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噴塗，塗膠上經常用一些很簡單的工業機器人，3-4個軸，搭成2-3維就OK
B. 工業機器人專業畢業設計能寫什麼
工業機器人專業畢業設計下列標題可以使用，根據自己專業挑選題材。
基於QFD與DSM耦合的液壓四足機器人方法研究
我國工業機器人技術專利布局及創新策略研究
2D-90壓縮機氣閥裝配機器人遠程監控系統設計研究
凸輪連桿組合機構驅動的四足仿生馬機器人構型設計與運動學建模分析
下肢外骨骼機器人人機協同控制策略研究
面向機器人操作的示教學習與智能控制方法研究
基於動態場景理解的機器人示教學習研究
基於學習人類控制策略的多自由度機械臂運動規劃的方法研究
基於雙足機器人步態規劃的研究
面向非規則目標的3D視覺引導抓取方法及系統研究
關於單目視覺實時定位與建圖中的優化演算法研究
面向外骨骼機器人的多模信息特徵融合方法研究
磁控軟體微型機器人的優化設計與控制
復雜環境下基於改進ShuffleNet網路的靈巧手抓持分類器研究
電路板自動光照檢測系統的設計與實現
基於機器視覺的工件識別與定位系統的設計與實現
基於深度學習的物件識別定位系統的設計與實現
上肢康復外骨骼硬體控制系統的設計與優化
雙臂解魔方機器人的演算法實現
基於BP神經網路的機器人柔性關節運動精度研究
未知環境下輪式機器人編隊系統設計與實現
下肢助行外骨骼機器人平地斜坡自適應步態控制方法研究
下肢外骨骼機器人的步態評估方法及應用研究
新型並聯攪拌摩擦焊機器人機構設計與性能優化研究
動態環境下仿人機器人視覺定位與運動規劃方法研究
瓷磚鋪貼機器人瓷磚空間定位系統研究
閉鏈八桿多足機器人腿部機構設計理論研究
區域智能製造發展戰略與對策研究
基於HMM的仿人機器人運動模仿學習方法研究
面向外骨骼機器人的安全監控系統設計及實現
基於移動機器人的目標檢測方法研究
基於深度學習的機器人三維環境對象感知
中職學校《工業機器人基礎與應用》教材開發研究
智能化發展對勞動力就業的影響研究
網路綜藝節目《這！就是鐵甲》的視覺修辭研究
基於超聲波定位的跟隨式移動平台的設計與實現
關於特定目標的智能識別和分揀技術研究
電解車間自主移動機器人控制系統研究
公司跨界整合機理研究
面向閥門零件裝配的智能系統研究
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多感測器組合的監所機器人定位方法研究
夜巡機器人姿態與運動控制研究
移動式提板檢測機器人的關鍵結構設計
羽毛球運動員揮拍動作的捕捉、識別與分析
基於模塊化設計的羽毛球教育機器人系統及教學設計
面向動態障礙物的機器人局部路徑規劃策略研究與實現
人工智慧對馬克思勞動理論的影響研究
虛擬現實環境下人機交互與設備遠程操控關鍵技術研究與應用
EVA在新松機器人業績評價中的應用研究
基於室內視覺定位的輪式機器人主動建圖與導航避障研究
基於三維激光點雲分割匹配的同步定位與構圖演算法研究
雲製造環境下的車間資源虛擬可視化設計與實現
基於ROS系統的自主充電技術研究
人工智慧的倫理道德研究
基於深度學習的工業儀表識別讀數演算法研究及應用
立方體機器人平衡控制研究
變電站巡檢機器人系統結構設計與控制研究
下肢外骨骼系統魯棒跟蹤優化控制研究
柔性上肢康復機器人路徑規劃及實現
葉輪加工生產線數字化設計與模擬
葉輪數字化生產線集成控制技術
空速管砂帶磨拋技術及應用
C. 工業機器人產品裝配應用系統設計畢業論文
工業機器人產品裝配應該系統設計
我能完成
D. 機器人控制技術論文(2)
機器人控瞎蔽制技術論文篇二
智能控制在機器人技術中的應用
摘要：機器人的智能從無到有、從低級到高級，隨著科學技術的進步而不斷深人發展。計算機技術、 網路技術 、人工智慧、新材料和MEMS技術的發展橋源，智能化、網路化、微型化發展趨勢凸顯出來。本文主要探討智能控制在機器人技術中的應用。
關鍵詞：智能控制 機器人 技術
1、引言
工業機器人是一個復雜的非線性、強耦合、多變數的動態系統，運行時常具有不確定性，而用現有的機器人動力學模型的先驗知識常常難以建立其精確的數學模型，即使建立某種模型，也很復雜、計算量大，不能滿足機器人實時控制的要求。智能控制的出現為解決機器人控制中存在的一些問題提供了新的途徑。由於智能控制具有整體優化，不依賴對象模型，自學習和自適應等特性，用它解決機器人等復雜控制問題，可以取得良好效果。
2、智能機器人的概述
提起智能機器人，很容易讓人聯想到人工智慧。人工智慧有生物學模擬學派、心理學派和行為主義學派三種不同的學派。在20世紀50年代中期，行為主義學派一直占統治地位。行為主義學派的學者們認為人類的大部分知識是不能用數學方法精確描述的，提出了用符號在計算機上表達知識的符號推理系統，即專家系統。專家系統用規則或語義網來表示知識規則。但人類的某些知識並不能用顯式規則來描述，因此，專家系統曾一度陷人困境。近年來神經網路技術取得一定突破，使生物模擬學派活躍起來。智能機器人是人工智慧研究的載體，但兩者之間存在很大的差異。例如，對於智能裝配機器人而言，要求它通過視覺系統獲取圖紙上的裝配信息，通過分析，發現並找到所需工件，按正確的裝配順序把工件一一裝配上。因此，智能機器人需要具備知識的表達與獲取技術，要為裝配做出規劃。同時，在發現和尋找工件時需要利用模式識別技術，敏神態找到圖樣上的工件。裝配是一個復雜的工藝，它可能要採用力與位置的混合控制技術，還可能為機器人的本體裝上柔性手腕，才能完成任務，這又是機構學問題。智能機器人涉及的面廣，技術要求高，是高新技術的綜合體。那麼，到底什麼是智能機器人呢?到目前為止，國際上對智能機器人仍沒有統一的定義。一般認為，智能機器人是具有感知、思維和動作的機器。所謂感知，即指發現、認識和描述外部環境和自身狀態的能力。如裝配作業，它要能找到和識別所要的工件，需要利用視覺感測器來感知工件。同時，為了接近工件，智能機器人需要在非結構化的環境中，認識瘴礙物並實現避障移動。這些都依賴於智能機器人的感覺系統，即各種各樣的感測器。所謂思維，是指機器人自身具有解決問題的能力。比如，裝配機器人可以根據設計要求，為一個復雜機器找到零件的裝配辦法及順序，指揮執行機構，即動作部分去裝配完成這個機器，動作是指機器人具有可以完成作業的機構和驅動裝置。因此，智能機器人是一個復雜的軟體、硬體的綜合體。雖然對智能機器人沒有統一的定義，但通過對具體智能機器人的考察，還是有一個感性認識的。
3、智能機器人的體系結構
智能機器人的體系結構主要包括硬體系統和軟體系統兩
個方面。由於智能機器人的使用目的不同，硬體系統的構成也不盡相同。結構是以人為原型設計的。系統主要包括視覺系統、行走機構、機械手、控制系統和人機介面。如圖1所示：
2.1視覺系統
智能機器人利用人工視覺系統來模擬人的眼睛。視覺系統可分為圖像獲取、圖像處理、圖像理解3個部分。視覺感測器是將景物的光信號轉換成電信號的器件。早期智能機器人使用光導攝像機作為機器人的視覺感測器。近年來，固態視覺感測器，如電荷耦合器件CCD、金屬氧化物半導體CMOS器件。同電視攝像機相比，固體視覺感測器體積小、質量輕，因此得到廣泛的應用。視覺感測器得到的電信號經過A/D轉換成數字信號，即數字圖像。單個視覺感測器只能獲取平面圖像，無法獲取深度或距離信息。目前正在研究用雙目立體視覺或距離感測.器來獲取三維立體視覺信息。但至今還沒有一種簡單實用的裝置。數字圖像經過處理，提取特徵，然後由圖像理解部分識別外界的景物。
2.2行走機構
智能機器人的行走機構有輪式、履帶式或爬行式以及類人型的兩足式。目前大多數智能機器人.採用輪式、履帶式或爬行式行走機構，實現起來簡單方便。1987年開始出現兩足機器人，隨後相繼研製了四足、六足機器人。讓機器人像人類一樣行走，是科學家一直追求的夢想。
2.3機械手
智能機器人可以借用工業機器人的機械手結構。但手的自由度需要增加，而且還要配備觸覺、壓覺、力覺和滑覺等感測器以便產生柔軟、.靈活、可靠的動作，完成復雜作業。
2.4控制系統
智能機器人多感測器信息的融合、運動規劃、環境建模、智能推理等需要大量的內存和高速、實時處理能力。現在的馮?諾曼結構作為智能機器人的控制器仍然力不從心。隨著光子計算機和並行處理結構的出現，智能機器人的處理能力會更高。機器人會出現更高的鉀能。
2.5人機介面
智能機器人的人機介麵包括機器人會說、會聽以及網路接日、話筒、揚聲器、語音合成和識別系統，使機器人能夠聽懂人類的指令，能與人以自然語言進行交流。機器人還需要具有網路接n，人可以通過網路和通訊技術對機器.人進行控制和操作。
隨著智能機器人研究的不斷深入、越來越多的各種各樣的感測器被使用，信息融合、規劃，問題求解，運動學與動力學計算等單元技術不斷提高，使智能機器人整體智能能力不斷增強，同時也使其系統結構變得復雜。智能機器人是一個多CPU的復雜系統，它必然是分成若干模塊或分層遞階結構。在這個結構中，功能如何分解、時間關系如何確定、空間資源如何分配等問題，都是直接影響整個系統智能能力的關鍵問題。同時為了保證智能系統的擴展，便於技術的更新，要求系統的結構具有一定開放性，從而保證智能能力不斷增強，新的或更多感測器可以進入，各種演算法可以組合使用口這便使體系結構本身變成了一個要研究解決的復雜問題。智能機器人的體系結構是定義一個智能機器人系統各部分之間相互關系和功能分配，確定一個智能機器人或多個智能機器人系統的信息流通關系和邏輯上的計算結構。對於一個具體的機器人而言，可以說就是這個機器人信息處理和控制系統的總體結構，它不包括這個機器人的機械結構內容。事實上，任何一個機器人都有自己的體系結構。目前，大多數工業機器人的控制系統為兩層結構，上層負責運動學計算和人機交互，下層負責對各個關節進行伺服控制。
參考文獻：
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1. 搬運機器人技術論文
2. 機電控制技術論文
3. 關於機器人的科技論文
4. 工業機器人技術論文範文(2)
5. 機器人科技論文
E. 工業機器人技術畢業論文範文
現如今，隨滑寬著社會經濟發展，機器人開始被廣泛應用於各行各業中，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。下面是由我整理的工業機器人技術論文 範文 ，希望能對大家有所幫助！
工業機器人技術論文範文篇一：《淺談工業機器人在工業生產中的應用》
工業機器人是面向工業領域的多關節機械手或多自由度的機器人。工業機器人是自動執行工作的機器裝置，是靠自身動力和控制能力來實現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，現代的工業機器人還可以根據人工智慧技術制定的原則綱領行動。就工業機器人在工業生產中的應用進行探討。
關鍵詞：工業機器人 應用 工業
1 引言
工業機器人最早應用於汽車製造工業，常用於焊接，噴漆，上、下料和搬運。工業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。工業機器人與數控加工中心、自動搬運小車以及自動檢測系統可組成柔性製造系統和計算機集成製造系統，實現生產自動化。
2 工業機器人的主要運用
(1)惡劣工作環境及危險工作軍事領域及核工業領域有些作業是有害於人體健康並危及生命，或不安全因素很大而不宜由人去做的作業，用工業機器人去做最合適。例如核工廠設備的檢驗和維修機器人，核工業上沸騰水式反應堆燃料自動交換機。
(2)特殊作業場合和極限作業火山探險、深海探密和空間探索等領域對於人類來說是力所不能及的，只有機器人才能進行作業。如太空梭上用來回收衛星的操作臂;用於海底采礦和打撈的遙控海洋作業機器人。
(3)自動化生產領域早期的工業機器人在生產上主要用於機床上、下料，點焊和噴漆。用得最多的製造工業包括電機製造、汽車製造、塑料成形、通用機械製造和金屬加工等工業。隨著柔性自動化的出現，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
點焊機器人工業機器人首先應用於汽車的點焊作業，點焊機器人廣泛應用於焊接車體薄板件。裝焊一台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量甚至高達150多台。
點手滾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，節省工時。
2.2 弧焊機器人
弧焊機器人應用於焊接金屬連續結合的焊縫工藝，絕大多數可以完成自動送絲、熔化電極和氣體保護下進行焊接工作。弧焊機器人應用范圍很廣，除汽車行業外，在通用機械、金屬結構等許多行業中都有應用。弧焊機器人應是包括各種焊接附屬裝置在內的焊接系統，而不只是一台以規劃的速度和姿態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-機器人控制櫃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 弧焊機器人系統的基本組成
弧焊機器人的主要性能要求：在弧焊作業中，要求焊槍跟蹤工件的焊道運動，並不斷填充金屬形成焊道。因此，運動過程中速度的穩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;由於焊槍的姿態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、坡口信薯亮填充功能、焊接異常檢測功能(斷弧、工件熔化)及焊接感測器(起始焊點檢測，焊道跟蹤)的介面功能。
2.3 噴漆機器人
噴漆機器人廣泛應用於汽車車體、家電產品和各種塑料製品的噴漆作業。噴漆機器人在使用環境和動作要求上有如下特點：
(1)工作環境空氣中含有易爆的噴漆劑蒸氣;
(2)沿軌跡高速運動，途經各點均為作業點;
(3)多數被噴漆部件都搭載在傳送帶上，邊移動邊噴漆。如圖2所示為關節式噴漆機器人。
2.4 搬運機器人
隨著計算機集成製造技術、物流技術、自動倉儲技術的發展，搬運機器人在現代製造業中的應用也越來越廣泛。機器人可用於零件的加工過程中，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，或從一台機床上將加工完的零件取下再安裝到另一台機床上去。
2.5 裝配機器人
裝配在現代工業生產中佔有十分重要的地位。有關資料統計表明，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，在電子器件廠的晶元裝配、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，用機器人來實現自動化裝配作業是十分重要的。
2.6 機器人柔性裝配系統
機器人正式進入裝配作業領域是在“機器人普及元年”的1980年前後，引人裝配作業的機器人在早期主要用來代替裝配線上手工作業的工序，隨後很快出現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，特別適應於中小批量生產的裝配，可實現自動裝卸、傳送、檢測、裝配、監控、判斷、決策等機能。
機器人柔性裝配系統通常以機器人為中心，並有諸多周邊設備，如零件供給裝置、工件輸送裝置、夾具、塗抹器等與之配合，此外還常備有可換手等。但是如果零件的種類過多，整個系統將過於龐大，效率降低，這是不可取的。在機器人柔性裝配系統中，機器人的數量可根據產量選定，而零件供給裝置等周邊設備則視零件和作業的種類而定。因此，和裝配線比較，產量越少，機器人柔性裝配系統的投資越大。
3 結束語
工業機器人是以機械、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展，工業機器人技術也一定會到迅速發展和提高。
工業機器人技術論文範文篇二：《探討工業機器人的發展趨勢》
摘 要 隨著社會經濟發展，機器人開始被廣泛應用於各行各業中，替工人進行一些復雜、繁重的體力勞動。目前，機器人是一種製造業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、感測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，它的發展是與許多學科的發展有著密切的聯系。以現在的發展趨勢來看，工業機器人的應用范圍越來越廣泛，同時在技術操作中，他也變得越來越標准化、規范化，提高工業機器人的安全性。另一方面，工業機器人發展越來越微型化、智能化，在人類生活中應用越來越廣泛。
關鍵詞 工業機器人 智能化 應用領域 安全性
隨著社會復雜的需求，工業機器人在應用領域中越來越廣泛。一方面，工業機器人被廣泛應用於工業生產中，代替工人危險、復雜、單調的長時間的作業，例如在機械加工、壓力鑄造、塑料製品成形及金屬製品業等各種工序上，同時還應用於原子能工業等高危險的部門，這已經在發達國家中應用比較廣泛。另一方面，工業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展，提高了工業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，尤其在醫療業中應用比較好。
一、工業機器人的發展歷程
第一代機器人，一般指工業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操作人員所編程序完成一些簡單重復性作業。遙控操作機制每一步動作都要靠操作人員發出。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，從而宣告了第二代機器人―感知機器人的問世。這代機器人，帶有外部感測器，可進行離線編程。能在感測系統支持下，具有不同程度感知環境並自行修正程序的功能。第三代機器人為自治機器人，正在各國研製和發展。它不但具有感知功能，還具有一定決策和規劃能力。能根據人的命令或按照所處環境自行做出決策規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，對工業機器及其零部件進行攻關，完成了示教再現式工業機器人成套技術的開發和研製。1986 年國家高技術研究發展計劃開始實施，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，成功地研製出了一批特種機器人。
我國工業機器人起步於70年代初期，經過30多年的發展，大致經歷了3個階段：70年代的萌芽期，80年代的開發期和90年代的適用化期。
上世紀70年代是世界科技發展的一個里程碑：人類登上了月球，實現了金星、火星的軟著陸。我國也發射了人造衛星。世界上工業機器人應用掀起一個高潮，尤其在日本發展更為迅猛，它補充了日益短缺的勞動力。在這種背景下，我國於1972年開始研製自己的工業機器人。
進入80年代後，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，對工業機器人及其零部件進行攻關，完成了示教再現式工業機器人成套技術的開發，研製出了噴塗、點焊、弧焊和搬運機器人。1986年國家高技術研究發展計劃(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，成功地研製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，我國的工業機器人又在實踐中邁進一大步，先後研製出了點焊、弧焊、裝配、噴漆、切割、搬運、包裝碼垛等各種用途的工業機器人，並實施了一批機器人應用工程，形成了一批機器人產業化基地，為我國機器人產業的騰飛奠定了基礎。
我國工業機器人經過“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，工業機器人市場也已經成熟，應用上已經遍及各行各業。
我國未來工業機器人技術發展的重點有：第一，危險、惡劣環境作業機器人：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，網路遙控操作機器人等。其發展趨勢是智能化、低成本、高可靠性和易於集成。
二、工業機器人的發展趨勢
機器人是先進製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、人工智慧、感測器、通訊與網路等多個學科和領域，是多種高新技術發展成果的綜合集成，因此它的發展與眾多學科發展密切相關。當今工業機器人的發展趨勢主要有：一是工業機器人性能不斷提高(高速度、高精度、高可靠性、便於操作和維修)，而單機價格不斷下降。二是機械結構向模塊化可重構化發展。例如關節模塊中的伺服電機、減速機、檢測系統三位一體化;有關節模塊、連桿模塊用重組方式構造機器人。三是工業機器人控制系統向基於 PC機的開放型控制器方向發展，便於標准化，網路化;器件集成度提高，控制櫃日漸小巧，採用模塊化結構，大大提高了系統的可靠性、易操作性和可維修性。四是機器人中的感測器作用日益重要，除採用傳統的位置、速度、加速度等感測器外，視覺、力覺、聲覺、觸覺等多感測器的融合技術在產品化系統中已有成熟應用。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，從工業機器人產業向解決方案業務的機器人技術產業發展。機器人技術的內涵已變為 靈活應用機器人技術的、具有實際動作功能的智能化系統。機器人結構越來越靈巧，控制系統愈來愈小，其智能也越來越高，並正朝著一體化方向發展。
三、我國工業機器人發展面臨的挑戰與前景
我國工業底子薄，工業機器人發展一直處於一個初步發展階段，雖然我國從上個世紀70年代開始研發工業機器人，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，我國基礎零部件製造能力差。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從事機器人的開發，但是都沒有形成較大的規模，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採用整機降價，吸引國內企業購買，而在後續的維護備件費用很高的策略，逐步佔領中國市場。
第三，認識不到位，在鼓勵工業機器人產品方面的政策少。工業機器人的製造及應用水平，代表了一個國家的製造業水平，我們必須從國家高度認識發展中國工業機器人產業的重要性，這是我國從製造大國向製造強國轉變的重要手段和途徑。□
參考文獻：
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工業機器人技術論文範文篇三：《試論工業機器人機電一體化》
1機電一體化技術的應用現狀
1.1工業機器人。
工業機器人的出現在一定程度上可替代人的勞動，對於高輻射、高雜訊污染、高濃度有害氣體的工作場合來說，工業機器人是一個理想的選擇。工業機器人的發展經歷了三個階段，第一代工業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境和工作崗位。隨著科技的發展，在第一代機器人的基礎上通過各種感測器的應用使其可通過對環境信息的獲取、分析、處理並反饋給動作單元，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，其可以通過強大的感測原件收集信息數據，並根據實際情況作出類似於人腦的判斷，因此可以在多種環境下進行獨立作業，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。
分布式控制系統是相對於集中式控制系統而言的，是通過一台中央計算機對負責現場測控的多台計算機進行控制和指揮，由於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的主流技術。根據實際情況分布式控制系統的層級可分為兩級、三級或更多級，通過中央計算機完成對現場生產過程的實時監控、管理和操作控制等，同時，隨著測控技術的不斷發展與創新，分布式控制系統還可以對生產過程實現實時調度、在線最優化、生產計劃統計管理等功能，成為一種集測、控、管於一體的綜合系統，具有功能豐富、可靠性高、操作方便、低故障率、便於維護和可擴展等優點，因此使系統的可靠性大幅提高。
2機電一體化技術的發展趨勢
2.1人工智慧化。
人工智慧就是使工業機器人或數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，可大幅提升工業生產過程的自動化程度，甚至實現真正的無人值守，對於降低人力成本，提高加工精度和工作效率具有十分重要的意義。目前，人工智慧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慧化的方向發展。雖然以當前的科學技術水平不可能使機器人或數控機床完全具備人類的思維模式和智力特點，但在工業生產中，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網路化。
網路技術 的發展給機電一體化設備遠程監視和遠程式控制制提供了便利條件，因此，將網路技術與機電一體化技術結合起來將是機電一體化技術發展的重點。在生產過程中，操作人員需要在車間內來回走動，對設備的狀態進行掌握，並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議，並通過光纖等介質實現信息數據的傳遞，即可實現遠程監視和操作，降低工人的勞動量，並且各種控制系統功能的實現，理論上來說都是建立在網路技術基礎上的。
2.3環保化。
在人類社會發展的最近幾十年裡，雖然經濟得到了迅猛的發展，人們生活水平得到了顯著的提高，然而以犧牲資源和環境為代價的發展模式使得人類賴以生存的環境遭到嚴重的污染，因此，在可持續發展戰略提出的今天，發展任何技術都應當以對環境友好作為前提，否則就是沒有前途的，故環保化是機電一體化技術發展的必然趨勢。在機電一體化應用過程中，通過對資源的高效利用，並在製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環境不造成影響，即便報廢後也可對其進行有效回收利用，這就是機電一體化技術環保化的具體表現形式，符合可持續發展的要求。
2.4模塊化。
由於機電一體化裝置的製造商較多，為降低系統升級改造的成本，並為維修提供便利，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節約了大量的成本。
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，甚至由於停電造成數據的丟失等，因此通過設備自帶動力能源系統可始終保持充足的電力供應，使系統運行更流暢。
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，在當前工業生產中具有較大的技術優勢，相信隨著科技的發展，機電一體化技術水平也會不斷提高，為工業生產做出更大貢獻。
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F. 搬運機器人技術論文
目前,隨著自動化技術的不斷發展和應用的廣泛普及,工業機器人已在搬運、焊接、包裝、噴繪等領域替代了傳統的人力。這是我為大家整理的搬運機器人技術論文，僅供參考!
搬運機器人伺服系統的設計研究篇一
摘 要：搬運機器人的伺服系統，目前普遍應用的是以級次掌控、匯流排訊息、交流程式控制、數值信息加工、內部結構保護等為主要內容的智能化的數字信息控制手段，不僅確保了伺服系統的安全、高效運行，而且實現了精準、高速、穩定的良好性能。本文對搬運機器人伺服系統的技術質量控制和級次管理進行了分析，並且全面地闡述了定位系統、速率環比、技術參數和設施保護等信鬧激應當把握的重點內容，對提高伺服系統的控制技術，具有一定的參考價值。
關鍵詞：搬運機器人;伺服系統;設計研究
引言
搬運機器人達到精準、科學的軌跡運行是實現伺服技術功能目標定位的重要保障。目前在搬運機器人伺服系統的應用前景上分析，伴隨著機器人在各個領域、各個行業越來越廣泛的推廣應用，其所從事的工作事項越來越具有很強的技術難度，這就給伺服技術的安全、高效、穩定、科學、動感等性能的發揮帶來了很高的要求。同時，隨著數字化信息技術普及程度的日益廣泛，特別是DSP等技術 方法 的不斷推陳出新，給機器人伺服技術的變革帶來了巨大的發展空間，也使得這種伺服系統日益探索應用了許多的新技術和新方法，比如建立交流程式控制、數值加工等，不僅使得機器人伺服系統滿足了高速、精確的目標要求，而且越來越能夠獨立承擔非常復雜的各種任務。
本文結合南方某省的搬運機器人為例，圍繞機器人的穩定、精準、防干擾性能，科學地分析闡述了伺服技術的技術特性和研發思路，並對數字信息處理等技術方法的應用推廣和設計理念、設施保護等內容進行了探究。
1 搬運機器人伺服系統的級次控制思路和技術標准
該省設計研發這種搬運機器人主要是為了適應澆築施工環節的技術要求，並且充分考慮到這種機器人的通用效果。所以在設計的時候，將其打造為了固定變數取值為6的現代化機器人，並設計了包括上臂搖動、下臂搖動、腰間回環、手腕搖動、手腕迴旋、下臂回環等6項內容在內的活動功能關節，按照澆築施工現場操作的有關部署，依據一定時間控制能夠由熱爐內舀出鋁制液體，服務於8個機器設備鑄模使用。而且在設計這種搬運機器人的時候，要使其能夠在3.5米半徑的區域內順暢運轉，最後環節的多次確定位置的誤差上下不能高於3毫米，按照搬運機器人每個關節的誤差折算，上下不能超過0.049度。同時，要嚴格控制伺服系統的安全、穩定性能，通過技術指標控制，避免機器人在實現搬運伺服功能的時候出現鋁制液體流出或者影響澆築效果。
同時，在對搬運機器人進行技術參數控制的時候，運用了管理、控制、伺服等級次方法，使承擔主要控制功能的網路信息系統得到了減負，降低了伺服技術的運行期間。利用管理的技術方法，通常是加強搬運機器人離線狀態監控，對其運行的空間事先合理預設，使其能夠在進行澆築環節操作的時候，發揮圖形設計、現場示範、糾錯調整以及現場施工信息數據的檢索、查詢、質量問題的排查和定期展現等作用。利用控制的技術方法，一般是依據定位感測設施提供的定位信息，在預定時間內設置出一定的路徑，同時將測算出來的下級信息傳送給伺服技術進行處理。而伺服技術主滑襪要解決的是對搬運機器人的運動功能進行科學掌控，並依據施工標准和設計的精確系數確保機器人能夠達到預定的運動軌跡完成工作任務。
2 搬運機器人伺服系統的設計要求
對於搬運機器人來說，伺服系統主要承擔任務事項的執行工作，因此，伺服系統的安全、可靠工作，對搬運機器人的總體運行有著至關重要的影響。
一是交流程式控制。近年來，這種程式控制驅動技術方法得到了快速的發展，由於本身結構不大、重量很小、能耗量低、適應性強、堅固性高、安全可靠、經久耐用，同時在調速方面有著很好的效果，在未來的發展中很有可能會替彎並換掉直流驅動技術。搬運機器人在各個關節的運行驅動中，全部使用了交流程式控制的驅動技術，在組件構成上應用的是永磁式同步無刷電機，並且通過自動控制技術確保了頻率的變換和速率的調節。
二是三環系統。由於搬運機器人對不利環境的適應性很強，承受重力的性能很高，在發揮伺服技術功能的時候，不僅應當妥善解決穩定性和動態化的設計要求，而且應當注意對外界干擾的防範。本文所提到的搬運機器人就通過這種三環系統較好地實現了伺服功能(詳見圖2)。但是由於三環伺服控制技術雖然具有良好的穩定和防干擾能力，不過從需要的頻率特性上來看，外環的要比內環的低很多，著就制約了外環控制系統的反應性能。所以通常使用一種新型組件，改進內環頻率特性，確保系統運行速率，提升有效的防止干擾和可靠性能。
三是伺服系統。構成伺服模式的主要設施包括位控板、放大器、SM電機、編碼儀和減速器等。其中SM電機應用的是進口的永磁式系統，可以承受的電力負荷非常高，在機器人中應用非常好。編碼儀主要是對SM旋轉速率和定位進行監測，而且根據6個運動關節監控機器人運行的精準情況，並運用減速器通過間接程式控制的方法實現較大的輸送力矩確保搬運機器人能夠高效做工。由於減速器在每個關節點上都進行了安裝，不僅提高了反應速度，而且不會產生很大的轉動慣力，運行效率非常好。放大器使用的是變頻設施，具有絕緣效果，關節運動產生的功率一般不大，但是啟閉的速率卻非常高，作用非常顯著。位控板的性能一般是接發控制指令，對定位信息做出反應，測算關節運動誤差，實現每個關節的伺服系統控制目標，由於構成材料的關鍵組件是晶元系統，相當於計算機網路設備，具有良好的信號反應和處置性能，而且由於採用了匯流排控制技術，確保了信息數據的安全、精準、高效地傳輸，實現了搬運機器人伺服系統的科學運轉。
四是參數系統。一般情況下，搬運機器人需要承受的外界應力水平和慣性具有一定的差異性，運行速率也具有一定的不同，但是由於6個關節的動作需要一定的協作性，每個關節的運動都會對搬運機器人位置檢測的精確性和動作進行的穩定度產生制約，所以控制技術參數，保障伺服技術的效果是一項非常重要的工作。比如，需要考量電流的跟蹤運行軌跡，科學控制電流環的技術參數，確保提升反應速率，無需進行後期的調控，確保搬運機器人伺服 系統安全 、穩定的運轉，同時，由於功率組件啟閉迅速，還要盡量改進電流設施的頻率特性，確保外環具有穩定的運行性能。
四是保護系統。為了充分保證搬運機器人的安全、穩定動作，就需要對軟體硬體設施予以保護。一方面，要妥善地保護硬體設施，一旦搬運機器人伺服系統出現了故障，比如，伺服放大器設施承受的熱量過大，電源電壓超過了極限負荷，電機運行的速率超過了=極限或者電機承受的電力負荷值過大，編碼器在信息的傳輸上出現了誤差，電源相級缺失，就要及時切斷主電路的電源，對電力系統進行保護。另一方面，要妥善保護軟體設施，主要是對位控板進行保護，比如結合關節的動作，跟蹤監測誤差情況，並及時做出糾錯調整，或者暫停關節動作，避免出現機械碰撞的事故，影響伺服系統的正常運行。
3 結束語
綜上所述，搬運機器人伺服技術基於交流程式控制、三環系統、技術參數的科學把握和對硬體軟體設施的及時防護，確保了良好的反應機制和防擾動性能，確保了機器人在承擔工作任務的時候能夠及時、快速、穩定、高效地按照精準軌跡運行，相信應用推廣前景將非常廣闊。■
參考文獻
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[3]吳鳳江、孫奎.基於PROFIBUS匯流排的搬運機器人伺服控制系統(J).伺服控制.2009(2).
基於工業機器人的極板搬運工作站的設計與實現篇二
【摘 要】在中國製造2050和工業4.0「機器換人」的大背景下，中國工業生產正由製造向智造轉型升級。本文在鉛蓄電池極板生產線中引入工業機器人，開發了一種極板搬運工作站，並進行了PLC控制系統的設計，大大提電池極板生產效率，實現自動化。
【關鍵詞】工業機器人;電池極板;搬運工作站
Design and implementation of plates handling workstation based on instrial robot
WANG Zhe-lu
(Department of Electrical and Electronic Engineering， Wenzhou Vocational & Technical College， Wenzhou Zhejiang 325035， China)
【Abstract】Under the「Made in China 2025」 and 「Instry 4.0」， China instry is changing from manufacturing to intelligent manufacturing.In this paper， the instrial robot is introced into the plate proction line， meanwhile a kind of plate handing workstation is developed. The design of PLC control system is carried out in the workstation. The robot workstation greatly improves the proction efficiency of the battery plate and realizes automation.
【Key words】Implementation robot; Based plate; Moving station
0 引言
鉛蓄電池是一種技術成熟且安全性能好的能源，工業和生活領域的發展，如低速電動車、通訊設備儲能等都離不開鉛蓄電池，尤其是電動車是減少大氣污染的重要 措施 。然而在電池極板生產中，行業內規模化運作的企業主要還是依靠勞動力手工操作，特別是電池極板上下料搬運作業，其勞動工作強度大，員工搬運工作效率低下、同時鉛粉污染危害健康人員的身體，影響工人的工作壽命[1]，其發展急需產業轉型升級。
在國外，工業機器人已經成為一種標准化的設備，形成了一些具有競爭力的著名公司，如瑞典的ABB，日本的FANUC、安川，德國的KUKA[2-3]，佔領國際和國內市場上的大部分份額。在國內，工業機器人受制核心零部件和工藝原因，還在剛起步。目前有沈陽新松、廣州數控設備有限公司、哈爾濱博實自動化有限公司等，在系統集成和核心零部件進行了相關的研究和突破，都有了相應的進展。同時國內也涌現了一大批以工業機器人集成技術為中心的公司，進行工業機器人的集成應用，引進國外技術結合實際生產，為製造業、快消行業等服務工作。
工業機器人是一種能模仿人工操作，可編程和自動控制的高端智能裝備，具有高自動化、柔性化，是中國實現工業4.0「機器換人」戰略的核心，是「中國製造2025」戰略的重要組成部分。在鉛蓄行業，引入工業機器人，可以代替手工操作的同時可以大大提電池極板生產效率，確保生產安全和提高企業的效益[4]。因此，機器人極板搬運工作站的研究對鉛蓄行業實現自動化及轉型升級具有重要的現實意義。
1 機器人極板搬運工作站的設計
目前工業機器人在生產中的應用，主要以機器人人工作站和機器人工作生產線的形式進行整合集成應用。搬運機器人工作站，它的主要工作任務針對重物、消耗人力大且動作簡單重復的搬運和貯藏工作[5]，如機床上下料、堆料碼垛，機床柔性線等。針對電池極板的幾何特性分析和工藝要求，進行極板機器人搬運工作站的設計和實現。
1.1 工作站工作原理
機器人極板搬運工作站由搬運機器人、電池極板輸送機、極板架和控制系統等組成。機器人工作站以工業機器人為工作核心，極板輸送機和極板架都在機器人工作空間內，工作時，電池極板由極板輸送機運送至輸送機末端定位點，然後等待機器人抓取電池極板，機器人收到相應的感測器信號後，按照預先規劃的路徑到達極板位置，末端夾取執行器夾手對其進行夾取，然後按照規劃軌跡搬運至極板架位置，將極板准確放置於極板架上，代替人工作業。
1.2 工作站機器人選型
衡量工業機器人的指標很多，有自由度、工作空間、定位精度及重復定位精度、承載能力及最大工作速度等。極板搬運工作站的機器人選型主要考慮以下幾個重要指標：
(1)自由度指標，它是衡量機器人運動靈活程度的參數，是衡量機器人的重要指標，自由度越多，機器人越靈活，一般地工業機器人的自由度為3-6個。
(2)工作空間指標，它指的是機器人的工作范圍，機器人腕部或者末端執行器能達到的最大范圍，工作空間越大，機器人運動范圍越大。在運動控制中，注意機器人的極限位置，注意抓取位置和極限位置的考慮。
(3)承載能力指標，機器人在工作范圍內任何位置能承受最大的載荷，取決於負載的質量、速度和加速度等，同時要考慮末端執行器的質量，故機器人承載能力是末端執行器和機械手抓取負載的總和還要大。
(4)定位精度指標，機器人實際位置與理想位置之間的偏差，同時重復定位精度是考驗一個機器人同一環境和條件下，重復若干次其分散的偏差值，機器人多次重復到相同位置的偏差越小，機器人的重復定位值越高。
通過這幾個指標，極板搬運機器人工作站可以選擇工作空間大、承載能力強、定位精度高的6自由度工業機器人作為機器人工作的機器本體，設計相應的安裝座，以它為中心來設計整個工作站的安裝控制項。同時，6自由度的機器人具有較高的靈活性，方便完成極板的抓取和實現復雜路徑的軌跡規劃。 1.3 末端執行器的設計
工業機器人末端執行器的設計一般是針對作用對象進行非標設計，它是機器人操作與目標對象直接接觸進行工作，是機器人的關鍵部件，它可以擴大工作空間范圍，提升工作作業能力具有非常重要的作用。有電磁式、氣動式、機械式等，其中機械式夾取可以分為雙指式和多指式，其中雙指式又分為回轉式和平移式。根據電池極板的幾何外形，故末端執行器夾具可採用氣動驅動的平移型二指手抓對其進行抓取，採用氣動驅動具有響應動作快，靈活，動力清潔等優點，其平移范圍必須大於極板的橫向尺寸。
1.4 電池極板輸送機
電池極板輸送機由支架，輸送鏈、輸送槽、極板定位板等組成，其中輸送鏈安裝在機架的若干個鏈槽內。工作時，三相非同步電動機帶動主軸運動，然後鏈式傳送機構對放置在其上面的電池極板進行傳送。採用鏈式傳動，啟動時電池極板運行平穩，無打滑現象，其適用於遠距離運輸和惡劣環境等優點。
2 控制系統
機器人極板搬運工作站電氣控制系統主要的功能實現包括：①工業機器人示教、調試編程與自動運行等功能;②極板末端執行器氣缸動作、感測器的信號傳遞，實現抓取;③工業機器、PLC和人機界面交互和參數的設置;④整個極板搬運工作站的實現。
2.1 極板工作站控制系統組成
極板搬運工作站的控制系統包括：①PLC控制系統;②機器人控制系統;③示教器。其主要系統採用PLC為控制核心，機器人控制器的I/O信號模塊與PLC通信模塊可以直接或者間接通信，電池極板輸送鏈上的極板信號和極板末端執行器信號也是通過PLC然後傳遞給機器人，進行信號的傳遞。工作時，搬運機器人按照人工示教好的程序正常運行，同時受PLC的控制。
(1)機器人示教器，機器人編程有離線編程和示教編程，示教再現是機器人編程應用較廣的編程方式。工作人員觀察產品生產的工藝流程，然後根據生產實踐，對工業機器人的動作位姿、工作路徑、運動參數和工藝參數進行調試，按照需要的任務要求完成機器人編程示教。整個編程過程中，機器人示教器是一個重要的編程設備，通過其對機器人進行控制。
(2)機器人控制器其核心是多軸運動控制平台，實現對多軸機器人的關節伺服控制，同時又相應的機器人專用埠和機器人通用埠和PLC進行信息傳遞，同時設置相應的匯流排控制和乙太網控制埠，方便與外部設備通訊。
(3)PLC控制櫃，其以PLC為控制核心，將機器人控制櫃、感測系統、人機界面進行集成控制，整個搬運系統的實現主要依賴PLC的邏輯控制的調試與實現，具有非常重要的作用。
2.2 控制軟體設計
機器人工作站的控制軟體設計以PLC為中心實現。根據搬運工作站的工作原理，首先採用示教器對機器人進行軌跡路徑規劃，考慮機器人在搬運極板時所需的運動學和動力學性能，以最舒服的姿態來進行工作。將機器人進行軌跡示教完成以後，再根據機器人抓取執行器極板准備、極板到位、進行抓取、機器人進行搬運到極板架放置，放置結束後重新循環開始的整個過程，然後進行程序的設計和實現。整個系統程序的設計包括系統初始化、手動運行、自動運行、信號顯示系統和系統復位。
(1)系統初始化：當整個控制系統開機時，按一下初始化按鈕，機器人搬運工作站所有的執行動作按照一定的先後順序恢復到預先的原始位置，使機器人工作站處於准備運行狀態，隨時准備開始工作。
(2)手動運行：機器人單機示教軌跡路徑，完成路徑的最佳規劃，手動運行是用來對整個機器人各個功能塊進行調試時的狀態。通過手動運行模塊，可以調試抓取執行器的開合動作，以此來進行極板的抓取力度調節。同時也可以實現抓取後整機聯合運行調試操作，讓機器人、末端執行器和極板輸送架達到最佳狀態。
(3)自動運行：自動運行狀態是整機連續工作狀態，一旦參數都設置好後，正常情況下進入自動運行狀態，搬運工業機器人能自動完成電池極板的抓取，搬運、放置循環工作，實現生產的自動化，可以通過按鈕或者觸摸屏上的啟動開始，接受停止指令後停止。其程序的設計可以採用步進順序控制，按照一定的生產流程來實現工業機器人極板的搬運工作。
(4)信號顯示系統和復位系統：通過信號顯示可以觀察系統的運行情況，可以觀察其各功能狀態，通過信號顯示來判斷程序運行的進度、狀態以及極板的搬運數量。同時一旦出現故障，可以通過報警燈來提示故障問題，通過觸摸屏顯示系統快速找到故障點，並且可以通過相應的復位系統進行復位。
2.3 人機界面設計
人機界面的設計，主要通過觸摸屏和組態來實現搬運機器人控制系統和人的人機交互，通過信息的交流來實現人對搬運機器人的控制。隨著信息技術的發展，傳統的純按鍵操作平台逐漸被觸摸屏所取代，可以克服接線繁瑣、按鈕多等諸多問題。同時，隨著組態技術的發展，可以組建適合工業生產相應的控制系統界面，包啟動、停止、循環、單機及數等功能，同時可以製作相應效果更好的系統界面。
本文選取昆侖通態的觸摸屏為人機交互界面，同時通過昆侖的MCGS組態軟體集成實現機器人工作站的控制要求，根據機器人工作站功能及控制任務的要求，配置相應的對象定義，編輯屬性和狀態特徵等，同時製作組態畫面來顯示狀態信號和一系列的人機操作等。人機界面完成控制硬體與軟體的聯系，建立了操作人員與監控層的控制與溝通平台，在機器人搬運工作中方便靈活。
3 總結
本文開發了一種鉛蓄電池的極板搬運機器人工作站，該極板搬運機器人工作站可以實現極板輸送、定位抓取、搬運、放置等功能，同時控制系統採用PLC和昆侖人機界面進行控制來實現整機的運行，其操作性高、性能穩定，從而代替人工實現極板的自動搬運，大大提高工作效率。
【參考文獻】
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G. 關於機器人的科技技術基礎論文
隨著科技的進步，智能機器人的性能不斷地完善，因此也桐姿猜被越來越多的應用於軍事、排險、農業、救援、海洋開發等方面。這是我為大家整理的關於機器人的科技論文，供大家參考!
機器人的科技論文篇一：《淺談智能移動機器人》
摘要：隨著科技的進步，智能機器人性能不斷地完善，移動機器人的應用范圍也越來越廣，廣泛應用於軍事、排險、農業、救援、海洋開發等。介紹了常見智能移動機器人的基本系統組成及其相關的一些技術，提出一種能夠應用於智能移動機器人的越障機構，並簡單闡述了其工作原理。在對智能機器人有一定了解的基礎上，論述了智能移動機器人的研究現狀及其發展動向。
關鍵詞：智能移動機器人越障避障伸展收縮
1 引言
上世紀60年代智能機器人的出現開辟了智能生產自動化的新時代。在工業機器人問世50多年後的今天，機器人已被人們看作是不可缺少的一種生產工具。由於感測器、控制、驅動及材料等領域的技術進步開辟了機器人應用的新領域。智能移動機器人是機器人學中的一個重要分支。
2 智能移動機器人的基本系統組成及其相關技術
由於智能移動機器人在危險與惡劣環境以及民用等各方面具有廣闊的應用前景，使得世界各國非常關注它的發展。其共同的五大系統組成要素為：(1)機械機構單元是智能移動機器人的骨架，機器人所有的模塊都依靠其支撐，機械機構單元的結構，性能，強度直接影響著整個機器人的穩定性。隨著科技發展和新型材料的研製開發，使得智能機器人產品的結構性能有了很大提高，機械機構的各項工藝性及尺寸設計都向著更加合理高效，更加輕便美觀，更加環保節能，更加安全可靠等方向發展。(2)動力與驅動單元為智能移動機器人提供動力來源。(3)環境感知單元相當於智能移動機器人的五官，機器人通過感知單元對周圍的環境進行感知識別及各種參數的收集，然後通過轉換成控制模塊可以識別的光電信號，輸入到控制單元進行數據處理。(4)執行機構單元為智能移動機器人執行部分，能根據控制中心的命令執行命令，完成任務。不同的機器人有著不同的執行機構，執行機構的設計影響著對要執行動作的效率，精度，穩定性，可靠性等。(5)信息處理與控制單元作為整個機械繫統的核心部分，它如人的大腦一樣，調控著整個系統，一切的活動都由它指揮。將來自感測器部分採集到的信息進行集中匯總，存儲，對所有信息分析，規劃決策，輸出命令。使機器人有目的的運行。
智能移動機器人是一個集環境感知、動態決策與規劃、行為控制與執行等多種功能於一體的綜合機電系統。它是感測器技術，局型控制技術，移動技術，信息處理、人工智慧、電子工程、計算機工程等多學科的重要研究成果，從某種意義上講是機器發展進化過程中的產物，是目前科學技術發展最活躍的領域之一。
3 一種越障機器人
我們設計的移動機器人(圖1)有很好的機動性能，前導輪、前輪和後輪可以實現獨立升降運動。前導輪(如圖1)由通過曲柄圓盤的轉動角度控制搖桿的擺動角度，帶動相關的平面連桿機構運動，從而實現前導向輪的伸展和收縮實現攀越。機器人兩側的側邊驅動機構為平面連桿-滑塊越障機構，前後輪(如圖1)分別通過導桿在槽中的移動，帶動平面連桿機構的運動，實現前後輪的伸展和收縮，實現越障功能。本冊此機器人通過尺寸的設計可以實現較大的越障高度，通過合理的控制輪擺動的角度還能實現多種類型障礙物的攀越。
4 智能移動機器人的應用概況
隨著科技的進步，機器人的功能不斷完善，智能移動機器人的應用范圍也大大拓寬，不僅在工業、農業、醫療、服務等行業中得到廣泛的應用，而且在排險、海洋開發和宇宙探測領域等有害與危險場合(如輻射、災區、有毒等)得到很好的應用。
4.1 陸地智能移動機器人
20世紀60年代後期，蘇美為了完成對宇宙空間的佔領，完成月球探測計劃，各自研製開發並應用了移動機器人，通過移動機器人實現對外星土壤的樣本採集和土壤分析等各種任務。陸地智能移動機器人的出現是為了幫助人類完成無法完成的任務。陸地移動機器人也廣泛應用於軍事，可以完成排除爆炸物，掃雷，偵查，清除障礙物等等，近年來智能移動機器人也開始漸漸融入人們的日常生活。
4.2 水下智能移動機器人
近年來，人們對資源的渴求加大，開始對原子能和海洋資源的開發，加之水下環境十分復雜(能見度差，定位困難，流體變化等)，水下智能移動機器人在海底資源探測上的優勢使之受到關注。近年德國基爾大學的科學家研製出新型深水機器人“ROV Kiel 6000”，這架深水機器人能夠下探到6000米深的海底，尋找神秘的深水生物和“白色黃金”可燃冰。
4.3 仿生智能移動機器人
近年來,全球許多機器人研究機構越來越多的關注仿生學與機構的研究工作.在某些情況下仿生機器人尤其獨特優勢，例如，蛇形機器人重心低，能夠模仿蛇的動作，穿梭在能夠穿梭在受災現場和其他復雜的地形中能夠幫助人類完成各種任務。除此之外還有仿生寵物狗、仿生魚、仿生昆蟲等。
5 智能移動機器人的發展方向及前景
影響移動機器人發展的因素主要有：導航與定位技術，多感測器信息的融合技術，多機器人協調與控制技術等因而移動機器人技術發展趨勢主要包括：
(1)高智能情感機器人。隨著科學技術的發展，人們對人機交互的技術的要求越來越高，具有人類智能的情感移動機器人是移動機器人未來發展趨勢。目前的移動機器人只能說是具有部分的智能，人們渴望能夠出現安全可靠的能夠溝通交流的高智能的機器人。雖然現在要實現高智能情感機器人還非常的困難，但是終有一天，隨著科學技術的突破，它將成為現實。
(2)高適應性多功能化的機器人。機器人的出現是為人類服務的，自然界中還有好多未知的世界等著我們開拓，各種危險的復雜多變的環境，人類無法涉足，因此人們也迫切希望有能夠代替人類的機器人出現，高適應性多功能化的機器人也必將是機器人的發展方向之一。
(3)通用服務型的機器人。隨著科學技術的發展，機器人也是應該越來越容易融入人們日常生活中的，在日常生活中為人們服務。例如在家庭中，機器人可以幫助人們做各種家務，和人們生活關系密切。
(4)特種智能移動機器人。根據不同應用領域，不同的目的，設計各種各樣特種智能移動機器人是未來發展方向，如納米機器人，宇宙探索機器人，深海探索機器人，娛樂機器人等等。
6 結束語
總之，智能移動機器人涉及到感測器技術，控制技術，移動技術，信息處理、人工智慧、控制工程等多學科技術。未來智能移動機器人走向生活，安全可靠，操作簡單是其趨勢。盡管智能移動機器人以驚人的速度在發展著，但是實現高適應性，智能化，情感化，多功能化的移動機器人還有很長的路要走。
參考文獻：
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機器人的科技論文篇二：《淺談機器人設計 方法 》
摘要：機器人是人類完成智能化中非常重要的工具，隨著時代的發展，機器人已經在世界有了一定的發展，甚至很多國家機器人已經運用到實際的生活中去。而機器人的設計方法無疑是很多人非常感興趣的問題，因此本文針對機器人的設計方法進行了詳細的探索。
關鍵詞機器人;設計;方法
1.前言
縱觀人類的發展史，工具的進步才能帶動人類的文明，如今設計朝著智能化的方向在發展，機器人就是人類在發展智能化過程洪重要的產物，因此機器人常用的設計方法是設計師們必備的工具。
2.控制系統的硬體設計
在現代科學技術不斷發展的背景之下，工業現場所涉及到的重體力勞動量不斷提升。當中部分勞動任務的實現單單依靠人力是很難實現的。而為了良好的完成工業現場的相關生產作業任務。就需要通過對機器人裝置的研究與應用來實現機器人控制系統的硬體部分主要由5個模塊組成：控制模塊、循跡模塊、避障模塊、電機驅動模塊、電源模塊。
(1)控制系統模塊。ATmega128為基於AVR RISC結構的8位低功耗CMOS微處理器，運算速度快，具有多路PWM輸出，可將測速、避障等電路產生的輸入信號進行處理，並輸出控制信號給驅動放大電路，從而控制電機轉速，此方式產生的PWM信號比用定時器中斷產生的PWM信號實時性更好，而且不會佔用系統的定時器資源。
(2)循跡模塊。循跡是指小車在比賽場地上循白色引導線線行走，循跡模塊的原理圖如圖2所示。循跡模塊採用灰度感測器，發射管為普通LED燈，接收管為光敏三極體3DU33。工作原理為：不同顏色的物體對LED發射光反射不同的亮度，光敏三極體3DU33接收這些不同亮度的光線，就會呈現不同的電壓Vx。Vx輸入到比較器LM339的同相端，並與電位器設定的電壓V0相比較，當Vx>V0時，比較器輸出高電平，當Vx循跡機器人前後兩端均是由7個灰度感測器組成的循跡模塊。其中，中間三個灰度感測器起巡線的作用，兩端的灰度感測器起探測彎道作用，剩下兩個灰度感測器交替進行巡線和探測彎道。實驗證明，這樣的灰度感測器的布置圖，機器人循跡的效果好，且“性價比”非常高。
(3)避障模塊。避障模塊主要使用的是紅外發射接收感測器，當紅外感應避障模塊靠近物體時，輸出低電平信號;當沒有感應到物體時，輸出高電平信號。將該信號線接入到單片機的控制埠，控製程序就能起到探測障礙物的作用，當在機器人行進的路徑上就可以發現有障礙物並及時避開繞行。
(4)驅動模塊。循跡避障機器人要求行走靈活、反應快速，因此要求驅動電機具有“轉速快、制動及時”等特點。我們設計製作的循跡避障機器人採用中鳴公司的JMP-BE-3508I驅動板模塊，其輸入電壓為11V到24V，最大輸出電流為20A，滿足快速前進、制動、轉彎的要求。並且電機速度達到500rpm，堵轉力矩為8KG.CM，具有很強的剎車功能。利用單片機的四路PWM輸出信號，分別控制四個輪子的轉速。並採用“四輪驅動”、“差速轉彎”的方式實現機器人的前進、後退與轉彎。
(5)電源模塊。循跡機器人的電源模塊主要實現以下三大功能：①穩定輸出5V工作電壓。故我們設計製作的電源模塊以7805晶元為核心，把輸入電壓截止到5V。②提供足夠的電流。7805晶元最大輸出電流為1.5A，而循跡機器人需要較大電流，所以我們使用了兩片7805晶元分別對控制系統和外部設備進行供電。③濾波。在7805晶元的輸入、輸出端分別並聯104貼片電容和10μF的電解電容，過濾高頻、低頻信號。
3.軟硬體模塊開發流程和界面程序
(1)圖像處理模塊：照相機實時捕捉圖像，處理轉化後和初始圖像進行處理比較，找出圖像中差異的位置通過TCP傳輸。
(2)TCP通信模塊：視覺系統通過乙太網連接貝加萊控制器，控制器可以作客戶機或伺服器實時傳輸數據，：定義結構體用於視覺系統傳輸位姿給機器人和機器人實時反饋位姿和信號狀態數據給視覺系統。
(3)位置轉換模塊：把視覺系統的位姿轉換為機器人的位姿傳輸給機器人，控制機器人運行。
(4)軌跡規劃模塊：進行運動軌跡規劃和速度規劃，根據機器人當前的位置和目標位置，選擇最優的運動軌跡(直線、圓弧、不規則曲線等運動軌跡)，然後對軌跡、速度進行插補，插補值調用機器人運動學演算法計算軌跡的可靠性，再把實時插補的位置、速度傳送給運動控制模塊。
(5)運動控制模塊：根據實時插補的值結合加速度、加加速度等控制參數給驅動器。
(6)伺服模塊：根據控制器所發送數據，結合各伺服控制參數，驅動電機以最快響應和速度運行到各個位置。
4.機器人精度標定和視覺軟體處理
4.1精度標定
精度的標定包括機器人精度標定 和機器人相對於視覺照相機位置標定 。機器人運動前，需要用激光跟蹤儀標定準確各軸桿長、零點、減速比、耦合比等機械參數，給運動學、控制器系統，機器人才能按理論軌跡運行准確。行到指定點。 通過三點法、六點法標定機器人相對於視覺照相機的X、Y、Z方向距離給位置轉化模塊，確定機器人坐標系相對於照相機坐標系的轉化關系。
4.2視覺處理軟體
包括固定視覺系統標定模塊和移動視覺系統標定模塊 。視覺系統安裝在固定位置相當於給機器人建立照相機一個用戶坐標系，此模塊用於運算機器人和固定視覺系統之間位姿轉換關系。視覺系統安裝在機器人末端法蘭位姿相當於給機器人建立照相機一個工具坐標系，隨著機器人運動而實時改變位置，此模塊用於運算機器人和動態視覺系統之間位姿轉換關系。 實時處理傳輸機器人、視覺系統和乙太網的運行通信狀態以及出錯狀態處理。
4.3人機界面設計及實現
當機器人出現故障，不能自動移動位置時，比如碰到硬體限位或出現碰撞現象時，此時可以進入手動頁面，選擇機器人操作，移動機器人到指定位置。對於新建碼垛工藝線，需要配置系統參數、位置信息、以及產品參數，等必要的信息。碼垛數據編輯與創建的功能，產品覆蓋了袋子、箱子，以及可變數量抓取的功能。可以添加產品數量，改變產品方向，單步數量修改，產品位置移動以及旋轉等設置。本頁面中，示例生成了每層五包的袋裝產品，編號從1到5，可以通過調整編號的順序，達到改變產品的實際碼垛順序。
5.結束語
總之，在進行機器人的設計過程中，要根據設計的用途進行針對性的設計，對於設計過程中出現的問題要及時的採用上述的思維方法進行解決，隨著機器智能化的推廣，無疑機器人的設計在未來會有更廣闊的天空。
參考文獻：
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機器人的科技論文篇三：《淺談igm焊接機器人的故障處理》
[摘 要]機器人技術綜合了計算機、控制理論、機構學、信息和感測技術、人工智慧等多學科而形成的高新技術。本文通過介紹igm焊接機器人的工作原理，以及在實際工作中機器人的常見故障現象，對故障產生的原因進行分析，並提出了相應的維修方法。
[關鍵詞]igm焊接機器人 工作原理 故障處理
0 前言
機器人技術是綜合了計算機、控制理論、機構學、信息和感測技術、人工智慧等多學科而形成的高新技術。這門新型技術的介入，對維修技術人員提出了更高要求。如何保證焊接機器人的可靠性、穩定性，發揮機器人的最大優勢，針對機器人的故障維修及設備維護保養工作就尤顯重要。
1 igm焊接機器人組成及工作原理
1.1 igm焊接機器人的組成
igm焊接機器人是從事焊接(包括切割與噴塗)的工業機器人，它加工精細、動作靈巧、焊接精度高、焊縫成形好。在機械行業中得到了廣泛的應用。
1.2 igm焊接機器人工作原理
igm焊接機器人內部軸控制原理：通過數字伺服板DSE-IBS處理當前位置的校準、位置驅動、速度驅動等信息，處理後的信息送饋到伺服驅動器，由伺服驅動器內部的脈寬調制器調制，然後放大輸出推動伺服電機。伺服電機運動的同時，編碼器同步運行，並把採集的位置角度信息反饋給RDW控制板，通過RDW板的增量計算、數據整定後的位置信息回饋給DSE-IBS板，做下一個周期的計算處理，此過程反復進行從而實現了實時位置的更迭過程。
2 igm焊接機器人故障診斷及分析
2.1 焊接機器人故障類型
焊接機器人故障類型可分為軟體故障和硬體故障，由機器軟體造成的故障，如系統停機 死機 的現象;由機器硬體造成的故障，如驅動單元、電氣元件各模塊的故障。就故障現象可分為人為故障和自然故障、突發故障三大類。對於維修來說，自然故障和突發故障的排除就顯得困難，因為這種維修不僅僅針對故障單元本身，還要對系統進行改進，這就需要周密分析，對故障診斷進行優化和改進，避免排除過的故障重復出現，使系統進一步穩定可靠。
2.2 igm焊接機器人常見故障處理
2.2.1 機器人開機後示教器無報警信息，但機械手無法正常引弧。首先檢查系統是否送絲送氣，發現送絲系統無法手動送絲，保護氣瓶有壓力，但是焊槍噴嘴處無保護氣。再檢查機械手焊接電纜、引弧板及送絲板，都沒有發現故障。這說明機械手的功能是正常的，可能是焊接迴路不通暢。可以通過測量焊接迴路阻抗來判斷焊接迴路是否正常。
迴路阻抗的測試步驟：
i把連接工件的地線接好，保證地線夾與工件接觸部分干凈良好;
ii接通機器人電櫃電源，將福尼斯焊機電源開關撥至“I”位置;
iii在焊機二級菜單內選擇“r”功能。
iv取下焊槍噴嘴，擰上導電嘴，將導電嘴貼緊工件表面。需要注意的是，測量過程中要確保導電嘴與工件接觸處的潔凈。測量進行時，送絲機和冷卻系統不啟動;
v輕按焊槍開關或點動送絲鍵。焊接迴路阻抗值測算完成。測量過程中，右顯示屏顯示“run”;
vi焊接迴路測算結束後顯示屏顯示測量值。測得的焊接迴路阻抗是18 Ω(正常值以<20Ω為佳)，說明焊接機器人的焊接迴路的通暢的。再斷電、通電調試，焊接機器人能正常引弧，應該是迴路測試過程中通過連接接地夾、拆卸噴嘴、導電嘴等將迴路未正常接觸處接通了。
2.2.2 igm機器人在焊接過程中，引弧困難、焊接電流極不穩定，且經常斷弧，反復出現“Arc fault”電弧故障。
i檢查接地電纜，測量迴路電阻值為9.7Ω，正常
值以<20Ω為佳。
ii檢查焊絲直徑(Ф1.2)與送絲輪的公稱直徑相匹配。
iii焊絲材料(G2Si)與焊接方式及焊接母材相匹配。
iv後觀察焊槍噴嘴處，存在大量粉塵的切粉，手動送出的焊絲不光滑平整，有小量彎曲及傷絲情況，說明送絲不暢。
v對送絲阻力進行檢測。將送絲鎖緊桿、壓緊桿打開，手盤焊絲盤將焊絲收回，發現阻力很大。多為送絲軟管堵塞或軟管與機械手夾角過大造成。
vi檢查送絲輪磨損情況，V型送絲槽不易過深過寬，以正好放置一根Ф1.2規格的焊絲為佳，間隙過大，將影響送絲的穩定性，焊接電流的穩定性。拆下送絲輪，發現送絲輪磨損嚴重，圓度誤差較大，送絲槽過深。送絲機構一旦出現失控，就會高速送絲，焊接電源得不到正常的信號反饋(送絲速度的反饋採用光電測速)，不能提供穩定的電流、電壓，造成不能正常焊接。更換送絲輪、送絲軟管，並進行壓力調整，故障解除，焊接正常。
2.2.3 igm機器人回零參數自動丟失。igm機器人在下一次開機時，回零參數自動丟失，重新校零、輸入參數，保存參數反復丟失。檢查示教電纜、介面、程序、軸卡、RDW板指示燈全部正常，檢查後備電池(緩沖電瓶，用於關機或意外掉電情況下，為系統提供短時間供電，進行信息的存儲)測量電壓值，一個為8.9V，一個為12 V，總電壓為21 V，正常值為24V，更換一組電池後一切正常，再未出現數據丟失現象。
2.3 突發故障的分析及處理
該故障無可預見性，事發突然。實際工作中出現最多。多為受環境影響的系統故障，如焊接機器人控制部分電路板故障、穩壓 電源故障 、通訊故障等，反映在機器人在工作時突然報警且無法消除報警。重新啟動又恢復正常，但不久又出現報警，這類故障造成整個系統不穩定。
為了進一步判斷驅動器的好壞，縮小故障范圍，
對編碼器進行檢查，RCI系列的機器人各軸所使用的編碼器是絕對編碼器，它是一種電磁部件，可以傳遞旋轉角度的信息，由兩個固定繞組(sin繞組和cos繞組)及一個參考繞組組成，原理基本上同旋轉變壓器相似。將X12插頭拔下，分別測量11-12、13-5、14-4端子阻值，結果沒有一項有阻值，說明編碼器出現異常。
找到12軸伺服電機，檢查發現編碼器插頭鎖緊並帽已退出，插頭連接松動。將插頭重新安插，鎖緊到位，再次測量11-12端子阻值為94Ω，13-5端子阻值為65Ω，14-4端子阻值為65Ω，9-10端子阻值為600Ω，說明各繞組正常。上電後，驅動可正常打開，故障解除。
3 結束語
維修工作是理論指導實踐，實踐促進理論的一個反復過程，理論實踐的有機結合才會使維修人員更加深入，更加准確的判斷處理各種故障。工作中維修人員必須具有獨立思考分析判斷的能力，操作中一定要注意觀察，不可盲目更改焊接機器人設定、跳線等狀態，要養成做工作記錄的好習慣，歸納 總結 各類故障現象以及處理過程，積累故障診斷和維修方面的 經驗 ，以提高維修水平。
參考文獻
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