课件：第1章 工业机器人概述.pptx

工业机器人编程第1章 工业机器人概述2016年4月目 录CONTENTS4321机器人的定义及发展概况机器人的发展历史工业机器人的主要技术参数习题及解答第一节、机器人的定义及发展概况1、机器人的定义 机器人问世已有几十年，但没有一个统一的意见。原因之一是机器人还在发展，另一原因主要是因为机器人涉及到了人的概念，成为一个难以回答的哲学问题。也许正是由于机器人定义的模糊，才给了人们充分的想象和创造空间。1、机器人的定义1、日本工业标准局：一种机械装置，在自动控制下，能够完成某些操作或者动作功能。2、英国：貌似人的自动机，具有智力的和顺从于人的但不具有人格的机器。1、机器人的定义3、中国：我国科学家对机器人的定义是：“机器人是一种自动化的机器，这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器”。 1、机器人的定义4、1987联合国标准化组织（ISO)采纳的美国机器人协会的“机器人”定义：“工业机器人是一种可以反复编程和多功能的，用来搬运材料、零件、工具的操作机；或者为了执行不同的任务而具有可改变的和可编程动作的专门系统”1、机器人的定义尽管各国定义不同，但基本上指明了作为“机器人”所具有的二个共同点：1、是一种自动机械装置，可以在无人参与下，自动完成多种操作或动作功能，即具有通用性。 2、可以再编程，程序流程可变，即具有柔性(适应性）。 1、机器人的定义 机器人集中了机械工程、材料科学、电子技术、计算机技术、自动控制理论及人工智能等多学科的必威体育精装版研究成果，代表了机电一体化的最高成就，是当代科学技术发展最活跃的领域之一 专家预言：机器人工业是即汽车、计算机产业之后的国家第三大高新技术支柱产业。2、机器人的发展历史 1920年，捷克作家卡雷尔·卡佩克发表了科幻剧本《罗萨姆的万能机器人》。卡佩克在剧本中把捷克语“Robota”写成了“Robot”，引起了大家的广泛关注，被当成了机器人一词的起源。 真正的现代机器人是从二次大战后发展起来的。一般认为始於40年代（47年）美国橡树岭国家实验室开始的搬运核原料的遥控机械操作手的研究。2、机器人的发展历史 这是一种主从型的控制系统，如下图所示：2、机器人的发展历史 50年代初由MIT发展的数控技术，使经典的模拟控制系统大为改观，这一技术使用数值化的命令或语言进行控制，用与非门进行逻辑运算，用步进马达作驱动单元，形成了性能优异的数字控制系统。 1954年，美国人GEORGE C. DEVOL 提出了第一个工业机器人方案并在1956年获得美国专利。 1961年，UNIMATION公司（通用机械公司）成立，生产和销售了第一台工业机器“UNIMATE”，即万能自动之意。2、机器人的发展历史 1962年，A.M.F.（机械与铸造）公司，研制出一台数控自动通用机，取名“VERSATRAN”，即多用途搬运之意，圆柱坐标机器人，并以“INDUSTRIAL ROBOT”为商品广告投入市场。 2、机器人的发展历史 1965年， L.G.Roberts 将齐次变换矩阵应用于机器人 1965年， MIT演示了第一个具有视觉传感器的、能识别与定位简单积木的机器人系统。 1967年， UNIMATION公司第一台喷涂用机器人出口到日本川崎重工业公司。2、机器人的发展历史 1968年，第一台智能机器人SHAKEY带视觉的，由计算机控制的行走机器人，在斯坦福研究所诞生 1972年，IBM公司开发出直角坐标机器人。 1972年，R.P.Paul用D-H矩阵计算轨迹。 1973年，CINCINNATI MILACRON公司推出T3型机器人。 1978年，第一台PUMA机器人在UNIMATION公司诞生。2、机器人的发展历史 1982年，WESTINGHOUSE公司兼并UNIMATION公司，随后又卖给了瑞士的STAUBLI公司。 1990年，CINCINNATI MILACRON公司被瑞士ABB公司兼并。2、机器人的发展历史 1980年，工业机器人在日本普及，“机器人元年”。 1996年，本田推出拟人机器人P2。 1999年，日本索尼推出机器人爱宝，当即销售一空，娱乐机器人开始普及。 2002年，丹麦iRobot吸尘机器人，能自动壁障自动设计行进路线，电量不足时，自动驶向充电座。 2006年，微软推出Microsoft Robotics Studio,机器人模块化，平台统一化。2、机器人的发展历史 日本、西欧各国、前苏联也相断引进或自行研制工业机器人。60～70年代是机器技术获得巨大发展的阶段。 80年代，机器人在发达国家的工业中大量普及应用，如焊接、喷漆、搬运、装配。并向各个领域拓展，如航天、水下、排险、核工业等，机器人的感知技术得到相应的发展，产生第二