發(fā)展 《2013-2017年中國工業(yè)機器人行業(yè)產(chǎn)銷需求預測與轉(zhuǎn)型升級分析報告》[1]顯示,工業(yè)機器人的應用領域也有所擴大。2010年,在德國市場,除了汽車行業(yè),食品行業(yè)顯著增加了機器人的利用??梢?,在藥品和化妝品行業(yè)和塑料行業(yè),機器人的投資潛力巨大。預計亞洲將成為工業(yè)機器人行業(yè)發(fā)展最快的地區(qū)。
截止2010年末,中國運行中的工業(yè)機器人數(shù)量超過5萬臺,應用程度與發(fā)達國家相比存在較大差距,如運行數(shù)量約為日本的1/10、德國的1/4,可見中國工業(yè)機器人行業(yè)未來發(fā)展空間較大。
根據(jù)2011年3月發(fā)布的《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃綱要》,中國在“十二五”時期將加快發(fā)展戰(zhàn)略性新型產(chǎn)業(yè)。國務院在相關決定中指出:“發(fā)展戰(zhàn)略性新型產(chǎn)業(yè)已成為主要國家搶占新一輪經(jīng)濟和科技發(fā)展制高點的重大戰(zhàn)略”,包括“高端裝備制造產(chǎn)業(yè)”、“新材料產(chǎn)業(yè)”、“新能源產(chǎn)業(yè)”及“節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)”等。前瞻網(wǎng)分析預測,今后十年我國高端裝備制造業(yè)的銷售產(chǎn)值將占全部裝備制造業(yè)銷售產(chǎn)值的30%以上。工業(yè)機器人行業(yè)作為高端裝備制造產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,必將在此期間得到更多的政策扶持,實現(xiàn)進一步增長。
由來
1920年捷克作家卡雷爾·查培克在其劇本《羅薩姆的機器人》中最早使用機器人一詞,劇中機器人“Robot”這個詞的本意是苦力,即劇作家筆下的一個具有人的外表,特征和功能的機器,是一種人造的勞力。它是最早的工業(yè)機器人設想。
20世紀40年代中后期,機器人的研究與發(fā)明得到了更多人的關心與關注。50年代以后,美國橡樹嶺國家實驗室開始研究能搬運核原料的遙控操縱機械手,如圖0.2所示,這是一種主從型控制系統(tǒng),主機械手的運動。系統(tǒng)中加入力反饋,可使操作者獲知施加力的大小,主從機械手之間有防護墻隔開,操作者可通過觀察窗或閉路電視對從機械手操作機進行有效的監(jiān)視,主從機械手系統(tǒng)的出現(xiàn)為機器人的產(chǎn)生為近代機器人的設計與制造作了鋪墊。
1954年美國戴沃爾最早提出了工業(yè)機器人的概念,并申請了。該的要點是借助伺服技術控制機器人的關節(jié),利用人手對機器人進行動作示教,機器人能實現(xiàn)動作的記錄和再現(xiàn)。這就是所謂的示教再現(xiàn)機器人?,F(xiàn)有的機器人差不多都采用這種控制方式。1959年UNIMATION公司的臺工業(yè)機器人在美國誕生,開創(chuàng)了機器人發(fā)展的新紀元。
最早的關節(jié)機器人
UNIMATION的VAL(very advantage language)語言也成為機器人領域最早的編程語言在各大學及科研機構(gòu)中傳播,也是各個機器人品牌的最基本范本。其機械結(jié)構(gòu)也成為行業(yè)的模板。其后,UNIMATION公司被瑞士STAUBLI,并利用STAUBLI的技術優(yōu)勢,進一步得以改良發(fā)展。日本臺機器人由KAWASAKI從UNIMATION進口,并由kawasaki模仿改進在國內(nèi)推廣。
特點
戴沃爾提出的工業(yè)機器人有以下特點:將數(shù)控機床的伺服軸與遙控操縱器的連桿
工業(yè)機器人
機構(gòu)聯(lián)接在一起,預先設定的機械手動作經(jīng)編程輸入后,系統(tǒng)就可以離開人的輔助而獨立運行。這種機器人還可以接受示教而完成各種簡單的重復動作,示教過程中,機械手可依次通過工作任務的各個位置,這些位置序列全部記錄在存儲器內(nèi),任務的執(zhí)行過程中,機器人的各個關節(jié)在伺服驅(qū)動下依次再現(xiàn)上述位置,故這種機器人的主要技術功能被稱為“可編程”和“示教再現(xiàn)”。
1962年美國推出的一些工業(yè)機器人的控制方式與數(shù)控機床大致相似,但外形主要由類似人的手和臂組成。后來,出現(xiàn)了具有視覺傳感器的、能識別與定位的工業(yè)機器人系統(tǒng)。
[2]工業(yè)機器人最顯著的特點有以下幾個:
(1)可編程。生產(chǎn)自動化的進一步發(fā)展是柔性啟動化。工業(yè)機器人可隨其工作環(huán)境變化的需要而再編程,因此它在小批量多品種具有均衡率的柔性制造過程中能發(fā)揮很好的功用,是柔性制造系統(tǒng)中的一個重要組成部分。
(2)擬人化。工業(yè)機器人在機械結(jié)構(gòu)上有類似人的行走、腰轉(zhuǎn)、大臂、小臂、手腕、手爪等部分,在控制上有電腦。此外,智能化工業(yè)機器人還有許多類似人類的“生物傳感器”,如皮膚型接觸傳感器、力傳感器、負載傳感器、視覺傳感器、聲覺傳感器、語言功能等。傳感器提高了工業(yè)機器人對周圍環(huán)境的自適應能力。
(3)通用性。除了專門設計的的工業(yè)機器人外,一般工業(yè)機器人在執(zhí)行不同的作業(yè)任務時具有較好的通用性。比如,更換工業(yè)機器人手部末端操作器(手爪、工具等)便可執(zhí)行不同的作業(yè)任務。
(4)工業(yè)機器技術涉及的學科相當廣泛,歸納起來是機械學和微電子學的結(jié)合-機電一體化技術。第三代智能機器人不僅具有獲取外部環(huán)境信息的各種傳感器,而且還具有記憶能力、語言理解能力、圖像識別能力、推理判斷能力等人工智能,這些都是微電子技術的應用,特別是計算機技術的應用密切相關。因此,機器人技術的發(fā)展必將帶動其他技術的發(fā)展,機器人技術的發(fā)展和應用水平也可以驗證一個國家科學技術和工業(yè)技術的發(fā)展水平。
當今工業(yè)機器人技術正逐漸向著具有行走能力、具有多種感知能力、具有較強的對作業(yè)環(huán)境的自適應能力的方向發(fā)展。當前,對機器人技術的發(fā)展最有影響的國家是美國和日本。美國在工業(yè)機器人技術的綜合研究水平上仍處于地位,而日本生產(chǎn)的工業(yè)機器人在數(shù)量、種類方面則居*。
構(gòu)造分類
工業(yè)機器人由主體、驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個基本部分組成。主體即機座和執(zhí)行機構(gòu),包括臂部、腕部和手部,有的機器人還有行走機構(gòu)。大多數(shù)工業(yè)機器人有3~6個運動自由度,其中腕部通常有1~3個運動自由度;驅(qū)動系統(tǒng)包括動力裝置和傳動機構(gòu),用以使執(zhí)行機構(gòu)產(chǎn)生相應的動作;控制系統(tǒng)是按照輸入的程序?qū)︱?qū)動系統(tǒng)和執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出指令信號,并進行控制。
工業(yè)機器人按臂部的運動形式分為四種。直角坐標型的臂部可沿三個直角坐標移動;圓柱坐標型的臂部可作升降、回轉(zhuǎn)和伸縮動作;球坐標型的臂部能回轉(zhuǎn)、俯仰和伸縮;關節(jié)型的臂部有多個轉(zhuǎn)動關節(jié)。
工業(yè)機器人按執(zhí)行機構(gòu)運動的控制機能,又可分點位型和連續(xù)軌跡型。點位型只控制執(zhí)行
工業(yè)機器人
機構(gòu)由一點到另一點的準確定位,適用于機床上下料、點焊和一般搬運、裝卸等作業(yè);連續(xù)軌跡型可控制執(zhí)行機構(gòu)按給定軌跡運動,適用于連續(xù)焊接和涂裝等作業(yè)。
標簽:
江門市機器人
江門市機器人廠家