高二劳动版工业机器人基础模块一工业机器人基础知识课件

任务 １ 认识工业机器人 01 任务 ２ 认识工业机器人的机械结构 02 任务 ３ 认识工业机器人中的传感器 03 任务 ４ 认识工业机器人的控制与驱动系统 04 模块一　工业机器人基础知识 任务 １ 认识工业机器人 知识目标 １. 了解工业机器人的定义及特点。 ２. 了解工业机器人的历史和发展趋势。 ３. 熟悉工业机器人的常见分类及其行业应用。 ４. 熟悉工业机器人的安全使用注意事项和安全操作规程。 能力目标 １. 能结合工厂自动化生产线说出搬运机器人、码垛机器人、焊接机器人、涂装机器人和装配机器人的应用场合。 ２. 能进行简单的机器人操作。 学习目标 模块一　工业机器人基础知识 本次任务的主要内容就是初步认知工业机器人，通过观看工业机器人在工厂自动化生产线中的应用录像，参观工业机器人相关企业和生产现场，加深对工业机器人应用领域的了解。最后在教师指导下，分组进行简单的工业机器人操作练习。 工作任务 模块一　工业机器人基础知识 一、工业机器人的定义及特点 １. 工业机器人的定义 美国机器人工业协会 ( RIA) 定义。 日本工业机器人协会 (JIRA ) 定义。 在我国 1989 年的国标草案中定义。 国际标准化组织 ( ISO) 定义。 相关知识 模块一　工业机器人基础知识 ２. 工业机器人的特点 (１) 可编程 (２) 拟人化 (３) 通用性 (４) 机电一体化 模块一　工业机器人基础知识 二、工业机器人的历史和发展趋势 １. 工业机器人的诞生 20 世纪 60 年代初，美国发明家英格伯格与德沃尔制造出了世界上第一台工业机器人Unimate。 世界上第一台工业机器人 Unimate 模块一　工业机器人基础知识 ２. 工业机器人的发展现状 YSKAWA 公司的机器人 ａ) 双臂机器人 MOTOMAN-DA20　ｂ) 七轴机器人 MOTOMAN-IA20 模块一　工业机器人基础知识 国际工业机器人基本沿着两个路径发展：一是模仿人的手臂，实现多维运动，在应用上比较典型的是点焊、弧焊机器人；二是模仿人的下肢运动，实现物料输送、传递等搬运功能，例如搬运机器人。 COMAU 公司的码垛 机器人 SMART5 PAL KUKA 公司的焊接 机器人 KR 5arc HW FANUC 公司的装配 机器人 Robot M-3iA 模块一　工业机器人基础知识 ３. 工业机器人的发展趋势 (１) 高性能 (２) 机械结构向结构的模块化、可重构化发展 (３) 本体结构更新加快 (４) 控制系统向基于 PC 的开放型控制器方向发展 (５) 多传感器融合技术的实用化 (６) 多智能体协调控制技术 模块一　工业机器人基础知识 三、工业机器人的分类 １. 按机器人的技术等级划分 按照机器人技术发展水平可以将工业机器人分为三代。 (１) 示教再现机器人 第一代工业机器人是示教再现型。按照人类预先示教的轨迹、行为、顺序和速度重复作业。 (２) 感知机器人 第二代工业机器人具有环境感知装置，能在一定程度上适应环境的变化，目前已进入应用阶段。 (３) 智能机器人 第三代工业机器人称为智能机器人，具有发现问题并能自主地解决问题的能力。 模块一　工业机器人基础知识 ２. 按机器人的机构特征划分 按基本动作机构不同，工业机器人通常可分为直角坐标机器人、柱面坐标机器人、球面坐标机器人和多关节机器人等类型。 (１) 直角坐标机器人 直角坐标机器人具有空间上相互垂直的多个直线移动轴，通常为 3 个，如图所示。 直角坐标机器人 ａ) 示意图　ｂ) 实物图 模块一　工业机器人基础知识 (２) 柱面坐标机器人 柱面坐标机器人的空间位置机构主要由旋转基座、垂直移动轴和水平移动轴构成，如图所示。 柱面坐标机器人 ａ) 示意图　ｂ) 实物图 模块一　工业机器人基础知识 (３) 球面坐标机器人 如图所示，其空间位置分别由旋转、摆动和平移 3 个自由度确定，动作空间为球面的一部分。 球面坐标机器人 ａ) 示意图　ｂ) 实物图 模块一　工业机器人基础知识 (４) 多关节机器人 多关节机器人由多个旋转和摆动机构组合而成。这类机器人又可分为垂直多关节机器人和水平多关节机器人。 １) 垂直多关节机器人。手腕通常有 2~3 个自由度。多关节球面机器人，如图所示。 垂直多关节机器人 模块一　工业机器人基础知识 ２) 水平多关节机器人。其自由度可以根据用途选择 2 ~ 4 个，动作空间为一圆柱体，如图所示。 水平多关节机器人 模块一　工业机器人基础知识 四、工业机器人的应用 主要分为日系和欧系两种。又可分成 “ 四大” 和“ 四小” 两个阵营：“四大” 即瑞典 ABB 公司、日本 FANUC 公司及 YASKAWA 公司、德国 KUKA 公司；“ 四小” 为日本 OTC 公司、PANASON