工业机器人就是利用现代的电子科技和机械手脚关节制造出来的一种可以模仿动作,来从事一一些特殊危险场所工作的智能机器人。工业机器人是机器人应用中的一个分枝,与机器人一样,是一种可反复编程和多功能的用来搬运材料、零件、工具的操作工具。为了执行不同的任务而具有可改变可遍程序的动作的专门系统。
工业机器人被广泛应用于电子、物流、化工等各个工业领域之中;已成为衡量一个国家制造业水平和科技水平的重要标志。我国正处于加快转型升级的重要时期,以工业机器人为主体的机器人产业,正是破解我国产业成本上升、环境制约问题的重要路径选择;已经在上海、徐州、常州、昆山、哈尔滨、天津、重庆、唐山和青岛等地均已经着手开建机器人产业园区。
20 世纪 50 年代末,工业机器人最早开始投入使用。约瑟夫·恩格尔贝格(Joseph F.Englberger)利用伺服系统的相关灵感,与乔治·德沃尔(GeorgeDevol)共同开发了一台工业机器人——“尤尼梅特”(Unimate),率先于 1961 年在通用汽车的生产车间里开始使用。
20 世纪 70 年代末,由美国 Unimation 公司推出的 PUMA 系列机器人,为多关节、多 CPU 二级计算机控制,全电动,有专用 VAL 语言和视觉、力觉传感器,这标志着工业机器人技术已经完全成熟。PUMA 至今仍然工作在工厂第一线 年代,机器人进入了普及期,随着制造业的发展,使工业机器人在发达国家走向普及,并向高速、高精度、轻量化、成套系列化和智能化发展,以满足多品种、少批量的需要。
到了 20 世纪 90 年代,随着计算机技术、智能技术的进步和发展,第二代具有一定感觉功能的机器人已经实用化并开始推广,具有视觉、触觉、高灵巧手指、能行走的第三代智能机器人相继出现并开始走向应用。
六个子系统可分为机械结构系统、驱动系统、感知系统、机器人-环境交互系统、人机交互系统和控制系统。
在各类工厂的码垛方面,自动化极高的机器人被广泛应用,人工码垛工作强度大,耗费人力,员工不仅需要承受巨大的压力,而且工作效率低。搬运机器人能够根据搬运物件的特点,以及搬运物件所归类的地方,在保持其形状的和物件的性质不变的基础上,进行高效的分类搬运,使得装箱设备每小时能够完成数百块的码垛任务。在生产线上下料、集装箱的搬运等方面发挥及其重要的作用。
焊接机器人主要承担焊接工作,不同的工业类型有着不同的工业需求,所以常见的焊接机器人有点焊机器人、弧焊机器人、激光机器人等。汽车制造行业是焊接机器人应用最广泛的行业,在焊接难度、焊接数量、焊接质量等方面就有着人工焊接无法比拟的优势。
在工业生产中,零件的装配是一件工程量极大的工作,需要大量的劳动力,曾经的人力装配因为出错率高,效率低而逐渐被工业机器人代替。装配机器人的研发,结合了多种技术,包括通讯技术、自动控制、光学原理、微电子技术等。研发人员根据装配流程,编写合适的程序,应用于具体的装配工作。装配机器人的最大特点,就是安装精度高、灵活性大、耐用程度高。因为装配工作复杂精细,所以我们选用装配机器人来进行电子零件,汽车精细部件的安装。
机器人具有度的附加功能。它能够代替工作人员在特殊岗位上的工作,比如在高危领域如区域、有毒区域、区域、高危未知区域进行探测。还有人类无法具体到达的地方,如病人患病部位的探测、工业瑕疵的探测、在地震救灾现场的生命探测等均有建树。
生产自动化的进一步发展是柔性启动化,工业机器人可随其工作环境变化的需要而再编程,因此它在小批量多品种具有均衡高效率的柔性制造过程中能发挥很好的功用,是柔性制造系统中的一个重要组成部分。
工业机器人在机械结构上有类似人的行走、腰转、大臂、小臂、手腕、手爪等部分,在控制上有电脑,此外,智能化工业机器人还有许多类似人类的“生物传感器”,如皮肤型接触传感器、力传感器、负载传感器、视觉传感器、声觉传感器、语言功能等,传感器提高了工业机器人对周围环境的自适应能力。
除了专门设计的专用的工业机器人外,一般工业机器人在执行不同的作业任务时具有较好的通用性,比如,更换工业机器人手部末端操作器(手爪、工具等)便可执行不同的作业任务。
4、工业机器技术涉及的学科相当广泛,归纳起来是机械学和微电子学的结合-机电一体化技术,第三代智能机器人不仅具有获取外部环境信息的各种传感器,而且还具有记忆能力、语言理解能力、图像识别能力、推理判断能力等人工智能,这些都是微电子技术的应用,特别是计算机技术的应用密切相关,因此,机器人技术的发展必将带动其他技术的发展,机器人技术的发展和应用水平也可以验证一个国家科学技术和工业技术的发展水平。
随着机器人从与人保持距离作业向与人自然交互并协同作业方面发展。拖动示教、人工教学技术的成熟,使得编程更简单易用,降低了对操作人员的专业要求,熟练技工的工艺经验更容易传递。
目前机器人从预编程、示教再现控制、直接控制、遥操作等被操纵作业模式向自主学习、自主作业方向发展。智能化机器人可根据工况或环境需求,自动设定和优化轨迹路径、自动避开奇异点、进行干涉与碰撞的预判并避障等。
越来越多的 3D 视觉、力传感器会使用到机器人上,机器人将会变得越来越智能化。随着传感与识别系统、人工智能等技术进步,机器人从被单向控制向自己存储、自己应用数据方向发展,逐渐信息化。随着多机器人协同、控制、通信等技术进步,机器人从独立个体向相互联网、协同合作方向发展。
德州仪器 (TI) 宣布推出整合创新 Vision AccelerationPac 的 TDA2x 汽车片上系统 (SoC) 产品系列,帮助客户创建高级驾驶员辅助系统 (ADAS),其不仅有助于减少路上碰撞事故发生,而且还可实现自动驾驶体验。TI 高集成 TDA2x 系列与业界任何处理器都不一样,其在低功耗封装中将高性能、视觉分析、视频、图形以及通用处理内核进行完美结合,可实现包括前置摄像机、环绕视图以及传感器融合在内的丰富 ADAS 应用。此外,TI 独特的 Vision AccelerationPac 还可补充业界领先的 TMS320C66x 数字信号处理器 (DSP) 系列内核,让更多 ADAS 算法同步运行。 满足重新
近年,洛阳市装备制造业从传统装备制造向智能制造装备转变,更加智能化、信息化,科技含量更高。洛阳市工业和信息化局有关负责人表示,目前洛阳市的装备制造业转型升级取得了一定成效,但与国外的智能制造装备企业相比,在技术水平、创新能力和市场占有率等方面,存在较大差距。 产业现状:装备制造更智能,产业链条待拉长 工业机器人操作灵活,举起几十公斤的物体轻松自如……这是近日在西工区洛阳工业园区沃德福工业机器人项目基地看到的场景。 该项目负责人介绍,工业机器人在国内拥有上百亿元的高增长市场,洛阳沃德福工程技术有限公司投资2亿元建设的沃德福工业机器人研发及产业化项目,正是抓住了这一机遇,争取早日“分一杯羹”。 在该项目附近,国
工业机器人产业是一个集系统集成、先进制造和精密配套融合一体的产业,是一个需要技术、制造、研发沉淀经验的行业。从我国机器产业链发展来看,由于受核心技术限制等多方面因素影响,我国工业机器人产业目前获得突破的主要为系统集成领域。国内一些领先企业从集成应用开始,主要借助对国内市场需求、服务等优势,逐渐脱颖而出,取得了不错的市场成绩。笔者对获得2013年十大优秀工业机器人系统集成商的发展概况及主要产品进行了简单归纳分析,以飨读者。 1、厦门思尔特机器人系统有限公司(简称:思尔特) 思尔特创建于2004年6月,位于厦门集美灌南工业区,是厦门市高新技术企业。思尔特多年来为中联、徐工、柳工、厦工、龙工、玉柴等多家国内大中型企业服务
一、国内工业机器人将形成千亿级市场与百亿级公司 1.1、国内工业机器人市场有望达到2000亿 中国工业机器人市场现状 工业机器人是工厂自动化的一部分,广义的自动化包括过程自动化和工厂自动化(又称离散自动化)。过程自动化包括DCS、现场仪表、在线分析仪器,以及阀门等执行机构。工厂自动化包括PLC、CNC、伺服驱动、伺服电机和工业机器人等。但是工业机器人是自动化技术的集大成者,是自动化领域“皇冠上的明珠”。 根据IFR最新数据,2013年全球工业机器人销量17.9万台,同比增长12%,机器人本体销售额540亿元,加上系统集成,全球工业机器人市场容量约2000亿。IFR估计2014年全球工业机器人销量将达到20万台,维持
电机的采用 我们需要追溯至多年前,回顾那段车辆不使用电机的时期。那个时候,车辆是通过手摇曲柄进行发动的,发动机冷却风扇和雨刷器与发动机进行机械连接。电机与内燃机迅速结合在一起,这种结合最初主要是出于舒适度方面的考虑。这些电机都是低功率电机( 100W ),通常只需要一个简单的继电器驱动负载,它们是提升系统效率和性能的最佳选择。随着电机开始投入安全应用,例如防抱死制动系统和牵引力控制系统,电机需要更加可靠的驱动系统。 然而,最近,汽车工业将注意力转向了降低油耗。绿色交通的压力已经迫使工程师尽可能为车辆找到智能、有效的解决方案。电机在由智能电子设备驱动的情况下,能够实现卓越性能。电子解决方案尤其适用于高功率电机(
工业机器人作为“机器换人”的一个重要环节,近几年逐渐受到越来越多国内厂家的重视。在“中国制造2025”战略布局和劳动力市场结构性的双重刺激下,我国机器人产业进入高速增长期。中国自2013年起成为世界上最大的工业机器人消费市场, 并保持至今。目前我国工业机器人已形成环渤海、长三角、珠三角和中西部四大产业集聚区。国内工业机器人的厂家正逐步崛起,并开始与“四大家族”竞争国内外市场。 有数据显示,2014年中国工业机器人销量为5.7万台,同比增长了55%;2015年销量达到6.8万台,同比增长19%;2016年销量达到近9万台。综合以上因素,可以预计,2018年中国工业机器人销量将达到12.7万台,未来五年(2018-2022)年均复
工业机器人控制技术的主要任务就是控制工业机器人在工作空间中的运动位置、姿态和轨迹、操作顺序及动作的时间等。具有编程简单、软件菜单操作、友好的人机交互界面、在线操作提示和使用方便等特点。 关键技术包括: (1)开放性模块化的控制系统体系结构 :采用分布式CPU计算机结构,分为机器人(RC),运动(MC),光电隔离I/O控制板、传感器处理板和编程示教盒等。机器人(RC)和编程示教盒通过串口/CAN总线进行通讯。机器人(RC)的主计算机完成机器人的运动规划、插补和位置伺服以及主控逻辑、数字I/O、传感器处理等功能,而编程示教盒完成信息的显示和按键的输入。 (2)模块化层次化的软件系统:
对于机床行业人士来说,相信对 工业机器人 也一定不会陌生,随着自动化设备的普及,工业机器人在各类厂房中的数量也越来越多。工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置,它能自动执行工作,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥,也可以按照预先编排的程序运行,现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。 近年来,随着人力成本的上升,我国工业机器人产业迅速发展并壮。
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