简易机器人专题讲座3机器人应用.ppt

,通用技术课程 选修模块 简易机器人制作专题讲座三、机器人应用,三、机器人应用,焊接机器人,迎宾机器人,三、机器人应用,工业机器人,代替工人从事各种体力劳动和部分脑力劳动,国际劳工组织（ILO）,“蓝领工人”（产业工人）和“白领工人”（职员及技术人员）并列，称工业机器人为“钢领工人”,2000年底 接近100万台,人类的得力助手和朋友，对各国的经济和人类生活的各个领域产生越来越大的影响！,6轴数控 包带机器人,东方电机有限公司,三、机器人应用,1、应用工业机器人必须考虑的因素,2、机器人的应用领域,3、工业机器人应用举例,三、机器人应用,1、应用工业机器人必须考虑的因素,论证使用机器人的合理性，选择适当的作业，选用合适的机器人，考虑到今后发展以及充分发挥人的作用和机器人的优点。,工厂或企业,考虑哪些问题呢,采用工业机器人,？,三、机器人应用,1、应用工业机器人必须考虑的因素,（1）机器人的任务估计,例如，对于一个手工操作，操作人员可能依次拿起一系列手动工具，并在一个被固定的工件上进行工作。要进行这种工作，操作者必须逐一捡起和放下每件工具。工具的拿上放下，并不创造有价值的工作；只有用工具对工件或零件进行操作时，才能创造价值。如果由机器人的捡起零件，握在它手中，并把此零件送至每个工具处（所有工具都放在固定位置），那就要容易得多。,在估计作业任务时，必须把当前进行的作业任务与应当由机器进行的作业任务加以区别。,三、机器人应用,1、应用工业机器人必须考虑的因素,（2）应用机器人三要素,三、机器人应用,1、应用工业机器人必须考虑的因素,（3）使用机器人的经验准则,美国通用电气公司（GE）过程自动化和控制系统经理埃斯蒂斯（Vernon E.Estes）于1979年提出八条使用机器人的经验准则，人们后来称它为弗农（Vernon）准则。这些准则是GE公司使用机器人实际经验的总结。它对于那些想使用机器人自动化形式来发展生产的人们，至今仍值得借鉴。,三、机器人应用,1、应用工业机器人必须考虑的因素,（3）使用机器人的经验准则,1 应当从恶劣工种开始执行机器人计划 2 考虑在生产率落后的部门应用机器人 3 要估计长远需要 4 使用费用不与机器人成本成正比 5 力求简单实效 6 确保人员和设备安全 7 不要期望卖主提供全套承包服务 8 不要忘记机器人需要人,弗农（Vernon）准则,三、机器人应用,2、机器人的应用领域,（1）工业机器人,制造工业部门应用机器人的主要目的在于削减人员编制和提高产品质量。 机器人无论是否与其它机器一起运用，与传统的机器相比，它具有两个主要优点： 1生产过程的几乎完全自动化。 2生产设备的高度适应能力。,三、机器人应用,2、机器人的应用领域,（1）工业机器人,三、机器人应用,2、机器人的应用领域,（2）探索机器人,机器人除了在工农业上广泛应用之外，还用于进行探索，即在恶劣或不适于人类工作的环境中执行任务。 例如，在水下（海洋）、太空以及在放射性、有毒或高温等环境中进行作业。在这种环境下，可以使用自主机器人、半自主机器人或遥控机器人。,三、机器人应用,2、机器人的应用领域,（2）探索机器人,水下机器人,随着海洋开发事业的发展，一般潜水技术已无法适应高深度综合考察和研究并完成多种作业的需要。因此许多国家都对水下机器人给予了极大的关注。,三、机器人应用,2、机器人的应用领域,（2）探索机器人,空间机器人,近年来随着各种智能能机器人的研究与发展，能在宇宙空间作业的所谓空间机器人就成为新的研究领域，并已成为空间开发的重要组成部分。 宇宙空间充满着对人致命的太阳辐射线，且具有微重力，高温差，超真空等难以使人类生存的恶劣条件，在这样的恶劣环境条件下要有效地进行展空间开发，就不但需要采用各种高新科学技术，而且尤其需要能够部分或大部份代替宇航员舱外作业的空间智能机器人。,三、机器人应用,2、机器人的应用领域,（2）探索机器人,空间机器人,三、机器人应用,2、机器人的应用领域,（3）服务机器人,根据国际机器人联合会（IFR）采用的初步定义，所谓服务机器人是一种半自主或全自主工作的机器人，它完成的是有益于人类健康的服务工作，但不包括那些从事生产的设备。 另一种定义把服务机器人看做一种可自由编程的移动装置，它至少有三个运动轴，可以部分地或全自动地完成服务工作。这些服务工作为个人或单位完成的，不指工业生产服务。,三、机器人应用,2、机器人的应用领域,（3）服务机器人,日本东京大学研制的“HRP-2”机器人在该大学内演示将瓶装茶水倒入水杯中。这种机器人是专门用来做日常家庭服务的。,三、机器人应用,2、机器人的应用领域,（4）军事机器人,同任何其它先进技术一样，机器人技术也可用以军事目的。这种用于军事目的的机器人，即为军用机器人。军用机器人有地面的、水下（海洋）的和空间的。其中，以地面军用机器人的开发最为成熟，应用也较为普遍。,三、机器人应用,2、机器人的应用领域,（4）军事机器人,美军士兵操纵军用机器人,魔爪军用机器人与操作系统,三、机器人应用,3、工业机器人应用举例,现有的工业机器人主要用于汽车、机电、通用机械制造、金属加工、铸造及其它工业部门。从功能上看，这些应用涉及搬运、工具及工件装卸、机械加工、铸造、锻造、热处理、焊接（包括点焊和弧焊）、喷漆、喷涂、装配、检验和抛光修整等。,三、机器人应用,3、工业机器人应用举例,（1）材料搬运机器人,三、机器人应用,3、工业机器人应用举例,（2）焊接机器人,焊接机器人是最大的工业机器人应用领域，它占工业机器人总数的25%左右。由于对许多构件的焊接精度和速度等提出越来越高的要求，一般工人已难以胜任这一工作；此外，焊接时的火花及烟雾等，对人体造成危害，因而，焊接过程的完全自动化已成为重要的研究课题。其中，十分重要的就是要应用焊接机器人。,三、机器人应用,3、工业机器人应用举例,（2）焊接机器人,三、机器人应用,3、工业机器人应用举例,（3）喷漆机器人,计算机控制的喷漆机器人早在1975年就投入运用，它能避免危害工人健康，提高经济效益（如节省油漆）和喷涂质量。由于具有可编程能力，所以喷漆机器人能适于各种应用场合。例如，在汽车工业上，可把喷漆机器人用于对下车架和前灯区域、轮孔、窗口、下承板、发动机部件、门面以及行李箱等部分进行喷漆。由于喷漆机器人能够代替人在危险和恶劣环境下进行喷漆作业，所以喷漆机器人正在获得日益广泛的应用。,三、机器人应用,3、工业机器人应用举例,（3）喷漆机器人,