工业机器人应用实践教程 课件全套 项目1-6 认识工业机器人-拓展工业机器人、维护与保养

一、安全与防护工业机器人应用技术

01020304【导言】【控制柜的安全】【系统防护】【作业】1.1控制柜的安全与系统防护人身安全设备安全导言通电断电主电源重启近远等待紧急停止按钮内部紧急停止按钮外部紧急停止按钮操作人员防护装置AUTO手动T1T2维护与保养安全停止标牌激活关闭防护设备手套01控制柜安全在机器人系统的导电部件上作业前，必须将主开关关闭并采取措施以防重新接通！在导电部件上作业前不允许只触发紧急停止、安全停止或关断驱动装置因为在这种情况下新一代的驱动系统并不会关断机器人系统的电源。有些部件任带电。因此会造成死亡、严重身体伤害。！控制柜安全控制柜安全关机不可打开开机顺时针旋转

不能打开逆时针旋转，可以打开

控制柜安全在设备悬挂标牌用以表示正在执行的作业。暂停停止作业时也应将此标牌留在原位紧急停止装置必须处于激活状态。若因保养或维修作业需将安全功能或防护装置暂时关闭，再此之后必须立即重启进行清洁保养时必须按照操作步骤完成在拆卸片状零件时需穿戴劳保手套，以防锐边刮伤如果必须在机器人控制系统启动状态下开展作业，则只允许在运行方式T1下进行04070805等待5分钟，直至中间回路完全放电必须切断电源线的电压机器人控制系统必须关机，并采取合适措施（例如用挂锁锁住）防止未经许可的重启01020306安全关机通电使用维修保养紧急停止按钮防护装置防止其他物或人出现在机器人工作范围内停止常开通电按需开维护保养、手动操作的时候有人在附近所以关闭

自动运行的时候人在远处监控，开远开近关AUTOT1T2防护设备02防护设备1.防护栅

2.轴1、2和3的机械终端止档或者轴范围限制装置3.防护门及具有关闭功能监控的门触电

4.紧急停止按钮（外部）5.紧急停止按钮、确认键、调用链接管理器的钥匙开关

防护设备020103操作人员防护装置该信号用于锁闭隔离性防护装置，如防护门。外部紧急停止》=1后安装自动至少要安装一个外部紧急停止装置紧急停止装置2自带手动在出现危险情况或紧急情况时必须按下此按钮安全运行停止在外部信号为FALSE时一直保持该状态。当外部信号为TRUE时，机械手可以重新被移动。此处无需确认。04意外停止F正常停止T作业每个人拍摄实验室安全防护设备，上传学习平台01实操作业作业完成单元测试1.102平台作业谢谢聆听！一、安全与防护工业机器人应用技术

01020304【EGB规定】【手动安全规程】【自动安全规程】【作业】1.2规范操作EGB规定对于EGB规定（EGB即易受静电危害的元件），无论在处理任何组件时均需遵守。定义机器人系统主件内嵌装了许多对于静电放电（ESD）敏感的元器件。静电放电不仅可使电子元器件彻底损坏，而且还可导致集成电路或元器件局部受损，并进而缩短设备使用寿命或偶尔干扰其他无损元器件的正常运作。危害防止静电破坏的最佳措施，是所有电位携带者都接地。措施手动安全规程示教和手动机器人过程中应该注意的安全操作规程B在点动操作机器人时要采用较低的速度倍率以增加对机器人的控制机会C在按下示教盒的点动键之前要考虑到机器人的运动趋势A请不要带着手套操作示教盒和操作面板D要预先考虑好避让机器人的运动轨迹，并确认该路线不受干涉E机器人周围区域必须清洁，无油，水及杂质等自动安全规程在开机运行前，必须知道机器人根据所编程序将要执行的全部任务12必须知道所有会左右机器人移动的开关，传感器和控制信号的位置以及状态4永远不要认为机器人没有移动其程序就已经完成。因为这时机器人很有可能是在等待让它继续移动的输入信号3必须知道机器人控制器和外围控制设备上的紧急停止按钮的位置，准备在紧急情况下使用这些按钮作业完成单元测试1.201平台作业任务一，5条知识点

任务二，操作规程

任务三，网络考试题

任务四，2.1视频谢谢聆听！一、安全与防护工业机器人应用技术

目录CONTENTS01020304【控制柜的安全】【系统防护】【EGB规定】【安全规程】人身安全设备安全导言01控制柜的安全在机器人系统的导电部件上作业前，必须将主开关关闭并采取措施以防重新接通！在导电部件上作业前不允许只触发紧急停止、安全停止或关断驱动装置因为在这种情况下新一代的驱动系统并不会关断机器人系统的电源。有些部件任带电。因此会造成死亡、严重身体伤害。！控制柜安全控制柜安全在设备悬挂标牌用以表示正在执行的作业。暂停停止作业时也应将此标牌留在原位紧急停止装置必须处于激活状态。若因保养或维修作业需将安全功能或防护装置暂时关闭，再此之后必须立即重启进行清洁保养时必须按照操作步骤完成在拆卸片状零件时需穿戴劳保手套，以防锐边刮伤如果必须在机器人控制系统启动状态下开展作业，则只允许在运行方式T1下进行04070805等待5分钟，直至中间回路完全放电必须切断电源线的电压机器人控制系统必须关机，并采取合适措施（例如用挂锁锁住）防止未经许可的重启01020306安全关机通电使用维修保养防护设备02防护设备1.防护栅

2.轴1、2和3的机械终端止档或者轴范围限制装置3.防护门及具有关闭功能监控的门触电

4.紧急停止按钮（外部）5.紧急停止按钮、确认键、调用链接管理器的钥匙开关

防护设备020103操作人员防护装置该信号用于锁闭隔离性防护装置，如防护门。外部紧急停止至少要安装一个外部紧急停止装置紧急停止装置在出现危险情况或紧急情况时必须按下此按钮安全运行停止在外部信号为FALSE时一直保持该状态。当外部信号为TRUE时，机械手可以重新被移动。此处无需确认。04作业每个人拍摄实验室安全防护设备，上传学习平台01实操作业作业完成单元测试1.102平台作业谢谢聆听！一、安全与防护工业机器人应用技术

01020304【控制柜安全】【防护设备】【安全规程】【作业】总结控制柜安全1.防重启2.切断总开关3.等待1.低速2.标牌3.急停控制柜安全1.劳保手套2.按步骤关机使用中维护保养防护设备急停装置1.内部，外部2.激活状态防护装置包括哪些设备，何时激活？安全停止含义防护措施自动安全规程不带手套低速轨迹、趋势手动全部任务全部控制信号等待自动机器人维护工程师机器人调试工程师作业完成单元考试101平台作业谢谢聆听！二、认识工业机器人工业机器人应用技术

01020304【工业机器人的定义】【工业机器人的特点】【工业机器人的分类】【工业机器人的发展前景】2.1工业机器人定义与发展01工业机器人的定义机器人包括一切模拟人类行为或思想和模拟其他生物的机械(如机器狗、机器猫等)。1920年，捷克作家卡雷尔•查培克在其剧本《罗萨姆的万能机器人》中最早使用机器人一词。工业机器人的定义1.概念的出现工业机器人的定义1.概念的出现1939年西屋电气公司制造的家用机器人Elektro美国纽约世博会1942年提出了“机器人三定律”美国科幻巨匠阿西莫夫1954年研制出一种类似人手臂的可编程机械手美国电子学家德沃尔1958年研制出世界上第一台真正实用的工业机器人美国物理学家英格伯格与德沃尔1962年生产出“VERSTRAN”(万能搬运),这是第一台真正商业化的机器人美国AMF公司工业机器人的定义1.概念的出现1965年研制出“有感觉”机器人Beast美国约翰·霍普金斯大学1968年研发出机器人Shakey,这是世界上第一台智能机器人美国斯坦福研究所1969年研发出第一台以双脚走路的机器人日本早稻田大学1980年“机器人元年”日本迅速普及工业机器人1997年,机器人足球世界杯赛横空出世;1997年7月，自主式机器人车辆“索杰纳”登上火星;1997年,IBM开发出来的机器人“深蓝”战胜了棋王卡斯帕罗夫,这是机器人发展的一个里程碑。

工业机器人的定义1.概念的出现20世纪末，世界上掀起了特种机器人的研究热潮1958年，美国著名的机器人专家JosephF.Engelberge(约瑟夫·恩格尔伯格)建立了Unimation公司，并利用GeorgeDevol的专利，于1959年研制出了世界上第一台真正意义上的工业机器人Unimate，开创了机器人发展的新纪元。工业机器人的定义2.机器人的产生工业机器人的概念由美国发明家GeorgeDevol(乔·德沃尔)最早提出。工业机器人的定义2.机器人的产生JosephF.Engelberger机器人之父创建了TRC公司，前瞻性地开始了服务机器人的研发工作1968年起，Unimation公司先后将机器人的制造技术转让给了日本KAWASAKI(川崎)和英国GKN公司目前世界上至少有48个国家在发展机器人，其中的25个国家在进行智能机器人开发工业机器人的定义对于机器人，世界各国标准化机构、甚至同一国家的不同标准化机构，至今尚未形成一个统一、准确、世所公认的严格定义。3.机器人的定义欧美国家机器人是一种“由计算机控制、可通过编程改变动作的多功能、自动化机械”。日本则将机器人分为“能够执行人体上肢(手和臂)类似动作”的工业机器人和“具有感觉和识别能力、并能够控制自身行为”的智能机器人两大类。工业机器人的定义目前在相关资料中使用较多的机器人定义主要有以下几种：3.机器人的定义机器人是一种“自动的、位置可控的、具有编程能力的多功能机械手，这种机械手具有几个轴，能够借助可编程序操作来处理各种材料、零件、工具和专用装置，执行各种任务”。1InternationalOrganizationforStandardization

(ISO，国际标准化组织)2将机器人分为工业机器人和智能机器人两大类，工业机器人是一种“能够执行人体上肢(手和臂)类似动作的多功能机器”;智能机器人是一种“具有感觉和识别能力，并能够控制自身行为的机器”。JapanRobotAssociation(JRA，日本机器人协会)工业机器人的定义目前在相关资料中使用较多的机器人定义主要有以下几种：3.机器人的定义机器人是一种“能够进行编程，并在自动控制下执行某些操作和移动作业任务的机械装置”。3NBS(美国国家标准局)4机器人是一种“用于移动各种材料、零件、工具或专用装置的，通过可编的动作来执行各种任务的，具有编程能力的多功能机械手”。RoboticsIndustriesAssociation(RIA，美国机器人协会)5工业机器人是一种“能够自动定位控制，可重复编程的，多功能的、多自由度的操作机，能搬运材料、零件或操持工具，用于完成各种作业”。我国GB/T12643标准定义02工业机器人的特点工业机器人的特点1.主要特点02010304生产自动化的进一步发展是柔性自动化。工业机器人可随其工作环境变化的需要而再编程。可编程工业机器人有类似于人的腰、大臂、小臂、手腕和手指等运动器官的机械结构，有类似于人脑的计算机等控制机构。拟人化除了为特定作业任务而设计的专用工业机器人外，普通的工业机器人在执行不同的作业任务时具有较好的通用性。通用性智能机器人不仅具有获取外部环境信息的各种传感器，而且还具有记忆能力、语言理解能力、图像识别能力、推理判断能力等人工智能。机电高度融合工业机器人的特点2.主要优势02010304工业机器人可实现长时间持续工作，且只需一人便可看管多台生产设备，能有效地节约人力资源成本。节省成本在传统企业生产过程中，很难保证日常人工生产的稳定性。采用工业机器人生产，可以使企业管理变得简单而高效。促进管理只要电能充足，工业机器人生产产品的时间就是固定的，企业可以根据生产需要随时调整工业生产计划，不断提高产品的质量与产量，从而提升工业生产规模。效率稳定在重复性很强的工业生产车间，工人很难完全避免安全事故工业机器人的应用能最大限度地保证工人的工作安全。安全性高知识拓展我国工业机器人技术20世纪70年代的萌芽期80年代的开发期90年代的实用期21世纪的发展期工业机器人蓬勃发展期，某些方面也已经达到了世界先进水平上海新时达、沈阳新松、南京埃斯顿和安徽埃夫特等为代表的优秀企业大量涌现在国家政策的有力扶持下，我国机器人产业的发展必将迎来一次新的浪潮03工业机器人的分类工业机器人的分类专业分类法机器人设计、制造和使用厂家技术人员所使用的分类方法，其专业性较强，业外较少使用。目前，专业分类又可按机器人控制系统的技术水平、机械机构形态和运动控制方式3种方式进行分类。1.控制系统水平分类工业机器人的分类(1)第一代工业机器人1954年美国戴沃尔最早提出了工业机器人的概念，并申请了专利。第一代工业机器人即为示教-再现机器人，能够按照人预先示教的轨迹、行为、顺序和速度重复作业，示教可由操作员手把手进行或通过示教器完成，为当前工业应用最多最广泛的类型。定位功能测量缺陷检测功能三大类功能能够自动判断所需物体、产品的位置，并将位置信息通过通讯协议输出能够自动测量产品的外观尺寸可以检测产品表面的相关信息1.控制系统水平分类工业机器人的分类(2)第二代工业机器人第二代工业机器人被称为感知机器人，其具有环境感知装置，能在一定度上适应环境的变化，已经进入应用阶段。在第一代工业机器人基础上加入各种传感器让其能具有视觉、听觉和触觉等感知功能。1.控制系统水平分类工业机器人的分类(3)第三代工业机器人第三代机器人应具有高度的自适应能力，它有多种感知机能，可通过复杂的推理，作出判断和决策，自主决定机器人的行为，具有相当程度的智能，故称为智能机器人。第三代机器人目前主要用于家庭、个人服务及军事、航天等行业，总体尚处于实验和研究阶段目前还只有美国、日本、德国等少数发达国家能掌握和应用。2.按机械结构形态分类工业机器人的分类（1）直角坐标型工业机器人具有空间上相互垂直的3个直线移动轴，即有三个可移动关节，可使其手部做三个方向的独立位移。定位精度较高计算机控制相对较简单空间尺寸较大运动灵活性相对较差生产设备的上下料高精度的装配2.按机械结构形态分类工业机器人的分类（2）圆柱面坐标型工业机器人由旋转基座、升降移动和水平移动轴构成，具有两个平行移动关节和一个转动关节。手部的安装轴线的位姿由(z，r，θ)坐标予以表示。该种型式的工业机器人，空间尺寸较小，工作范围较大，其动作空间呈圆柱形。末端操作器可获得较高的运动速度。它的缺点是末端操作器离z轴愈远，其切向线位移的分辨精度就愈低。2.按机械结构形态分类工业机器人的分类（3）球面坐标机器人具有两个转动关节和一个移动关节，空间位置分别由旋转、摆动和平移3个自由度确定。手部的安装轴线的位姿由(θ，φ，r)坐标予以表示。该种型式的工业机器人，空间尺寸较小，工作范围较大，动作空间形成球面的一部分。工业机器人的分类2.按机械结构形态分类（4）多关节坐标机器人垂直多关节机器人由垂直于地面的腰部旋转轴、带动小臂旋转的肘部旋转轴以及小臂前端的手腕等组成。该种结构的工业机器人，可模拟人手臂功能，空间尺寸相对较小，工作范围相对较大，其动作空间近似一个球体。机构各轴必须独立控制，并且需搭配编码器与传感器用来提高机构运动时的精确度，是目前应用较多的一种机型。工业机器人的分类2.按机械结构形态分类（4）多关节坐标机器人并联型工业机器人是动平台和定平台通过至少两个独立的运动链相连接，机构具有两个或两个以上自由度，且以并联方式驱动的一种闭环机构。该种机器人不易有动态误差，无累积误差，精度较高，运动惯性小，热变形量小，结构紧凑刚性高。其工作速度很快主要用于食品包装行业，是后面发展的一种机型。04工业机器人的发展前景工业机器人的发展前景全世界范围内的汽车行业、电子电器行业、工程机械行业等已经大量使用工业机器人自动化生产线，以保证产品质量，提高生产效率，改善劳动条件。人工智能技术的发展，视觉和触觉等技术的融入，工业机器人将具有更高的智能化；新结构的工业机器人的开发和应用，具有行走能力的工业机器人也将会出现；工业机器人还要从控制成本、高速化技术、小型和轻量化技术、可靠性技术、高精度化技术等方面下功夫，降低工业机器人的价格，提高工业机器人的可靠性、精度。作业01任务实践找出实验室的机器人是哪个品牌，并介绍相关企业。组织学生开展小组讨论、查找相关资料。学生互评得分教师评价得分作业02任务实践我国有关标准是如何定义工业机器人的。组织学生开展小组讨论、查找相关资料。学生互评得分教师评价得分作业03任务实践结合工业机器人特点和优势，分析为何要大力发展工业机器人。组织学生开展小组讨论、查找相关资料。学生互评得分教师评价得分作业04任务实践结合工业机器人特点和优势，分析为何要大力发展工业机器人。组织学生开展小组讨论、查找相关资料。学生互评得分教师评价得分结构分类类型自由度个数自由度方向工作空间主要应用及其它直角坐标系机器人

柱面坐标系机器人

球面坐标系机器人

多关节机器人

作业05任务实践请列举出几个推动工业机器人发展的相关技术，并说明是如何改进机器人性能的。组织学生开展小组讨论、查找相关资料。学生互评得分教师评价得分谢谢聆听！二、认识工业机器人工业机器人应用技术

01020304【基本组成】【技术指标】【安全注意事项】【典型应用】2.2工业机器人组成与性能01工业机器人的基本组成第一代工业机器人主要由操作机、控制器和示教器组成。对于第二代及第三代工业机器人需要包括感知系统和分析决策系统，分别由各种传感器及软件实现。工业机器人的基本组成负载为3KG，工作区域为580mm。ABBIRB120紧凑型工业机器人拥有6个自由度，使用高精度伺服电机。具有敏捷、紧凑、轻量的特点，控制精度与路径精度俱佳。同时拥有40个通用I/O接口，单个机器人可同时与多个外部设备配套，同时也可以多个机器人共同协作运动。工业机器人的基本组成工业机器人的基本组成1-工业机器人本体；2-控制柜；3-示教盒；4-配电箱；5-电源电缆；6-示教盒电缆；7-编码器电缆；8-动力电缆。1.机器人本体机器人本体是工业机器人的机械主体，是用来完成各种作业的执行机构。它主要由机械臂、驱动装置、传动单元及内部传感器等部分组成。工业机器人的基本组成基座需要用螺栓将机器人本体固定在地面，起支撑作用工业机器人的基本组成1.机器人本体关节型工业机器人的机械臂是由关节连在一起的许多机械连杆的集合体。实质上是一个拟人手臂的空间开链式机构，一端固定在基座上，另一端可自由运动。腰部支承部分手臂连接机身和手腕的部分，是执行结构中的主要运动部件手腕连接末端执行器和手臂的部分，亦称次轴，主要用于改变末端执行器的空间姿态机器人控制器是机器人的“大脑”。2.控制柜控制器控制器的组成示教盒电缆、操作面板及其电路板、主板、I/O板、伺服放大器基本功能示教功能、记忆功能、位置伺服功能、坐标设定功能、与外围设备联系功能、传感器接口、故障诊断安全保护功能等工业机器人的基本组成该控制柜以先进的动态建模技术为基础，对工业机器人性能实施自动优化，大幅度提升了工业机器人执行任务的效率。2.控制柜工业机器人的基本组成IRC5compact控制柜工业机器人的定义3.示教器示教器亦称示教编程器或示教盒，主要由液晶屏幕和操作按键组成。它是机器人的人机交互接口，机器人的所有操作基本上都是通过它来完成。移动机器人编写机器人程序试运行程序生产运行查看机器人状态工业机器人的定义4.连接电缆工业机器人使用的连接电缆：电源电缆用于给工业机器人控制柜提供220v交流电源示教器电缆控制电缆编码器电缆用于连接示教器和控制柜用于连接工业机器人本体和控制柜02工业机器人的技术指标工业机器人的技术指标机器人的技术指标反映机器人的适用范围和工作性能，是选择、使用机器人必须要考虑的问题。主要技术指标:自由度工作空间额定负载最大工作速度工作精度1.自由度物体能够对坐标系进行独立运动的数目末端执行器的动作不包括手抓在内，一个自由度需要一个电机驱动。其作为机器人的技术指标，反映机器人动作的灵活性，可用轴的直线移动、摆动或旋转动作的数目来表示。焊接和涂装作业机器人

6或7自由度搬运、码垛和装配机器人

4~6自由度工业机器人的技术指标工业机器人的特点2.额定负载额定负载，也称持重。正常操作条件下，作用于机器人手腕末端，不会使机器人性能降低的最大载荷，目前，使用的工业机器人负载范围可从0.5kg直至800kg。工业机器人的特点3.工作精度定位精度重复定位精度机器人末端执行器实际到达位置与目标位置之间的差异机器人重复定位其末端执行器于同一目标位置的能力工业机器人的重复精度可达±0.01~±0.5mm。依据作业任务和末端持重不同，机器人重复精度亦不同。工业机器人的特点4.工作空间也称工作范围、工作行程。工业机器人执行任务时，其手腕参考点所能掠过的空间，常用图形表示。目前，单体工业机器人本体的工作范围可达3.5m左右。在各轴联动情况下，机器人手腕中心所能达到的最大线速度。这在生产中是影响生产效率的重要指标。最大工作速度越高，生产效率自然也就越高，但对机器人的性能要求也越高。5．最大工作速度03工业机器人的安全注意事项1.关闭总电源工业机器人的分类在进行工业机器人的安装、维修和保养时，切记要将总电源关闭。不慎遭高压电击，可能会导致心跳停止、烧伤或其他严重伤害。带电作业可能会产生致命性后果。2.与工业机器人保持足够的安全距离工业机器人的分类在调试与运行工业机器人时，它可能会进行一些意外或不规范的运动，并且所有的运动都会产生很大的力量，从而严重伤害或损坏工作范围内的任何个人或设备。3.做好静电放电防护工业机器人的分类静电放电是电位不同的两个物体间的静电传导，可以是直接接触传导，也可以通过感应电场传导。4.紧急停止工业机器人的分类

紧急停止优先于任何其他的控制操作，它会断开工业机器人用动机的驱动电源，停止所有运转部件，并切断由工业机器人系统制且具有潜在危险的功能部件的电源。4.紧急停止工业机器人的分类出现下列情况时，应立即控下紧急停止按钮：1.工业机器人运行中，工作区域内有人员或设备2.工业机器人伤害到人员或损伤到设备5.灭火工业机器人的分类发生火灾时，应确保全体人员安全撤离后再进行灭火。如果有人受伤，应尽快处理受伤人员。当电气设备(如工业机器人或控制器)起火时，灭火应使用二氧化碳灭火器，切勿使用水或泡沫灭火器。6.工作中的安全规范工业机器人的分类如果在保护空间内有工作人员，应手动操作工业机器人系统。进入保护空间前，应准备好示教器，以便随时控制工业机器人。进入保护空间前，应准备好示教器，以便随时控制工业机器人。6.工作中的安全规范工业机器人的分类工业机器人电动机长期运转后温度会很高，应注意避免烫伤。注意夹具并确保夹好工件。注意液压、气动系统以及带电部件。即使断电，这些电路上的残余电量也很危险。7.示教器的安全规范工业机器人的分类示教器是一种高品质的手持式终端，配备了高灵敏度的电子设备。为避免操作不当引起的故障或损害，应在操作时遵守以下安全规范。工业机器人的特点8.手动模式下的安全规范9.自动模式下的安全规范在手动模式下，工业机器人只能减速(250mm/s或更慢)操作(运动)。只要在保护空间之内工作，就应始终以此模式进行操作。自动模式用于在生产中运行工业机器人程序。常规模式停止(GS)机制自动模式停止(AS)机制上级停止(SS)机制04工业机器人的典型应用工业机器人的典型应用工业机器人在工业生产中能代替人工完成某些单调、工作时间长的，或是危险、恶劣环境下的作业，例如在冲压、压力铸造、热处理、焊接、涂装、塑料制品成形、机械加工和简单装配等工序上，以及在原子能工业中，完成对人体有害物料的搬运工作或工艺操作。1.汽车制造业汽车制造业是工业机器人应用最早、应用数量最多、应用能力最强的行业。全球有超过50%的工业机器人应用在汽车制造业，在中国也是如此。工业机器人的典型应用汽车及其零部件的制造应用冲压焊接切割涂胶2.电子电气行业工业机器人的典型应用IC芯片及元器件贴装电子零件生产组装测试3.食品行业工业机器人的典型应用工业机器人在食品中的应用主要有以下几种类型：包装机器人拣选机器人码垛机器人加工机器人国内食品生产的大部分包装工作，特别是较复杂的包装物品的排雷、装配等工作基本上是人工操作难以保证包装的统一和稳定，还可能造成对包装产品的污染。机器人的应用能够有效避免这些问题，真正实现智能化控制。3.食品行业按照一定的原则将无规则堆放和散放在一起的一种或多种物品挑选，拣取、放置的机器人。工业机器人的典型应用拣选机器人的标准：食品产业的拣选机器人在于必须利用机器人视觉系统进行对象识别从而实现智能拣选并进行相应操作。使用机器人码垛速度快、效率高，而且可以搬运较重的物品，大大节省了人力成本。4.其他行业在玻璃制造行业中，也会用工业机器人进行玻璃的特定加工及搬运，实室器皿的制胚、成形等。工业机器人的典型应用4.其他行业工业机器人在建筑行业里也有应用，比如用于原材料的输送、加工及生产过程中。工业机器人的典型应用知识拓展工业机器人的典型应用

近年来，我国制造业持续快速发展，建成了门类齐全、独立完整的产业体系，有力地推动了工业化和现代化进程，显著增强了综合国力，支撑了世界大国地位。

《中国制造2025》是我国实施制造强国战略第一个十年的行动纲领，明确了9项战略任务和重点领域。知识拓展工业机器人的典型应用一是开发工业机器人本体和关键零部件系列化产品，推动工业机器人产业化及应用，满足我国制造业转型升级迫切需求;二是突破智能机器人关键技术，开发生产智能机器人，积极应对新一轮科技革命和产业变革的挑战。未来机器人产业的发展重点主要为两个方向:作业01任务实践写出下图中机器人系统的7个组成部分。组织学生开展小组讨论、查找相关资料。学生互评得分教师评价得分作业02任务实践查找工业机器人的说明书找到实训台工业机器人的相关技术指标。组织学生开展小组讨论、查找相关资料。学生互评得分教师评价得分基本规格参数轴数

防护等级

有效载荷

安装方式

最大距离

质量

运动范围及速度关节轴序号运动范围最大速度

作业03任务实践归纳总结操作工业机器人时要遵守的安全注意事项，可用思维导图表达。组织学生开展小组讨论、查找相关资料。学生互评得分教师评价得分作业04任务实践调研本区域工业机器人相关行业，了解在这些行业中机器人的使用情况。组织学生开展小组讨论、查找相关资料。学生互评得分教师评价得分谢谢聆听！二、认识工业机器人工业机器人应用技术

0102【工业机器人定义与发展】【工业机器人组成与性能】总结工业机器人定义与发展1.概念的出现2.不同的定义1.自动化2.拟人化3.通用性定义与发展1.控制系统水平2.结构不同定义特点分类发展1.发展前景工业机器人组成与性能基本组成3大部分6个系统技术指标安全事项组成与性能典型应用自由度、负载等5个重要指标安全素养是基本职业素养各行业的主要应用如搬运、装配、分捡等谢谢聆听！三、走进工业机器人工业机器人应用技术

010203【导言】【分类】【作业】3.1工业机器人分类导言关于工业机器人分类，国际上没有制定统一的标准，可按负载重量、控制方式、自由度、结构、应用领域等划分。分类工业机器人的结构形式1、按机器人的机构特征划分直角坐标系柱面坐标系

球面坐标系多关节坐标系分类1、按机器人的机构特征划分yzx直角坐标系柱面坐标系

球面坐标系多关节坐标系工业机器人的结构形式分类1、按机器人的机构特征划分θrx直角坐标系柱面坐标系球面坐标系多关节坐标系工业机器人的结构形式βrθ分类1、按机器人的机构特征划分直角坐标系柱面坐标系球面坐标系多关节坐标系工业机器人的结构形式αφθ分类工业机器人的结构形式1、按机器人的机构特征划分直角坐标系柱面坐标系球面坐标系

多关节坐标系工业机器人的结构形式zω2ω1ω3分类工业机器人的结构形式1、按机器人的机构特征划分直角坐标系柱面坐标系球面坐标系

多关节坐标系工业机器人的结构形式分类2、按照输入信息的方式划分分类特

点操作机械手一种由操作人员直接进行操作的具有几个自由度的机械手固定程序工业机器人按预先规定的顺序、条件和位置、逐步地重复执行给定作业任务的机械可编程型工业机器人与固定程序机器人基本相同，但其工作次序等信息易于修改程序控制型工业机器人它的作业任务指令时由计算机程序向机器人提供的，其控制方式与数控机床相同示教型工业机器人能够按照记忆装置存储的信息来复现由人示教的动作，其示教动作可自动地重复执行智能型工业机器人采用传感器来感知工作环境或工作条件的变化，并借助自身的决策能力，完成相应的工作任务。分类3.按驱动方式划分分类特

点液压型工业机器人液压压力比气压压力大得多，故液压型工业机器人具有较大的抓举能力，可达上千牛顿，这类工业机器人结构紧凑、传动平稳、动作灵敏，但对于密封要求较高，且不宜在高温或者低温环境下使用。电动型工业机器人目前用的最多的一类工业机器人，不仅因为电动机品种众多，为工业机器人设计提供了多种选择，也因为可以运用多种灵活控制的方法，早起多采用步进电机驱动，后发展了直流伺服驱动单元，驱动单元或是直接驱动操作机，或者通过诸如谐波减速器的装置来减速后驱动，结构十分紧凑。气压型工业机器人以压缩空气来驱动操作机，其优点是空气来源方便，动作迅速，结构简单造价低，无污染；缺点是空气具有可压缩性，导致工作速度的稳定性较差，这类工业机器人的抓举力较小，一般只有几十牛顿。作业将实验室工业机器人分类，上传学习平台01实操作业作业完成单元测试3.102平台作业目前发展情况适用场合行业结构分类优缺气压型主要：简单其余：123.。。。不稳定液压型力气大漏油电动型灵活复杂谢谢聆听！三、走进工业机器人工业机器人应用技术

010203【导言】【系统组成】【作业】3.2工业机器人系统组成导言第一代工业机器人主要由以下几部分组成：操作机、控制器和示教器。对于第二代及第三代工业机器人还包括感知系统和分析决策系统，它们分别由传感器及软件实现。系统组成1.操作机操作机（或称机器人本体）是工业机器人的机械主体，是用来完成各种作业的执行机构。它主要由机械臂、驱动装置、传动单元及内部传感器等部分组成。系统组成1.1机械臂伺服电机减速器腕关节小臂肘关节手腕大臂连接法兰皮带传动腰部肩关节腰关节基座▲机器人操作机的每个关节均采用1个交流伺服马达驱动系统组成机器人操作机最后一个轴的机械接口通常为一连接法兰，可接装不同的机械操作装置，如夹紧爪、吸盘、焊枪等。吸盘焊枪夹紧爪系统组成1.2驱动装置机器人常用的驱动方式主要有液压驱动、气压驱动和电气驱动三种基本类型。目前，除个别运动精度不高、重负载或有防爆要求的机器人采用液压、气压驱动外，工业机器人大多采用电气驱动，而其中属交流伺服电机应用最广，且驱动器布置大都采用一个关节一个驱动器。系统组成1.3传动装置目前工业机器人广泛采用的机械传动单元是减速器，应用在关节型机器人上的减速器主要有两类：RV减速器和谐波减速器。

谐波减速器RV减速器皮带传送系统组成2.控制器机器人控制器是根据指令以及传感信息控制机器人完成一定动作或作业任务的装置，是决定机器人功能和性能的主要因素，也是机器人系统中更新和发展最快的部分，其基本功能有：示教功能、记忆功能、位置伺服功能、坐标设定功能、与外围设备联系功能、传感器接口、故障诊断安全保护功能等。系统组成3.示教器它是机器人的人机交互接口，机器人的所有操作基本上都是通过它来完成的。示教器实质上就是一个专用的智能终端。控制器相关模块相关模块?操作机?S4S3S2示教器S5S2串口指令解S0通S1释模块信模S5S2S2块?S4S3?相关模块相关模块作业完成单元测试3.201平台作业谢谢聆听！三、走进工业机器人工业机器人应用技术

010203【导言】【技术指标】【作业】3.3规范操作导言机器人的技术指标反映机器人的适用范围和工作性能。一般都有：自由度、工作空间、额定负载、最大工作度速和工作精度等。技术指标自由度

物体能够对坐标系进行独立运动的数目，末端执行器的动作不包括在内。通常作为机器人的技术指标，反映机器人动作的灵活性，可用轴的直线移动、摆动或旋转动作的数目来表示，目前，焊接和涂装作业机器人多为6或7自由度，而搬运、码垛和装配机器人多为4~6自由度。技术指标额定负载

正常操作条件下，作用于机器人手腕末端，不会使机器人性能降低的最大载荷。

目前，使用的工业机器人负载范围可从0.5kg直至800kg。技术指标工作精度机器人的工作精度主要指定位精度和重复定位精度。定位精度—是指机器人末端执行器实际到达位置与目标位置之间的差异。重复定位精度—是指机器人重复定位其末端执行器于同一目标位置的能力。目前，工业机器人的重复精度可达±0.01~±0.5mm。依据作业任务和末端持重不同，机器人重复精度亦不同。技术指标工作空间工业机器人执行任务时，其手腕参考点所能掠过的空间，常用图形表示。目前，单体工业机器人本体的工作范围可达3.5m左右。技术指标最大工作速度在各轴联动情况下，机器人手腕中心所能达到的最大线速度。这在生产中是影响生产效率的重要指标。作业列出实验室工业机器人技术指标，上传学习平台01实操作业作业完成单元测试3.302平台作业谢谢聆听！三、走进工业机器人工业机器人应用技术

010203【分类】【技术指标】【系统组成】总结04【作业】分类结构分类自由度直角坐标系3个平移自由度柱面坐标系2个平移自由度,1个旋转自由度球面坐标系1个平移自由度,2个旋转自由度多关节坐标系3-6个自由度技术指标12345自由度灵活额定负载包括工具工作空间腕部工作精度重复定位精度最大工作速度效率系统组成四肢,执行信息大脑，处理信息交互，接收信息工业机器人系统组成机械臂驱动装置传动装置四个关节、四个部位每个关节一个驱动器谐波减速器RV减速器操作机控制器示教器作业选取一台实验室工业机器人结合本章内容做报告，上传学习平台01项目报告作业完成单元考试302平台作业谢谢聆听！四、操作工业机器人工业机器人应用技术

010203【导言】【认识示教器】【安全规程】4.1手动示教工业机器人04【操作步骤】05【作业】“工匠精神”的理念是：从容独立、踏实务实；摒弃浮躁、宁静致远；精致精细、执着专一。认识示教器DEADMAN开关当TP有效时，只有【DEADMAN】开关被按到适中位置，机器人才能运动，一旦松开或按紧，机器人立即停止运动，并出现报警。认识示教器模式选择开关紧急停止按钮速度选择键坐标选择键复位键安全规程010205040306禁止用力摇晃机械臂及在机械臂上悬挂重物示教时请勿戴手套。穿戴和使用规定的工作服、安全鞋、安全帽、保护用具未经许可不能擅自进入机器人工作区域。调试人员进入机器人工作区域时，需随身携带示教器，以防他人误操作示教前，需仔细确认示教器的安全保护装置是否能够正确工作，如【急停键】、【安全开关】等要预先考虑好避让机器人的运动轨迹，并确认该路径不受干涉在手动操作机器人时要采用较低的倍率速度以增加对机器人的控制机会操作步骤口诀先上电，再急停，模式选择莫忘记选好坐标，选速度，低速运行最安全Deadmanshift要按牢，XYZ随你挑作业选取一台实验室工业机器人结合本章内容做报告，上传学习平台01项目报告作业完成单元考试302平台作业谢谢聆听！步骤发那科埃夫特上电控制柜前面板右上交旋钮顺时针90°到红色位置插排开关，控制柜后面板，开关查急停控制柜急停示教器急停2个控制柜急停示教器急停2个模式选择控制柜，选择T1示教器模式选择开关到ON示教器（示教）坐标选择coorD选择坐标速度选择+%—%《30高速，低速异常RESET清除运行Deadman,示教器背面轻按，shift,+运动轴控制柜前面绿色按钮示教器伺服准备示教器背面黄色轻按运动轴四、操作工业机器人工业机器人应用技术

010203【导言】【运动轴】【坐标系】4.2认识工业机器人坐标系04【归纳总结】05【作业】运动轴01运动轴工装轴基座轴机器人轴机器人本体轴，属于机器人本身机器人整体移动的轴，如行走轴,滑移平台，导轨使工装夹具翻转和回转的轴运动轴轴2轴1轴2轴3轴4轴5轴6坐标系02坐标系工具坐标系用户坐标系机器人坐标系种类关节坐标系直角坐标系问题1.查看各个关节的运动对应哪个轴2.世界坐标系方向3.比较以上两个坐标的运动

拓展;1.shift键组合2.关节坐标系应用坐标系关节坐标系A单轴运行因此运行轨迹为曲线对大范围运动且不要求TCP姿态的特点：坐标系世界坐标系B多轴联动，原点定义基座与腰部交点经常使用特点：坐标系工具坐标系C多轴联动，原点定义在TCP相对于工件不改变工具姿态的平移操作时特点：坐标系用户坐标系D多轴联动，原点由用户自由定义配备多个工作台时特点：归纳总结关节坐标系A世界坐标系B工具坐标系C用户坐标系D单轴运行因此运行轨迹为曲线对大范围运动且不要求TCP姿态的多轴联动，原点定义基座与腰部交点经常使用多轴联动，原点定义在TCP相对于工件不改变工具姿态的平移操作时多轴联动，原点由用户自由定义配备多个工作台时特点：“工匠精神”的理念是：从容独立、踏实务实；摒弃浮躁、宁静致远；精致精细、执着专一。作业按小组任务拍摄坐标系下运行情况，上传学习平台01实操作业作业完成单元测试4.202平台作业谢谢聆听！四、操作工业机器人工业机器人应用技术

010203【导言】【程序结构】【编写程序】4.3基础编程04【作业】实操任务1.完成回原点程序，包括所有对程序的操作，如删除，修改，复制，2.绘制一条直线3.探索圆弧指令的使用4.绘制党徽手机平台任务1.完成所有网络视频学习2.完成平台所有测试及考试；3.书上习题集做完，并背诵拓展任务1.Shift键组合导言“工匠精神”的理念是：从容独立、踏实务实；摒弃浮躁、宁静致远；精致精细、执着专一。程序结构01程序结构08:JP[3]50mm/secFINE行号插补方式点速度定位方式程序结构终点起点终点起点关节插补直线插补圆弧插补特点：

两点路线不确定适用场合：

原点；两点间无障碍的长距离特点：两点路线唯一适用场合：

靠近工作台；

工作要求特点：

三点路线唯一适用场合：

工作要求02编写程序编写程序（1）创建程序

如果想要新创建一个程序，按示教器上的F2【创建】，出现如图的画面。移动光标选择程序命名方式，再使用功能键（F1--F5）输入程序名称。程序命名后按【ENTER】键确认。再按F3【编辑】，进入编辑界面。编写程序（2）写入程序1.将TP开关打到ON（开）的状态；2.移动机器人到所需位置；3.按F1【点】键，出现如下图左；4.移动光标选择合适的动作指令格式，按【ENTER】键确认。编写程序（3）修改点位置

1.移动光标到要修正的动作指令行号处；2.示教机器人到需要的位置处；3.按住【SHIFT】键，再按F5【TOUCHUP】（点修正），当该行出现@符号时，表示位置信息已更新。如图。作业

每个人按照工作页要求完成程序的编辑、修改与执行01实操作业作业完成单元测试4.302平台作业谢谢聆听！四、操作工业机器人工业机器人应用技术

020304【复习】【任务分析】【原则总结】4.4如何规划工业机器人轨迹05【作业】01【导言】导言复习08:JP[3]50mm/secFINE行号插补方式点速度定位方式任务分析AB问题1.需要在空间定义几个点？2345原点临近点规避点程序点说明程序点说明1原点2临近点3（A）作业开始点4（B）作业结束点5规避点重点任务分析难点34125问题2.各点选用何种插补方式呢？程序点说明程序点说明123451JJLLLJ行业规定，有无障碍物临近工作台工作环境工作要求JP150%FINEJP250%FINELP320%FINELP420%FINESETO106WAITTIME1LP520%FINEJP150%FINE原则总结选择路线控制速度原则离工作台越近速度越低离工作台近，路径要唯一发那科埃夫特新建F11.不能数字开头2.写入F1NEXTPREV1.不注意按钮含义2.点位置不改变3.速度不变改1.坐标“工匠精神”的理念是：从容独立、踏实务实；摒弃浮躁、宁静致远；精致精细、执着专一。作业每个人将程序拍照，同时将机器人运行情况拍摄视频，上传学习平台01实操作业谢谢聆听！四、操作工业机器人工业机器人应用技术

0203【难点突破】【作品赏析】总结04【作业】01【基础知识点】知识点方法指令第四章基础编程坐标系插补方式点数轨迹应用名称特点a.单轴e.保持工具姿态不变的平移d.控制点不变c.多工作台b.多轴2.

1.

离线

2.

在线

关节直线圆弧223曲线直线曲线原点；两点间无障碍物的长距离临近点；规避点；任务要求任务要求1.

2.

世界坐标

3.

4.

1.

关节坐标

3.

工具坐标

4.

用户坐标

难点突破1.为何异常消除不了？解决方法。1.模式选择错误，控制器选择T1，示教器ON2.Demen开关没握或握的过紧难点突破2.哪里有问题？手动示教时，坐标选择错误，操作者选择了关节坐标，应该选择世界坐标等直角坐标，因为可以走直线，保持姿态不变难点突破3.为何会损坏笔头？速度过快，在接近工作台时应该把速度调慢，不然就会出现碰撞作业每个人完善自己作品，上传学习平台01实操作业作业完成单元考试402平台作业“工匠精神”的理念是：从容独立、踏实务实；摒弃浮躁、宁静致远；精致精细、执着专一。谢谢聆听！五、应用工业机器人工业机器人应用技术

010203【案例分析】【搬运机器人分类】【搬运机器人系统组成】5.1搬运工业机器人04【作业】案例分析搬运机器人主要适应对象为大批量、重复性强或是工件重量较大以及工作环境具有高温、粉尘等条件恶劣情况。特点动作稳定和提高搬运准确性提高生产效率，解放繁重体力劳动，实现“无人”或“少人”生产改善工人劳作条件，摆脱有毒、有害环境降低制造成本，提高生产效益定位准确，保证批量一致性柔性高、适应性强，可实现多形状、不规则物料搬运案例分析

山有点高，因此山门不止一个，但只要努力，我们一定能够一个个找到，然后一步步向上攀登。分类搬运机器人分类龙门式搬运机器人摆臂式搬运机器人侧壁式搬运机器人关节式搬运机器人悬臂式搬运机器人系统组成5312641—机器人控制柜；2—示教器；3—气体发生装置；4—真空发生装置；5—操作机；6—端拾器（手爪）系统组成1.机器人本体关节式搬运机器人常见的本体有4-6轴。c)六轴a)四轴b)五轴系统组成2.末端执行器吸附式、夹钳式、仿人式。吸附式夹钳式仿人式系统组成3.TCP点确定末端执行器不同而设置在不同位置，就吸附式而言其TCP一般设在法兰中心线与吸盘平面交点处；夹钳式其TCP一般设在法兰中心线与手爪前端面交点处。作业完成搬运机器人的工作任务，拍摄视频上传平台01实操作业作业完成单元测试5.102平台作业谢谢聆听！五、应用工业机器人工业机器人应用技术

010203【案例分析】【焊接机器人分类】【焊接机器人系统组成】5.2焊接工业机器人04【作业】案例分析降低对工人操作技术的要求0305缩短产品改型换代的准备周期，减少相应的设备投资改善工人劳动条件，可在有害环境下工作0401020607提高劳动生产率，一天可24小时连续生产稳定和提高焊接质量，保证其均匀性；可实现小批量产品的焊接自动化能在空间站建设、核电站维修、深水焊接等极限条件下完成人工难以进行的焊接作业特点案例分析

山有点高，因此山门不止一个，但只要努力，我们一定能够一个个找到，然后一步步向上攀登。分类c)激光焊接机器人a)点焊机器人b)弧焊机器人系统组成1—气瓶；2—焊丝桶；3—送丝机；4—操作机；5—焊枪；