工业工程硕士论文范文：工业机器人最优轨道规划分析.doc

工业工程硕士论文范文:工业机器人最优轨道规划分析第 1章绪论 课题的研究背景环境即机器人所处的周围环境。代写硕士论文是指机器人在执行任务时,所能达到的几何空间,而且包含此空间及其中的每个事物的全部自然特性所决定的。在机器人工作环境中,机器人会得到完成此任务所需要的支持,如自动传输线将为机器人传送生产所需的工件、材料等。同时,在机器人的工作环境中也会遇到一些障碍物和其他物体,它必须避免与这些障碍物发生碰撞及对这些物体发生作用,妥善处理好环境中各种突发事件,以保证机器人完成特定的任务。环境信息一般是确定的和已知的,这种环境称为结构化环境。但在大多数情况下,环境具有未知和不确定性,这种环境称为非结构化环境。任务的定义为环境的两种状态(初始状态和目标状态)间的区别。这些任务必须用适当的程序设计语言来描述,并将其存入机器人系统的控制计算器中,而且这种描述必须是能被计算机所理解。随着系统的不同,语言所用的系统不同语言描述方式可以为图形、语音或者文字。控制器是机器人系统的指挥中枢,负责信息处理和与人交互,它接受来自传感器的信号,对其进行数据处理,并按照预存信息、机器人的状态及其环境情况等,产生出控制信号去驱动机器人的各个关节。为此,控制器内必须保证机器人实现其功能所必须的程序。对于技术要求简单的机器人,计算机只含有固定程序;对于技术比较先进的机器人,可以采用可编程计算机或者微处理器作为控制器。机器人主要应用在工业制造中,当然还有各类机器人在资源开发、排险救灾、社会服务和军事、航天等方面。(1 )工业机器人从上个世纪七十年代开始,工业机器人在汽车制造业中得到了广泛的应用,当然今后也仍将是工业机器人的主要用户。从发展趋势来看,工业机器人在其他制造业中的应用也将会得到增加。工业机器人大都应用在简单、重复、繁重的工作,如上下料,搬运等,以及在工作环境恶劣的场所,如焊接、喷漆和处理核废料等,据分析预测,今后精密装配和检验机器人的需求量将会逐渐的增加,其中有机器装配和电气装配。总的来说,装配的过程可以概括为约束运动的规划问题,可以看成是在操作空间中机器人的末端执行器与被操作对象之间的一系列相互接触的结果。为了解决环境、传感器和控制的不确定性,此类机器人带有外部传感器,实现细微操作,补偿和顺应控制。( 2 )极限环境作业的机器人机器人代替人类工作,最能发挥其作业的场所就是对人有危险的环境,如被污染严重的地方,有放射性的地方。深海和太空等极限(恶劣)环境将成为机器人活跃的场所,又如在高层建筑或者有天进行灭火救灾等的机器人都属于极限作业的机器人。为了完成这些极限作业,机器人技术还有许多问题亟待解决,一般认为极限作业的机器人属于第三代机器人的范围,应具有某些智能。(3 )医疗福利机器人对患有先天性疾病、慢性病或者因为意外事故而失去部分人体机能的病人进行补偿的机械,和为残疾人服务的机械统称为医疗福利机器人。例如动力假肢属于前者;而护理机器人属于后者。此外, 机器人已经开始服务于服务产业,如商业中心。家务劳动和保健等。一个刚体在三维空间中有六个自由度,所以,机器人要完成一个空间任务,也要六个自由度。机器人的运动是由机器人的手臂和手腕的运动组合而成的。一般情况下机器人的手臂有三个关节,用来改变机器人手腕参考点的位置,也称定位机构;机器人手腕部分也有三个关节,通常它们轴线相交,用以改