《微型机器人设计》教学课件—了解机器人技术的发展历程与未来趋势.pptVIP

第1章 认识机器人 任务1.2 了解机器人技术的发展历程与未来趋势 一、学习目标 （1）了解机器人技术的发展历程。 （2）了解机器人技术的未来发展趋势。 二、任务描述 通过举例、展示、讲解等方法让学生了解机器人技术的发展历程与未来趋势。 三、相关知识点 1.2.1 机器人技术的发展历程 1 美国、日本、欧洲等发达国家的机器人技术发展 机器人以产品的身份出现是在20世纪60年代，代表性的有美国Unimation公司的Unimate机器人和美国AMF公司的Versatran机器人。 三、相关知识点 。 三、相关知识点 日本的机器人技术人员首先引进了美国机器人技术，经过技术消化并在日本迅速将其实用化。1967年，日本东京机械贸易公司首次从美国引进Versatran机器人；1968，日本川崎重工业公司从美国引进Unimate机器人，并对它进行改进，增加了视觉功能，使其成为一种具有智能的机器人。 三、相关知识点 为了推广应用这一新技术，日本政府在技术政策和经济上都采用了措施加以扶植，因此，日本的工业机器人迅速走出了从试验应用到成熟产品大量应用的阶段，工业机器人得以大量生产和应用。70年代是日本机器人的迅速发展时期，日本在机器人的产品开发和应用两个方面超过美国，成为当今世界第一的“机器人王国”。 三、相关知识点 1979年Unimation公司推出PUMA系列工业机器人，同年日本山梨大学的牧野洋研制了具有平面关节的SCARA型机器人。1985年前后，FANUC和GMF公司又先后推出交流伺服驱动的工业机器人产品。这一时期，各种装配机器人的产量增长较快，和机器人配套使用的装置和视觉技术正在迅速发展。 三、相关知识点 。 三、相关知识点 。 三、相关知识点 近十几年来，欧洲的德国、意大利、法国及英国的机器人产业发展比较快。目前，世界上机器人无论是从技术水平上，还是从已装备的数量上，优势集中在以日美为代表的少数几个发达的工业化国家。 三、相关知识点 2 我国机器人的发展 我国工业机器人起步于70年代初，大致可分为3个阶段：70年代的萌芽期，80年代的开发期，90年代的实用化期。 我国于1972年开始研制工业机器人，数十家研究单位和院校分别开发了固定程序、组合式、液压伺服型通用机器人，并开始了机构学、计算机控制和应用技术的研究。 三、相关知识点 80年代，机器人步入了跨越式发展时期。进行了工业机器人基础技术、基础元器件、几类工业机器人整机及应用工程的开发研究。完成了示教再现式工业及其成套技术的开发，研制出喷涂、弧焊、点焊和搬运等作业机器人整机，几类专用和通用控制系统及几类关键元部件，并在生产中经过实际应用考核，其性能指标达到80年代初国外同类产品的水平。 三、相关知识点 90年代，由于市场竞争加剧，一些企业认识到必须要用机器人等自动化设备来改造传统产业，从而进一步走向产业化。在喷涂机器人，点、弧焊机器人，搬运机器人、装配机器人、矿山、建筑、管道作业的特种工业机器人技术和系统应用的成套技术继续开发和完善，进一步开拓市场，扩大应用领域，从汽车制造业逐步扩展到其他制造业并渗透到非制造业领域。如机器人化柔性装配系统的研究，充分发挥工业机器人在未来CIMS中的核心技术作用。 三、相关知识点 1.2.2 机器人技术未来发展趋势 随着信息化社会的不断推进，人类对机器人的性能和智能化程度的要求越来越高。那么，这就要求机器人技术不断的遵循这些要求发展，未来机器人技术的主要发展趋势集中在以下几个方面： 1、工业机器人操作机结构的优化设计技术：探索新的高强度轻质材料，进一步提高负载－自重比，同时机构向着模块化、可重构方向发展。 三、相关知识点 2、机器人控制技术：重点研究开放式、模块化控制系统，人机界面更加友好，语言、图形编程界面正在研制之中。机器人控制器的标准化和网络化以及基于PC机网络式控制器已成为研究热点。 3、多传感系统：为进一步提高机器人的智能和适应性，多种传感器的使用是其问题解决的关键。其研究热点在于有效可行的多传感器融合算法，特别是在非线性及非平稳、非正态分布的情形下的多传感器融合算法。 三、相关知识点 4、机器人遥控及监控技术：机器人半自主和自主技术，多机器人和操作者之间的协调控制，通过网络建立大范围内的机器人遥控系统，在有时延的情况下，建立预先显示进行遥控等。 5、虚拟机器人技术：基于多传感器、多媒体和虚拟现实以及临场感应技术，实现机器人的虚拟遥控操作和人机交互。 三、相关知识点 6、多智能体控制技术：主要对多智能体的群体体系结构、相互间的通信与磋商机理，感知与学习方法，建模和规划、群体行