一梦皮、技術概述 工業(yè)機器人由操作機(機械本體)惰疯、控制器盲陨、伺服驅動系統(tǒng)和檢測傳感裝置構成,是一種仿人操作摹撰、自動控制俄脂、可重復編程、能在三維空間完成各種作業(yè)的機電一體化自動化生產(chǎn)設備行翘。特別適合于多品種相吭、變批量的柔性生產(chǎn)。它對穩(wěn)定领末、提高產(chǎn)品質量郊拄,提高生產(chǎn)效率,改善勞動條件和產(chǎn)品的快速更新?lián)Q代起著十分重要的作用孵熏。 機器人技術是綜合了計算機、控制論昭礁、機構學捺氢、信息和傳感技術、人工智能剪撬、仿生學等多學科而形成的高新技術摄乒,是當代研究十分活躍,應用日益廣泛的領域残黑。機器人應用情況馍佑,是一個國家工業(yè)自動化水平的重要標志。 機器人并不是在簡單意義上代替人工的勞動,而是綜合了人的特長和機器特長的一種擬人的電子機械裝置拭荤,既有人對環(huán)境狀態(tài)的快速反應和分析判斷能力茵臭,又有機器可長時間持續(xù)工作、精確度高舅世、抗惡劣環(huán)境的能力旦委,從某種意義上說它也是機器的進化過程產(chǎn)物,它是工業(yè)以及非產(chǎn)業(yè)界的重要生產(chǎn)和服務性設備雏亚,也是先進制造技術領域不可缺少的自動化設備缨硝。 二、現(xiàn)狀及國內(nèi)外發(fā)展趨勢 國外機器人領域發(fā)展近幾年有如下幾個趨勢: 1.工業(yè)機器人性能不斷提高(高速度罢低、高精度谎拴、高可靠性、便于操作和維修)和月,而單機價格不斷下降呐品,平均單機價格從91年的10.3萬美元降至97年的6.5萬美元。 2.機械結構向模塊化慨锅、可重構化發(fā)展前肥。例如關節(jié)模塊中的伺服電機、減速機庐钱、檢測系統(tǒng)三位一體化淀肿;由關節(jié)模塊、連桿模塊用重組方式構造機器人整機滴图;國外已有模塊化裝配機器人產(chǎn)品問市讯谎。 3.工業(yè)機器人控制系統(tǒng)向基于PC機的開放型控制器方向發(fā)展,便于標準化灸室、網(wǎng)絡化乘硬;器件集成度提高,控制柜日見小巧鹿鳖,且采用模塊化結構扁眯;大大提高了系統(tǒng)的可靠性、易操作性和可維修性翅帜。 4.機器人中的傳感器作用日益重要姻檀,除采用傳統(tǒng)的位置、速度涝滴、加速度等傳感器外绣版,裝配、焊接機器人還應用了視覺歼疮、力覺等傳感器杂抽,而遙控機器人則采用視覺、聲覺、力覺缩麸、觸覺等多傳感器的融合技術來進行環(huán)境建模及決策控制铸磅;多傳感器融合配置技術在產(chǎn)品化系統(tǒng)中已有成熟應用。 5.虛擬現(xiàn)實技術在機器人中的作用已從仿真匙睹、預演發(fā)展到用于過程控制愚屁,如使遙控機器人操作者產(chǎn)生置身于遠端作業(yè)環(huán)境中的感覺來操縱機器人。 6.當代遙控機器人系統(tǒng)的發(fā)展特點不是追求全自治系統(tǒng)顺盆,而是致力于操作者與機器人的人機交互控制蛹活,即遙控加局部自主系統(tǒng)構成完整的監(jiān)控遙控操作系統(tǒng),使智能機器人走出實驗室進入實用化階段莹遍。美國發(fā)射到火星上的“索杰納”機器人就是這種系統(tǒng)成功應用的最著名實例匕磅。 7.機器人化機械開始興起。從94年美國開發(fā)出“虛擬軸機床”以來陶啥,這種新型裝置已成為國際研究的熱點之一晃逞,紛紛探索開拓其實際應用的領域。 我國的工業(yè)機器人從80年代“七五”科技攻關開始起步眉剿,在國家的支持下虽才,通過“七五”、“八五”科技攻關团何,目前已基本掌握了機器人操作機的設計制造技術寨都、控制系統(tǒng)硬件和軟件設計技術、運動學和軌跡規(guī)劃技術司型,生產(chǎn)了部分機器人關鍵元器件昼接,開發(fā)出噴漆、弧焊悴晰、點焊慢睡、裝配、搬運等機器人铡溪;其中有130多臺套噴漆機器人在二十余家企業(yè)的近30條自動噴漆生產(chǎn)線(站)上獲得規(guī)模應用漂辐,弧焊機器人已應用在汽車制造廠的焊裝線上。但總的來看棕硫,我國的工業(yè)機器人技術及其工程應用的水平和國外比還有一定的距離髓涯,如:可靠性低于國外產(chǎn)品;機器人應用工程起步較晚饲帅,應用領域窄复凳,生產(chǎn)線系統(tǒng)技術與國外比有差距瘤泪;在應用規(guī)模上灶泵,我國已安裝的國產(chǎn)工業(yè)機器人約200臺,約占全球已安裝臺數(shù)的萬分之四。以上原因主要是沒有形成機器人產(chǎn)業(yè)赦邻,當前我國的機器人生產(chǎn)都是應用戶的要求髓棋,“一客戶,一次重新設計”轻樟,品種規(guī)格多趴国、批量小、零部件通用化程度低舟门、供貨周期長债苍、成本也不低,而且質量锅星、可靠性不穩(wěn)定咳铅。因此迫切需要解決產(chǎn)業(yè)化前期的關鍵技術,對產(chǎn)品進行全面規(guī)劃家统,搞好系列化具椒、通用化、牟芫化設計斧壮,積極推進產(chǎn)業(yè)化進程。 我國的智能機器人和特種機器人在“863”計劃的支持下纤悉,也取得了不少成果蔬咬。其中最為突出的是水下機器人,6000米水下無纜機器人的成果居世界領 |