《机器人焊接技能训练》 课件-项目1：机器人基础认知

《机器人焊接技能训练》1.1机器人的基本概念主讲人：XXX

多数人对于机器人的认知是来源于科幻电影中，比如说变形金刚中的擎天柱、终结者以及钢铁侠这类的人型且具有智慧的机器人。

但是，在科学界定义的机器人，却是一个广泛的概念。大多数机器人是不具备基本的人类形态的，也就是说大多数机器人不像人一样具有四肢。

机器人这个术语呢，是来自于捷克剧作家卡雷尔·恰佩克的科幻剧《R.U.R》（罗梭的全能机器人）。

机器人的英文，Robot。原为robo，意为奴隶，即人类的仆人。人类制造机器人呢，是为了让机器人代替人们进行一些有危险、无法胜任或不能长期进行的工作。123第一原则：机器人必须不能伤害人类，也不允许见到人类将要受到伤害而袖手旁观。第二原则：机器人必须完全服从于人类的命令，但不能违反第一原则。第三原则：机器人应保护自身的安全。但不能违反第一和第二原则。机器人三原则机器人的分类

工业机器人是指，在工业生产中所使用的机器人的总称。主要用于工业生产中的某些作业，它的种类也比较多，常见的有：搬运机器人、焊接机器人、喷涂机器人、装配机器人和码垛机器人等。工业机器人1

特种机器人是指除了工业机器人之外的，用于非制造业并服务于人类的各种机器人的总称，它的种类也比较多。比如：农业机器人、医用机器人、家务机器人、娱乐机器人、迎宾机器人、侦察机器人和消防机器人特种机器人2

工业机器人是一种能自动控制、可重复编程、多功能、多自由度的操作机，能够搬运材料、工件或者操持工具来完成各种作业。

自动控制是指机器人的程序设定好之后，他能自主运行，不受人类的干预。

可重复编程是指能够完成不同的作业内容。进行不同的编程。

多功能就是能完成不同的作业，比如说焊接、打磨、装配等。工业机器人的定义工业机器人的四个显著特点1234拟人化拟人化是指在机械结构上类似于人的手臂或者一些其它的组织结构。通用性通用性是指可执行不同的作业任务，动作程序可按需求改变。独立性独立性是指完整的机器人系统在工作中不受人类的干预。智能性智能性是指具有不同程度的智能功能.比如说，感知系统和记忆等，这些功能通常是通过传感器进行实现的。1.2工业机器人发展概述主讲人：XXX1946年第一台数字电子计算机问世以来，计算机取得了惊人的进步，向高速度、大容量、低价格的方向发展。1952年数控机床的诞生。与数控机床相关的控制、机械零件的研究又为机器人的开发奠定了基础自动化的发展计算机的发展技

术

背

景

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。该专利的要点是借助伺服技术控制机器人的关节，利用人手对机器人进行动作示教，机器人能实现动作的记录和再现。这就是所谓的示教再现机器人。现有的机器人差不多都采用这种控制方式。简要发展史196219701973198019651967美国AMF公司推出的“VERSTRAN”和UNIMATION公司推出的“UNIMATE”MIT的Roborts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日本成立了人工手研究会（现改名为仿生机构研究会），同年召开了日本首届机器人学术会美国召开了第一届国际工业机器人学术会议。1970年以后，机器人的研究得到迅速广泛的普及辛辛那提·米拉克隆公司的理查德·豪恩制造了第一台由小型计算机控制的工业机器人，它是液压驱动的，能提升的有效负载达45公斤工业机器人才真正在日本普及，故称该年为“机器人元年”国际知名品牌国内知名品牌1985年，哈工大蔡鹤皋院士主持研制出我国第一台弧焊机器人华宇Ⅰ型同年底，在中科院的支援下，蒋新松任总设计师的中国第1台水下机器人“海人1号”样机首航成功。我国工业机器人的起步未来机器人的发展趋势43215人机协作结构的模块化和可重构化多传感器融合技术的使用化控制技术的开放化伺服驱动技术的数字化1.3工业机器人的分类及应用主讲人：XXX可以分为垂直多关节机器人、直角坐标机器人、水平多关节机器人、并联机器人、协作机器人等。按结构运动方式分类按运动控制方式分类可分为非伺服机器人和伺服控制机器人。按运动控制方式分类按程序输入方式分类，可分为编程输入型机器人和示教输入型机器人。按程序输入方法分类按发展程度分类可分为第一代机器人，第二代机器人和第三代机器人。按发展程度分类机器人的分类本体类型性能特点应用行业及工艺垂直多关节机器人自由度高、载荷灵活、轨迹灵活、功能强大汽车、3C等高附加值行业和工艺。如焊接、精密装配本体类型性能特点应用行业及工艺直角坐标机器人结构简单、精度高、载荷低各制造业、物流设备、搬运码垛、上下料本体类型性能特点应用行业及工艺水平多关节机器人在X、Y方向上具有顺从性，在Z轴方向上具有良好的刚度PCB和电子零部件，及各类装配搬运本体类型性能特点应用行业及工艺并联机器人速度快、重复定位精度高、实时控制性好、载荷低电子、食品等行业中快节奏码垛上下料本体类型性能特点应用行业及工艺协作机器人可人机协作、安全性高，适合非结构化环境同多关节可以分为垂直多关节机器人、直角坐标机器人、水平多关节机器人、并联机器人、协作机器人等。按结构运动方式分类按运动控制方式分类可分为非伺服机器人和伺服控制机器人。按运动控制方式分类按程序输入方式分类，可分为编程输入型机器人和示教输入型机器人。按程序输入方法分类按发展程度分类可分为第一代机器人，第二代机器人和第三代机器人。按发展程度分类机器人的分类第二代机器人是指感知机器人。带有一些可感知环境的装置，如视觉系统等。通过反馈控制，使机器人在一定程度上能适应变换的环境。目前已进入应用阶段;第一代机器人主要指只能以示教在线方式工作的工业机器人，通过按照预先设定的程序，自主完成规定动作或操作，当前在工业中应用最多;第三代机器人是指智能机器人。它具有多种感知功能，可进行复杂的推理判断以及决策，可在作业环境中独立运行，它具有发现问题且能自主的解决问题的能力。尚处于实验研究阶段。按发展程度分类工业机器人的应用

比如说热锻车间机器人。高温热锻工作环境恶劣，温度高，噪声大，用工业机器人操作是最合适的。再比如说压铸车间机器人，压铸车间操作人员在高温、粉尘、重体力环境下生产，条件恶劣，需要工业机器人代替人来完成浇筑，上下料等工作。在恶劣的工作环境下连续工作1

在生产自动化领域中的典型应用如搬运应用等。搬运作业是指一种设备、物质、工件从一个加工位置移动到另一个加工位置。搬运机器人可安装不同的执行器，如机械手爪、真空吸盘等。来完成不同形状和状态的搬运，大大减轻了人类的体力劳动，搬运机器人广泛应用于机床上下料，自动装配流水线，码垛搬运，集装箱等自动搬运。代替人完成单调的重复运动2

我们所要学习的焊接应用，是目前工业应用领域应用最多的，如工程机械，汽车建造，电力建设等。焊接机器人能在恶劣的工作环境下连续工作，并能提高稳定的焊