工业机器人专业简介

第一篇：工业机器人专业简介

工业机器人安装调试 课程简介

工业机器人安装调试 (Industrial Robot Installation and Debugging)

课程编号：01115049 课程性质：专业方向任选课

开设学期及学时分配：第六学期; 32学时

适用专业及层次：机械设计制造及其自动化 本科 先行课程：无 后继课程：*****

课程目的、内容与要求：

工业机器人课程是机械设计制造及其自动化专业各专业方向的一门主要专业技术课，是一门多学科的综合性技术，它涉及自动控制、计算机、传感器、人工智能、电子技术和机械工程等多学科的内容。其目的是使学生了解工业机器人的基本结构，了解和掌握工业机器人的基本知识，使学生对机器人及其控制系统有一个完整的理解。培养学生在机器人技术方面分析与解决问题的能力，培养学生在机器人技术方面具有一定的动手能力，为毕业后从事专业工作打下必要的机器人技术基础。 教材：刘极峰主编，《机器人技术基础》，高等教育出版社，2006 推荐参考书：

1. 熊有伦编著，《机器人技术基础》，华中理工大学出版社,1996 2.余达太、马香峰等著，《工业机器人应用工程》，冶金工业出版社,1999 3. 殷际英、何广平编著，《关节型机器人》，化工工业出版社,1994 授课教师：

1.主讲教师要具有中级及以上专业技术职称和硕士研究生及以上学历。

2.能履行教师职责，爱岗敬业，为人师表，具有良好的师德教风和较高的业务水平。

3.本课程内容涉及自动控制、计算机、传感器、人工智能、电子技术和机械工程等多学科的理论基础，要求老师熟悉相关理论的基础上具备一定的软件开发与编程调试的实践经验。 教学与实验设施：

本课程在工业机器人实验室开展，实验室实验器材要满足课程教学需要，实验室计算机数量满足教学需要，能同时运行office课件和-HI5-N30相关软件。 实验性质：非独立设课 实验类型：基础实验 教学方法与手段：

本课程教学方法要灵活，可用多媒体课件与板书相结合的教学形式，有些内容可以通过实物或图片演示。教学要充分发挥学生主体性，与学生建立起平等、民主和对话的师生关系，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力和探究意识，使学生掌握本课程的核心内容外，指导学生对相关外延知识的获取能力。 课程考核与评价：

本课程的考核应该包括平时成绩、期末考试和实验成绩3个部分，实行百分制。其中平时成绩可以通过个人作业、学习态度、到课率及小组讨论等方式进行评定，期末考试可以采用开卷或闭卷形式，重点考查学生对工业机器人的安装调试的基本概念、基本理论、基本方法的理解和掌握程度。

在课程的总成绩中，平时成绩占10%，期末考试成绩占50%，实验成绩占40%

第二篇：西安理工大学工业工程专业简介201107

工业工程专业简介

一. 开始招生时间：1994年

二. 对应系所：工业工程系

三. 陕西招生分数：一本线上、学校提档线

四. 主干学科：本专业依托的博士点一级学科为管理科学与工程学科。

五. 专业培养目标

本专业培养德、智、体全面发展，具有坚实自然科学和社会科学基础理论知识，掌握管理科学与工程学科及机械电子类相关学科基本理论与技术，具备工程知识背景，熟悉系统科学、经济学、管理学及行为科学等方面的理论与知识，能够较为熟练地应用现代工业工程的基本理论与方法，对生产和服务系统进行分析、规划、设计、评价、控制和创新活动，集专业技术知识和现代管理知识于一身的复合型高层次管理人才。毕业生能在生产和服务领域从事项目管理、生产与运作管理、质量管理、物流管理、采购管理、设备管理、现场管理等方面的实务性和研究性工作。

六. 专业培养要求

本专业学生主要学习管理学、经济学和工业工程学科的基本理论，受到课程设计、IE实验、管理信息系统开发和生产现场实习等方面的基本训练，具有从事生产和服务系统的规划、设计、控制和改善、创新的基本能力。

七. 毕业生应获得以下几方面的知识和能力：

1.具有坚实的自然科学和人文科学的理论基础;

2.具有机械电子类相关学科的基本技能，掌握系统分析方法和工程技术知识;

3.掌握管理科学与工程学科的基本理论和知识，熟悉工业工程的理论前景和发展动态;

4.熟悉经济学和行为科学的基本理论和知识;

5.具有较强的综合分析与整体优化能力;

6.掌握文献检索、资料查询的基本方法，具有科学研究和实际工作的基本能力及再学习和创新能力。

八. 主要课程

主要课程：电工技术基础、电子技术基础、微机原理与接口技术、电器控制及PLC应用、机械制造技术、管理学、经济学、运筹学、应用统计学、成本管理、数据库语言、管理信息系统、系统工程、工程经济学、基础工业工程、人因工程、质量管理与可靠性、物流管理、现代制造系统、生产计划与控制等。

主要实践性教学环节：工程训练、生产实习、课程设计、毕业设计等。 主要专业实验：基础工业工程实验、人因工程实验、物流与供应链管理实验。

第三篇：南京工业大学化工学院研究生专业简介

材料化学工程

c、吸附分离技术与吸附材料制备 带头人：姚虎卿、刘晓勤、马正飞

1) 吸附分离过程应用的基础理论研究

2) 多孔介质材料物理结构和表面化学性质的表征

3) 功能吸附材料的制备与表征

4) 吸附过程中气固、气液两相间的质量传递的影响规律和理论

5) 用于难分离体系的新型吸附剂的研究

6) 新型气体能源储存吸附材料及吸附过程的研究

7) 面向大气污染治理的吸附过程及吸附剂的开发

8) 多孔介质材料的分子模拟

9) 特定吸附体系的吸附过程的模拟与优化

建设目标：研究吸附材料表面性质与气、液相间物质传递的规律，用现代分析手段研究多孔介质材料物理结构和表面化学性质的表征;研究气、液相中吸附分子在两相间的质量传递规律与理论;拓展吸附分离技术的应用范围与领域。针对难以分离体系，研究新型吸附剂及吸附过程特性;面向不同应用过程研究新型功能吸附材料，为气体能源储存、大气污染治理等提供技术支撑;开展多孔介质材料的分子模拟，揭示吸附规律;进行特定吸附体系的吸附过程的模拟与优化，推动吸附过程的工业应用。在现有工作基础上，面向模拟移动床及手性化合物分离等方向拓展。开发出具有自主知识产权、技术性能国内外领先的吸附剂并产业化;培养博士、硕士研究生发表高水平论文;取得吸附分离技术工业应用成果。

材料化学工程

a、无机膜科学技术 带头人：徐南平、范益群、林晓、张利雄、金万勤

1) 多孔支撑体与陶瓷膜制备技术研究

2) 面向应用过程的膜材料与装置设计

3) 行业成套装备与集成应用技术

4) 陶瓷膜的质检方法及质量控制指标

5) 纳滤膜工程化关键技术研究

6) 分子筛膜制备及渗透汽化技术研究

7) 混合导体透氧膜材料的开发及甲烷部分氧化制合成气膜反应的研究

8) 面向过程的聚电解质自组装超薄膜材料设计研究

9) 膜反应器技术研究

10) 分子筛及复合材料研究

建设目标：开发出新型材料的陶瓷膜支撑体及膜，并将其应用于膜分离;开发出一系列的新膜材料，形成自主知识产权;膜制备新技术的开发，降低生产成本，提高国际竞争力;形成中成药生产新工艺、环保废水处理成套装备等;开发出世界领先水平的与燃料乙醇生产相匹配的无机渗透汽化透醇膜、透水膜及相应的支撑材料，并形成透水膜批量生产能力和渗透汽化透水中试装置;研制陶瓷膜专用检测设备;开发出纳米混合导体透氧膜新材料及制备技术路线，合成出用于氧渗透的混合导体氧化物纳米粉体及透氧膜，并对其进行氧渗透性能和在反应还原气氛下热化学及机械性能的研究;建立膜分离与催化反应集成的技术，争取建立示范装置;建立聚电解质自组装多层薄膜的设计理论与技术，为自组装多层薄膜的设计和应用奠定基础;利用组合化学技术开发沸石分子筛新合成方法，降低分子筛成本;采用模板法制备炭分子筛材料，制备高效气体分离炭分子筛膜。

保持国内领先、国际有影响力的无机膜学术与工程研究中心的地位;发展陶瓷膜产业，实现亿元以上的产值，保持和提高我国无机膜产品的国际市场竞争力;保持承接国家、省部级重点项目的能力;成为我国膜行业重要的高级人才培养基地。

材料化学工程

b、分子与界面化学工程 带头人：陆小华、王延儒、杨晓宁、张雅明

1)超临界离子水溶液和纳米材料的分子模拟

2)超临界二氧化碳萃取的理论、模拟和实验研究

3)电解质溶液相平衡及过程模拟

4)钛基晶须及纳米结构材料的合成、表征及模拟

5)氧化钛晶须光催化技术及其集成

6)钛基晶须增强复合材料的制备及其应用

7)复杂流体在多孔及表面结构中热力学平衡及传递性质研究

8)高压超临界条件下相平衡研究

建设目标：以超细低维材料的规模化制备和应用以及复杂系统化工过程的优化为目标，以超临界流体、电解质溶液和固液界面为对象，以分子模拟、过程模拟和微观结构的实验表征为方法，探索和建立分子状态等亚微状态的特征和宏观描述方法，在溶液相平衡和分子模拟、含钛晶须的合成和在复合材料及光催化中的应用等方面有所建树。根据统计力学理论，借助现代分子模拟技术及先进计算手段，从分子水平研究分子结构，相互作用对流体平衡传递性质，微观结构的行为的影响。建立微观状态及宏观行为的关系。借助于先进试验设备，开发新的试验方法及手段，为理论研究及实验应用提供必要的实验数据。

材料化学工程

d、纳米材料的制备及应用 带头人：徐南平、陈洪龄、范益群

1) 纳米粉体材料的制备技术研究

2) 粉体颗粒的表面改性研究

3) 纳米复合材料的制备和性能研究

4) 纳米催化剂的制备和工业应用技术研究

5) 气相燃烧法纳米材料合成研究

建设目标：完善水热过程纳米粉体材料制备和理论研究。对不同品种的纳米粉体研究颗粒形貌、大小、分布、表面改性精确控制的方法和技术;通过水热法制备多品种高质量纳米粉体。进行粉体制备的工程放大技术研究。利用颗粒形貌、大小、分布、表面性质得到精确控制的纳米微粉，开发纳米催化剂和功能性纳米复合材料，以进口同类复合材料的性能为研究目标，实现国产化;建立气相燃烧合成纳米材料的方法，研究纳米催化剂的制备，为膜分离-催化反应器提供需要的超细催化剂。

材料化学工程

e、结晶分离技术 带头人：黄培

1) 新型结晶分离技术的研究与应用

2) 先进的大分子材料的研究

建设目标：研究新型结晶技术和先进的大分子材料，将基础研究与应用技术开发相结合，作为新的研究方向，在3～5年内完成这两个方面的实验基础设施建设，建立3～5人的学术梯队，力求在国内该领域站稳脚跟。尤其是要结合本学科的工程的特别，推进新材料和新型结晶技术的产业化。

生态工业工程

a、 绿色化学工艺 带头人：乔旭

1) 以原子经济反应为基础的绿色化学研究

2) 环境友好工业催化剂研制、筛选和应用研究

3) 工业废弃物的资源化利用

4) 可再生生物质资源的研究与利用

5) 反应与分离耦合过程理论和应用研究

6) 典型中间体和精细化学品的绿色工艺研究

建设目标：本学科方向以化工产品的绿色生产工艺为研究对象，通过采用环境友好催化剂、采用新型化学工程技术对工程进行强化和优化，开发具有工业应用价值的新的工艺技术。以应用基础和工艺开发为依托，不断开发具有自身知识产权的专利技术，创建以绿色化工为特色的生态工业工程中心和一定规模的高科技公司，从而达到高新技术开发和成果转化与产业化的良性循环。

在绿色催化技术方面开发高效、清洁、无污染催化剂，使催化剂本身造成的和因为催化剂性能造成的资源浪费和环境破坏问题得以解决;以原子经济反应为基础，成功设计新的原料路线和工艺路线，采用新的反应加工途径，使用安全廉价的溶剂，生产功能性强和对环境无害的绿色化学品，实现可再生生物质能源的利用;利用新型化学工程技术，对工艺过程进行强化和优化，在各类多相反应与分离的耦合、不同工况条件反应与分离的耦合等研究上形成特色。

重点研究课题包括：①氯资源的原子级循环利用，采用氧化反应技术，将有机氯化反应的副产氯化氢氧化成分子氯;②采用绿色氧化剂过氧化氢，在温和的反应条件下，进行苯酚、芳烃的羟基化和氧化工艺的研究;③典型氯化、氧化等气液和气液固多相反应过程的强化与优化研究，探讨提高转化率和收率的途径;④各类反应与分离的耦合、不同工况条件反应与分离的耦合过程的理论与应用研究;⑤典型精细化学品绿色工艺和产品提纯动态模拟熔融结晶技术的理论与应用研究;⑥上述各类反应的工业催化剂研制、筛选和应用研究。

生态工业工程

b、超声化学工程 带头人：吕效平、谷和平

1)研究有机农药中间体及有关新产品，开发工业化过程

2)超声强化化工单元操作的研究

3)超声应用化学反应过程的研究与工业化开发

建设目标：研究超声化学反应和生物反应过程;研究超声原油动态破乳、污油破乳脱水、超声乳化微乳化汽油、柴油与重油等应用技术;面向环境保护过程进行难降解有机废水、生物剩余污泥的超声处理新方法研究;进行新型超声化学反应器及设备等方面的研究与开发。

生态工业工程

c、资源与能源化学工程 带头人：云志、史美仁

1) 分离过程的基础研究

2) 天然资源的深度开发

建设目标：在与分离过程有关的基础研究方面，力图建立新的热力学模型以及神经网络模型，用于分离过程的计算和控制以及物性数据的预测和关联;将现代化学工程的手段，用于资源的深度开发利用，尤其是可再用资源的利用，主要是利用多种分离技术，来提高天然资源的附加值。推广双液萃取提取高质量油脂和无毒饼粕项目，从饼粕中提取食用蛋白和其他营养物质。主要包括：一些精细化学品的提取，一些含毒油籽的转化利用等;石油中若干成分的分离;超临界流体分离技术应用于一些医药及保健品原料的提取精制;应用超临界流体进行新材料的开发。

生态工业工程

d、环境友好绿色精细化学品合成 带头人：陈洪龄、陈苏、朱旭容、谢晖

1) 精细与专用化学品的开发研究。

2) 以天然可再生资源为原料，利用绿色工艺和绿色技术生产高附加值产品。

建设目标：选择影响大幅价值高的精细化学品进行新工艺技术开发研究，特别是催化加氢新工艺的开发，结合纳米催化剂的制备技术，提高生产效率，降低催化剂的成本。利用现代科学技术的最新手段研究主要组分的结构化学及合成机理、开发高效深加工利用的途径、形成有自身特色的产品系列。合成功能性材料如系列水基树脂及乳液、功能性环氧树脂、系列绿色表面活性剂;合成农用及家用生物活性物如系列农药增效剂、系列除草活性物、系列杀虫活性物、系列驱避及引诱活性物、系列杀菌活性物、甜味剂紫苏糖;合成药理活性物质如龙脑、维生素、广谱抗菌药和抗肿瘤药的中间体等。

生态工业工程

e、化工过程强化 带头人：管国锋

1) 新的萃取体系、萃取分离理论及萃取新工艺的研究。

2) 以反应分离过程耦合、组合分离及新技术应用强化生产过程的研究。

建设目标：针对环境工程和生物医药工程的需要，系统地研究酚类、有机羧酸和其它官能团有机物稀溶液的分离工艺及机理;以分子热力学、统计热力学和溶液理论为基础，利用分子模拟和分子设计的先进手段，深入研究复杂萃取体系的相平衡和动力学，改进数学模型，提高预测功能，促进萃取过程的开发和优化;深入研究萃取过程和设备优化设计中的一些技术难点，并在非平衡级模型、计算机辅助过程设计以及人工智能的研究和应用方面取得进展;研究反应和分离的耦合、组合分离过程以及其他新技术的应用，促进各种分离技术的耦合，如反应萃取、电泳萃取、吸收精馏等。

工业催化 带头人：王军、陈长林、曾崇余

1) 石油炼制与化工环保催化剂研究

2) 选择催化氧化固体催化剂研究

3) 新催化剂的设计和制备

4) 新催化反应的探索

5) 催化反应工程，侧重于反应分离耦合技术的研究

6) 有机中间体合成催化技术

建设目标：

面向提高汽油、柴油、润滑油质量以及有效利用基本石油化工原料的新环保催化过程，研究探索烷烃异构化、柴油降凝、加氢精制、润滑油脱蜡、加氢裂化、芳烃烷基化、甲苯歧化、二甲苯异构化等反应过程中新型环保催化剂中的基础问题，在一至两个过程中开发有工业应用价值的具有自主知识产权的催化剂。选用环境友好的氧化剂双氧水，在环境友好的水介质中研究在温和的反应条件下具有高活性和选择性的芳烃选择氧化催化剂。应用材料制备新技术制备具有特定结构的复合氧化物固体超强酸及固体碱新催化材料，负载型纳米多孔超强酸及过渡金属磷化物催化剂的制备与放大，用于催化加氢的金属纳米材料制备与放大，固体超强酸催化的烷烃异构化反应，精细有机化学品的选择加氢与选择氧化的绿色催化剂和催化过程。完成邻苯基苯酚合成技术和第一代和第二代催化剂的研究开发，进行中试和工业化生产，并开发邻苯基苯酚的下游产品1至2个。完成由CO2合成二甲醚催化剂的基础及放大研究及中间试验工作。

研究机构

第四篇：工业机器人

工业机器人课程报告

昆明理工大学 机电工程学院机械工程及自动化专业2006级 流体传动与控制模块(8)

班级：

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姓名：

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工业机器人的结构原理及其应用

[摘要]:自从20世纪初以来,随着机床,汽车等制造业的发展出现了机械手,并且经过多年的发展以及在工业中的应用,工业机器人已经越来越受到人们的重视.有代表性的美国,日本，苏联，欧洲在工业机器人方面的研究和应用加大了力度,特别是日本在这方面尤其突出。 近年来工业机器人在焊接,喷涂,搬运物料,装配,海洋开发,原子能工业,宇宙开发，军事应用，农牧业，建筑，矿业，医疗福利等方面也有了广泛的应用，并且随着机器人技术的进步，其应用范围一定会越来越广泛。下面我们将从执行系统，驱动系统，控制系统和人工智能系统四方面来具体介绍工业机器人。

[Abstract]：Since the beginning of the 20th century, with the machine tool, automobile manufacturing industry experienced a mechanical hand, and after years of development, as well as in industry applications, industrial robots have been more and more attention. Representative of the United States, Japan, the Soviet Union, the European industrial robot research and application of stepped up efforts, especially in Japan in this regard are particularly conspicuous. In recent years, industrial robots, welding, painting, material handling, assembly, ocean development, atomic energy industry, the universe development, military applications, agriculture, animal husbandry, construction, mining, medical and welfare also have a wide range of applications, and with advances in robotics,Range of applications will become increasingly widespread. Now we will implement the system, drive systems, control systems and artificial intelligence systems to the specific introduction four robots.

一.工业机器人的定义、产生和发展

1.1机器人的定义

到目前为止，世界各地对“工业机器人”还没有作出统一的明确定义。通常所说的工业机器人是一种能模拟人的手、臂的部分动作，按照预定的程序、轨迹及其它要求，实现抓取、搬运工件或操纵工具的自动化装置。

机器人的外表不一定像人，有的根本不像人。因为人们制造机器人是为了让及其人代替人的工作，所以机器人能够具有人的劳动机能。机器人能力的评价标准，应当和生物能力的评价标准一样，包括智能、机能和物理能三个方面。

智能是指感觉和感知，包括记忆、运算，比较，鉴别，判断，决策，学习和逻辑推理等。 机能是指变通性，通用性或空间占有性等。

物理能则包括力，速度，连续运行能力，可靠性，联用性，寿命等。

把上述三方面能力综合起来，有可以说机器人是具有生物功能的空间三维坐标系机械。 既然要求机器人能代替人的劳动。人们就希望它能有一双像人一样的巧手;能行走的双脚;具有人类感官的功能(视觉、触觉、听觉、味觉、嗅觉、痛觉等);具有理解人类语言和用语言表达的能力;具有一颗善于思考，学习和决策的头脑。但是机器人所有这些能力都必须满足机器人学三定律：

第一定律：机器人不得伤害人，也不得见人受到伤害而袖手旁观。

第二定律：机器人应服从人的一切命令，但不得违反第一定律。

第三定律：机器人应保护自身的安全，但不得违反第一，第二定律。

1.2机器人的产生和发展

早在20世纪初，随着机床，汽车等制造业的发展就出现了机械手。1913年美国福特汽车工业公司就安装了第一条汽车零件加工自动线。自动机的上下料与工件的传送采用了专用机械手代替人工上下料及传送工件。可见专用机械手就是作为自动机，自动线的附属装置出现的。

到了40年代，随着原子能工业的产生，出现了另一类半自动化抓取搬运装置——操作机。在原子能工业中用它来进行放射性材料的加工，处理和实验;

“工业机器人”这种自动化装置出现的比较晚。它的研究工作是50年代初从美国开始的。日本，苏联，欧洲的研制工作比美国大约晚十年。但是日本的发展速度比美国快，欧洲特别是西欧各国比较注意工业机器人的研制和应用，其中英国，瑞典，挪威等国的技术水平较高，产量也较大。

1954年美国人G.C戴万获得了一项工业机器人专利。到1958年，美国机械与铸造公司研制成功一台数控自动通用机器。这就是世界上最早的机器人。从此之后，美国的工业机器人技术的发展，大致经历了以下几个阶段：

(1)1963——1967年为实验定型阶段;

(2)1968——1970年为实际应用阶段;

(3)1970年至今一直处于技术发展和推广应用阶段。

二机器人的组成及各部分结构原理

工业机器人一般应由执行系统，驱动系统，控制系统和人工智能系统组成。下面我们就来详细分析各个系统的组成及其原理。

2.1执行系统

执行系统是工业机器人完成抓取工件(或工具)实现所需的各种运动的机械部件，包括以下几个部分：手部，腕部，臂部，机身和行走机构。

(1) 手部：是工业机器人直接与工件接触用来完成握持工件(或工具)的部件。有些

工业机器人直接将工具(如焊枪，喷枪，容器)装在手部位置，而不再设置手部。 根据手指和手掌在抓取物体时的相对状态，抓取方式可分为捏，夹握三大类。这三种抓取方式都是靠手指间或手指与手掌间对工件的作用力以及手指手掌与工件之间的摩擦力保持工件的。

从机械手指根部来看，手部机构的动作形式有回转式和移动式(或直进式)两种。其中回转式为基本形式，它结构简单，容易制造，应用广泛。由于移动式手部结构比较复杂，庞大等，所以以用较少。但移动式手部机构抓取工件时，工件直径的变化对定位精度一般无影响，故宜于工件直径有较大变化时使用。

(2) 腕部：是工业机器人中联接手部与臂部，主要用来确定手部工作位置并扩大臂部

动作范围的部件。有一些专用机器人没有手腕部件，而是直接将手部安装在手臂部件的顶端。为了使手部处于空间任意方向，要求腕部能实现对空间三个坐标轴X.Y.Z的转动。即具有回转，俯仰和摆动。一些专用机械手甚至没有腕部，但有的腕部是为了特殊要求还有横向移动自由度。

(3) 臂部：是机器人用来支承腕部和手部实现较大运动范围的部件。工业机器人的臂

部一般有2——3个自由度，即伸缩，回转，俯仰和升降。专用机械手的臂部一般具有1——2个自由度，即伸缩，回转和直移。臂部总重量较大，受力一般叫复杂，在运动时，直接承受腕部手部和工件(工具)的静动载荷，尤其高速运动时，将产生教的的惯性力(或惯性矩)，引起冲击，影响定位的准确性。臂部运动部分零部件的重量直接影响着臂部构建的刚度和强度。专用机械手的臂部一般直接安装在主机上，工业机器人的臂部一般与控制系统和驱动系统一起安装在机身上(即机座上)，机身可以是固定式的，也可以是行走式的，即沿地面和导轨运动。

(4) 机身：是工业机器人用来支承手部部件的，并安装驱动装置和其他装置的部件。

专用机械手一般将臂部安装在主机上。成为主机的附属装置，臂部的运动越多，机身的受力和结构情况越复杂。机身即可以是固定的也可以是行走式的，即在他的下部能行走的结构，可沿地面和架空轨道运行。设计机身时为提高刚度应注意

以下几点：刚度，精度，平稳性。

(5) 行走机构：是工业机器人用来扩大活动范围的机构，有的是专门的行走装置，有

的是轨道滚轮机构。行走部是行走机器人的重要执行部件，是由行走的驱动装置，传动机构，位置检测元件，传感器，电缆及管路等构成。它一方面支承机器人的机身，臂和手部，另一方面还根据工作任务的要求，带动机器人实现更广泛的空间内运动。行走部机构按其行走运动轨迹固定轨迹式和无固定轨迹式。随着海洋科学，原子能工业及宇宙空间事业的发展，可以预见，具有智能的可移动机器人，能够自行的柔性机器人肯定是今后的发展方向。

2.2驱动系统

驱动系统是向执行系统各部件提供动力的装置。采用的动力源不同，驱动系统的传动方式也不同。驱动系统的传动方式有四种：液压式，气压式，电器式和机械式。

(1) 液压式:其驱动系统由油缸，电磁阀，油泵和邮箱等组成。其特点是操作力大，体

积小，动作平稳，耐冲击耐振动。但漏油对系统的工作性能影响大。与气压式相比成本高。

(2) 气压式：其驱动系统由气缸，气阀，空气压缩机(或气压站直接供给)和储气罐

等组成。其特点是起源方便，维修简单，易于获得高速度，成本低，防火防爆，漏气对环境无影响，有冲击，臂力一般不超过300牛顿。

(3) 电器式;其驱动系统一般由电机驱动。优点是电源方便，信号传递运算容易，响

应快，驱动力较大，适用于中小型工业机器人。但是必须使用减速装置(如齿轮减速器，谐波齿轮减速器等)，所需要的电机有步进电机，DC伺服电机和AC伺服电机等。

(4) 机械式：器驱动系统由电机，凸轮，齿轮齿条，连杆等机械装置组成。传动可靠，

适用于简单的机械手。

2.3控制系统

控制系统是工业机器人或机械手的指挥系统，它控制驱动系统，让执行机构按照规定的要求进行工作，并检测其正确与否。一般常见的为电气与电子回路控制。计算机控制系统也不断增多。就其控制方式可分为分散控制与集中控制两种类型。若以控制的运动轨迹来分原则上分为两种：(1)点位控制：主要控制空间两点或有限多个点的空间位置，而其对运动路径没有要求。专用机械手和绝大部分工业机器人均采用这种点位控制方式。(2)连续轨迹控制：是用连续的信息对运动轨迹的任意位置进行控制，其运动路径是连续的。对运动轨迹有要求的工业机器人需要连续轨迹控制，如电弧焊，切割等。

2.4人工智能系统

传感器技术是今后左右工业机器人发展的重要技术之一。传感器的功能相当于人的部分感觉机能。机器人自动操作时，需要检测自身状态和作业对象与作业环境的状态。检测机器人自身状态的传感器称为内部信息传感器而检测外部信息的传感器有和人的五官对应的，有纯工程的和五官对应的有接触式的触觉，味觉(PH计，化学分析器)传感器。非接触式的视觉，嗅觉(气体传感器，化学分析器，烟传感器)传感器，以及有固定作用的听觉传感器。

(1)触觉传感器人的触觉包含有接触觉，压觉，冷热觉，滑动觉，痛觉等。

(2)接近觉传感器人没有专门的接近觉器官，而是依靠视觉和经验来判断物体的接近情况。如果仿照人的功能使机器人具有接近觉将非常复杂，所以机器人使用专门的接近觉传感器。

(3)视觉传感器视觉传感器在机器人上起三个作用：第一位置的测量，第二进行图像识别，第三进行检验

(4)人工视觉人类是借助五种感官从外界获得信息的，一般认为有90%以上的信息来自

视觉。就是说，人要顺利地生活和工作，非用眼睛识别客观环境不可。同样，要让机器人有高度的适应性以及复杂的工作能力也必须使之具备某种形式的人工视觉。

三机器人的应用

工业机器人最早应用的领域是汽车工业。其中应用最早最多的工种为焊接，喷涂和上下料。有人称这个领域为机器人的传统应用领域。

1焊接包括点焊，弧焊，锡焊，激光焊等，它的用途广，历史长。例如汽车的驾驶室是用点焊的方法把各个分离的板件焊成一个整体的。

2喷涂由于喷涂工序中雾状漆料对人体有危害，喷涂环境中照明，通风等条件很差，而且不易从根本上改进，因此在这个领域中大量使用了机器人。使用机器人不仅可以改善劳动条件，而且还可以提高产品的质量和产量，降低成本。

3搬运物料包括为机床服务,上下工件,为自动线服务,在不同流向的自动线上转运工件.这种机器人和数控机床可以组成柔性加工系统(FMS),它可以满足多品种,中小批量生产的需要. 4装配由于机器人的触觉和视觉系统不断完善,可以把轴类件投放于孔内的准确度提高到0.01mm之内。国外已逐步开始应用机器人装配复杂部件，例如装配发电机，电动机，大规模集成电路板等。

5海洋开发机器人常用于海洋测量多目标观测，海底施工，电缆铺设，管道连接维修，石油开采等。

6原子能工业机器人可用于放射性物质搬运，设备检查维修，污染物处理等对人体有害的工作。

7其他机器人在宇宙开发，军事应用，农牧业，建筑，矿业，医疗福利等方面也有了广泛的应用，并且随着机器人技术的进步，其应用范围一定会越来越广泛。

参考文献：吴广玉 姜复兴编 《机器人工程导论》哈尔滨工业大学出版社1988年3月张建明 编著《工业机器人》北京理工大学出版社1988年12月

第五篇：工业机器人对于中国工业转型升级的主要影响

近日，中国军事研究院研究员孙柏林预计，我国工业机器人市场需求量年幅率至少为30%，2015年中国将会有一到两家工业机器人自主品牌企业发展成熟。

孙柏林最近在北京仪器仪表展会上表示，工业机器人成为先进制造业中重要的装备与手段，机器人工作站尤其是机器人自动化生产线的出现，大幅增加企业的竞争力，为用户带来明显的效益。如果我国工业机器人自主品牌发展的好，那么将在2015年会有一到两家工业机器人自主品牌企业成熟起来，到2020年我国工业机器人产业将形成一定的竞争力。

近些年来，我国机器人市场发展迅速，需求量增长速度为30%，预计到2014年，我国将成为全世界第一大的机器人需求市场。随着工业机器人的智能化水平不断提升，其发展方向将变得更加宽广，应用范围也将更加广泛，它的标准化、模块化、网络化与智能化的程度将更深，功能也将越来越强大，向着成套技术与装备的方向发展，它的发展方向必将是绿色化与智能化。

机器人产品的新发展趋势为：更加安全可靠、更加柔性自如、机器人具有灵敏视觉、更易操作使用、更快的反应速度、更高的精度、更小的体积、也更绿色与节能。工业机器人应用快速普及之后，可能会出现一些市场发展情况。

1、促进产业转型升级，冲击劳动力市场

首先，工业机器人对于中国产业的转型升级将会带来系统性影响。

第一，中国工业机器人的应用是要素禀赋结构变化的结果。在经济持续增长和资本不断积累的同时，劳动力供给逐渐减少，人口红利逐渐耗尽，加之劳资矛盾升级，劳动力成本快速上涨，使得中国的要素禀赋结构正在发生转变。作为对资本深化的回应，使用工业机器人代替劳动力逐渐符合中国新的比较优势。通过工业机器人的使用提高劳动生产效率，将有效带动传统产业的改造与升级。

第二，工业机器人的使用推动支柱产业的发展升级。工业机器人的使用具有明显的产业特征，不同产业中工业机器人密度(台/万工人)差别非常大。从国际经验看，工业机器人应用最多的是汽车产业，其次为电器电子产业。根据我们对汽车产业的调研经验，外资品牌和自主品牌的生产车间存在明显的差异：前者大部分工序由成套的工业机器人完成，仅有少数工序有工人参与，机器人密度比较高;后者则保有大量的生产工人，工业机器人使用较少，机器人密度非常低。产业的工业机器人密度与生产效率、产品质量和性能呈正相关，是产业高端化的重要指标。因此，通过提高应用工业机器人的密度以提高制成品的性价比，是提升支柱产业发展质量和竞争力的重要路径。

第三，工业机器人产业的发展带动中国产业升级。工业机器人产业本身属于高端装备制造业，其自身成长就能推动高端装备制造业发展。因此，工业机器人的广泛应用将创造出市场需求，进而带动自身产业的成长，推动制造业朝着数字化、智能化的方向升级。中国特定的产业结构将产生与之相适应的工业机器人需求结构，为本土工业机器人产业发展创造市场机遇。工业机器人还是典型的复杂性产品，集成了诸多先进技术和核心零部件。它的发展有助于带动多项基础技术的突破和系统集成能力的提升。

第四，发展智能工业机器人促进第三次工业革命的到来和发展。第三次工业革命是制造业从自动化转变为数字化的变革，先进的制造技术将对大规模流水线和柔性制造系统进行改造，对国家间竞争优势的重塑、二三产业关系、世界经济地理和国家间利益分配机制产生深远影响。而引领第三次工业革命的是数字制造、人工智能、工业机器人等制造技术的创新和应用，智能工业机器人是制造业实现数字化、智能化和信息化的重要载体。

其次，机器人的快速发展必然给中国劳动力市场带来强烈冲击。

第一，生产线上引入工业机器人确实替代了人力劳动，但是不能静态地将此归纳为“机器吃人”。从历史角度看，更多、更具效率的机器的使用，不仅极大地释放了生产力，而且增加了生产的迂回性，衍生出了数目众多的新产业，相应地创造了新的就业岗位。工业机器人的应用同样如此：在减少生产线劳动力数量的同时，也创造出了其他的用工需求。因此，劳动力需求减少和就业创造如同一枚硬币的两面。就中国而言，工业机器人的引入本身，就是企业对劳动力不再无限供给做出的适应性反应，并不一定会造成严重失业。

第二，影响就业结构。引入工业机器人后，制造业的生产流程和管理方式也将随之进行适应性调整。制造业企业中的一线低技能工人，甚至是部分熟练工将被工业机器人替代，而调试、维护和控制工业机器人的技术性岗位将会相对增加。在产业层面上，随着产业的高端化，特别是高端制造业的发展，将会增加知识型员工的需求，也会相应地带动生产性服务业从业人员的增加。换言之，工业机器人的引入将使就业结构高端化。长远来看，未来智能工业机器人还将对人才提出更高的要求。

2、倒逼中国经济转型

中国出口导向型和劳动力密集型经济发展模式带来了过去十多年的高速发展。但是，欧美国家正在进行的以智能制造为核心的再工业化会给中国以低价劳动力为中心的低端制造模式带来巨大冲击。当然，中国如果能积极应对国际市场对制造业的冲击，智能制造模式也会倒逼中国经济发展模式结构性转型，带来积极的影响。这种影响具体表现为：第一，加速产业结构的调整，推动制造业升级，并促进第三产业的发展;第二，推动产业集群的发展，逐步淘汰一批高能耗、高污染、低效能的小型规模企业;第三，促进经济发展模式的转变，从劳动密集型模式向信息化、科技化和自动化的模式转变。