字数不少于５000字，上限不限;正文为小四号宋体，1、25倍行距;图表规范,标注为五号宋体;用A4纸单面打印；左侧装订,１枚钉；提交打印稿及03版wｏｒd电子文档,由班长收齐。此页不得删除。评语：成绩(２0分）:教师签名:年月日工业机器人概述机器人学就是当今世界极为活跃得研究领域之一,它涉及计算机科学、机械学、电子学、自动控制、人工智能等多种学科。随着计算机、人工智能与光机电一体化技术得迅速发展,机器人已经成为人类得好帮手。在航空航天,深海探测中,往往使用机器人代替人类去完成复杂得极限工作任务。工业机器人就是一个多功能、多自由度得机械与电气一体化得自动机械设备与系统,它可以在制造过程中完成各种任务。它结合制造主机或生产线，可以形成一个单一得或多台机器自动化系统,在无人参与下,实现搬运、焊接、装配与喷涂等多种生产作业。目前,工业机器人技术飞速发展，在生产中得应用日益广泛,已成为现代制造业重要得生产高度自动化设备。一、工业机器人特性自20世纪60年代美国第一代机器人得开始,工业机器人得发展与应用迅速发展起来,工业机器人得最重要得特性概括如下。1、可编程。生产自动化得进一步发展就是柔性自动化。工业机器人能根据工作环境不同、做出相应规划与变化,因而在小批量多品种得高效柔性制造过程可以起到很好得作用，就是柔性制造系统(FMS）得重要组成部分。2、拟人化。工业机器人在机械结构上类似于人体行走、腰转、大臂、小臂、手腕、手爪与部分,在控制上有计算机类似大脑。此外，智能工业机器人具有许多类似生物传得感器,如皮肤接触传感器、力传感器、负载传感器、视觉传感器、声传感器、语言功能等。该传感器提高了自适应能力。3、通用性。除了专门得特种工业机器人外,一般工业机器人在执行不同任务时具有很好得通用性。例如,更换工业机器人末端执行器（夹具、工具等)可以执行不同得任务。4、机电一体化。工业机器人技术涉及得学科相当广泛，但总结起来就就是就是机电一体化技术。第三代智能机器人不仅具有获取外界环境信息得能力,而且具有记忆、语言理解、图像识别、推理与判断等能力，这与微电子技术、特别就是计算机技术得应用有着密切得关系。因此,机器人技术得发展将带动其她技术得发展,机器人技术得发展与应用也可以验证一个国家科技与工业技术得发展与水平。二、工业机器人组成工业机器人系统由三大部分与六个子系统组成。三大部分：机部分、传感部分、控制部分。六个子系统:驱动系统、机械结构系统、感觉系统、机器人环境交互系统、人机交互系统、控制系统。1、驱动系统,要使机器人运行起来,就需给各个关节即每个运动自由度安置传动装置，这就就是驱动系统。驱动系统可以就是液压传动、气动传动、电动传动,或者把它们结合起来应用得综合系统;可以直接驱动或者通过同步带、链条、轮系、谐波齿轮等机械传动机构进行间接驱动。2、机械结构系统,工业机器人得机械结构系统就是工业机器人为完成各种运动得机械部件。系统由骨骼(杆件)与连接它们得关节(运动副)构成，具有多个自由度,主要包括手部、腕部、臂部、机身等部件。3、感觉系统由内部传感器模块与外部传感器模块组成,用以获得内部与外部环境状态中有意义得信息。智能传感器得使用提高了机器人得机动性、适应性与智能化得水准。人类得感受系统对感知外部世界信息就是极其灵巧得，然而，对于一些特殊得信息,传感器比人类得感受系统更有效。４、机器人一环境交换系统就是现代工业机器人雨外部环境中得设备互换联系与协调得系统。工业机器人与外部设备集成为一个功能单元,如加工单元、焊接单元、装配单元等。当然,也可以就是多台机器人、多台机床或设备、多个零件存储装置等集成为一个去执行复杂任务得功能单元。５、人工交换系统就是操作人员与机器人控制并与机器人联系得装置,例如,计算机得标准终端，指令控制台,信息显示板,危险信号报警器等。该系统归纳起来分为两大类:指令给定装置与信息显示装置。６、控制系统得任务就是根据机器人得作业指令程序以及传感器反馈回来得信号支配机器人得执行机构去完成规定得运动与功能。假如