工業(yè)機器人技術畢業(yè)論文范文
工業(yè)機器人技術畢業(yè)論文范文
現(xiàn)如今，隨著社會經濟發(fā)展，機器人開始被廣泛應用于各行各業(yè)中，替工人進行一些復雜、繁重的體力勞動，能減輕人們的工作負擔。下面是由學習啦小編整理的工業(yè)機器人技術論文范文，希望能對大家有所幫助！
工業(yè)機器人技術論文范文篇一：《淺談工業(yè)機器人在工業(yè)生產中的應用》
工業(yè)機器人是面向工業(yè)領域的多關節(jié)機械手或多自由度的機器人。工業(yè)機器人是自動執(zhí)行工作的機器裝置，是靠自身動力和控制能力來實現(xiàn)各種功能的一種機器。它可以接受人類指揮，也可以按照預先編排的程序運行，現(xiàn)代的工業(yè)機器人還可以根據(jù)人工智能技術制定的原則綱領行動。就工業(yè)機器人在工業(yè)生產中的應用進行探討。
關鍵詞：工業(yè)機器人 應用 工業(yè)
1 引言
工業(yè)機器人最早應用于汽車制造工業(yè)，常用于焊接，噴漆，上、下料和搬運。工業(yè)機器人延伸和擴大了人的手、足和大腦功能，它可代替人從事危險、有害、有毒、低溫和高熱等惡劣環(huán)境中的工作;代替人完成繁重、單調的重復勞動，提高勞動生產率，保證產品質量。工業(yè)機器人與數(shù)控加工中心、自動搬運小車以及自動檢測系統(tǒng)可組成柔性制造系統(tǒng)和計算機集成制造系統(tǒng)，實現(xiàn)生產自動化。
2 工業(yè)機器人的主要運用
(1)惡劣工作環(huán)境及危險工作軍事領域及核工業(yè)領域有些作業(yè)是有害于人體健康并危及生命，或不安全因素很大而不宜由人去做的作業(yè)，用工業(yè)機器人去做最合適。例如核工廠設備的檢驗和維修機器人，核工業(yè)上沸騰水式反應堆燃料自動交換機。
(2)特殊作業(yè)場合和極限作業(yè)火山探險、深海探密和空間探索等領域對于人類來說是力所不能及的，只有機器人才能進行作業(yè)。如航天飛機上用來回收衛(wèi)星的操作臂;用于海底采礦和打撈的遙控海洋作業(yè)機器人。
(3)自動化生產領域早期的工業(yè)機器人在生產上主要用于機床上、下料，點焊和噴漆。用得最多的制造工業(yè)包括電機制造、汽車制造、塑料成形、通用機械制造和金屬加工等工業(yè)。隨著柔性自動化的出現(xiàn)，機器人在自動化生產領域扮演了更重要的角色。下面主要針對工業(yè)機器人在自動化生產領域的應用進行簡單介紹。
2.1 焊接機器人
點焊機器人工業(yè)機器人首先應用于汽車的點焊作業(yè)，點焊機器人廣泛應用于焊接車體薄板件。裝焊一臺汽車車體一般大約需要完成3000～4000個焊點，其中60%是由點焊機器人來完成的。在有些大批量汽車生產線上，服役的點焊機器人數(shù)量甚至高達150多臺。
點焊機器人主要性能要求：安裝面積小，工件空間大;快速完成小節(jié)距的多點定位;定位精度高(土0 .25 mm )，以確保焊接質量;持重大(490～980N ) ，以便攜帶內裝變壓器的焊鉗;示教簡單，節(jié)省工時。
2.2 弧焊機器人
弧焊機器人應用于焊接金屬連續(xù)結合的焊縫工藝，絕大多數(shù)可以完成自動送絲、熔化電極和氣體保護下進行焊接工作?；『笝C器人應用范圍很廣，除汽車行業(yè)外，在通用機械、金屬結構等許多行業(yè)中都有應用。弧焊機器人應是包括各種焊接附屬裝置在內的焊接系統(tǒng)，而不只是一臺以規(guī)劃的速度和姿態(tài)攜帶焊槍移動的單機。如圖1所示為弧焊機器人的基本組成。適合機器人應用的弧焊方法主要有惰性握體保護焊、混合所體保護焊、埋弧焊和等離子弧焊接。
1-機器人控制柜2-焊接電源3-氣瓶4-氣體流量計5-氣路6-焊絲輪7-柔性導管8-弧焊機器人9-送絲機器人10-焊槍11-工件電纜12-焊接電纜13-控制電纜
圖1 弧焊機器人系統(tǒng)的基本組成
弧焊機器人的主要性能要求：在弧焊作業(yè)中，要求焊槍跟蹤工件的焊道運動，并不斷填充金屬形成焊道。因此，運動過程中速度的穩(wěn)定性和軌跡是兩項重要指標，一般情況下，焊接速度約取5～50 mm/s ，軌跡精度約為.2 ～0.5 ) mm;由于焊槍的姿態(tài)對焊縫質量也有一定影響，因此希望在跟蹤焊道的同時，焊槍姿態(tài)的可調范圍盡量大。此外，還有一些其他性能要求，這些要求包括：設定焊接條件(電流、電壓、速度等)、抖動功能、坡口填充功能、焊接異常檢測功能(斷弧、工件熔化)及焊接傳感器(起始焊點檢測，焊道跟蹤)的接口功能。
2.3 噴漆機器人
噴漆機器人廣泛應用于汽車車體、家電產品和各種塑料制品的噴漆作業(yè)。噴漆機器人在使用環(huán)境和動作要求上有如下特點：
(1)工作環(huán)境空氣中含有易爆的噴漆劑蒸氣;
(2)沿軌跡高速運動，途經各點均為作業(yè)點;
(3)多數(shù)被噴漆部件都搭載在傳送帶上，邊移動邊噴漆。如圖2所示為關節(jié)式噴漆機器人。
2.4 搬運機器人
隨著計算機集成制造技術、物流技術、自動倉儲技術的發(fā)展，搬運機器人在現(xiàn)代制造業(yè)中的應用也越來越廣泛。機器人可用于零件的加工過程中，物料、工輔量具的裝卸和儲運，可用來將零件從一個輸送裝置送到另一個輸送裝置，或從一臺機床上將加工完的零件取下再安裝到另一臺機床上去。
2.5 裝配機器人
裝配在現(xiàn)代工業(yè)生產中占有十分重要的地位。有關資料統(tǒng)計表明，裝配勞動量占產品生產勞動量的50%～60%，在有些場合，這一比例甚至更高。例如，在電子器件廠的芯片裝配、電路板的生產中，裝配勞動量占產品生產勞動量的70 %～80%。因此，用機器人來實現(xiàn)自動化裝配作業(yè)是十分重要的。
2.6 機器人柔性裝配系統(tǒng)
機器人正式進入裝配作業(yè)領域是在“機器人普及元年”的1980年前后，引人裝配作業(yè)的機器人在早期主要用來代替裝配線上手工作業(yè)的工序，隨后很快出現(xiàn)了以機器人為主體的裝配線。裝配機器人的應用極大地推動了裝配生產自動化的進展。裝配機器人建立的柔性自動裝配系統(tǒng)能自動裝配中小型、中等復雜程度的產品，如電機、水泵齒輪箱等，特別適應于中小批量生產的裝配，可實現(xiàn)自動裝卸、傳送、檢測、裝配、監(jiān)控、判斷、決策等機能。
機器人柔性裝配系統(tǒng)通常以機器人為中心，并有諸多周邊設備，如零件供給裝置、工件輸送裝置、夾具、涂抹器等與之配合，此外還常備有可換手等。但是如果零件的種類過多，整個系統(tǒng)將過于龐大，效率降低，這是不可取的。在機器人柔性裝配系統(tǒng)中，機器人的數(shù)量可根據(jù)產量選定，而零件供給裝置等周邊設備則視零件和作業(yè)的種類而定。因此，和裝配線比較，產量越少，機器人柔性裝配系統(tǒng)的投資越大。
3 結束語
工業(yè)機器人是以機械、電子、電子計算機和自動控制等學科領域的技術為基礎，融合而成的一種系統(tǒng)技術;也可說是一門知識、技術密集的，多學科交叉的綜合化的高新技術。隨著這些相關學科技術的進步和發(fā)展，工業(yè)機器人技術也一定會到迅速發(fā)展和提高。
工業(yè)機器人技術論文范文篇二：《探討工業(yè)機器人的發(fā)展趨勢》
摘 要 隨著社會經濟發(fā)展，機器人開始被廣泛應用于各行各業(yè)中，替工人進行一些復雜、繁重的體力勞動。目前，機器人是一種制造業(yè)與自動化設備中的典型代表，這將會是人造機器的“終極”版。它的應用已經涉及信息化、自動化、智能化、傳感器與知識化等多個學科和領域，這是目前，是我國乃至世界高新技術成果的最佳集成，因此，它的發(fā)展是與許多學科的發(fā)展有著密切的聯(lián)系。以現(xiàn)在的發(fā)展趨勢來看，工業(yè)機器人的應用范圍越來越廣泛，同時在技術操作中，他也變得越來越標準化、規(guī)范化，提高工業(yè)機器人的安全性。另一方面，工業(yè)機器人發(fā)展越來越微型化、智能化，在人類生活中應用越來越廣泛。
關鍵詞 工業(yè)機器人 智能化 應用領域 安全性
隨著社會復雜的需求，工業(yè)機器人在應用領域中越來越廣泛。一方面，工業(yè)機器人被廣泛應用于工業(yè)生產中，代替工人危險、復雜、單調的長時間的作業(yè)，例如在機械加工、壓力鑄造、塑料制品成形及金屬制品業(yè)等各種工序上，同時還應用于原子能工業(yè)等高危險的部門，這已經在發(fā)達國家中應用比較廣泛。另一方面，工業(yè)機器人在其他的領域應用也比較多，隨著科學技術的飛速發(fā)展，提高了工業(yè)機器人的使用性能和安全性能，其應用的范圍越來越廣泛，應用的范圍已經突破了工業(yè)，尤其在醫(yī)療業(yè)中應用比較好。
一、工業(yè)機器人的發(fā)展歷程
第一代機器人，一般指工業(yè)上大量使用的可編程機器人及遙控操作機。可編程機器人可根據(jù)操作人員所編程序完成一些簡單重復性作業(yè)。遙控操作機制每一步動作都要靠操作人員發(fā)出。1982年，美國通用汽車公司在裝配線上為機器人裝備了視覺系統(tǒng)，從而宣告了第二代機器人―感知機器人的問世。這代機器人，帶有外部傳感器，可進行離線編程。能在傳感系統(tǒng)支持下，具有不同程度感知環(huán)境并自行修正程序的功能。第三代機器人為自治機器人，正在各國研制和發(fā)展。它不但具有感知功能，還具有一定決策和規(guī)劃能力。能根據(jù)人的命令或按照所處環(huán)境自行做出決策規(guī)劃動作即按任務編程。
我國機器人研究工作起步較晚，從“七五”開始國家投入資金，對工業(yè)機器及其零部件進行攻關，完成了示教再現(xiàn)式工業(yè)機器人成套技術的開發(fā)和研制。1986 年國家高技術研究發(fā)展計劃開始實施，智能機器人主題跟蹤世界機器人技術的前沿，經過幾年的研究，取得了一大批科研成果，成功地研制出了一批特種機器人。
我國工業(yè)機器人起步于70年代初期，經過30多年的發(fā)展，大致經歷了3個階段：70年代的萌芽期，80年代的開發(fā)期和90年代的適用化期。
上世紀70年代是世界科技發(fā)展的一個里程碑：人類登上了月球，實現(xiàn)了金星、火星的軟著陸。我國也發(fā)射了人造衛(wèi)星。世界上工業(yè)機器人應用掀起一個高潮，尤其在日本發(fā)展更為迅猛，它補充了日益短缺的勞動力。在這種背景下，我國于1972年開始研制自己的工業(yè)機器人。
進入80年代后，在高技術浪潮的沖擊下，隨著改革開放的不斷深入，我國機器人技術的開發(fā)與研究得到了政府的重視與支持。“七五”期間，國家投入資金，對工業(yè)機器人及其零部件進行攻關，完成了示教再現(xiàn)式工業(yè)機器人成套技術的開發(fā)，研制出了噴涂、點焊、弧焊和搬運機器人。1986年國家高技術研究發(fā)展計劃(863計劃)開始實施，智能機器人主題跟蹤世界機器人技術的前沿，經過幾年的研究，取得了一大批科研成果，成功地研制出了一批特種機器人。
從90年代初期起，中國的國民經濟進入實現(xiàn)兩個根本轉變時期，掀起了新一輪的經濟體制改革和技術進步熱潮，我國的工業(yè)機器人又在實踐中邁進一大步，先后研制出了點焊、弧焊、裝配、噴漆、切割、搬運、包裝碼垛等各種用途的工業(yè)機器人，并實施了一批機器人應用工程，形成了一批機器人產業(yè)化基地，為我國機器人產業(yè)的騰飛奠定了基礎。
我國工業(yè)機器人經過“七五”攻關計劃、“九五”攻關計劃和863計劃的支持已經取得了較大進展，工業(yè)機器人市場也已經成熟，應用上已經遍及各行各業(yè)。
我國未來工業(yè)機器人技術發(fā)展的重點有：第一，危險、惡劣環(huán)境作業(yè)機器人：主要有防暴、高壓帶電清掃、星球檢測、油汽管道等機器人;第二，醫(yī)用機器人：主要有腦外科手術輔助機器人，遙控操作輔助正骨等;第三，仿生機器人：主要有移動機器人，網(wǎng)絡遙控操作機器人等。其發(fā)展趨勢是智能化、低成本、高可靠性和易于集成。
二、工業(yè)機器人的發(fā)展趨勢
機器人是先進制造技術和自動化裝備的典型代表，是人造機器的“終極”形式。它涉及到機械、電子、自動控制、計算機、人工智能、傳感器、通訊與網(wǎng)絡等多個學科和領域，是多種高新技術發(fā)展成果的綜合集成，因此它的發(fā)展與眾多學科發(fā)展密切相關。當今工業(yè)機器人的發(fā)展趨勢主要有：一是工業(yè)機器人性能不斷提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和維修)，而單機價格不斷下降。二是機械結構向模塊化可重構化發(fā)展。例如關節(jié)模塊中的伺服電機、減速機、檢測系統(tǒng)三位一體化;有關節(jié)模塊、連桿模塊用重組方式構造機器人。三是工業(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，網(wǎng)絡化;器件集成度提高，控制柜日漸小巧，采用模塊化結構，大大提高了系統(tǒng)的可靠性、易操作性和可維修性。四是機器人中的傳感器作用日益重要，除采用傳統(tǒng)的位置、速度、加速度等傳感器外，視覺、力覺、聲覺、觸覺等多傳感器的融合技術在產品化系統(tǒng)中已有成熟應用。五是機器人化機械開始興起。從94年美國開發(fā)出“虛擬軸機床”以來這種新型裝置已成為國際研究的熱點之一，紛紛探索開拓其實際應用的領域。
總體趨勢是，從狹義的機器人概念向廣義的機器人技術概念轉移，從工業(yè)機器人產業(yè)向解決方案業(yè)務的機器人技術產業(yè)發(fā)展。機器人技術的內涵已變?yōu)?靈活應用機器人技術的、具有實際動作功能的智能化系統(tǒng)。機器人結構越來越靈巧，控制系統(tǒng)愈來愈小，其智能也越來越高，并正朝著一體化方向發(fā)展。
三、我國工業(yè)機器人發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)與前景
我國工業(yè)底子薄，工業(yè)機器人發(fā)展一直處于一個初步發(fā)展階段，雖然我國從上個世紀70年代開始研發(fā)工業(yè)機器人，但是技術力量不足與西方國家的技術封鎖，對此，在發(fā)展過程中，存在著比較多的問題。細分起來，有如下幾點：
首先，我國基礎零部件制造能力差。雖然我國在相關零部件方面有了一定的基礎，但是無論從質量、產品系列全面，還是批量化供給方面都與國外存在較大的差距。特別是在高性能交流伺服電機和精密減速器方面的差距尤其明顯，因此造成關鍵零部件的進口，影響了我國機器人的價格競爭力。
第二，我國的機器人還沒有形成自己的品牌。雖然已經擁有一批企業(yè)從事機器人的開發(fā)，但是都沒有形成較大的規(guī)模，缺乏市場的品牌認知度，在機器人市場方面一直面臨國外機器人品牌的打壓。國外機器人作為成熟的產業(yè)采用整機降價，吸引國內企業(yè)購買，而在后續(xù)的維護備件費用很高的策略，逐步占領中國市場。
第三，認識不到位，在鼓勵工業(yè)機器人產品方面的政策少。工業(yè)機器人的制造及應用水平，代表了一個國家的制造業(yè)水平，我們必須從國家高度認識發(fā)展中國工業(yè)機器人產業(yè)的重要性，這是我國從制造大國向制造強國轉變的重要手段和途徑?！?/p>
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工業(yè)機器人技術論文范文篇三：《試論工業(yè)機器人機電一體化》
1機電一體化技術的應用現(xiàn)狀
1.1工業(yè)機器人。
工業(yè)機器人的出現(xiàn)在一定程度上可替代人的勞動，對于高輻射、高噪聲污染、高濃度有害氣體的工作場合來說，工業(yè)機器人是一個理想的選擇。工業(yè)機器人的發(fā)展經歷了三個階段，第一代工業(yè)機器人智能化程度較低，只能通過預設的程序進行簡單的重復動作，無法應對多變的工作環(huán)境和工作崗位。隨著科技的發(fā)展，在第一代機器人的基礎上通過各種傳感器的應用使其可通過對環(huán)境信息的獲取、分析、處理并反饋給動作單元，從而進行一些適應性的工作，這種機器人雖然智能化程度較低，但已經在一些特定的領域得以成功應用。在機電一體化技術相對成熟的今天，第三代機器人的智能化水平已經得到了較大的提升，其可以通過強大的傳感原件收集信息數(shù)據(jù)，并根據(jù)實際情況作出類似于人腦的判斷，因此可以在多種環(huán)境下進行獨立作業(yè)，但成本較高，在一定程度上限制了實際應用。
1.2分布式控制系統(tǒng)。
分布式控制系統(tǒng)是相對于集中式控制系統(tǒng)而言的，是通過一臺中央計算機對負責現(xiàn)場測控的多臺計算機進行控制和指揮，由于其強大的功能和安全性，使其成為當前大型機電一體化系統(tǒng)的主流技術。根據(jù)實際情況分布式控制系統(tǒng)的層級可分為兩級、三級或更多級，通過中央計算機完成對現(xiàn)場生產過程的實時監(jiān)控、管理和操作控制等，同時，隨著測控技術的不斷發(fā)展與創(chuàng)新，分布式控制系統(tǒng)還可以對生產過程實現(xiàn)實時調度、在線最優(yōu)化、生產計劃統(tǒng)計管理等功能，成為一種集測、控、管于一體的綜合系統(tǒng)，具有功能豐富、可靠性高、操作方便、低故障率、便于維護和可擴展等優(yōu)點，因此使系統(tǒng)的可靠性大幅提高。
2機電一體化技術的發(fā)展趨勢
2.1人工智能化。
人工智能就是使工業(yè)機器人或數(shù)控機床模擬人腦的智力，使其在生產過程中具備一定的推理判斷、邏輯思維和自主決策的能力，可大幅提升工業(yè)生產過程的自動化程度，甚至實現(xiàn)真正的無人值守，對于降低人力成本，提高加工精度和工作效率具有十分重要的意義。目前，人工智能已經不只是停留在概念上，因此可預見機電一體化技術將向著人工智能化的方向發(fā)展。雖然以當前的科學技術水平不可能使機器人或數(shù)控機床完全具備人類的思維模式和智力特點，但在工業(yè)生產中，使這些機電一體化設備具備部分人類的職能是完全可以通過先進的技術達到的。
2.2網(wǎng)絡化。
網(wǎng)絡技術的發(fā)展給機電一體化設備遠程監(jiān)視和遠程控制提供了便利條件，因此，將網(wǎng)絡技術與機電一體化技術結合起來將是機電一體化技術發(fā)展的重點。在生產過程中，操作人員需要在車間內來回走動，對設備的狀態(tài)進行掌握，并對機床的操作面板進行操作，通過在機電一體化設備與控制終端之間建立通信協(xié)議，并通過光纖等介質實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的傳遞，即可實現(xiàn)遠程監(jiān)視和操作，降低工人的勞動量，并且各種控制系統(tǒng)功能的實現(xiàn)，理論上來說都是建立在網(wǎng)絡技術基礎上的。
2.3環(huán)?；?/p>
在人類社會發(fā)展的最近幾十年里，雖然經濟得到了迅猛的發(fā)展，人們生活水平得到了顯著的提高，然而以犧牲資源和環(huán)境為代價的發(fā)展模式使得人類賴以生存的環(huán)境遭到嚴重的污染，因此，在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略提出的今天，發(fā)展任何技術都應當以對環(huán)境友好作為前提，否則就是沒有前途的，故環(huán)保化是機電一體化技術發(fā)展的必然趨勢。在機電一體化應用過程中，通過對資源的高效利用，并在制造過程中做到達標排放甚至零排放，產品在使用過程中對生態(tài)環(huán)境不造成影響，即便報廢后也可對其進行有效回收利用，這就是機電一體化技術環(huán)?；木唧w表現(xiàn)形式，符合可持續(xù)發(fā)展的要求。
2.4模塊化。
由于機電一體化裝置的制造商較多，為降低系統(tǒng)升級改造的成本，并為維修提供便利，模塊化將是一個非常有前途的研究方向。通過對功能單元進行模塊化改造，可在需要增加或改變功能時直接將對應的功能模塊進行組裝或更換，即便出現(xiàn)故障，只需將損害的模塊進行更換即可，工作效率極高，通用性的增強為企業(yè)節(jié)約了大量的成本。
2.5自帶能源化。
機電一體化對電力的要求較高，如果沒有充足的電能供應就會影響生產效率，甚至由于停電造成數(shù)據(jù)的丟失等，因此通過設備自帶動力能源系統(tǒng)可始終保持充足的電力供應，使系統(tǒng)運行更流暢。
3結語
綜上所述，機電一體化技術的應用可使產品的生產效率和精度大幅提高，在當前工業(yè)生產中具有較大的技術優(yōu)勢，相信隨著科技的發(fā)展，機電一體化技術水平也會不斷提高，為工業(yè)生產做出更大貢獻。
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