DOF SCARA 机器人结构设计与运动模拟定稿论文.doc

DOF_SCARA_机器人结构设计与运动模拟定稿论文-DOF_SCARA_机器人结构设计与运动模拟定稿论文
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第一章绪论
1．1引言
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、仿生学等多门学科而形成的高新技术。其本质是感知、决策、行动和交互四大技术的综合，是当代研究十分活泼，应用日益广泛的领域。机器人应用水平是一个的重要标志。
工业机器人既具有操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置，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自动化生产设备。
目前机器人应用领域主要还是集中在汽车工业，%。其次是电器制造业，%，%。此外，工业机器人在食品、制药、器械、航空航天及金属加工等方面也有较多应用。随着工业机器人的开展，其应用领域开场从制造业扩展到非制造业，同时在原制造业中也在不断的深入渗透，向大、异、薄、软、窄、厚等难加工领域深化、扩展。而新开辟的应用领域有木材家具、农林牧渔、建筑、桥梁、医药卫生、办公家用、教育科研及一些极限领域等非制造业。
一般来说，机器人系统可按功能分为下面四个局部川:
l)机械本体和执行机构:包括机身、传动机构、操作机构、框架、机械连接等内在的支持构造。
2)动力局部:包括电源、电动机等执行元件及其驱动电路。
3)检测传感装置:包括传感器及其相应的信号检测电路。
4)控制及信息处理装置:由硬件、软件构成的机器人控制系统。
国外工业机器人的现状及开展趋势
〔1〕国外工业机器人的现状
机器人是最典型的机电一体化数字化装备，技术附加值很高，应用范围很广，作为先进制造业的支撑技术和信息化社会的新兴产业，将对未来生产和社会开展起越来越重要的作用。国外专家预测，机器人产业是继汽车、计算机之后出现的新的大型高技术产业。据国际机器人联合会〔IFR〕统计，世界机器人市场前景看好，从20世纪下半叶起，世界机器人产业一直保持着稳步增长的良好势头。进入90年代，机器人产品开展速度加快，年增长率平均在10%左右，2000年增长率上升到15%，预计21世纪初，工作在各领域的工业机器人将突破100万台。正如?2l世纪日本创立机器人社会技术开展战略报告?指出，
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“机器人技术〔RT〕与信息技术〔IT〕一样，在强化产业竞争力方面是极为重要的战略高技术领域。培育未来机器人产业是支撑2l世纪日本产业竞争力的产业战略之一，具有非常重要的意义。〞最近，韩国也将智能机器人作为十大战略产业之一列入国家开展规划〔2003～2007年〕，现正在实施中。
机器人广泛应用于各行各业。主要进展焊接、装配、搬运、加工、喷涂、码垛等复杂作业。目前，全球现役工业机器人83万台。过去10年，机器人的价格降低约80%，现在继续下降，而欧美劳动力本钱上涨了40%。现役机器人的平均寿命在10年以上，可能高达15年，它们还易于重新使用。由于机器人及自动化成套装备对提高制造业自动化水平，提高产品质量和生产效率、增强企业市场竞争力、改善劳动条件等起到了重大的作用，加之本钱大幅度降低和性能的迅速提高，其增长速度较快。据国际机器人联合会及联合国欧洲经济委员会〔UCENE〕统计，如表l所示，，年增长率9%。机器人的应用主要有两种方式，一种是机器人工作单元，另一种是带机器人的生产线，并且后者在国外已经成为机器人应用的主要方式。以机器人为核心的自动化生产线适应了现代制造业多品种、少批量的柔性生产开展方向，具有广阔的市场开展前景和强劲生命力，已开发出多种面向汽车、电气机械等行业的自动化成套装备和生产线产品。在兴旺国家，机器人自动化生产线已形成一个巨大的产业，年市场容量约为1000亿美元。像国际上著名公司ABB、Comau、KUKA、BOSC