機器人論文3000字6篇
機器人論文3000字(1)
機器人的發展現狀及其未來趨勢21世紀以來,國內外對機器人技術的發展越來越重視。機器人技術作為20世紀人類最偉大的發明之一,自問世以來,就一直備受矚目。40余年來,有關它的研究取得了長足的進展。各種形態、功能的機器人相繼面世,而未來的機器人將是一種能夠代替人類在非結構化環境下從事危險、復雜勞動的自動化機器,是集機械學、力學、電子學、生物學、控制論、計算機、人工智能和系統工程等多學科知識于一身的高新技術綜合體。機器人技術被認為是對未來新興產業發展具有重要意義的高技術之一。歐盟在第七框架計劃(FP7)中規劃了“認知系統與機器人技術”研究、美國啟動了“美國國家機器人計劃”、日本、韓國在服務型機器人方面也制定了相應的研究計劃,我國在國家高技術研究發展計劃(863計劃)、國家自然科學基金、國家科技重大專項等規劃中對機器人技術研究給予極大的重視.國內外產業界對機器人技術引領未來產業發展也寄予厚望.由此可見,機器人技術是未來高技術、新興產業發展的基礎之一,對于國民經濟和國防建設具有重要意義。
你初印象中的機器人是什么樣子的呢?是不是說一個長的像機器人樣子的玩意就是機器人呢?其實說起機器人,我們頭腦里馬上會聯想到那些會唱歌跳舞干工作而且有頭有手的小東西。其實那只是機器人的狹意理解。人們提出來機器人的定義是能夠感知環境,能夠有學習、情感和對外界一種邏輯判斷思維的這種機器。 人們提出來機器人的定義是能夠感知環境,能夠有學習、情感和對外界一種邏輯判斷思維的這種機器。可以說與人類類比的話,機器人的完整意義應該是一種可以代替人進行某種工作的智能程序化及自動化設備。近些年來,機器人技術研究和應用取得了突出的進展,但仍面臨著巨大挑戰。
作為人類20世紀最偉大的發明之一,機器人在短短的幾十年內發生了日新月異的變化。近幾年機器人已成為高技術領域內具有代表性的戰略目標。機器人技術的出現和發展,不但使傳統的工業生產面貌發生根本性變化,而且將對人類社會產生深遠的影響。隨著社會生產技術的飛速發展,機器人的應用領域不斷擴展。從自動化生產線到海洋資源的探索,乃至太空作業等領域,機器人可謂是無處不在。目前機器已經走進人們的生活與工作,機器人已經在很多的領域代替著人類的勞動,發揮著越來越重要的作用,人們已經越來越離不開機器人幫助。一直以來,機器人就在逐步融入我們的生活中,每一年我們都可以看見新的機器人面世,也可以看到越來越多的機器人應用到各個領域。機器人行業的發展與30年前的電腦行業極為相似。今天在汽車裝配線上忙碌的一線機器人,正是當年大型計算機的翻版。而機器人行業的利基產品也同樣種類繁多,比如協助醫生進行外科手術的機械臂、在伊拉克和阿富汗戰場上負責排除路邊炸彈的偵察機器人、以及負責清掃地板的家用機器人,還有不少參照人、狗、恐龍的樣子制造機器人玩具。
機器人從面世到進入本世紀,發展不可以不謂之快,各國對其的研究與投產從未間斷。據國際機器人聯盟調查,2004年,全球個人機器人約有200萬臺,到2008年,還將有700萬臺機器人投入運行。按照韓國信息通信部的計劃,到2013年,韓國每個家庭都能擁有一臺機器人;而日本機器人協會預測,到2025年,全球機器人產業的“蛋糕”將達到每年500億美元的規模(現在僅有50億美元)。與20世紀70年代PC行業的情況相仿,我們不可能準確預測出究竟哪些用途將推動這個新興行業進入臨界狀態。不過看起來,機器人很可能在護理和陪伴老年人的工作上大展宏圖,或許還可以幫助殘疾人四處走走,并增強士兵、建筑工人和醫護人員的體力與耐力。
目前,我國從事機器人研發和應用工程的單位200多家,擁有量為3500臺左右,其中國產占20%,其余都是從日本、美國、瑞典等40多個國家引進的。2000年已生產各種類型工業機器人和系統300臺套,機器人銷售額6.74億元,機器人產業對國民經濟的年收益額為47億元,我國對工業機器人的需求量和品種將逐年大幅度增加。
在計算機技術、網絡技術、MEMS技術等新技術發展的推動下,機器人技術正從傳統的工業制造領域向醫療服務、教育娛樂、勘探勘測、生物工程、救災救援等領域迅速擴展,適應不同領域需求的機器人系統被深入研究和開發。機器人技術所涉及的應用領域眾多,其中包括工業機器人、移動機器人、醫療與康復機器人和仿生機器人領域等。
工業機器人已廣泛應用于汽車工業的點焊、弧焊、噴漆、熱處理、搬運、裝配、上下料、檢測等作業.在物流、碼垛、食品和藥品等領域,工業機器人正逐步代替人工從事繁重枯燥的包裝、碼垛、搬運作業.工業機器人研究的運動學標定、運動規劃、控制等已有成熟的控制方案.但由于工業機器人是一個非線性、多變量的控制對象,而制造業也對機器人性能提出新需求,機器人的控制方法仍是研究重點,工業機器人技術也朝著智能化、重載、高精度、高速、網絡化等方向發展.結合位置、力矩、力、視覺等信息反饋,柔順控制、力位混合控制、視覺伺服控制等方法得到大量研究,以適應高速、高精度、
移動機器人的應用廣泛,覆蓋了地面、空中和水下,乃至外太空. 機器人利用航跡推算、計算機視覺、路標識別、無線定位、SLAM等技術進行定位;基于地圖完成機器人運動路徑的規劃和運動控制;結合語音識別、圖像識別,實現友好的人機交互,提供引導、解說、物品遞送等服務.為家庭、老人、殘障人服務的,具有單臂或多臂的移動機器人研究得到重視。
機器人技術的研究和應用已從傳統的工業領域快速擴展到其他領域,如醫療康復、家政服務、外星探索、勘測勘探等.而無論是傳統的工業領域還是其他領域,對機器人性能要求的不斷提高,使機器人必須面對更極端的環境、完成更復雜的任務,因而,也為機器人研究提供了新的動力。過去的工業機器人又聾又啞,靈活性差,但是它們精確性好,效率也高。放棄了傳感器,視覺系統等零部件后,可視化機器人正變的越來越普遍,功能也多了起來,這個行業正在經歷急劇性的改變。通過對最近創業公司、機器人新應用以及技術發展的分析,可以發現這些改變在中國的發展趨勢中已初見端倪,他們正不斷的投資以及收購機器人公司。在過去的 50 多年里,制造業的工業機器人輕松地干著又臟又枯燥又危險的活,但是今天的顧客想要更加個性化的產品,想要有更快的機器人,同時成本在下降,公司高管們也希望自動化帶來了更高的效率,在這個條件下,很多新的領域都出現并雇傭了移動和可視化機器人,尤其是中小企業和物流業,政府,農業,調查,建設和醫療也是如此。過去幾年中,工業機器人領域的收入已經占了整個行業的銷售額的 75%(據國際機器人聯合會(IFR)報道)。在未來的幾年里,據包括 IFR 等機構的預測,工業機器人領域將會出現兩位數的年均復合增長率。無論如何,在研究工業機器人的五個最大用戶國的數據中,除了中國外,其他四國的年復合增長率預測將達到 6% 到 9%,而中國則有望超過 25%。在政策刺激和自我驅動下,中國經濟已經持續通過了工業化、城鎮化和消費驅動增長的所有經濟階段。在機器人領域,驅動增長的因素有很多:出口汽車的質量水平要求達到能夠被證明實現機器人自動化;政府 5 年多種激勵計劃培育本土機器人產業;不斷增長的薪資改變了工人與工業機器人雇傭結構;高端工業機器人技術人才的大量需求。
如此看來,中國正在吞并買賣雙方市場。不管怎樣,對中國公司來說,占領國內的機器人市場需要他們支撐起當下缺失的部分,這很難,需要提高整體質量和精確度。如臂端工具,減速器和諧波傳動這類零部件將需要實現本土制造,不再進口。中國風投公司正并購國際公司,同時投資國內致力于嘗試完善零部件的公司和國際公司,并重新定位自己在國內的銷售和制造方向。
工業機器人中在汽車領域應用的最多,多家汽車公司采用與人類和共同協作的機器人替代了舊式工業機器人,獲得所需要的靈活性。這是一個由優傲開啟的充滿活力正在增長的的機器人領域,同時也充滿了來 Kuka,ABB 和其他國際機器人公司的競爭。
這些協作機器人的主要優勢是它們靈活、安全和能快速應用,還有便于訓練。購買協作機器人投入生產可能不利于利潤增長,但確是很好的業務,尤其是對于那些想要使用機器人的企業來說。在最近的針對農業這個對成本非常敏感的產業的調查中,我們發現很多公司都偏向于向農民提供機器人使用服務,而不是向他們售賣機器人。稀釋、播種、灌溉、航空成像和分析就是這些農業機器人服務的典型案例。提供服務而不是銷售產品的觀念一直以來都是向市場推廣未經測試過的產品的一個好方法,而相關創業公司也從中發現了規模經濟的好處。分析利用無人機航拍的數據并規劃出可以付諸實施的計劃,這已經跨越了產業的邊界,不僅僅是大型企業需要這項技術,還有石油和天然氣公司、非政府組織,以及政府也希望利用這項技術來監控人類難以進入的區域。安全公司也將「機器人即服務」這一理念應用在了安保等領域。性能越來越好、價格越來越低的視覺系統,特別是低成本的 3D 視覺系統、導航系統和運動系統讓很多創業公司能夠為工廠、倉庫和分發中心提供高效的物料搬運服務。在金融危機期間,物流行業的資本支出沒有大幅增加,因為已有的系統似乎能夠處理所有的載負。但是我們知道,消費者只想更快地拿到自己的貨物,但物流倉庫不會持續對新技術、新方法投入太多資金。進一步來說,這些新技術需要和物流行業現有的設施和系統兼容;很少有公司會為了新技術而重新建一個倉庫,或者改變自己的方法和系統。中國同時也在刺激著國內的機器人產業增長。但中國在核心技術方面仍處于落后地位,所以需要一些公司成為拓荒者,用創新將產業向前推進。
通過分析已有的機器人技術研究工作,機器人技術的應用和研究顯現出從工業領域快速向其他領域延伸擴展.而傳統工業領域對作業性能提升的需求、其他領域的新需求,極大促進了機器人理論與技術的進一步發展.
在工業領域,工業機器人的應用已不再僅限于簡單的動作重復.對于復雜作業需求,工業機器人的智能化、群體協調作業成為解決問題的關鍵;對于高速度、高精度、重載荷的作業,工業機器人的動力學、運動學標定、力控制還有待深入研究;而機器人和操作員在重疊的工作空間合作作業問題,則對機器人結構設計、感知、控制等研究提出了確保人機協同作業安全的新要求.
在工業領域以外,機器人在醫療服務、野外勘測、深空深海探測、家庭服務和智能交通等領域都有廣泛的應用前景.在這些領域,機器人需要在動態、未知、非結構化的復雜環境完成不同類型的作業任務,這就對機器人的環境適應性、環境感知、自主控制、人機交互提出了更高的要求.
1) 環境適應性.機器人的工作環境可以是室內、室外、火山、深海、太空,乃至地外星球,其復雜的地面或地形、不同的氣壓變化、巨大的溫度變化、不同的輻照、不同的重力條件導致機器人的機構設計和控制方法必須進行針對性、適應性的設計.通過仿生手段研究具有飛行、奔跑、跳躍、爬行、游動等不同運動能力的、適應不同環境條件的機器人機構和控制方法對于提高機器人的環境適應性具有重要的理論價值.
2) 環境感知.面對動態變化、未知、復雜的外部環境,機器人對環境的準確感知是進行決策和控制的基礎.感知信息的融合、環境建模、環境理解、學習機制是環境感知研究的重要內容.
3) 自主控制.面對動態變化的外部環境,機器人必須依據既定作業任務和環境感知結果利用內建算法進行規劃、決策和控制,以達到最終目標.在無人干預或大延時無法人為干預的情況下,自主控制可以確保機器人規避危險、完成既定任務.
4) 人機交互.人機交互對于提升機器人作業能力、滿足復雜的作業任務需求具有重要作用.實時作業環境的三維建模,聲覺、視覺、力覺、觸覺等多種人機互的實現方式、人機交互中的安全控制等都是人機交互中的重要研究內容.
針對上述問題的研究,通過與仿生學、神經科學、腦科學,以及互聯網技術的結合,可能將加速機器人理論、方法和技術研究工作的進展.機器人技術與仿生學的結合,不僅可以促進高適應性的機器人結構設計方法的研究,對于機器人的感知、控制與決策方法的研究也能夠提供有力的支持.機器人學與神經科學、腦科學的結合,將使得人–機器人間的應用接口更加方便,通過神經信號控制智能假肢、外骨骼機器人或遠程遙操控機器人系統,利用生物細胞來提升機器人的智能,為機器人研究提供了新的思路.機器人學與互聯網技術的結合,使機器人可以通過互聯網獲取海量的知識,基于云計算、智能空間等技術輔助機器人的感知和決策,將極大提升機器人的系統性能.
機器人是人類的得力助手,能友好相處的可靠朋友,將來我們會看到人和機器人會存在一個空間里邊,成為一個互相的助手和朋友。隨著社會的發展,機器人將使人們從繁重的體力和危險的環境中解放出來,給人們帶來更好的生活環境,使人們有更好的崗位去工作,去創造更好的精神財富和文化財富。展望21世紀,機器人將會與20世紀計算機的普及一樣,深入地應用到各個領域。所以很多專家預測,在21世紀的前20年是機器人從制造業走向非制造業的發展一個重要時期,也是智能機器人發展的一個關鍵時期。目前國際上很多國家,也對機器人對人類社會的影響的估計提出了新的認識,同時,我們也可以看到機器人技術,涉及到多個學科,機械、電工、自動控制、計算機測量、人工智能、傳感技術等等,它是一個國家高技術實力的一個重要標準。
我們期待機器人在未來能給我們帶來更多的驚喜。
機器人論文3000字(2)
工業機器人論文
論文題目:工業機器人的特征與發展
學生姓名：
2012年 11 月 29 日
摘摘要：機器人一詞的出現和世界上第一臺工業機器人的問世都是近幾十年的事。然而在西周時期，我國的能工巧匠偃師就研制出了能歌善舞的伶人，這是我國最早記載的機器人。進入20世紀后，機器人的研究與開發得到了更多人的關心與支持，一些適用化的機器人相繼問世。1959年第一臺工業機器人在美國誕生，開創了機器人發展的新紀元。工業機器人是集機械、電子、控制、計算機、傳感器、人工智能等多學科先進技術于一體的現代制造業重要的自動化裝備。機器人技術及其產品已成為柔性制造系統( FMS) 、自動化工廠( FA) 、計算機集成制造系統(CIMS)的自動化工具。廣泛采用工業機器人,不僅可提高產品的質量與數量,而且保障人身安全、改善勞動環境、減輕勞動強度、提高勞動生產率、節約材料消耗以及降低生產成本有著十分重要的意義。工業機器人的廣泛應用正在日益改變著人類的生產和生活方式。
關鍵字：組成 控制與編程 發展現狀 國內趨勢
機器人是一個在三維空間，具有角度自由度的并能實現眾擬人動作和功能的機器；工業機器人是能模擬人手臂.手腕和手功能的機電一體化產品，它可以把任意物體或工具按空間位置的識辨要求進行移動可實現工業生產的要求。它們通常配備有機械手、刀具或其他可裝配的加工工具，以及能夠執行搬運操作與加工制造的任務。工業機器人由主體、驅動系統和控制系統三個基本部分組成。主體即機座和執行機構，包括臂部、腕部和手部，有的機器人還有行走機構。驅動系統包括動力裝置和傳動機構，用以使執行機構產生相應的動作；控制系統是按照輸入的程序對驅動系統和執行機構發出指令信號，并進行控制。
機器人控制系統通常包括控制計算機、示教盒、操作面板、存儲器檢測、傳感器輸入輸出接口、通信接口等組成部分。由于機器人的類型較多控制系統的形式也是多種多樣的；（1）按照控制回路的不同可將機器人控制系統分為開環系統和閉環系統。（2）按照控制系統的硬件分有機械控制、液壓控制、順序控制、計算機控制等。（3）按自動化控制程度分為順序控制系統、程序控制系統、自適應控制系統、人工智能系統。（4）按編程方式分為物理設置編程控制系統、示教編程控制系統、離線編程控制系統（5）按機器人末端運動控制軌跡分為有點位控制和連續輪廓控制。
工業機器人按程序輸入方式區分有編程輸入型和示教輸入型兩類。編程輸入型是以穿孔卡、穿孔帶或磁帶等信息載體，輸入已編好的程序。示教輸入型的示教方法有兩種：一種是由操作者用手動控制器(示教操縱盒)，將指令信號傳給驅動系統，使執行機構按要求的動作順序和運動軌跡操演一遍；另一種是由操作者直接領動執行機構，按要求的動作順序和運動軌跡操演一遍。在示教過程的同時，工作程序的信息即自動存入程序存儲器中在機器人自動工作時，控制系統從程序存儲器中檢出相應信息，將指令信號傳給驅動機構，使執行機構再現示教的各種動作。示教輸入程序的工業機器人稱為示教再現型工業機器人。
具有觸覺或簡單的視覺的工業機器人，能在較為復雜的環境下工作；如具有識別功能或更進一步增加自適應、自學習功能，即成為智能型工業機器人。它能按照人給的“宏指令”自選或自編程序去適應環境，并自動完成更為復雜的工作。
20世紀80年代以來，工業機器人技術逐漸成熟，并很快得到推廣，目前已經在工業生產的許多領域得到應用。在工業機器人逐漸得到推廣和普及的過程中，下面三個方面的技術進步起著非常重要的作用。
1. 驅動方式的改變
20世紀70年代后期，日本安川電動機公司研制開發出了第一臺全電動的工業機器人，而此前的工業機器人基本上采用液壓驅動方式。與采用液壓驅動的機器人相比，采用伺服電動機驅動的機器人在響應速度、精度、靈活性等方面都有很大提高，因此，也逐步代替了采用液壓驅動的機器人，成為工業機器人驅動方式的主流。在此過程中，諧波減速器、R V減速器等高性能減速機構的發展也功不可沒。近年來，交流伺服驅動已經逐漸代替傳統的直流伺服驅動方式，直線電動機等新型驅動方式在許多應用領域也有了長足發展。
2. 信息處理速度的提高
機器人的動作通常是通過機器人各個關節的驅動電動機的運動而實現的。為了使機器人完成各種復雜動作，機器人控制器需要進行大量計算，并在此基礎上向機器人的各個關節的驅動電動機發出必要的控制指令。隨著信息技術的不斷發展，CPU的計算能力有了很大提高，機器人控制器的性能也有了很大提高，高性能機器人控制器甚至可以同時控制20多個關節。機器人控制器性能的提高也進一步促進了工業機器人本身性能的提高，并擴大了工業機器人的應用范圍。近年來，隨著信息技術和網絡技術的發展，已經出現了多臺機器人通過網絡共享信息，并在此基礎上進行協調控制的技術趨勢。
3. 傳感器技術的發展
機器人技術發展初期，工業機器人只具備檢測自身位置、角度和速度的內部傳感器。近年來，隨著信息處理技術和傳感器技術的迅速發展，觸覺、力覺、視覺等外部傳感器已經在工業機器人中得到廣泛應用。各種新型傳感器的使用不但提高了工業機器人的智能程度，也進一步拓寬了工業機器人的應用范圍。
工業機器人進入人類歷史舞臺從事生產活動已近半個世紀，經歷了示教再現型機器人、具有感覺功能的第二代機器人和智能型第三代機器人的發展過程，已從機械制造領域擴展到電子 電器、冶金、化工、輕工、建筑、電力、郵電、軍事、海洋、醫療、家庭及服務等行業。
（1）20世紀50年代——萌芽期，1954年美國發表《通用重復性機器人》專利論文，第一次提出“工業機器人”和“示教再現”的概念；1959年推出第一臺工業機器人。
（2）20世紀60年代——黎明期，1962年美國機床鑄造公司生產出圓柱坐標機器人，稍后又有公司推出球坐標結構機器人。1967年日本率先引進 用于制造業。
（3）20世紀70年代——實用化期，到70年代末全世界已擁有萬臺以上機器人，日本已成為擁有機器人最多的國家。
（4）20世紀80年代——普及期，隨著制造業的發展，使工業機器人再發達國家走向普及，并向高速、高精度、輕量化、成套系統化和智能化發展，以滿足多品種少批量的需要。
（5）20世紀90年代——擴展滲透期，隨著計算機技術、智能技術的進步和發展，第二代具有一定感覺功能的機器人已經實用化并開始推廣，具有視覺、觸覺、高靈巧手指、能行走的第三代機器人相繼出現并開始走向應用。工業機器人應用領域從制造業向非制造業發展，其應用地域也從發達國家向發展中國家擴展滲透。
中國工業機器人經過“七五”攻關計劃、“九五”攻關計劃和863計劃的支持已經取得了較大進展,工業機器人市場也已經成熟,應用上已經遍及各行各業,但進口機器人占了絕大多數。我國在某些關鍵技術上有所突破,但還缺乏整體核心技術的突破,具有中國知識產權的工業機器人則很少。目前我國機器人技術相當于國外發達國家20世紀80年代初的水平,特別是在制造工藝與裝備方面,不能生產高精密、高速與高效的關鍵部件。我國目前取得較大進展的機器人技術有:數控機床關鍵技術與裝備、隧道掘進機器人相關技術、工程機械智能化機器人相關技術、裝配自動化機器人相關技術。現已開發出金屬焊接、噴涂、澆鑄裝配、搬運、包裝、激光加工、檢驗、真空、自動導引車等的工業機器人產品,主要應用于汽車、摩托車、工程機械、家電等行業。
我國機器人技術主題發展的戰略目標是:根據2l世紀初我國國民經濟對先進制造及自動化技術的需求,瞄準國際前沿高技術發展方向創新性地研究和開發工業機器人技術領域的基礎技術、產品技術和系統技術。未來工業機器人技術發展的重點有:第一,危險、惡劣環境作業機器人:主要有防暴、高壓帶電清掃、星球檢測、油汽管道等機器人;第二,醫用機器人:主要有腦外科手術輔助機器人,遙控操作輔助正骨等;第三,仿生機器人:主要有移動機器人,網絡遙控操作機器人等。其發展趨勢是智能化、低成本、高可靠性和易于集成。
工業機器人發展長期以來受限于成本較高與國內勞動力價格低廉的狀況,隨著中國經濟持續快速的發展,近幾年的國民生產總值年平均增長率更是保持在9%左右,人民生活水平不斷地提高,勞動力供應格局已經逐步從“買方”市場轉為“賣方”市場、由供遠大于求轉向供求平衡。作為制造業主力的農民工也從早期的僅解決溫飽問題到現在對薪資和工作條件提出了更高的要求。這些情況使得許多勞動密集型企業為了提高勞動生產率所采用的增加工人數量、延長工人勞動時間的方法變得成本高昂,同時也受到法律的限制和政策的阻礙。無論是企業還是社會都認識到必須采取從改善機器設備入手,提高技術和資金的密集度來減少用工量以應對這種改變。總之,勞動力過剩程度降低、單個工人成本上升、對產品質量更高的要求、國家對裝備制造業的重視等變化改善了機器人的使用環境,工業機器人及技術在中國已逐步得到了政府和企業的重視。隨著機器人知識的廣泛普及,人們對于各種機器人的了解與認識逐步深化,利用機器人技術提升我國工業發展水平、從制造業大國向強國轉變,提高人民生活質量成為全社會的共識。
目前，工業機器人有很大一部分應用于制造業的物流搬運中。極大的促進物流自動化，隨著生產的發展，搬運機器人的各方面的性能都得到了很大的改善和提高。氣動機械手大量的應用到物流搬運機器人領域。在手爪的機械結構方面根據所應用場合的不同以及對工件夾持的特殊要求，采取了多種形式的機械結構來完成對工件的夾緊和防止工件脫落的鎖緊措施。在針對同樣的目標任務，采取多種運動方式相結合的方式來達到預定的目的。驅動方面采用了一臺工業機器人多種驅動方式的情況，有液壓驅動，氣壓驅動，步進電機驅動，伺服電機驅動等等。愈來愈多的搬運機器人是采用混合驅動系統的，這樣能夠更好的發揮各驅動方式的優點，避免缺點。并且在它的控制精度方面和搬運效率方面有了很大的提高。在搬運機械手的控制方面，出現了多種控制方式。在物料搬運方面近年來呈現出的趨勢就是系統化。無論是我國還是國外，物料搬運的發展都是由單一設備走向成套設備，由單機走向系統。在制造業方面，隨著現代制造技術的發展，對物料搬運系統也提出了新的要求。其特點是力求減少庫存、壓縮等待和輔助時間，使多品種、少批量的物料準時到達要求的地點。這一趨勢在機械工業方面得到了很大的應用。其中采用了機器人等先進的物料搬運技術，促進了機械工業的技術進步和生產水平提高。
當代工業機器人技術發展一方面表現在工業機器人應用領城的擴大和機器人種類的增多。另一方面表現在機器人機械系統性能的提高和控制系統的智能化。前者是指應用領域的橫向拓寬，后者是在性能及水平上的縱向提高。機器人應用領城的拓寬和性能水平的提高二者相輔相承、相互促進。應用領城的擴大對機器人不斷提出斷的要求，推動機器人技術水平的提高.反過來，機器人性能與智能水平的提高，又使擴大機器人應用領域成為可能。
參考文獻
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機器人論文3000字(3)
SCARA平面關節式裝配機器人設計與簡單編程
姓 名 ：楊群
學 校 : 大連民族學院
學 院 ：機電信息工程學院
專 業 ：機械設計制造及其自動化
學 號 ：2008022226
摘要：機器人應用水平是一個國家工業自動化水平的重要標志。本文所談機器人主要指工業裝配機器人，既具有操作機(機械本體)、控制器、伺服驅動系統和檢測傳感裝置，是一種仿人操作、自動控制、可重復編程、能在三維空間完成各種作業的自動化生產設備。本文重點介紹了SCARA裝配機器人機械本體設計、原理流程圖及簡單的編程。
關鍵詞: 裝配機器人設計；原理流程圖；簡單編程
目錄
第一章 緒論 1
1.1 引言 1
1.2 裝配機器人現狀及發展趨勢 2
1.2.1裝配機器人現狀 2
1.2.2裝配機器人發展趨勢 3
第二章 SCARA裝配機器人機械本體設計 4
2.1裝配機器人系統總體設計 4
2.1.1環保壓縮機生產線裝配機器人功能需求分析 4
2.2 機械結構方案設計 6
2.3 關節一（大臂）機械結構設計 8
2.4 關節二（小臂）機械結構設計 9
2.5 三四關節機械結構設計 10
第三章 原理流程圖 13
3.1 面向機器人裝配設計與規劃的集成框架 13
第四章 簡單編程 16
4.1 常用編程語言 16
4.2 VAL-II語言 16
4.2.1 VAL-II語言介紹 16
4.2.2 VAL-II系統框圖 17
4.2.3 VAL-II系統框圖說明 17
4.3 VAL-II程序舉例 19
第五章 結論與展望 20
5.1全文總結 20
5.2 后期展望 21
第一章 緒論1.1 引言機器人技術是綜合了計算機、控制論、機構學、信息和傳感技術、人工智能、仿生學等多門學科而形成的高新技術，其本質是感知、決策、行動和交互四大技術的綜合，是當代研究十分活躍，應用日益廣泛的領域。機器人應用水平是一個國家工業自動化水平的重要標志。
本文所談機器人主要指工業裝配機器人，既具有操作機(機械本體)、控制器、伺服驅動系統和檢測傳感裝置，是一種仿人操作、自動控制、可重復編程、能在三維空間完成各種作業的自動化生產設備。
目前機器人應用領域主要還是集中在汽車工業，它占現有機器人總數的28.9%。其次是電器制造業，約占16.4%，而化工業則占11.7%。此外，工業機器人在食品、制藥、器械、航空航天及金屬加工等方面也有較多應用。隨著工業機器人的發展，其應用領域開始從制造業擴展到非制造業，同時在原制造業中也在不斷的深入滲透，向大、異、薄、軟、窄、厚等難加工領域深化、擴展。而新開辟的應用領域有木材家具、農林牧漁、建筑、橋梁、醫藥衛生、辦公家用、教育科研及一些極限領域等非制造業。
現在工業機器人種類還是以焊接機器人、搬運機器人、噴漆機器人、涂膠機器人、裝配機器人、切割機器人、檢測機器人、清理機器人為主。
一般來說，機器人系統可按功能分為下面五個部分:
a)機械本體:包括機身、框架、機械連接等內在的支持結構。
b)動力部分:包括電源、電動機等執行元件及其驅動電路。
c)檢測傳感裝置:包括傳感器及其相應的信號檢測電路。
d)控制及信息處理裝置:包括計算機及相應的硬件、軟件構成的控制系統。
e)執行機構:包括機械傳動和操作機構，一般采用機械、電、液等機構。
1.2 裝配機器人現狀及發展趨勢機器人化裝配近年來取得了極大的進展，根據十幾個主要機器人使用國家的統計數據，用于裝配作業的機器人在機器人種類中占34.5%，并且用于裝配的機器人仍然以最快的速度增長。機器人化裝配己廣泛應用于電子業、機械制造業、汽車工業等。
一般而言，通用工業機器人均可用于裝配，但專門設計的裝配機器人通常更具有效率，與通用工業機器人相比，裝配機器人具有速度快、精度高、載荷大、柔順性好、成本低等特點。由于本文主要研究機器人系統精度建模，更側重于模型的通用性，所以文中如無特別說明，所談機器人均指通用機器人。
1.2.1裝配機器人現狀
日本開發的SCARA平面關節式裝配機器人是目前使用最廣泛的裝配機器人，它專門用于垂直安裝作業，如在印刷電路中插元器件機器人，所以有四個關節:三個水平轉動關節一個垂直滑動關節就足夠了。機器人能抓取元部件在水平方向定位，在垂直方向進行插入作業。它的平面轉動關節可以“放松”使插入元件時可以順就孔位置作微小調整，具有柔順性，因而稱為在選擇方向具有柔順性的安裝機器人。但其只能糾正側向誤差，適合于“上下”安裝裝配任務，然而只要產品設計合理，這類任務占已存在的裝配任務的80%。SCARA裝配機器人有較大的工作區域，使進料更容易，而直角坐標機器人則更精確、剛度更大，而且由于相對較小工作區域和行程，速度更快。目前電子工業中有轉向使用直角坐標機器人勢頭。而要在空間任意方向裝配至少需要六個自由度，隨著任務不同，裝配機器人可以有直角坐標，圓柱坐標或關節坐標等形式。
隨著計算機技術、微電子技術、網絡技術等的快速發展，裝配機器人技術也得到飛速發展。目前國際機器人界都在加大科研力度，進行機器人共性技術的研究，并朝著智能化和多樣化方向發展。一些公司通過有限元分析、模態分析及仿真設計等現代設計方法的運用，機器人操作機已實現了優化設計。以德國KUKA公司為代表的機器人公司，已將機器人并聯平行四邊形結構改為開鏈結構，拓展了機器人工作范圍，加之輕質鋁合金材料的應用，大大提高了機器人性能;此外采用先進的RV減速器及交流伺服電機，使機器人操作機幾乎成為免維護系統;同時機械結構向模塊化、可重構化發展，例如關節模塊中伺服電機、減速器、檢測系統三位一體化;由關節模塊、連掃飛模塊用重組方式構造機器人整機，國外己有模塊化裝配機器人產品問市。
隨著控制技術的進步，裝配機器人控制系統向基于PC機的開放型控制器方向發展，便于標準化、網絡化;元器件集成度提高，控制柜日益小巧，且采用模塊化結構，大大提高了系統的可靠性、易操作性和可維修性;控制系統性能進一步提高，并且實現軟件伺服和全數字控制;人機界面更加友好，基于圖形操作的界面也已問世;編程方式仍以示教編程為主，但在某些領域，離線編程己實現實用化。有些裝配機器人應用激光，視覺、力覺等傳感器，實現自動化生產線上物體的自動定位以及精密裝配作業等，提高機器人作業性能和對環境的適應能力。另一方面由于微電子技術的快速發展和大規模集成電路的應用，使機器人系統可靠性有了很大提高。過去機器人系統可靠性MTBF一般為兒干小時，而現在己達到5萬小時，幾乎可以滿足任何場合需求。
目前在裝配機器人研制方面，我國基本掌握了設計制造技術，解決了控制、驅動系統設計和配置、軟件設計和編制等關鍵技術，還掌握了自動化裝配線江作站)及其周邊配套設備的全線自動通信、協調控制技術，在基礎元器件方面，諧波減速器、運動控制器等也有了突破。
上海交通大學研制的“精密一號裝配機器人”，是一臺帶有多傳感器(兩維視覺，六維力覺傳感器)和多任務操作系統、可離線編程的高速、高精度、四軸SCARA平面關節式智能精密裝配機器人。在研制過程中解決了很多項關鍵技術，如六維力傳感器系統、分體式碼盤設計制造、大轉角鋼帶傳動設計與制造等等，達到九十年代國際先進水平。
隨著我國加入WTO，市場競爭的加劇，生產發展迫切需要大量合適的裝配機器人，因此，研究裝配機器人己成為當前工業機器人研究的當務之急。
1.2.2裝配機器人發展趨勢
由于機器人技術發展水平的不平衡性，各個國家對機器人發展趨勢有不同理解。但從技術先進性來看，在這一領域代表國際發展趨勢的裝配機器人研究方向主要有:
直接驅動裝配機器人:傳統機器人都要通過一些減速裝置來達到降速并提高輸出力矩，這些傳動鏈會增加系統功耗、慣量、誤差等，并降低系統可靠性，為了減小關節慣性，實現高速、精密、大負載及高可靠性。一種趨勢是采用高扭矩低速電機直接驅動。
智能裝配機器人:裝配機器人的一個目標是實現工作自主，因此要利用知識規劃，專家系統等人工智能研究領域成果，開發出智能型自主移動裝配機器人，能在各種裝配工作站工作。
并聯機器人:傳統機器人采用連桿和關節串聯結構，而并聯機器人具有非累積定位誤差，執行機構的分布得到改善、結構緊湊、剛性提高、承載能力增加等優點，所以近些年來倍受重視。
協作裝配機器人:隨著裝配機器人應用領域擴大，對裝配機器人也提出一些新要求，如多機器人間、同一機器人雙臂的協作，甚至人與機器人協作，這對于重型或精密裝配任務非常重要。
第二章 SCARA裝配機器人機械本體設計2.1裝配機器人系統總體設計2.1.1環保壓縮機生產線裝配機器人功能需求分析
本項目是為江蘇省連云港市德蘭環保壓縮機有限公司壓縮機生產線研究開發的裝配機器人及其應用系統，主要是為了滿足環保壓縮機生產線中“無接觸生產”工藝要求，從而保證產品質量。根據生產線布局對機器人操作機要求，從運動空間來看，要求能夠完成一個圓盤上八個軸類零件兩工位搬運運動，并在其中一個工位的垂直方向完成一個軸孔裝配作業。
按照該生產線布局，要求裝配機器人完成水平面內搬運運動，這包括X丫平面運動，以及Z向上下運動。為了完成裝配作業，還要求手腕具有一定柔順性。這樣一來如果全部運動都設計成由裝配機器人本體來完成，那么必然增加機器人本體復雜性，并會影響機器人位姿精度。而參閱國內外裝配機器人(本體)，也沒見到有這種類型的平面關節式裝配機器人。另一方面，這種機器人通用性差，成本也高。
鑒于上述原因，同時考慮裝配機器人應具有良好的通用性，以保證這個課題完后，所提供機器人技術，具有較好的產業化、商品化前景。所以，在設計中，我們把裝配機器人設計成5CARA平面關節式裝配機器人，具有四個自由度:兩個完成水平面內回轉運動，一個完成Z軸上下運動，另一個完成繞Z軸旋轉運動。另外再設計幾個與裝配機器人腕部配合使用的柔性手腕，使此裝配機器人即能完成環保壓縮機生產線裝配要求，又具有較好的通用性，良好的性價比。具休設計要求及技術指標如表2.1.1與表2.1.2。
2.1.2 SCARA裝配機器人外形尺寸與工作空間
機器人具體外形尺寸及工作空間見圖2.1.1與圖2.1.2。
2.2 機械結構方案設計機械本體是裝配機器人關鍵部分，要求機械本體能實現高速、高精度運動。為了跟蹤國外發展水平，更好地掌握關鍵技術，在機械本體研制中，參考國內外機器人結構，并根據我國具體技術情況，決定采用如下結構，這對掌握技術，跟蹤國際水平，縮短研制周期而言，具有很多有利之處。
機器人大小臂均要承受軸向壓力及傾倒力矩，所以大臂及小臂均采用BV減速器加推力向，自交叉短圓柱滾子軸承結構。RV減速器是近幾年發展起來了以兩級減速和中心圓盤支撐裝置為主的全封閉式擺線針輪減速器，與其它減速方式相比，RV減速器具有減速比大、同軸線傳動、傳動精度高、剛度大、結構緊湊等優點。適用于重載、高速、高精度場合。而推力向心交叉短圓柱滾子軸承剛度高，能承受軸向壓力與徑向扭矩，與RV減速器配合正符合裝配機器人大小臂剛性高及有傾倒力矩的要求。這樣也有利于縮短傳動鏈，簡化結構設計。
由于主軸(2軸)處于機器人小臂末端，相對線速度大，對重量與慣量特別敏感，所以傳動方式要求同時實現Z軸方向的旋轉運動和上下運動，并要求結構緊湊、重量輕。經過比較，選擇同步齒形帶傳動加滾珠絲杠來實現Z軸上下運動，而用同步齒形帶加帶鍵的滑動軸套來實現Z軸旋轉運動。相關傳動鏈如下:
大臂回轉:電機MI—>RV減速器—>大臂
小臂回轉:電機M2—>RV減速器—>小臂
主軸上下:電機M3—>滾珠絲杠—>滾珠螺母—>主軸(Z軸)
主軸旋轉:電機M4—>同步齒形帶—>花鍵—>主軸(Z軸)
為了進一步減輕運動部件質量與慣量，以利于動力學控制，在材料選用上，大小臂及大部分運動部件都采用輕質高強度鋁合金，并淬火后進行時效及穩定化處理。底座則采用鑄鐵材料，并經充分回火時效處理。在不影響性能情況下，盡量減小運動部件壁厚，把大臂設計成經濟的空心框架結構，以增加剛度和強度，并掏空底部，用薄鋼板加以密封，便于加工。而底座則設計地比較矮，以減小工作過程中共振現象，在具體應用中再根據情況把底座加高固定。SCARA裝配機器人傳動示意圖如圖2.2.1所示。
2.3 關節一（大臂）機械結構設計如圖2.3.1大臂裝配結構圖所示，機器人大臂H的驅動電機10安裝在機器人大臂內部，電機軸插入卿減速器輸入軸孔內，電機殼體固定在連接板7上，由螺栓8將連接板與減速器殼體2和4連成一體，而RV減速器下殼體(即輸出軸)2則通過螺栓16安裝在固定底座1內，減速器輸入齒輪與內齒盤嚙合減速后驅動下殼體旋轉。當電機軸旋轉時，受到固定的減速器下殼體限制轉動不得，這就逼使電機上殼體與減速器上中殼體反向旋轉。同時在底座和轉動大臂之間安裝一個推力向心交叉短圓柱滾子軸承3，軸承內圈與電機連接板7及大臂相連接，外圈則與固定底座1相連接。這樣機器人大臂就可以繞底座中心軸相對固定底座轉動，但轉動方向與電機輸出軸轉向相反。同時在圓周方向，固定底座應該安裝兩個極限行程開關5和兩個限位擋塊，而活動體則要安裝壓板和行程觸發塊14，以限制大臂在土120°范圍內轉動，以免機器人小臂部分在運動空間之外與其它設備或部件碰撞。
2.4 關節二（小臂）機械結構設計如圖2.4.1小臂裝配結構圖所示，機器人小臂電機也安裝在小臂內部，這樣雖然增加了小臂慣量，但有利于簡化結構設計和零部件制造工藝。與大臂不同之處是采用帶有推力向心交叉短圓柱滾子軸承的RV減速器，以減小小臂徑向尺寸。傳動原理及結構設計與大臂類似。由于三四關節所有導線都要通過關節二外殼罩，所以在小臂與三四關節殼罩之間增加一段導線管用來通三四關節導線。
2.5 三四關節機械結構設計如圖2.5.1三四關節裝配結構圖所示，為了便于加工及保證精度，把安裝滾珠絲杠一端的上端蓋13及支撐上端蓋的主軸及絲杠殼體8設計成分離式結構，依靠主軸及絲杠殼體兩端面與小臂及上端蓋配合面來保證絲杠與主軸平行度。由于同步齒形帶要能調整中心距及帶張緊力，因此電機10先安裝在連接板14上，然后再把連接板與上端蓋固定在一起，上端蓋用來連接電機連接板的四個孔形狀設計成允許螺栓在兩個帶輪中心線方向進行幾毫米移動。這樣就能根據情況對兩帶輪中心距及帶張緊力進行調整。對于電機4的連接也采用這種方法，不同之處是在電機6的連接中把連接板的四個螺孔設計成可以允許螺栓進行移動。
由于滾珠絲杠沒有自鎖功能，Z軸方向又是負載作用力主方向，受結構尺寸限制無法在電機10上加抱閘，因此在滾珠絲杠頂端安裝一個制動器來鎖住滾珠絲杠，斷電時自動鎖死，避免滾珠絲杠在斷電時發生滑動。滾珠絲杠兩端都選用向心推力球軸承，此類軸承存在軸向游隙，因此在上端蓋處用預緊螺母18來對絲杠兩端軸承加以預緊消除軸承軸向游隙，防止絲杠軸向跳動，提高主軸精度。
滾珠螺母與滾珠螺母支架相聯接，主軸通過兩個推力球軸承裝在滾珠螺母支架上，主軸頂端用兩個小圓螺母加以鎖緊。
在主軸上開有兩個對稱三角鍵槽，而與主軸相聯的帶輪內則應有鍵來實現主軸旋轉運動，為了簡化制造工藝及保證主軸垂直度，把鍵槽與帶輪分開來設計，帶輪與主軸有一大段配合面相當于一個長套筒，保證主軸垂直度與旋轉精度。而鍵槽則設計成另一段套筒，兩個套筒通過定位銷與螺釘進行連接。
主軸升降必須要有行程開關指示距離以避免碰撞，所以在螺母支架上安裝有一個距離指示螺釘，在上端蓋相應位置安裝有光電行程開關，這樣主軸離端蓋一定距離時就有信號通知運動控制器，限制該方向運動。在滾珠絲杠下端添加一個防撞的橡膠墊圈，避免滾珠螺母與小臂上表面發生碰撞。
第三章 原理流程圖3.1 面向機器人裝配設計與規劃的集成框架機器人作為典型的自動化設備在產品裝配中應用越來越多并作為柔性裝配線的主要組成部分，與以往人工裝配以及剛性自動化裝配（采用專用自動裝配設備）相比具有更大的柔性,也更為復雜,已經成為自動化裝配的發展趨勢.因此本文把面向機器人裝配的設計(RAD)與機器人裝配規劃(RAP)作為研究對象,首先分析產品的實際設計過程和裝配規劃過程,由此設計兩者的集成框架,并給出各個組成模塊的功能及實現.
圖3.1是根據實際的產品設計過程與裝配規劃流程而給出的面向機器人裝配的集成設計與規劃的總流程圖.從圖中可看到不但將產品的設計!裝配規劃考慮在內,而且還對與之相應的機器人裝配系統的布局與設計同時進行,這樣便將在傳統的設計與規劃中相互獨立的單元有機地聯系起來,真正實現了Top-Down設計與交互式設計,在全局范圍內對問題求解,既符合人們的思維與設計習慣,又易得全局最優解.
圖3.1所示的流程,與該流程對應的功能要由各個模塊及其之間的組合來實現,各個模塊及其組合形成面向機器人裝配的設計與規劃集成框架,如圖2所示.整個集成系統由圖形用戶界面、集成開發進程管理系統、數據庫管理系統以及人工智能四大模塊構成。下面對四大模塊的功能內容及實現作簡要敘述。
· 圖形用戶界面 作為用戶與系統的接口，圖形用戶界面提供給用戶一個良好的交互式工作環境，具備直觀性和易操作性。主要有工程管理窗口、主設計窗口!、信息管理窗口及規劃與仿真窗口，用VB6.0實現，充分利用了其強大的界面開發功能。
· 集成開發進程管理系統 是整個集成開發系統的管理!控制與協調的核心。主要任務是根據用戶的選擇或當前工作的需要，選擇相應的任務，負責各模塊之間信息的傳遞與控制，針對不同任務的多模塊自動組織等。其下又由各個任務模塊組成:概念設計模塊、粗略設計模塊、裝配規劃及優化模塊、詳細設計模塊和裝配分析與檢驗模塊。各個任務模塊對應圖1所示的設計與規劃流程的各個階段，能夠按用戶需要或工作流程需求靈活地在各個模塊間跳轉，充分地體現了Top-Down設計與交互并行設計的優點,最終得到全局優化的設計結果.其中概念設計與粗略設計中子裝配體或零件的劃分與定義由Treeview控件采取產品裝配樹或系統設備樹的方式結合與之相關的數據庫如工程數據庫、產品數據庫、裝配系統數據庫完成、細設計模塊要內嵌CAD軟件來完成；規劃及優化，裝配分析與檢驗模塊則由計算功能強大的VC++6.0完成。
· 數據庫管理系統 集成開發進程管理系統的支持系統。它將來自集成開發系統的各類信息存檔以及按集成開發系統的需求指令對信息提取。要管理兩大類數據庫：信息數據庫設計與規劃知識數據庫，整個系統由具備強大數據庫開發功能的VB6.0成。
· 人工智能模塊 與集成開發進程管理系統內各模塊緊密相聯。要功能是對各類相關知識進行歸納、分析與推理，輔助用戶決策以及對設計進行可裝配性評價，提供用戶可參照的優化建議與結果。該模塊的主要組成部分是一個專家系統，由VC++6.0 對CLIPS二次開發，CLIPS是Johnson太空中心NASA所開發的一個功能強大的專家系統工具。
以上對各個模塊分別作了簡要描述，必須指出的是，各個模塊的關系并非獨立的，而是相互關聯，相互融合的，是一個有機的大系統。
圖3.1 面向機器人裝配的集成設計與規劃流程圖
圖3.2 面向機器人裝配的設計與規劃集成框架
第四章 簡單編程4.1 常用編程語言常用機器人編程語言有AL語言、VAL-II語言、AML語言、AUTOPASS語言。本機器人采用VAL-II語言進行編程。
4.2 VAL-II語言4.2.1 VAL-II語言介紹
由1979年美國Unimation公司推出，初期適用于LSI-11/03小型計算機，后來改進為VAL-II,可在LSI-11/23上運行。
VAL語言的主要特征為：
1. 編程方法和全部指令可用于多種計算機控制的機器人；
2. 指令簡明，指令語句由指令字和數據組成，實時和離線編程軍可應用；
3. 指令級功能均可擴展，可用于裝配線及制造過程控制；
4. 可調用子程序組成復雜操作控制；
5. 可連續實時計算，迅速實現復雜運動控制；能連續產生機器人控制指令，同時實現人機交聯；
4.2.2 VAL-II系統框圖
4.2.3 VAL-II系統框圖說明
文本編輯：在文本編輯狀態下，可用終端鍵盤輸入文本程序，也可以通過示教盒按時教方式輸入程序，編輯過程包括對程序文件的生成和修改，編輯好的文件隨即就存儲在內存，也可以用存盤命令（STORE =）存入軟盤，需要時還可在調入（LOAD)；
系統命令：包括位置定義、程序和數據列表、程序和數據存儲、程序控制、系統狀態的設置和控制、系統開關控制、系統診斷和修改等；
編程語言: 語言指令由一條語句組成,在運行命令(EXECUTE）發出后，指令被逐條執行。在執行程序的同時，系統 可進行命令控制。
VAL-II語言的監控指令（6種）
1）定義位置、位姿：
POINT 末端執行器位姿的齊次變換或以關節角表示的精確點位置；
DPOINT取消已經定義的位姿齊次變換,精確點的賦值；
HERE 定義位姿的現值；
WHERE 顯示位姿、關節置和手爪張開量；
BASE 機器人基準坐標系置位；
TOOL 工具終端相對工具支承面的位置位姿賦值。
2）程序編程：
用EDIT指令進入編輯狀態后，可用C、D、E、I、L、P、R、S、T等編輯指令；
3）列表指令：
DIRECTORY 顯示存儲器中的全部用戶程序名；
LISTL 顯示任意個位置變量值；
LISTP 顯示任意個用戶的全部程序；
4） 存儲指令：
FORMAT 磁盤格式化；
STOREP 在指定磁盤文件中存儲指定程序；
STOREL 存儲用戶程序中注明的全部位置變量名字和值；
LISTF 顯示軟盤中當前輸入的文件目錄：
LOADP 將文件中的程序送入內存；
LOADL 把所有文件中指定的位置變量送入系統內存；
DELETE 撤銷磁盤中指定的文件；
COMPRESS 壓縮磁盤空間；
ERASE 擦儲軟盤內容并初始化；
5）控制程序執行命令：
ABORT 緊急停止命令；
DO 執行單指令；
EXECUTE 按給定次數執行用戶程序；
NEXT 控制程序單步執行；
PROCEED 在某部暫停、緊停或運行錯誤后，下一步起繼續執行程序；
RETRY 在某步出現運行錯誤后，仍自某步重新運行程序；
SPEED 運動速度選擇；
6）系統狀態控制：
CALIB 關節位置傳感器校準；
STATUS 用戶程序狀態顯示；
FREE 顯示當前未使用的存儲容量；
ENABLE 使用開關系統硬件；
ZERO 清楚全部用戶程序和定義的位置、重新初始化；
DONE 停止監控程序，進入硬件調試狀態；
4.3 VAL-II程序舉例該程序的功能是：將物體從位置1（PICK位置）搬運至位值（PLACE位置）
EDIT DEMO /* 啟動編輯狀態，文件名為：DEMO */
PROGRAM DEMO
1. SET PICK=TRANS(-400 , 400 , 250 , -90 , 90 , 0)
2. SET PLACE=TRANS(-50 , 600 , 250 , -90 , 90 , 0)
3. OPEN /* 下一步手張開 */
4.APPRO PICK , 50 /* 運動至距PICK位置50mm處 */
5.SPEED 30 /* 下一步將至30%滿速 */
6.MOVE PICK /* 運動至PICK位置 */
7.CLOSEI /* 閉合手 */
8.DEPAT 70 /* 沿矢量方向后退70cm */
9.APPROS PLACE , 75 /* 沿直線運動至PLACE位置75mm處 */
10.SPEED 20 /* 下一步降至20%滿速 */
12.MOVES PLACE /* 沿直線運動至PLACE位置上 */
13.OPENI /* 在下一步之前手張開 */
14.DEPART 50 /* 自PLACE位置后退50cm */
15. End /* 退出編輯狀態，返回監控狀態 */
第五章 結論與展望5.1全文總結本論文在SCARA裝配機器人研制基礎上，圍繞機器人位姿精度中幾個關鍵問題進行研究，這些問題包括:
1)SCARA平面關節式裝配機器人機械結構設計，要求結構緊湊，重量輕，慣量
小，精度高。
2)面向機器人的裝配設計與規劃的集成框架的研究。
3)機器人的簡單編程。
本論文主要圍繞這三個問題，展開研究。
5.2 后期展望由于實驗條件和時間限制，在論文中還有些不足之處，在以下幾個方面還有待于進一步研究:
1)機械結構設計中，核心部件如電機，減速器等都采用國外產品，增加了裝配
機器人制造成本，應加強基礎部件的研究;
2)由于裝配機器人應用的特殊性，在裝配機器人精度設計中如果結合產品裝配
特征，配合柔性手腕還可適當降低對裝配機器人位姿精度的要求，減小制造
成本，所以應多考慮產品裝配特征;
3)在實際應用中，機器人還必須考慮動態精度，伺服系統精度，控制系統精度
等，需要結合具體硬件設備進行實驗分析。
我將期待和繼續關注著這一領域的發展。
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機器人論文3000字(4)
智能機器人發展歷程 論文
學 號：
姓 名：
專業班級：
指導老師：
時 間： 2013年11月
摘要：
智能機器人有相當發達的“大腦”。在腦中起作用的是跟人有直接聯系的中央計算機，這樣可以進行按目的安排的動作。 智能機器人的應用越來越廣泛，開始從汽車領域轉向電子、機械裝配和非制造領域。智能機器人的研發制造更加智能化，更加全面，為我們的生產生活帶來意想不到的便利。
關鍵詞： 智能機器人 分類 組成 現狀 發展
一、機器人分類
機器人按其智能程度可分為一般機器人和智能機器人。
一般機器人是指不具有智能，只具有一般編程能力和操作功能的機器人。
到目前為止，在世界范圍內還沒有一個統一的智能機器人定義。大多數專家認為智能機器人至少要具備以下三個要素：一是感覺要素，用來認識周圍環境狀態；二是運 動要素，對外界做出反應性動作；三是思考要素，根據感覺要素所得到的信息，思考采用什么樣的動作。感覺要素包括能感知視覺、接近、距離的非接觸型傳感器和 能感知力、壓覺、觸覺的接觸型傳感器。這些要素實質上就相當于人的眼、鼻、耳等五官，它們的功能可以利用諸如攝像機、圖像傳感器、超聲波傳感器、激光器、 導電橡膠、壓電元件、氣動元件、行程開關等機電元器件來實現。對運動要素來說，智能機器人需要有一個無軌道型移動機構，以適應諸如平地、臺階、墻壁、樓 梯、坡道等不同的地理環境。它們的功能可以借助輪子、履帶、支腳、吸盤、氣墊等移動機構來完成。在運動過程中要對移動機構進行實時控制，這種控制不僅要包 括位置控制，而且還要有力度控制、位置與力度混合控制及伸縮率控制等。智能機器人的思考要素是三個要素中的關鍵，也是應賦予機器人的必備要素。思考要素包 括判斷、邏輯分析、理解等方面的智力活動。這些智力活動實質上是一個信息處理過程，而計算機則是完成這個處理過程的主要手段。
智能機器人根據智能程度的不同又可分為三種：
(1) 傳感型機器人——具有利用傳感信息(包括視覺、聽覺、觸覺、接近覺、力覺和紅外、超聲及激光等)進行傳感信息處理及實現控制與操作的能力。
(2) 交互型機器人——機器人通過計算機系統與操作員或程序員進行人-機對話，實現對機器人的控制與操作。
(3) 自主型機器人——在設計制作之后，機器人無需人的干預，能夠在各種環境下自動完成各項擬人任務。智能機器人的研究從20世紀60年代初開始。經過幾十年的發展，目前，基于感覺控制的智能機器人(又稱第二代機器人)已達到實際應用階段；基于知識控制的智能機器人(又稱自主機器人或下一代機器人)也取得較大進展，已研制出多種樣機。
2、智能機器人技術的形成與發展時期
智能機器人是人工智能的綜合成果，它是在擴大計算機的功能和研究人工智能的實驗床的基礎上形成和發展起來的。1958年，美國人工智能學者Shanonn和Minsky為使計算機更有用，提出給計算機裝上手的想法。1961年麻省理工學院(MIT)林肯實驗室的H.A.ERNST把AMF公司處理放射線物質的伺服操作器和MIT的Tx-0計算機連接起來，研制出具有感覺，由計算機控制的MH-1型智能機器人。它憑觸覺判斷積木的形狀，并把散放的積木進行組裝。同時，L.G.Robons開展了給計算機裝上眼的研究，即以電視攝象機作為與計算機的接口，進行物體識別研究。1963年，他又發展了齊次坐標變換法，用于決定機械手的位置和方向，提出機器人位置控制方法。1967年，綜合上述成果出現了裝有電視攝象機，由計算機控制的智能機器人。這種機器人通過電視攝像機確定物體的位置，用齊次坐標變換的數學方法計算出各關節的轉角和手臂的位置。隨后美國斯坦福大學研制出能進行行動規劃的眼-車系統；MIT研制出手-眼系統；英國愛丁堡大學研制出手-眼結合的智能機器人系統；日本研制出能按識別圖形進行積木組裝的機器人和帶視覺反饋的手-眼系統。
人工智能研究者通過智能機器人實驗床把人工智能活現出來，第一次證實了智能機器人可以根據環境和任務目標制定行動規劃和進行操作，尤其是它能使用簡單的工具 去完成某種任務，這項發現具有非常重要的科學價值。由于智能機器人本身難度較大，耗資多，與實際應用較遠，長期以來只有技術驅動，沒有形成產品，發展比較 緩慢。而幾乎與其同期形成和發展的第一代工業機器人卻進展較快。
進入20世紀70年 代之后，研究重點轉向智能機器人的單元技術：如計算機視覺、機器人語言、操作器的高級控制、觸覺等研究課題。智能機器人基礎技術的發展促進了整機性能的提 高，開始了面向自動化的應用研究。智能機器人的主要研制目的是為了解決工業裝配、原子能利用、宇宙和海洋開發等領域的需要。由于研究目的明確，針對性強， 實際需要迫切，研制和使用部門結合，資金、人力集中使用，因此研制出了面向自動化應用的各種機器人。如美國麻省理工學院的電動機機器人裝配系統以及西屋電 氣公司可實現柔性自動裝配的電動機機器人裝配系統，二者均可進行8種小型電動機的裝配；日本研制的各種智能機器人可用于電動機組裝、集成電路壓焊和印刷電路檢查等。另外，特殊條件下工作的特種機器人也已取得實驗成果。
三、智能機器人的實用階段
20世紀80年 代中期以后，第一代工業機器人的市場趨于飽和，工業機器人的應用開始從汽車領域轉向電子、機械裝配和非制造領域。由于一般的工業機器人沒有視覺和觸覺，已 適應不了新用途的需要。只有讓機器人學會感知它們所觸到的部件，其產品的銷路才有保證。智能機器人為人工智能實驗床所使用，促進了計算機視覺、觸覺傳感 器、操作器控制等單元技術的發展，為智能機器人的研制和應用奠定了技術基礎。因此，在工業機器人處于更新換代的轉折關頭，沒有思想準備的許多機器人制造廠 家出現了產品滯銷現象；而善于抓住時機的廠家就發展壯大。如Adept公司能及時抓產品轉向工作，他們的產品目標不是面向汽車工業，而是面向電子工業，重點研究輕型裝配機器人，采用了許多新技術，研制出了高精度、高速度、高柔性、帶視覺的智能機器人。隨后該公司的銷售額迅速增加，1986年為2 500萬美元，1987年達到3 400萬美元。其產品占美國裝配機器人市場的24%，其中30%是電子工業公司的訂貨。銷量的增長極大地促進了智能機器人的發展。
．1 智能機器人的多傳感器系統
機器人智能技術中最為重要的相關領域是機器人的多感覺系統和多傳感信息的集成與融合[1]，統稱為智能系統的硬件和軟件部分。視覺、聽覺、力覺、觸覺等外部傳感器和機器人各關節的內部傳感器信息融合使用，可使機器人完成實時圖像傳輸、語音識別、景物辨別、定位、自動避障、目標物探測等重要功能；給機器人加上相關的醫療模塊(ccd、camera、立體麥克風、圖像采集卡等)和專用醫療傳感器部件，再加上醫療專家系統就可以實現醫療保健和遠程醫療監護功能。智能機器人的多傳感器系統框圖如圖1所示。
2．2 智能機器人控制系統
機器人控制系統包含2部分：一是上位機，一般采用pc，它完成機器人的運動軌跡規劃、傳感器信息融合控制算法、視覺處理、人機接口及遠程處理等任務；二是下位機，一般采用多單片機系統或dsp等作為控制器的核心部件，完成電機伺服控制、反饋處理、圖像處理、語音識別和通信接口等功能。
如果采用多單片機系統作為下位機，每個處理器完成單一任務，通過信息交換和相互協調完成總體系統功能，但其在信號處理能力上明顯有所欠缺。由于dsp擅長對信號的處理，而且對此智能機器人來說經常需要信號處理、圖像處理和語音識別，所以采用dsp作為智能機器人控制系統的控制器[2]。
控制系統以dsp(tms320c54x)為核心部件，由藍牙無線通信、gsm無線通信(支持gprs)、電機驅動、數字羅盤、感覺功能傳感器(視覺和聽覺等)、醫療傳感器和多選一串口通信(rs-232)模塊等組成，控制系統框圖如圖2所示。 (1)系統通過驅動電機和轉向電機控制機器人的運動，轉向電機利用數字羅盤的信息作為反饋量進行pid控制。
(2)采用愛立信(ericsson)公司的rokl01007型電路作為藍牙無線通信模塊，實現智能機器人與上位機pc的通信和與其他基于藍牙模塊的醫療保健儀器的通信。
(3)支持gprs的gsm無線通信模塊支持數據、語音、短信息和傳真服務，采用手機通信方式與遠端醫療監控中心通信。
(4)由于tms320c54x只有1個串行口，而藍牙模塊、gsm無線模塊、數字羅盤和視覺聽覺等感覺功能傳感器模塊都是采用rs一232異步串行通信，所以必須設計1個多選一串口通信模塊進行轉換處理。當tms320c54x需要藍牙無線通信模塊的數據時通過電路選通；當t~ms320c54x需要某個傳感器模塊的數據時，關斷上次無線通信模塊的選通，同時選通該次傳感器模塊。這樣，各個模塊就完成了與1~ms320c54x的串口通信。3 主要醫療保健功能的實現
智能機器人對于數字化家庭的醫療保健可以提供如下的服務：
(1)醫療監護
通過集成有藍牙模塊的醫療傳感器對家庭成員的主要生理參數如心電、血壓、體溫、呼吸和血氧飽和度等進行實時檢測，通過機器人的處理系統提供本地結果。
(2)遠程診斷和會診
通過機器人的視覺和聽覺等感覺功能，將采集的視頻、音頻等數據結合各項生理參數數據傳給遠程醫療中心，由醫療中心的專家進行遠程監控，結合醫療專家系統對家庭成員的健康狀況進行會診，即提供望(視頻)、聞、問(音頻)、切(各項生理參數)的服務[3]。
3．1機器人視覺與視頻信號的傳輸
機器人采集的視頻信號有2種作用：提供機器人視覺；將采集到的家庭成員的靜態圖像和動態畫面傳給遠程醫療中心。
機器人視覺的作用是從3維環境圖像中獲得所需的信息并構造出環境對象的明確而有意義的描述。視覺包括3個過程：
(1)圖像獲取。通過視覺傳感器(立體影像的ccd camera)將3維環境圖像轉換為電信號。
(2)圖像處理。圖像到圖像的變換，如特征提取。
(3)圖像理解。在處理的基礎上給出環境描述。
通過視頻信號的傳輸，遠程醫療中心的醫生可以實時了解家庭成員的身體狀況和精神狀態。智能機器人根據醫生的需要捕捉適合醫療保健和診斷需求的圖像，有選擇地傳輸高分辨率和低分辨率的圖像。在醫療保健的過程中，對于圖像傳送有2種不同條件的需求：
(1)醫生觀察家庭成員的皮膚、嘴唇、舌面、指甲和面部表情的顏色時，需要傳送靜態高清晰度彩色圖像；采用的方法是間隔一段時間(例如5分鐘)傳送1幅高清晰度靜態圖像。
(2)醫生借助動態畫面查看家庭成員的身體移動能力時，可以傳送分辨率較低和尺寸較小的圖像，采用的方法是進行合理的壓縮和恢復以保證實時性。
3．2機器人聽覺與音頻信號的傳輸
機器人采集的音頻信號也有2種作用：一是提供機器人聽覺；二是借助于音頻信號，家庭成員可以和醫生進行溝通，醫生可以了解家庭成員的健康狀況和心態。音頻信號的傳輸為醫生對家庭成員進行醫療保健提供了語言交流的途徑。
機器人聽覺是語音識別技術，醫療保健智能機器人帶有各種聲交互系統，能夠按照家庭成員的命令進行醫療測試和監護，還可以按照家庭成員的命令做家務、控制數字化家電和照看病人等。
聲音的獲取采用多個立體麥克風。由于聲音的頻率范圍大約是300hz一3400hz，過高或過低頻率的聲音在一般情況下是不需要傳輸的，所以只用傳送頻率范圍在1000hz-3000hz的聲音，醫生和家庭成員就可以進行正常的交流，從而可以降低傳輸音頻信號所占用的帶寬，再采用合適的通信音頻壓縮協議即可滿足實時音頻的要求。智能機器人的聽覺系統如圖3所示。3．3各項生理信息的采集與傳輸
傳統檢測設備通過有線方式連到人體上進行生理信息的采集，各種連線容易使病人心情緊張，從而導致檢測到的數據不準確。使用藍牙技術可以很好地解決這個問題，帶有藍牙模塊的醫療微型傳感器安置在家庭成員身上，盡量使其不對人體正常活動產生干擾，再通過藍牙技術將采集的數據傳輸到接收設備并對其進行處理。
在智能機器人上安裝1個帶有藍牙模塊的探測器作為接收設備，各種醫療傳感器將采集到的生理信息數據通過藍牙模塊傳輸到探測器，探測器有2種工作方式：一是將數據交給智能機器人處理，提供本地結果；二是與internet連接(也可以通過gsm無線模塊直接發回)，通過將數據傳輸到遠程醫療中心，達到醫療保健與遠程監護的目的。視頻和音頻數據的傳輸也采用這種方式。智能機器人的數據傳輸系統如圖4所示。
4 藍牙模塊的應用
4．1藍牙技術概況
藍牙技術[4]是用于替代電纜或連線的短距離無線通信技術。它的載波選用全球公用的2．4ghz(實際射頻通道為f=2402 k×1mhz，k=0，1，2，…，78)ism頻帶，并采用跳頻方式來擴展頻帶，跳頻速率為1600跳/s。可得到79個1mhz帶寬的信道。藍牙設備采用gfsk調制技術，通信速率為1mbit/s，實際有效速率最高可達721kbit/s，通信距離為10m，發射功率為1mw；當發射功率為100mw時，通信距離可達100m，可以滿足數字化家庭的需要。
4．2藍牙模塊
rokl01007型藍牙模塊[5]是愛立信公司推出的適合于短距離通信的無線基帶模塊。它的集成度高、功耗小(射頻功率為1mw)，支持所有的藍牙協議，可嵌入任何需要藍牙功能的設備中。該模塊包括基帶控制器、無線收發器、閃存、電源管理模塊和時鐘5個功能模塊，可提供高至hci(主機控制接口)層的功能。單個藍牙模塊的結構如圖5所示。
4．3主，從設備硬件組成
藍牙技術支持點到點ppp(point-t0-point pro-tocol)和點對多點的通信，用無線方式將若干藍牙設備連接成1個微微網[6]。每個微微網由1個主設備(master)和若干個從設備(slave)組成，從設備最多為7臺。主設備負責通信協議的動作，mac地址用3位來表示，即在1個微微網內可尋址8個設備(互聯的設備數量實際是沒有限制的，只不過在同一時刻只能激活8個，其中1個為主，7個為從)。從設備受控于主設備。所有設備單元均采用同一跳頻序列。
將帶有藍牙模塊的微型醫療傳感器作為從設備，將智能機器人上的帶有藍牙模塊的探測器作為主設備。主從設備的硬件主要包括天線單元、功率放大模塊、藍牙模塊、嵌入式微處理器系統、接口電路及一些輔助電路。主設備是整個藍牙的核心部分，要完成各種不同通信協議之間的轉換和信息共享，以及同外部通信之間的數據交換功能，同時還負責對各個從設備的管理和控制。
四、智能機器人的普及應用階段
20世紀90年代，智能機器人將以裝配機器人為先導產品，以電子、電氣及精密機械制造為先導應用產業，慢慢進入普及應用階段。
隨著機器人技術的發展，許多機器人研制和生產廠家正在廣泛采用視覺、力覺和其他傳感技術，以提高機器人的智能水平，從而提高機器人的性能，使精度和重復精度 更高，速度更快，并且降低機器人的成本。這樣就使得采用智能機器人生產的單位產品成本低于用傳統技術及工業機器人生產的單位產品成本，使智能機器人技術的 性價比提高，最終導致企業對機器人的需求量會逐步增加。
與電子計算機的普及是從微機即個人計算機出現以后才廣泛展開一樣，20世紀90年代小型、微型智能機器人也將得到普及應用。目前美國、日本已研制出用于工業、醫療、服務等領域的各種型號微小型機器人。美國近年來在食品行業正在普及服務機器人，日本已研制出家用自動清潔且負責警戒的機器人、醫護機器人及娛樂機器人等。
五、對智能機器人未來發展的展望
相信進入21世紀，更多先進的技術手段將被應用于智能機器人的研發制造中，而更加智能化，更加全面的機器人也會逐漸地進入我們的視野，滲透我們的生活，為我們的生產生活帶來意想不到的便利。我相信，我們的生產生活將會因為他們的加入而變得更加方便快捷，變得更加豐富多彩。
機器人論文3000字(5)
淺談機器人
引言
隨著人類科學技術的不斷發展進步，機器人不再是人類美好的幻想，而是出現在現實世界中，并且越來越受到世界各國的普遍重視。各國對機器人技術的研究與開發應用更是日新月異。科學技術是第一生產力，隨著對機器人不斷深入的研究和創造，不難發現機器人技術的應用給我們人類生活帶來了許多的便利，甚至有著值得未來去探索的價值。然而，機器人的不斷完善和發展在無形中也滋生出其發展所帶來的一系列問題。此文我將圍繞機器人一詞的由來、機器人的定義、機器人的分類及其發展中可能存在的問題等從最淺顯的角度來展開敘述。
1 機器人一詞的由來[1]
機器人技術與系統作為20世紀人類最偉大的發明之一，自20世紀60年代初問世以來，經歷50多年的發展已取得實質性的進步和成果。
機器人的英文名詞為Robot，Robot一詞最早出現在1920年捷克作家卡雷爾·卡佩克所寫的一個劇本中，這個劇本的名字為《Rossum’s Universal Robots》，中文意思是“羅薩姆的萬能機器人”。劇中的人造勞動者取名為Robota，捷克語的意思是“苦力”、“奴隸”。英語的Robot一詞就是由此而來的，以后世界各國都用Robot作為機器人的代名詞。
機器人一詞雖然出現得較晚，然而這一概念在人類的想象中卻早已出現。制造機器人是機器人技術研究者、愛好者的夢想，代表了人類重塑自身、了解自身的一種強烈愿望。
2 機器人的定義
隨著機器人技術的飛速發展和信息時代的到來，機器人所涵蓋的內容越來越豐富，機器人的定義也不斷地充實和創新。主要有以下這些代表性的定義[2]。
（1）國際標準化組織（ISO）的定義。機器人是一種自動的、位置可控的、具有編程能力的多功能機械手，這種機械手具有幾個軸，能夠借助可編程序操作來處理各種材料、零件、工具和專用裝置，以執行種種任務。
（2）美國國家標準局（NBS）的定義。機器人是一種能夠進行編程并在自動控制下執行某些操作和移動作業任務的機械裝置。
（3）美國機器人協會（RIA）的定義。機器人是一種用于移動各類材料、零件、工具或專用的裝置，通過可編程序動作來執行種種任務的、并具有編程能力的多功能機械手。
（4）日本工業機器人協會（JIRA）的定義。工業機器人是一種裝備有記憶裝置和末端執行器的、能夠轉動并通過自動完成各種移動來代替人類勞動的通用機器。
綜上所述，概括各種機器人的性能，可以按以下特征來描述機器人：
1）機器人的動作機構具有類似于人或者其他生物體某些器官（肢體、感官）的功能；
2）機器人具有通用性，工作種類多樣，動作程序靈活易變，是柔性加工主要組成部分；
3）機器人具有不同程度的智能，如記憶、感知、推理、決策、學習等；
4）機器人具有獨立性，完整的機器人系統，在工作中可以不依賴于人的干預
3 機器人的分類
機器人的分類方法很多，也相當復雜，幾乎沒有一種分類可以完全將其包括在內，目前多數的機器人是按各種特征、性能來進行分類的[3]。
3.1 按照發展程度分類
按照從低級到高級的發展程度可分類如下。
①第一代機器人。即可編程、示教再現工業機器人，已進入商品化、實用化。
②第二代機器人。裝備有一定的傳感裝置，能獲取作業環境、操作對象的簡單信息，通過計算機處理、分析，能做出簡單的推理，對動作進行反饋的機器人，通常稱為低級智能機器人。
③第三代機器人。具有高度適應性的自治機器人。它具有多種感知功能，可進行復雜的邏輯思維、判斷決策，在作業環境中獨立行動。第三代機器人又稱作高級智能機器人。
3.2 按照結構形態，負載能力和動作空間分類
按照結構形態，負載能力和動作空間可分類如下。
①超大型機器人。負載能力為1000kg以上。
②大型機器人。負載能力為100～1000kg，作業空間為10㎡以上。
③中型機器人。負載能力為10～100kg，作業空間為1～10㎡。
④小型機器人。負載能力為0.1～10kg，作業空間為0.1～1㎡。
⑤超小型機器人。負載能力為0.1kg以下，作業空間為0.1㎡以下。
3.3 按照開發內容和目的分類
按照開發內容和目的可分為以下三類機器人。
①工業機器人也是一類機器人的總稱。到目前為止應用最多的是焊接機器人(如圖1)，包括電焊和電弧焊機器人，用途是實現自動的焊接作業；裝配機器人；噴漆機器人；搬運、上下料、碼垛機器人。
圖1 焊接機器人
②操縱機器人主要用于非工業生產的各種作業，又可分為服務機器人與特種作業機器人等。
③智能機器人是具有多種由內、外部傳感器組成的感覺系統，它不僅可以感知內部關節的運行速度、力的大小等參數，還可以通過外部傳感器（如視覺傳感器、觸覺傳感器等），對外部環境信息進行感知、提取、處理并做出適當的決策，在結構或半結構化的環境中自主完成某項任務，目前，智能機器人尚處于研究和發展階段。
3.4 按機器人的結構形式和運動形態分類
通常機器人依據坐標形式和運動形態的不同可分為直角坐標型、圓柱坐標型、球坐標型、SCARA型、關節坐標型、并臉型等。
3.5 按控制方式分類
①點位控制。按點位方式進行控制的機器人，其運動為空間點到點之間的直線運動，在作業過程中只控制幾個特定工作點的位置，不對點與點之間的運動過程進行控制。
②連續軌跡控制。按連續軌跡方式控制的機器人，其運動軌跡可以是空間的任意連續曲線。
3.6 按驅動方式分類
①氣力驅動式。機器人以壓縮空氣來驅動執行機構。
②液力驅動式。相對于氣力驅動來說，液力驅動的機器人具有大得多的抓舉能力，抓舉力可高達100kgf（1kgf=9.80665N）以上。
③電力驅動式。目前越來越多的機器人采用電力驅動式，這不僅是因為電動機品種眾多可供選擇，更因為可以運用多種靈活的控制方法。
④新型驅動方式。伴隨著機器人技術的發展，出現了利用新的工作原理制造的新型驅動器，如靜電驅動器、壓電驅動器、形狀記憶合金驅動器、人工肌肉及光驅動器等。
3 機器人發展存在的問題
目前機器人已經廣泛地應用于汽車、機械加工、電子及塑料制品等工業領域中。但是機器人技術的廣泛應用只是存在于人類社會生產、生活的某些領域，并未涵蓋所有的方面，這是將來需要人類不斷探索和發展的。雖然機器人技術的發展還未達到盡如人意且完善的階段，但總體上機器人技術的應用大大降低了人類社會中的高危險性作業的危險程度，并且給人們的生活帶來了便利。這不能不說是機器人技術應用值得世人驕傲的“功績”。但是，我們也得從長遠的角度去觀察和思考，去發現未來機器人技術的不斷發展和應用是否會發生許多令人類頭疼的問題，例如，人類因為一切過于依賴機器人，而變得懶惰，不再思考和創造，從而導致大腦智力嚴重下降，最終倒退回人類進化初期的智力；是否機器人真會如電影里上演的一樣與人類結婚；機器人是否會成為人類犯罪的另一種“新人類”，屆時法律又該如何去定性和處理這種問題；機器人是否會產生自己的思想，甚至想要取代人類······這些問題是當今從事機器人技術研究的科學家不可忽視的，這都可能將來無法避免的難題，這是值得科學家在發展機器人技術的過程中得不斷去思考和尋找解決途徑的。
結論
隨著科學與技術的發展，機器人的應用領域也隨之不斷擴大。相信在不久的將來，在工業生產中，機器人將成為人類社會生產活動的“主勞力”，而到時人類將從繁重的、重復單調的、有害健康和危險的生產勞動中解放出來。在農業、林業、畜牧業和養殖業等方面機器人能實現從現在的手工、半機械化和機械化作業發展到工業化和自動化生產，從而合理地利用勞動力資源，提高勞動生產率。在人們生活中，機器人可以豐富人們的文化生活，服務家庭······在商業、旅游業和娛樂方面，機器人可以充當導購、導游和表演者的角色，使人類生活更加多姿多彩。在探索與開發宇宙、海洋、地下未知世界方面，機器人將成為人類的有力工具。綜上所述，機器人對人類未來的發展有著關鍵的作用，我們隊機器人的研究和探索也不能停下腳步，而要繼往開來地為機器人技術在人類未來的應用等領域繼續前進和創新！
參考文獻
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機器人論文3000字(6)
機器人論文一．引言
機器人學時一門綜合性的新興學科，它涉及機械工程學、電氣工程學、微電子工程學、計算機工程學、控制工程學、信息傳感工程學、聲學工程學、仿生學工程學及人工智能工程學等多門尖端學科。機器人對現在以及未來都有重大作用及意義，是人類文明發展的一個重要標志。
一．機器人的定義
機器人的定義是多種多樣的，其原因是它具有一定的模糊性。其實并不是人們不想給機器人一個完整的定義，自機器人誕生之日起人們就不斷地嘗試著說明到底什么是機器人。但隨著機器人技術的飛速發展和信息時代的到來，機器人所涵蓋的內容越來越豐富，機器人的定義也不斷充實和創新。
1886年法國作家利爾亞當在他的小說《未來夏娃》中將外表像人的機器起名為“安德羅丁”（android），它由4部分組成：
1、生命系統（平衡、步行、發聲、身體擺動、感覺、表情、調節運動等）；
2、造型解質（關節能自由運動的金屬覆蓋體，一種盔甲）；
3、人造肌肉（在上述盔甲上有肉體、靜脈、性別等身體的各種形態）；
4、人造皮膚（含有膚色、機理、輪廓、頭發、視覺、牙齒、手爪等）。
為了防止機器人傷害人類，科幻作家阿西莫夫（Isaac.Asimov）于1940年提出了“機器人三原則”：
1，機器人不應傷害人類；
2，機器人應遵守人類的命令，與第一條違背的命令除外；
3，機器人應能保護自己，與第一條相抵觸者除外。
這是給機器人賦予的倫理性綱領。機器人學術界一直將這三原則作為機器人開發的準則。
在1967年日本召開的第一屆機器人學術會議上，就提出了兩個有代表性的定義。一是森政弘與合田周平提出的：“機器人是一種具有移動性、個體性、智能性、通用性、半機械半人性、自動性、奴隸性等7個特征的柔性機器”。從這一定義出發，森政弘又提出了用自動性、智能性、個體性、半機械半人性、作業性、通用性、信息性、柔性、有限性、移動性等10個特性來表示機器人的形象。另一個是加藤一郎提出的具有如下3個條件的機器稱為機器人：
1，具有腦、手、腳等三要素的個體；
2，具有非接觸傳感器（用眼、耳接受遠方信息）和接觸傳感器；
3，具有平衡覺和固有覺的傳感器。
該定義強調了機器人應當仿人的含義，即它靠手進行作業，靠腳實現移動，由腦來完成統一指揮的作用。非接觸傳感器和接觸傳感器相當于人的五官，使機器人能夠識別外界環境，而平衡覺和固有覺則是機器人感知本身狀態所不可缺少的傳感器。
1988年法國的埃斯皮奧將機器人定義為：“機器人學是指設計能根據傳感器信息實現預先規劃好的作業系統，并以此系統的使用方法作為研究對象”。
1987年國際標準化組織對工業機器人進行了定義：“工業機器人是一種具有自動控制的操作和移動功能，能完成各種作業的可編程操作機。”
我國科學家對機器人的定義是：“機器人是一種自動化的機器，所不同的是這種機器具備一些與人或生物相似的智能能力，如感知能力、規劃能力、動作能力和協同能力，是一種具有高度靈活性的自動化機器”。在研究和開發未知及不確定環境下作業的機器人的過程中，人們逐步認識到機器人技術的本質是感知、決策、行動和交互技術的結合。隨著人們對機器人技術智能化本質認識的加深，機器人技術開始源源不斷地向人類活動的各個領域滲透。結合這些領域的應用特點，人們發展了各式各樣的具有感知、決策、行動和交互能力的特種機器人和各種智能機器，如移動機器人、微機器人、水下機器人、醫療機器人、軍用機器人、空中空間機器人、娛樂機器人等。對不同任務和特殊環境的適應性，也是機器人與一般自動化裝備的重要區別。這些機器人從外觀上已遠遠脫離了最初仿人型機器人和工業機器人所具有的形狀，更加符合各種不同應用領域的特殊要求，其功能和智能程度也大大增強，從而為機器人技術開辟出更加廣闊的發展空間。
中國工程院院長宋健指出：“機器人學的進步和應用是20世紀自動控制最有說服力的成就，是當代最高意義上的自動化”。機器人技術綜合了多學科的發展成果，代表了高技術的發展前沿，它在人類生活應用領域的不斷擴大正引起國際上重新認識機器人技術的作用和影響。
我國的機器人專家從應用環境出發，將機器人分為兩大類，即工業機器人和特種機器人。所謂工業機器人就是面向工業領域的多關節機械手或多自由度機器人。而特種機器人則是除工業機器人之外的、用于非制造業并服務于人類的各種先進機器人，包括：服務機器人、水下機器人、娛樂機器人、軍用機器人、農業機器人、機器人化機器等。在特種機器人中，有些分支發展很快，有獨立成體系的趨勢，如服務機器人、水下機器人、軍用機器人、微操作機器人等。目前，國際上的機器人學者，從應用環境出發將機器人也分為兩類：制造環境下的工業機器人和非制造環境下的服務與仿人型機器人，這和我國的分類是一致的。
二．機器人的發展現狀及趨勢
隨著人們對機器的研究，機器人也在進步，按其發展過程機器人可分為三代：
第一代是示教再現型機器人："尤尼梅特"和"沃爾薩特蘭"這兩種最早的工業機器人是示教再現型機器人的典型代表。它由人操縱機械手做一遍應當完成的動作或通過控制器發出指令讓機械手臂動作，在動作過程中機器人會自動將這一過程存入記憶裝置。當機器人工作時，能再現人教給它的動作，并能自動重復的執行。這類機器人不具有外界信息的反饋能力，很難適應變化的環境。
第二代是有感覺的機器人：它們對外界環境有一定感知能力，并具有聽覺、視覺、觸覺等功能。機器人工作時，根據感覺器官（傳感器）獲得的信息，靈活調整自己的工作狀態，保證在適應環境的情況下完成工作。如：有觸覺的機械手可輕松自如地抓取雞蛋，具有嗅覺的機器人能分辨出不同飲料和酒類。
第三代是具有智能的機器人：智能機器人是靠人工智能技術決策行動的機器人，它們根據感覺到的信息，進行獨立思維、識別、推理，并作出判斷和決策，不用人的參與就可以完成一些復雜的工作。日本研制的能演奏數首曲目?quot;瓦伯特"2號機器人，已達到5歲兒童的智能水平。目前，智能機器人已在許多方面具有人類的特點，隨著機器人技術不斷發展與完善，機器人的智能水平將越來越接近人類。
在普及第一代工業機器人的基礎上，第二代工業機器人已經推廣，成為主流安裝機型，第三代智能機器人已占有一定比重（占日本1998年安裝臺數的10%，銷售額的36%）
（1）機械結構
1、已關節型為主流，80年代發明的使用于裝配作業的平面關節機器人約占總量的1/3。90年代初開發的適應于窄小空間、快節奏、360度全工作空間范圍的垂直關節機器人大量用于焊接和上、下料。
2、應3K和汽車、建筑、橋梁等行業需求，超大型機器人應運而生。如焊接樹10米長、10噸以上大構件的弧焊機器人群，采取螞蟻啃骨頭的協作機構。
3、CAD、CAE等技術已普遍用于設計，仿真和制造中。
（2）控制技術
1、大多數采用32位CPU，控制軸數多達27軸，NC技術、離線編程技術大量采用。
2、協調控制技術日趨成熟，實現了多手與變位機、多機器人的協調控制，正逐步實現多智能體的協調控制。
3、采用基于PC的開放結構的控制系統已成為一股潮流，其成本低、具有標準現場網絡功能。
（3）驅動技術
1、80年代發展起來的AC侍服驅動已成為主流驅動技術用于工業機器人中。DD驅動技術則廣泛地用于裝配機器人中。
2、新一代的侍服電機與基于微處理器的智能侍服控制器相結合已由FANUC等公司開發并用于工業機器人中，在遠程控制中已采用了分布式智能驅動新技術。
（4）應用智能化的傳感器
裝有視覺傳感器的機器人數量呈上升趨勢，不少機器人裝有兩種傳感器，有些機器人留了多種傳感器接口。
（5）通用機器人編程語言
在ABB公司的20多個小型號產品中，采用了通用模化塊語言RAPID。最近美國“機器人工作空間技術公司”開發了Robot Script
V.10通用語言，運行于該公司的通用機器人控制器URC的Win
NT/95環境。該語言易學醫用，可用于各種開發環境，與大多數WINDOWS軟件產品兼容。
（6）網絡通用方式
大部分機器人采用了Ether網絡通訊方式，占總量的41.3，其它采用RS-232、RA-422、RS-485等通訊接口。
（7）高速、高精度、多功能化
目前，最快的裝配機器人最大合成速度為16.5m/s。位置重復精度為正負0.01mm。但有一種速度競達到80m/s；而另一種并連機構的NC機器人，其位置重復精度大1微秒。
（8）集成化與系統化
當今工業機器人技術的另一特點是應用從單機、單元向系統發展。百臺以上的機器人群與微機及周邊智能設備和操作人員形成一個大群體（多智能體）。跨國大集團的壟斷和全球化的生產將世界眾多廠家的產品連接在一起，實現了標準化、開放化、網絡化的“虛擬制造”，為工業機器人系統化的發展推波助瀾。
1.4技術發展趨勢
隨著計算機技術的不斷向智能化方向發展，機器人應用領域的不斷擴展和深化以及在系統（FMS、CIMS）中的群體應用，工業機器人也在不斷向智能化方向發展，以適應“敏捷制造”（Agile
Manufacturing），滿足多樣化、個性化的需要，并適應多變的非結構環境作業，向非制造領域進軍。
（1）感覺功能
感覺功能方面將實現多傳感器信息的融合，以檢測多變的外部環境，做出判斷和決策，其實質類似于人的五官和身體的綜合感覺功能，包括視覺、觸覺、力覺、滑覺、接近覺、壓覺、聽覺、味覺、臭覺、溫覺等。研究包括各類傳感信息的采集及融合處理、傳感器與驅動器一體化技術、感覺功能繼承模塊等。
（2）控制智能化
由引導教向NC，離線編程發展，進而發展到進一步應用。隨著系統化、集成化生產的發展，基于PC的開放式控制系統將機器人控制和車間一級控制的發展方向，國外專家預測，2007年它將占30％。
（3）移動功能的智能化
為解決長距離搬運作業、大作業對象、多作業對象及極限作業等問題，需開發自主移動系統（包括滑動、滾動、行走、爬行、跳躍、飛行等）。
（4）系統應用與集成化
支持以人為核心的生產系統，實現生產系統中機器人群體協調功能、群智能和多機通訊協議，開發能理解人的意志的“同事機器人”。國外專家預測，2000你后有可能IMS要走向MA(R)S（多智能體系統），而該系統中的“同事機器人”（Cobot）將成為操作人員不可或缺的伙伴。圍繞著各種機器人與人共存的諸多課題，正在興起一門新學科“軟機器人學”。
（5）安全可靠性
由于大量不確定因素的存在，要實現智能化的安全可靠性，機器人必須具有對各種意外情況的應變能力，及時采取預防措施和安全對策，包括硬件級、軟件級、應用級和人機系統級的自診斷和自修復故障。
（6）微型化
向微型化發展，開發毫米級機器人，用于微加工、醫學、宇宙和海洋開發等領域。就使用性和成本來看，毫米級最可行。
（7）多傳感器信息融合與配置技術
①機器人的傳感器配置和融合技術在水泥生產過程控制和污水處理自動控制系統中的應用
包括面向工藝過程的多傳感器融合和配置技術；采用智能傳感器的現場總線技術；面向工藝要求的新型傳感器研制。
②機電一體化智能傳感器
包括具有感知、自主運動、自清污（自調整、自適應）的機電一體化傳感器研究；面向工藝要求的運動機構設計、實現檢測和清污的自主運動；調節控制系統；機器人機構和控制技術在傳感器設計中的應用。
**我國工業機器人的發展現狀及趨勢 **
中國作為亞洲第三大的工業機器人需求國，市場發展穩定，汽車及其零部件制造仍然是工業機器人的主要應用領域，隨著我國產業結構調整升級不斷深入和國際制造業中心向中國的轉移，我國的機器人市場會進一步加大，市場擴展的速度也會進一步提高。
現狀
我國從上世紀80年代開始在高校和科研單位全面開展工業機器人的研究，近20年來取得不少的科研成果。但是由于沒有和企業有機地進行聯合，至今仍未形成具有影響力的產品和有規模的產業。目前國內除了一家以組裝為主的中日合資的機器人公司外，具有自主知識產權的工業機器人尚停留在高校或科研單位組織的零星生產，未能形成氣候。近10年來，進口機器人的價格大幅度降低，對我國工業機器人的發展造成了一定的影響，特別是我國自行制造的普通工業機器人在價格上根本無法與之競爭。特別是我國在研制機器人的初期，沒有同步發展相應的零部件產業，使得國內企業在生產的機器人過程中，只能依賴配套進口的零部件，更削弱了我國企業的價格競爭力。
市場特征
1.以汽車制造業為主的制造業發展促進了工業機器人的發展。汽車制造業屬于技術、資金密集型產業,也是工業機器人應用最廣泛的行業。在我國,工業機器人的最初應用是在汽車和工程機械行業,主要用于汽車及工程機械的噴涂及焊接。2000年開始,受國家宏觀政策調控及居民消費水平提高的影響,我國汽車工業進入了一個高速增長期。面對這種局面,國際汽車巨頭紛紛進入中國市場并與我國企業合資設廠或擴大原有生產規模,國內企業也紛紛轉型或加大對汽車行業的投資,整個行業增產擴能增加了對工業機器人需求。據不完全統計,最近幾年國內廠家所生產的工業機器人有超過一半是提供給汽車行業的,海關進出口增長數據與汽車行業增長數據具有較高的相關度。可知,汽車工業的發展是近幾年我國工業機器人增長的原動力之一。
目前，國際制造業中心正向中國轉移，用信息化帶動工業化、用高新技術改造傳統產業已成為我國工業發展的必由之路。作為先進制造裝備之典型代表的工業機器人必將有一個大的產業發展空間，市場前景廣闊；但我們也應注意到國外機器人巨頭已經全部涌入中國，市場競爭日益加劇，所以中國未來機器人產業的發展不會一帆風順。國家應借鑒日本機器人產業發展的成功做法，制定機器人產業發展戰略和相關政策，這是我國機器人產業發展成敗之關鍵。
趨勢
從近幾年世界機器人推出的產品來看，工業機器人技術正在向智能化、模塊化和系統化的方向發展，其發展趨勢主要為：結構的模塊化和可重構化；控制技術的開放化、pc化和網絡化；伺服驅動技術的數字化和分散化；多傳感器融合技術的實用化；工作環境設計的優化和作業的柔性化以及系統的網絡化和智能化等方面。
機器人是先進制造技術和自動化裝備的典型代表，是人造機器的“終極”形式。它涉及到機械、電子、自動控制、計算機、人工智能、傳感器、通訊與網絡等多個學科和領域，是多種高新技術發展成果的綜合集成，因此它的發展與眾多學科發展密切相關。當今工業機器人的發展趨勢主要有：
1工業機器人性能不斷提高（高速度、高精度、高可靠性、便于操作和維修），而單機價格不斷下降。
2機械結構向模塊化可重構化發展。例如關節模塊中的伺服電機、減速機、檢測系統三位一體化；有關節模塊、連桿模塊用重組方式構造機器人。
3工業機器人控制系統向基于pc機的開放型控制器方向發展，便于標準化，網絡化；器件集成度提高，控制柜日漸小巧，采用模塊化結構，大大提高了系統的可靠性、易操作性和可維修性。
4機器人中的傳感器作用日益重要，除采用傳統的位置、速度、加速度等傳感器外，視覺、力覺、聲覺、觸覺等多傳感器的融合技術在產品化系統中已有成熟應用。
5機器人化機械開始興起。從94年美國開發出“虛擬軸機床”以來這種新型裝置已成為國際研究的熱點之一，紛紛探索開拓其實際應用的領域。
總體趨勢是，從狹義的機器人概念向廣義的機器人技術概念轉移，從工業機器人產業向解決方案業務的機器人技術產業發展。機器人技術的內涵已變為靈活應用機器人技術的、具有實際動作功能的智能化系統。機器人結構越來越靈巧，控制系統愈來愈小，其智能也越來越高，并正朝著一體化方向發展。
三．機器人的應用
自從20世紀60年代初人類創造了第一臺工業機器人以后，機器人就顯示出它極大的生命力，在短短40多年的時間中，機器人技術得到了迅速的發展，工業機器人已在工業發達國家的生產中得到了廣泛的應用。目前，工業機器人已廣泛應用于汽車及汽車零部件制造業、機械加工行業、電子電氣行業、橡膠及塑料工業、食品工業、木材與家具制造業等領域中。在工業生產中，弧焊機器人、點焊機器人、分配機器人、裝配機器人、噴漆機器人及搬運機器人等工業機器人都已被大量采用。
在眾多制造業領域中，應用工業機器人最廣泛的領域是汽車及汽車零部件制造業。2005年美洲地區汽車及汽車零部件制造業對工業機器人的需求占該地區所有行業對工業機器人需求的比例高達61%(見圖1)；同樣，亞洲地區的該比例也達到33%，位于各行業之首(見圖2)；雖然2005年由于德國、意大利和西班牙三國對汽車工業投資的趨緩直接導致歐洲地區汽車工業對工業機器人需求占所有行業對工業機器人需求的比例下降到了46%，但汽車工業仍然是歐洲地區使用工業機器人最普及的行業(見圖3和圖4)。目前，汽車制造業是制造業所有行業中人均擁有工業機器人密度最高的行業，如，2004年德國制造業中每1萬名工人中擁有工業機器人的數量為162臺，而在汽車制造業中每1萬名工人中擁有工業機器人的數量則為1140臺；意大利的這一數值更能說明問題，2004年意大利制造業中每1萬名工人中擁有工業機器人的數量為123臺，而在汽車制造業中每1萬名工人中擁有工業機器人的數量則高達1600臺。
圖1： 2005年美洲地區各主要行業對工業機器人需求比例分布圖
圖2： 2005年亞洲地區各主要行業對工業機器人需求比例分布圖
圖3： 2001-2005年歐洲地區汽車工業對工業機器人需求占所有工業對工業機器人需求比例變化圖
圖4： 2004-2005年歐洲地區各主要行業對工業機器人需求情況變化圖
圖5： 2004-2005年美洲地區各主要行業對工業機器人需求情況變化圖
工業機器人還廣泛應用于電子電氣行業、金屬制品業(包括機械)、橡膠及塑料工業和食品工業等領域。2005年，亞洲地區電子電氣行業對工業機器人的需求僅次于汽車及汽車零部件制造業，其占所有行業總需求的比例為31%(見圖2)；而在歐洲地區橡膠及塑料工業對工業機器人的需求則遠遠超過電子電氣行業而排名第二位(見圖4)；美洲地區由于汽車及汽車零部件制造業對工業機器人的需求遙遙領先，所以金屬制品業(包括機械)、橡膠及塑料工業以及電子電氣行業對工業機器人的需求比例相當，均在7%左右(見圖1和圖5)。
隨著科學與技術的發展，工業機器人的應用領域也不斷擴大。目前，工業機器人不僅應用于傳統制造業如采礦、冶金、石油、化學、船舶等領域，同時也已開始擴大到核能、航空、航天、醫藥、生化等高科技領域以及家庭清潔、醫療康復等服務業領域中。如，水下機器人、拋光機器人、打毛刺機器人、擦玻璃機器人、高壓線作業機器人、服裝裁剪機器人、制衣機器人、管道機器人等特種機器人以及掃雷機器人、作戰機器人、偵察機器人、哨兵機器人、排雷機器人、布雷機器人等軍用機器人都廣泛應用于各行各業。而且，隨著人類生活水平的提高及文化生活的日益豐富多彩，未來各種專業服務機器人和家庭用消費機器人將不斷貼近人類生活，其市場將繁榮興旺。
**國外機器人研究的主要企業**
國際上的工業機器人公司主要分為日系和歐系。日系中主要有安川、oTC、松下、FANLUC、不二越、川崎等公司的產品;歐系中主要有德國的KUKA、CLOOS、瑞典的ABB、意大利的CO毗U及奧地利的工GM公司;美國的Consolided Control Corp和AMF公司。
**我國機器人的應用**
由中科院沈陽自動化所有關專家組成的課題組研究表明，隨著中國機器人自動化技術的不斷發展，中國機器人自動化技術裝備的應用領域已經非常廣泛，市場潛力巨大。
據新華社報道，中國的工業機器人從20世紀80年代“七五”科技攻關開始起步，通過“七五”、“八五”科技攻關，已基本掌握機器人的設計制造技術、控制系統硬件和軟件設計技術、運動學和軌跡規劃技術，生產了部分機器人關鍵元器件，開發出噴漆、弧焊、點焊、裝配、搬運等機器人。其中有130多臺套噴漆機器人在20多家企業的近30條自動噴漆生產線（站）上獲得規模應用，弧焊機器人已應用在汽車制造廠的焊接線上。
目前，中國從事機器人研發和應用工程的單位200多家，擁有量為3500臺左右，其中國產占20%，其余都是從日本、美國、瑞典等40多個國家引進的。2000年已生產各種類型工業機器人和系統300臺套，機器人銷售額6.74億元，機器人產業對國民經濟的年收益額為47億元。
據專家對國內542家用戶以及汽車、電子電器、工程機械3個行業的部分用戶進行統計分析，就全國而言，弧焊、點焊、裝配、噴涂機器人應用的最多；其次是搬運、上下料（沖壓、壓鑄、鑄鍛、注塑等用的大多是上下料機器人）；再次是包裝、碼垛、拆垛機器人和密封涂膠機器人，其他機器人用量很少。就行業而言，汽車行業以焊接、噴涂、涂膠作業較多，沖壓、搬運、裝配次之；電子電器行業集中在裝配，如大連華錄一家就用了近300臺，其次是搬運和噴涂；工程機械行業集中用于弧焊，噴涂其次。此外包裝、碼垛、拆垛機器人目前主要用于石化、輕紡和煙草行業。
據對中國724家用戶行業統計分析，大機械行業（機械制造和汽車工業）共467家，占用戶的65%，電子電器和郵電通訊92家，占用戶的13%。可見目前中國工業機器人主要應用在汽車、機械制造等行業。
專家研究認為，中國工業機器人的市場主要在汽車、摩托車、電器、工程機械、石油化工等行業，企業對技術進步的需求更加強烈，其中主要的機器人用戶仍在汽車制造行業、工程機械行業及電機、電子行業。
據預測，目前中國僅汽車行業、電子和家電行業、煙草行業、新能源電池行業等，年需求機器人自動化生產線裝備線就達300多條，產值約為60多億元。預計在2005年左右中國需求此類自動化生產線將達到600條，市場容量達到120多億元。
“十五”期間中國工業機器人的總需求量約為3000臺套，其中以點焊、弧焊、噴漆、裝配、搬運、沖壓等各類機器人自動化成套裝備系統為主。根據發達國家產業發展與升級的歷程和工業機器人產業化發展趨勢，到2015年中國機器人市場的容量約達十幾萬臺套。
據悉，在工業機器人的需求上，中國也將同國際接軌，以機器人化的生產系統取代單臺機器人。
**我國機器人研究的主要科研院所和企業**
北京機械工業自動化研究所：PJ系列噴涂機器人 北京機床研究所：GJR-G1、G2焊接及搬運機器人 廣州機床研究所：JRS-80點焊機器人 大連組合機床研究所：ZHS-R005弧焊機器人 中國科學院沈陽自動化研究所：中型水下機器人及機器人控制系統 航天工業總公司303所：YZJJR30搬運機器人 沈陽工業大學：CR80-1沖壓機器人 此外，還有冶金部自動化研究院、西安微電機研究所、北京諧波傳動技術研究所、洛陽軸承研究所、航天工業總公司609所、林泉電機廠、北京科技大學、清華大學、北京航空航天大學、北京理工大學、華南理工大學、哈爾濱工業大學等在機器人控制裝置、基礎元器件和基礎研究等方面做了大量工作。......
[參考文獻]
[1]馬香峰，等．工業機器人的操作機設計[M]．北京：冶金工
業出版社，1996．
[2]吳振彪．工業機器人[M]．武漢：華中理工大學出版社，
2006．
[4]網絡資源 [5]新華社報道
