机器人的设计方案

机器人机器人是众所周知的一种高新技术产品，然而，“机器人”一词最早并不是一个技术名词，而且至今尚未形成统一的、严格而准确的定义。“机器人”最早出现在上个世纪20年代初期捷克的一个科幻内容的话剧中，剧中虚构了一种称为Robota(捷 克文，意为苦力、劳役)的人形机器，可以听从主人的命令任劳任怨地从事各种劳动。实 际上，真正能够代替人类进行生产劳动的机器人，是在20世纪60年代才问世的。伴随着机械工程、电气工程、控制技术以及信息技术等相关科技 的不断发展，到20世纪80年代，机器人开始在汽车制造业、电机制造业等工业生产中 大量采用。现在，机器人不仅在工业，而且在农业、商业、医疗、旅游、空间、海洋以及 国防等诸多领域获得越来越广泛的应用。一、机器人的发展史机器人的历史并不算长，1959年美国英格伯格和德沃尔(Devol)制造出世界上第一 台工业机器人，机器人的历史才真正开始。由英格伯格负责设计机器人的“手”、“脚”、“身体”，即机器人的机械部分和完成操 作部分；由德沃尔设计机器人的“头脑”、“神经系统”、“肌肉系统”，即机器人的控 制装置和驱动装置。它成为世界上第一台真正的实用工业机器人。这种机器人外形有点像坦克炮塔，基座上有一个大机械臂，大臂可绕轴在基座上转 动，大臂上又伸出一个小机械臂，它相对大臂可以伸出或缩回。小臂顶有一个腕子，可绕 小臂转动，进行俯仰和侧摇。腕子前头是手，即操作器。这个机器人的功能和人手臂功能 相似。此后英格伯格和德沃尔成立了“ Un imatio n”公司，兴办了世界上第一家机器人制造工 厂。第一批工业机器人被称为“尤尼梅特(UNIMATE) ”，意思是“万能自动”。他们 因此被称为机器人之父。1962年美国机械与铸造公司也制造出工业机器人，称为“沃尔萨特兰 (VERSTRAN) ”，意思是“万能搬动”。”尤尼梅特”和“沃尔萨特兰”就成为世界上最早的、至今仍在使用的工业机器人。二、机器人的分类机器人根据其应用方式的不同可分为以下几类：家务型机器人：能帮助人们打理生活，做简单的家务活。操作型机器人：能自动控制，可重复编程，多功能，有几个自由度，可固定或运动，用于相关自动化系统中。程控型机器人：按照预先要求的顺序及条件，依次控制机器人的机械动作。如机器 人闹钟。示教再现型机器人：通过引导或其它方式，先教会机器人动作，输入工作程序，机 器人则自动重复进行作业。数控型机器人：不必使机器人动作，通过数值、语言等对机器人进行示教，机器人 根据示教后的信息进行作业。感觉控制型机器人：利用传感器获取的信息控制机器人的动作。适应控制型机器人：能适应环境的变化，控制其自身的行动。学习控制型机器人：能“体会”工作的经验，具有一定的学习功能，并将所“学” 的经验用于工作中。智能机器人：以人工智能决定其行动的机器人。三、机器人的主要部件虽然机器人的机械、电气和计算的结构千差万别，但大多数有四个共同的主要部件：（1）机械手（机械单元）；（2）一个或一个以上的传感器；（3）控制器（大脑）；（4）动力源。（一）机械手它是机器人的工作装置，以关节连在一起的许多连杆集合体，形成开环的运动学链系， 包括齿轮、联轴器等。它在各个方向都能运动，而这些运动认为是机器人在“做工”。 按关节一连杆结构所构成的机械手，一般有三个主要结构部件，即臂、腕和手。除大多数 机械手还含有使各种机械部件产生运动的装置，这些装置称为驱动部件，可以是气动的、 液压的或电动的。它们总是直接或间接地与臂的不同机械连杆或关节（轴）连结在一起。 在间接连结的情况下，可以使用齿轮、皮带、链条、谐波驱动装置或丝杠来传动。传感器传感器将有关机械手的信息传递给机器人的控制器。信息传递可连续进行，或在预 定动作终了时进行。近代机器人所用的传感器可分为视觉和非视觉两大类。视觉类包括光导摄像管、电 荷耦合器件或电荷注入器件、TV摄像机。非视觉类包括限位开关、位置传感器、速度传 感器以及力和触觉传感器。它们用于跟踪、目标识别或目标捕获。（三）控制器机器人的控制器一般执行三个功能：1、使机械手各部件按规定程序在规定的点开始和结束动作；2、将位置和程序的信息存储在存储器中；3、是机器人通过装在工作区域的传感器了解“外部”环境并相互联系。机器人控制器一般有以下几种：简单步骤顺序控制器；启动逻辑系统；电子程序控制器；微型计算机；小型计算机。（四）功率变换单元它为机械手的驱动部件供给必需的能量，对于伺服电机驱动系统是功率放大器，对于气动 或液压设备，可以是装在远处的压缩机。机器人的应用（一）焊接焊接作业是机器人的主要用途之一。现代机器人主要应用于两类性质的焊接作业， 即点焊和弧焊。对于点焊作业，一般情况下机器人所夹持的的焊接工具都大而重，通常还 要求机械手具有大的活动范围。对于弧焊，它经常用于焊接形状不规则的或较宽的焊 缝。该机器人焊机的主要优点是发弧时间能够严格控制。（二）喷漆由于可能发生火灾，雾状漆还会挚爱，人不适宜从事喷漆作业，因此，喷漆作业是 机器人的特有用途。一般由优秀的喷漆师给喷漆机器人编程，他的动作由一台或多台机 器人模仿出来。（三）零部件的装卸和传送将零部件或物体从某一位置移到工作区的另一个位置，是机器人的最常见的用途之 一。在金属加工中，一种常见的任务是热压加工。因为要求人在加热的窑炉、冲压床、车 间或手摇钻床附近工作，这样的工作有危险。而机器人能耐高温环境，程序编好了就可以 防止与其他机加工工具碰撞。（四）零部件的组装人可以利用眼一手的良好协调动作，再加上触觉，将一组不同的零件组装起来制成 成品或半成品，但组装工作令人感到乏味，故组装作业是机器人的一项诱人的用途。在某些组装作业中，机器人腕部的柔顺性显得特别重要。例如，将轴或杆插在小孔 里。为了预防杆被卡住，在端部操纵装置和机器人的腕部法兰之间常用一个远距定心柔性 装置（RCC）。另一方面，可利用力觉或触觉的反馈信号获得良好的外部感知能力。（五）磨削磨削机器人主要的用途有除焊珠、修整表面，打毛刺等。在这些磨削用途中，被加 工的部件尺寸常有误差，需要传感器的信息使机器人能精确地“感知”到零部件真实的外 形轮廓。（六）其他用途五、国内外机器人的发展美国作为机器人的诞生地，基础雄厚，技术先进现已成为世界上的机器人强国之 一。其机器人技术全面、先进，适应性也很强。具体表现在：性能可靠，功能全面，精确 度高；机器人语言研究发展较快，语言类型多、应用广；智能技术发展快，其视觉、触觉等人工智能技术已在航天、汽车工业中广泛应用；高智 能、高难度的军用机器人、太空机器人等发展迅速。日本工业机器人产业在很短的时间内迅速发展起来，一跃成为“工业机器人王国”日本在 工业机器人的生产，出口和使用方面都居世界榜首，日本工业机器人的装备量约占世界工 业机器人装备量的60%。德国工业机器人的总数世界第三位，仅次于日本和美国，德国智能机器人的研究和应用 在世界上处于领先地位。除了像大多数国家一样，将机器人主要应用在汽车工业之外，突 出的一点是德国在纺织工业中用现代化生产技术改造原有企业。与此同时，德国看到了机器人等先进自动化技术对工业生产的作用，提出了 1985年以后 要向高级的、带感觉的智能型机器人转移的目标。经过近十年的努力，其智能机器人的 研究和应用方面在世界上处于公认的领先地位。（二）国内的现状同全球主要的机器人大国相比，中国工业机器人起步较晚，而真正大规模进入商用仅是在 近几年。中国工业机器人从无到有，从下到大，发展迅速。已生产出部分机器人关键元器 件。但是，我国在机器人的发展中也存在很多问题，如：我国对机器人的认识缺乏缺乏国家层次统一的发展规划和战略目标指导研究成果不能在有限制的范围内共享部分关键零部件依赖进口作为一个机器人起步较晚相对技术有比较落后的国家，我们更应该大力发展机器人。根 据我国的国情可以看出，我国作为一个人口大国，人力资源丰富，相对于产品的成本来说 更具竞争力。七、结语作为一个正在崛起中的强国，不能在机器人这么一个环节上落后于其他国家。和其他 机器人大国相比起来可以深刻的认识到我们的差距是很大的。从国家来说，应该大力扶植这些高新技术产业，作为每一个公民都应该了解到机器人的发展对我 们国家来说的重要意义。 参考文献：1 夏鲲.工业机器人的发展与应用研究J,广西轻工业，2008, （8） :63-642 杨化书，曲新峰.工业机器人技术的应用及发展J.黄河水利职业技术学院学报，2004,16 （4） :42-43 ;3 毕胜.国内外工业机器人的发展现状J.机械工程师，2008（7） :5-84 黄元灿.国内外军用机器人产业发展现状J.机器人技术与应用，2009，（ 02）:25-305 术应金周英，白英.我国机器人发展的政策研究报告J.机器人节活动方案活动目的：书是人类的朋友，书是人类进步的阶梯！为了拓宽学生的知识面，通过开展“和书交朋友，遨游知识大海洋”系列读书活动，激发学生读书的兴趣，让每一个学生都想读书、爱读书、会读书，从小养成热爱书籍，博览群书的好习惯，并在读书实践活动中陶冶情操，获取真知，树立理想！二、活动目标:1、通过活动，建立起以学校班级、个人为主的班级图书角和个人小书库。2、通过活动，在校园内形成热爱读书的良好风气。3、通过活动，使学生养成博览群书的好习惯。4、通过活动，促进学生知识更新、思维活跃、综合实践能力的提高。三、活动实施的计划1 、做好读书登记簿（1）每个学生结合个人实际，准备一本读书登记簿，具体格式可让学生根据自己喜好来设计、装饰，使其生动活泼、各具特色，其中要有读书的内容、容量、实现时间、好词佳句集锦、心得体会等栏目，高年级可适当作读书笔记。（2）每个班级结合学生的计划和班级实际情况，也制定出相应的班级读书目标和读书成长规划书，其中要有措施、有保障、有效果、有考评，简洁明了，易于操作。（3）中队会组织一次“读书交流会”展示同学们的读书登记簿并做出相应评价。2 、举办读书展览:各班级定期举办“读书博览会”，以“名人名言”、格言、谚语、经典名句、“书海拾贝”、“我最喜欢的_”、“好书推荐”等形式，向同学们介绍看过的新书、好书、及书中的部分内容交流自己在读书活动中的心得体会，在班级中形成良好的读书氛围。3 、出读书小报:3、通过活动，使学生养成博览群书的好工!习惯。B比率分析法和比较分析法不能测算出各因素的影响程度。C采用约当产量比例法，分配原材料费用与分配加工费用所用的完工率都是一致的。XC采用直接分配法分配辅助生产费用时，应考虑各辅助生产车间之间相互提供产品或劳务的情）兄。错C产品的实际生产成本包括废品损失和停工损失。VC成本报表是对外报告的会计报表。X。成本分析的首要程序是发现问题、分析原因。XC成本会计的对象是指成本核算。XC成本计算的辅助方法一般应与基本方法结合使用而不单独使用C成本计算方法中的最基本的方法是分步法。XD当车间生产多种产品时，“废品损失”、“停工损失”的借方余额，月末均直接记入该产品的产品成本中。XD定额法是为了简化成本计算而采用的一种成本计算方法。XF “废品损失”账户月末没有余额。VF废品损失是指在生产过程中发现和入库后发现的不可修复废品的生产成本和可修复废品的修复费用。XF分步法的一个重要特点是各步骤之间要进行成本结转。（V）G各月末在产品数量变化不大的产品，可不计算月末在产品成本。错GH资费用就是成本项目。（X ）G归集在基本生产车间的制造费用最后均应分配计入产品成本中。对J计算计时工资费用，应以考勤记录中的工作时间记录为依据。（V）J简化的分批法就是不计算在产品成本的分批法。（X）J简化分批法是不分批计算在产品成本的方法。对J加班加点工资既可能是直接计人费用，又可能是间接计人费用。VJ接生产工艺过程的特点，工业企业的生产可分为大量生产、成批生产和单件生产三种，XK可修复废品是指技术上可以修复使用的废品。错K可修复废品是指经过修理可以使用，而不管修复费用在经济上是否合算的废品。XP品种法只适用于大量大批的单步骤生产的企业。XQ企业的制造费用一定要通过“制造费用”科目核算。XQ企业职工的医药费、医务部门、职工浴室等部门职工的工资，均应通过应付工资”科目核算。XS生产车间耗用的材料，全部计入“直接材料”成本项目。XS适应生产特点和管理要求，采用适当的成本计算方法，是成本核算的基础工作。（X ）可完工产品费用等于月初在产品费用加本月生产费用减月末在产品费用。对Y “预提费用”可能出现借方余额，其性质属于资产，实际上是待摊费用。对Y引起资产和负债同时减少的支出是费用性支出。XY以应付票据去偿付购买材料的费用，是成本性支出。XY原材料分工序一次投入与原材料在每道工序陆续投入，其完工率的计算方法是完全一致的。XY运用连环替代法进行分析，即使随意改变各构成因素的替换顺序，各因素的影响结果加总后仍等于指标的总差 异，因此更换各因索替换顺序，不会影响分析的结果。（x）Z在产品品种规格繁多的情况下，应该采用分类法计算产品成本。对Z直接生产费用就是直接计人费用。XZ逐步结转分步法也称为计列半成品分步法。VA按年度计划分配率分配制造费用，“制造费用”账户月末（可能有月末余额/可能有借方余额/可能有贷方余额/可能无月末余额）。A按年度计划分配率分配制造费用的方法适用于（季节性生产企业）