模块一认识工业机器人.pptx
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1、上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片 下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片第四周模块一模块一 认识工业机器人认识工业机器人项目项目1 工业机器人的基础认知工业机器人的基础认知 上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片 下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片知识点与技能点知识点与技能点知识点知识点了解工业机器人发展历程和发展趋势;了解工业机器人发展历程和发展趋势;了解工业机器人主要品牌和行业应用;了解工业机器人主要品牌和行业应用;掌握工业机器人的组成和技术参数以及主要分类掌握工业机器人的组成和技术参数以及主要分类技能点技能点认识工业机器人认识工业机器人项
2、目项目项目项目1 1 工业机器人的基础认知工业机器人的基础认知工业机器人的基础认知工业机器人的基础认知上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片 下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片任务任务1.1 工业机器人的发展历程认知工业机器人的发展历程认知学习任务描述学习任务描述在简单了解世界各地对机器人的定义的基础上,能够了解工业机器在简单了解世界各地对机器人的定义的基础上,能够了解工业机器人的发展历史和发展趋势。人的发展历史和发展趋势。上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片 下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片学习任务实施学习任务实施1.1.1 工业机器人的定
3、义工业机器人的定义美国机器人协会奖工业机器人定义为:一种用于移动各种材料、零件、工具或专用装置的,通过程序动作来执行各种任务,并具有编程能力的多功能操作机。日本工业机器人协会指出:工业机器人是一种带有存储器件和末端操作器的通用机械,它能够通过自动化的动作代替人类劳动。我国科学家对工业机器人的定义是:机器人是一种自动化的机器,所不同的是这种机器人具备一些与人或生物相似的能力,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。国际标准化组织定义:工业机器人是一种仿生的、具有自动控制能力的、可重复编程的、多功能、多自由度的操作机械。任务任务1.1 工业机器人的发展历程认知工
4、业机器人的发展历程认知上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片 下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片学习任务实施学习任务实施1.1.1 工业机器人的定义工业机器人的定义任务任务1.1 工业机器人的发展历程认知工业机器人的发展历程认知图1-1 ABB双臂机器人YuMi工业机器人是由仿生机械结构、电动机、减速机和控制系统组成的,用于从事工业生产,能够自动执行工作指令的机械装置。它可以接受人类指挥,也可以按照预先编排的程序运行,现在工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则和纲领行动,如图1-1所示。上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片 下一张幻灯片下一张幻灯片下一张
5、幻灯片下一张幻灯片学习任务实施学习任务实施1.1.2 工业机器人的发展历史工业机器人的发展历史1959年,德沃尔与美国发明家约瑟夫英格伯格联手制造出第一台工业机器人Unimate,如图1-2所示,机器人的历史才真正拉开了帷幕。1960年,美国机器和铸造公司AMF生产了柱坐标型Versatran,如图1-3所示。Versatran机器人可进行点位和轨迹控制,是世界上第一台用于工业生产的机器人。任务任务1.1 工业机器人的发展历程认知工业机器人的发展历程认知图1-2 Unimate机器人图1-3 Versatran机器人上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片 下一张幻灯片下一张幻灯片下一
6、张幻灯片下一张幻灯片学习任务实施学习任务实施1.1.3 工业机器人的发展趋势工业机器人的发展趋势1技术发展趋势在技术发展方面,工业机器人正向结构轻量化,智能化,模块化和系统化的方向发展。未来主要的发展趋势如下:1)机器人结构的模块化和可重构化。2)控制技术的高性能化、网络化。3)控制软件架构的开放化、高级语言化。4)伺服驱动技术的高集成度和一体化。5)多传感器融合技术的集成化和智能化。6)人机交互界面的简单化、协同化。任务任务1.1 工业机器人的发展历程认知工业机器人的发展历程认知上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片 下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片学习任务实施学习
7、任务实施1.1.3 工业机器人的发展趋势工业机器人的发展趋势2应用发展趋势自工业机器人诞生以来,汽车行业一直是其应用的主要领域,2014年,北美机器人工业协会在年度报告中指出,截至2013年年底,汽车行业仍然是北美机器人最大的应用市场,但其在电子、电气、金属加工、化工、食品等行业的出货量却增速迅猛。由此可见,未来工业机器人的应用依托汽车行业,并迅速向各行业延伸。对于机器人行业来讲,这是一个非常积极的信号。任务任务1.1 工业机器人的发展历程认知工业机器人的发展历程认知上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片 下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片学习任务实施学习任务实施1.1
8、.3 工业机器人的发展趋势工业机器人的发展趋势3产业发展趋势2014年,中国工业机器人销量为5.7万台,同比增长了55%;2015年,销量达到6.8万台,同比增长19%;2016年,销量达到近9万台;2017年,销量突破10万台。综合以上因素,我们预计,2018年中国工业机器人销量将达到12.7万台,未来五年(2018-2022)年均复合增长率约为23.24%,2022年中国工业机器人销量将达到29.3万台,如图1-4所示。任务任务1.1 工业机器人的发展历程认知工业机器人的发展历程认知上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片 下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片学习任务实
9、施学习任务实施1.1.3 工业机器人的发展趋势工业机器人的发展趋势任务任务1.1 工业机器人的发展历程认知工业机器人的发展历程认知图1-4 2018-2022中国工业机器人销量预测(单位:万台)图1-5 2018-2022中国工业机器人市场规模预测(单位:亿美元)上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片 下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片任务任务1.2 工业机器人的企业认知工业机器人的企业认知学习任务描述学习任务描述了解国内外主要工业机器人的企业和国内外主要品牌工业机器人的了解国内外主要工业机器人的企业和国内外主要品牌工业机器人的性能特点,及在主要的行业应用情况。性能特点
10、,及在主要的行业应用情况。上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片 下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片学习任务实施学习任务实施1.2.1 国内工业机器人主要企业认知国内工业机器人主要企业认知1新松机器人自动化股份有限公司新松公司创立于2000年,隶属于中国科学院,是一家以机器人独有技术为核心,致力于数字化智能高端装备制造的高科技上市企业。公司的机器人产品线涵盖工业机器人、洁净(真空)机器人、移动机器人、特种机器人及智能服务机器人五大系列,如图1-6所示。任务任务1.2 工业机器人的企业认知工业机器人的企业认知图1-6 新松机器人上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻
11、灯片 下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片学习任务实施学习任务实施1.2.1 国内工业机器人主要企业认知国内工业机器人主要企业认知2南京埃斯顿自动化股份有限公司南京埃斯顿自动化股份有限公司成立于1993年,目前已经成为国内高端智能机械装备及其核心控制和功能部件制造业领军企业之一。埃斯顿自动化已经形成包括金属成形机床数控系统、电液伺服系统、交流伺服系统及运动控制系统和工业机器人及成套设备等四大类产品。任务任务1.2 工业机器人的企业认知工业机器人的企业认知上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片 下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片学习任务实施学习任务实施1.2.
12、1 国内工业机器人主要企业认知国内工业机器人主要企业认知3上海新时达机器人有限公司上海新时达机器人有限公司是新时达股份全资子公司。2003年新时达收购了德国Anton Sigriner Elektronik GmbH公司,分别在德国巴伐利亚与中国上海设立了研发中心,把全球领先的德国机器人技术引入中国。2013年在中国上海建立了年产能2000台的生产基地。新时达机器人适用于各种生产线上的焊接、切割、打磨抛光、清洗、上下料、装配、搬运码垛等上下游工艺的多种作业,广泛应用于电梯、金属加工、橡胶机械、工程机械、食品包装、物流装备、汽车零部件等制造领域。任务任务1.2 工业机器人的企业认知工业机器人的企
13、业认知上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片 下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片学习任务实施学习任务实施1.2.1 国内工业机器人主要企业认知国内工业机器人主要企业认知4上海沃迪自动化装备股份有限公司上海沃迪自动化装备股份有限公司成立于1999年,沃迪装备下设立两大事业部:食品装备事业部,机器人装备事业部。沃迪机器人智能装备事业部源于智能食品装备发展趋势的推动,专注于国产工业搬运机器人的研发及产业化,主营产品为码垛机器人和并联机器人。5安徽埃夫特智能装备有限公司安徽埃夫特智能装备有限公司成立于2007年8月,注册资本20000万元,是一家专门从事工业机器人、大型物流储运
14、设备及非标生产设备设计和制造的高新技术企业。埃夫特公司拥有各类技术和管理人才300余人。任务任务1.2 工业机器人的企业认知工业机器人的企业认知上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片 下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片学习任务实施学习任务实施1.2.2 国外工业机器人主要企业认知国外工业机器人主要企业认知1ABB(Asea Brown Boveri)ABB是一家瑞士瑞典的跨国公司,集团总部位于瑞士苏黎世。1988年创立于欧洲,1994年进入中国,1995年成立ABB中国有限公司。2005年起,ABB机器人的生产、研发、工程中心都开始转移到中国,目前,中国已经成为ABB全
15、球第一大市场,机器人如图1-7所示。2库卡(kuka)库卡(KUKA)是世界工业机器人和自动控制系统领域的顶尖制造商,总部位于德国奥格斯堡。KUKA机器人公司在全球拥有20多个子公司,其中大部分是销售和服务中心。任务任务1.2 工业机器人的企业认知工业机器人的企业认知上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片 下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片学习任务实施学习任务实施1.2.2 国外工业机器人主要企业认知国外工业机器人主要企业认知任务任务1.2 工业机器人的企业认知工业机器人的企业认知图1-7 ABB机器图图1-8 安川机器人 上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯
16、片 下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片学习任务实施学习任务实施1.2.2 国外工业机器人主要企业认知国外工业机器人主要企业认知3安川(YASKAWA)安川电机创立于1915年,总部位于日本福冈县北九州市。1999年4月,安川电机(中国)有限公司在上海注册成立,注册资金3110万美金。截至2011年3月,安川的机器人累计出售台数已突破23万台,活跃在从日本国内到世界各国的焊接、搬运、装配、喷涂以及放置在无尘室内的液晶显示器、等离子显示器和半导体制造的搬运搬送等各种各样的产业领域中。任务任务1.2 工业机器人的企业认知工业机器人的企业认知上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯
17、片 下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片学习任务实施学习任务实施1.2.2 国外工业机器人主要企业认知国外工业机器人主要企业认知4发那科(Fanuc)FANUC是世界上唯一一家由机器人来做机器人的公司,是世界上唯一提供集成视觉系统的机器人企业,是世界上唯一一家既提供智能机器人又提供智能机器的公司。FANUC机器人产品系列多达240种,负重从0.5公斤到1.35吨,广泛应用在装配、搬运、焊接、铸造、喷涂、码垛等不同生产环节,满足客户的不同需求。任务任务1.2 工业机器人的企业认知工业机器人的企业认知上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片 下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片
18、下一张幻灯片学习任务实施学习任务实施1.2.3 工业机器人主要品牌和行业应用工业机器人主要品牌和行业应用1工业机器人主要品牌概况目前在我国应用的机器人主要分日系、欧系和国产三种。日系中主要有安川、OTC、松下、FANUC、川崎等公司的产品。欧系中主要有KUKA、ABB、。国产机器人主要是沈阳新松机器人公司产品。任务任务1.2 工业机器人的企业认知工业机器人的企业认知表1-1 日系、欧系和国产工业机器人对比类型类型对比对比国产国产存在经营规模较小、性能指标薄弱、品牌竞争力不强日系日系定位精度能满足设计的使用要求,但比欧系对比来说要差,同时,省材料是日系产品的特点,自然刚性是要弱于欧系机器人,使用
19、寿命也相对欧系短;程序开放性差。欧系欧系欧系机器人具有较高的重复定位精度、手臂刚性好、使用寿命长的特点,源程序开放,有利于系统集成商的用户的二次开发上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片 下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片学习任务实施学习任务实施1.2.3 工业机器人主要品牌和行业应用工业机器人主要品牌和行业应用任务任务1.2 工业机器人的企业认知工业机器人的企业认知表1-2 国内外主要工业机器人品牌上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片 下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片学习任务实施学习任务实施1.2.3 工业机器人主要品牌和行业应用工业机器人
20、主要品牌和行业应用2工业机器人行业应用当前,工业机器人技术和产业迅速发展,在生产中应用日益广泛,已成为现代制造生产中重要的高度自动化装备。那么,工业机器人主要被应用于五大应用领域。任务任务1.2 工业机器人的企业认知工业机器人的企业认知2%5%12%35%46%机械加工喷涂装配焊接搬运图1-9 工业机器人领域应用占比情况上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片 下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片学习任务实施学习任务实施1.2.3 工业机器人主要品牌和行业应用工业机器人主要品牌和行业应用2工业机器人行业应用任务任务1.2 工业机器人的企业认知工业机器人的企业认知图1-10
21、工业机器人主要行业应用(a)焊接机器人(b)喷涂机器人(c)码垛机器人(d)装配机器人上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片 下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片任务任务1.3 工业机器人的基本结构认知工业机器人的基本结构认知学习任务描述学习任务描述学习工业机器人的外围设备构成,工业机器人系统的定义和工业机学习工业机器人的外围设备构成,工业机器人系统的定义和工业机器人的分类,组成正确认识工业机器人,明确学习课程的意义器人的分类,组成正确认识工业机器人,明确学习课程的意义上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片 下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片学习任
22、务实施学习任务实施1.3.1 工业机器人的分类工业机器人的分类1按结构特征划分机器人的结构形式多种多样,典型机器人的运动特征用其坐标特性来描述。按结构特征来分,工业机器人通常可以分为直角坐标机器人、柱面坐标机器人、球面坐标机器人、多关节机器人和并联关节机器人。任务任务1.3 工业机器人的基本结构认知工业机器人的基本结构认知上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片 下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片学习任务实施学习任务实施1.3.1 工业机器人的分类工业机器人的分类(1)直角坐标机器人直角坐标机器人是指在工业应用中,能够实现自动控制的,可重复编程的,在空间上具有相互垂直关系
23、的三个独立自由度的多用途机器人,如图1-11所示。任务任务1.3 工业机器人的基本结构认知工业机器人的基本结构认知图1-11 直角坐标机器人上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片 下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片学习任务实施学习任务实施1.3.1 工业机器人的分类工业机器人的分类(2)柱面坐标机器人柱面坐标机器人是指能够形成圆柱坐标系的机器人。其结构主要由一个旋转机座形成的转动关节和垂直、水平移动的两个移动关节构成。柱面坐标机器人具有空间结构小,工作范围大,末端执行器速度高、控制简单、运动灵活等优点。缺点是工作时,必须有沿轴线前后方向的移动空间,空间利用率低。目前柱面
24、坐标系主要用于重物的卸载、搬运等工作。(3)球面坐标机器人球面坐标机器人一般由两个回转关节和一个移动关节构成。其轴线按极坐标配置。这种机器人运动所形成的轨迹表面是半球面所以称为球面坐标机器人。任务任务1.3 工业机器人的基本结构认知工业机器人的基本结构认知上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片 下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片学习任务实施学习任务实施1.3.1 工业机器人的分类工业机器人的分类(4)多关节机器人关节机器人也称为关节手臂机器人或关节机械手臂,是当今工业领域中应用最为广泛的一种机器人。多关节机器人按照关节的构型不同,又可分为垂直多关节机器人和水平多关节机器
25、人。垂直多关节机器人主要由机座和多关节臂组成,目前常见的关节臂数十36个。ABB六关节臂机器人的结构如图1-12所示。水平多关节机器人也称为SCARA机器人,如图1-13所示。水平多关节机器人一般具有四个轴和四个自由度,它的第一、而、四轴具有转动特性,第三轴具有线性移动特性,并且第三轴和第四轴可以根据工作需要的不同,制造出多种不同的形态。任务任务1.3 工业机器人的基本结构认知工业机器人的基本结构认知上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片 下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片学习任务实施学习任务实施1.3.1 工业机器人的分类工业机器人的分类任务任务1.3 工业机器人的基
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