1、 网站地图 资料下载 联系我们 首 页 | 技术 文献 | 机器人工程 | 机器人超市 | 展会信息 | 留言板 机器人技术及应用文献 敬告广大客户 产品查询 用户反馈 -快速跳转- 首页 =涂镀设备= 彩色钢板涂层生产线 连续带钢热镀锌生产线 铝塑复合板生 产线 =涂装设备= PM 系列自动喷涂机 软仿形自动喷涂机 龙门式仿形自动喷涂机 涂胶机器人工作站 =工业自动化= 装配输送线体 助力机械手 拧紧机 =高压水技术= 高压水切割设备 高压水清洗设备 =物流自动化装备= 机器人自动码垛工作站 装箱机器人工作站 自动包装生产线 =教学机器人= 六自由度教学机器人 直角坐标机器人 =智能机器人=
2、 虚拟足球射门 迎宾及讲解机器人 仿生机器动物 机器人技术及应用文献机器人发展技术专辑专辑 1专辑 2专辑 3专辑 4工业机器人技术 赖维德一、技术概述 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。 机器人技术是综合了计算机、控制 论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代研究十分活 跃， 应用日益广泛的 领域。机器
3、人应用情况，是一个国家工业自动化水平的重要标志。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。 二、现状及国内外发展趋势 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，平均单机价格从 91 年的 103 万美元降至 97 年的 65
4、万美元。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
5、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人机交互控制，即遥控加局部自主系统构成完整的监控遥控操作系 统，使智能机器人走出 实验室进入实用化阶段。美国发 射到火星上的“索杰纳”机器人就是 这种系统成功应用的最著名实例。7机器人化机械开始兴起。从 94 年美国开发出“虚拟轴 机床”以来，这种新型装置已成为国际研究的热点之一，纷纷探索开拓其 实际应用的领域。我国的工业机器人从 80 年代“七五”科技攻关开始起步，在国
6、家的支持下，通过“七五”、 “八五”科技攻关，目前已基本掌握了机器人操作机的设计制造技 术、控制系 统硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术 ，生 产了部分机器人关键元器件，开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人；其中有 130 多台套喷漆机器人在二十余家企 业的近 30 条自动喷漆生产线（站）上获得规模应用，弧焊 机器人已应用在汽车制造厂的 焊装线上。但 总的来看，我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，如：可靠性低于国外 产品；机器人应用工程起步较晚，应 用领域窄，生 产线系统技术与国外比有差距；在 应用规模上，我国已安装的国产工业机器人约 200 台， 约占全
7、球已安装台数的万分之四。以上原因主要是没有形成机器人产业，当前我国的机器人生 产都是应用户的要求， “一客户，一次重新设计”，品种规格多、批量小、零部件通用化程度低、供货周期长、成本也不低，而且质量、可靠性不稳定。因此迫切需要解决产业化前期的关 键技术， 对产品进行全面 规划，搞好系列化、通用化、模化设计，积极推进产业化进 程。我国的智能机器人和特种机器人在“863”计划的支持下，也取得了不少成果。其中最为突出的是水下机器人，6000 米水下无 缆机器人的成果居世界 领先水平， 还开发出直接遥控机器人、双臂协调控制机器人、爬壁机器人、管道机器人等机种；在机器人视觉、力觉、触 觉、声觉等基础技术
8、的开发应用上开展了不少工作，有了一定的 发展基础。但是在多 传感器信息融合控制技术、遥控加局部自主系 统遥控机器人、智能装配机器人、机器人化机械等的开 发应用方面则刚刚起步，与国外先 进水平差距较大，需要在原有成绩的基础上，有重点地系统攻关，才能形成系统配套可供 实用的技术和产品，以期在 “十五”后期立于世界先进行列之中。三、 “十五”目标及主要研究内容 1目标根据国内外机器人发展的经验、现状及近几年的动态 ，结合当前国内经济发展的具体情况， “十五”期间机器人技术应重点开展智能机器人、机器人化机械及其相关技术的开发及应用；开展以机器人为基础的重组装配系统及其相关技术的开发研究及加强多传感器融
9、合及决策、控制一体化技术及应用的研究。重点解决我国已研制 应 用多年的示教再现型工业机器人的产业化前期关键技术，大力推 进其产业化进程，力争在 “十五”末期实现喷涂、焊接、装配等机器人的产业化。2主要研究内容（1）示教再现型工业机器人产业化技术研究关 节式、侧喷式、顶喷式、龙门式喷涂机器人产品标准化、通用化、模块化、系列化设计。柔性仿形喷涂机器人开发：柔性仿形复合机构开发，仿形伺服轴轨迹规划研究，控制系统开发，整机安全防爆、防护技术开发，高速喷杯喷涂工艺研究。焊 接机器人（把弧 焊与点焊机器人作为负载不同的一个系列机器人，可兼作弧 焊、点 焊、搬运、装配、切割作业）产品的标准化、通用化、模 块
10、化、系列化设计。弧 焊机器人用激光 视觉焊缝跟踪装置的开发：激光发射器的选用，CCD 成象系统，视觉图象处理技术，视觉跟踪与机器人 协调控制。焊 接机器人的离 线示教编程及工作站系统动态仿真。电 子行业 用装配机器人产品标准化、通用化、模块化、系列化设计。批量生 产 机器人所需的专用制造、装配、测试设备和工具的研究开发。（2）智能机器人开发研究遥控加局部自主系统构成和控制策略研究包括建模遥控机器人模型，人行为模型，人控制 动态 建模，图形仿真建模，虚拟工具和虚拟传感器建模；以人为主体的人机共享规划与控制；局部自治控制；多传感融合技术；双向力反应控制；知识库的建立，学 习与推理方法；人机交互的高
11、 级控制技术；虚拟现实（VR ）控制与真实世界控制的相互关系；监控系统的结构。智能移 动 机器人的导航和定位技术研究包括导航和定位系统的系统结构；在结构环境或非结构环境中导航和定位方法研究；感知系统的传感器和信息处理系统的构成；根据传感器数据建立环境模型的方法；模糊逻辑的推理方法用于移动机器人导航的研究。面向遥控机器人的虚拟现实系统包括人机交互图形生成及其程序设计；遥控机器人（载体和机械手）几何动态图形建模；遥控操作环境图形建模；遥控机器人操作与数据的获取；虚拟传感器及基于虚拟传感器的双向力反应、反馈控制；面向任务 的虚拟工具；基于虚拟现实 的遥控操作的理论与方法；基于VR 模型操作和真实世界
12、操作的可切换、相容性和可交换性；VR 监控系统。人机交互环境建模系统包括 CAD 建模中的人机交互技术；求知模型工件的反示过程中的交互技术；机器人与环境的布局及功能验证中的交互技术；传感器数据处理中的交互技术；机器人标定、运动学建模、动力学建模中的交互技术 。基于 计算机屏幕的多机器人遥控技术包括三维立体视觉建模；模型的计算机显示；遥控机器人模型的控制；人机接口；网络通讯。（3）机器人化机械研究开发并 联机构机床（ VMT）与机器人化加工中心（RMC ）开发研究包括 VMT 与 RMC 智能化结构实现技术；VMT 与 RMC 关键传动实现技术；VMT 与RMC 加工、装配、 摆放、涂胶、检测作
13、业技术；VMT 与 RMC 监控检测技术开发；VMT 与MRC 智能化开式 CMC 控制系 统开发；系统软件和应用软 件开发；智能化机构、材料机电一体化技术；作业状态变量智能化传感技术；机电一体化的多功能及灵巧作业终端；通用智能化开式 CNC 控制硬软件系统；并联机构运动学及动力学理论；RMC 智能控制理论；VMT 与RMC 典型应用工程开 发。机器人化无人值守和具有自适应能力的多机遥控操作的大型散料输送设备包括散料输送系统监控和遥控操作的传感器融合和配置技术；采用智能传感器的现场总线技术；机器人运动规划在等量堆取料、自主操作中的应用；基于广域网的 远程实时通讯；具有监测和管理功能的故障诊断系
14、统。（4）以机器人为基础的重组装配系统开放式模块化装配机器人包括通用要素的提取；专用件标准化；装配机器人模块 CAD 设计；通用主流计算机构造的控制器；人机界面方式；网络功能。面向机器人装配的设计技术包括数字化装配与 CAD 集成技术；产品机器人化装配规划生成技术；产品可装配性模糊评价。机器人柔性装配系统设计技术其中单元技术：供料系统智能化设计、末端 执行器快速 执行、物流 传输及其控制与通讯；集成技术：柔性装配线仿真软件、管理系 统。可重构机器人柔性装配系统设计技术开展基于任务和环境的动态重构机器人柔性装配系统理论研究；系统基于自治体（Agent）的分布式控制技 术及系 统各单元体间的协作规
15、划。装配力 觉 、视觉技术包括高精度、高集成化六 维腕力传感技术；视觉识别与定位技 术。智能装配策略及其控制包括装配状态实时检测和监控；装配顺序和路径智能规划及控制技术。（5）多传感器信息融合与配置技术机器人的传感器配置和融合技术在水泥生产过程控制和污水处理自动控制系统中的应用包括面向工艺过程的多传感器融合和配置技术；采用智能传感器的现场总线技术；面向工艺要求的新型传感器研制。机 电一体化智能 传感器包括具有感知、自主运动 、自清 污（自调整、自适应）的机电一体化传感器研究；面向工艺要求的运动机构设计、实现检测 和清污的自主运动；调节控制系 统；机器人机构和控制技术在传感器设计中的应用。 ?中国机器人网. All Rights Reserved.
