1、 本本 科科 生生 毕毕 业业 设设 计（论计（论 文）文） 开题报告开题报告 题目：题目： 多关节工业机器人设计多关节工业机器人设计 机械系统机械系统 姓姓 名：名： 学学 号：号： 指导教师：指导教师： 班班 级：级： 所在院系：所在院系： 机电工程学院机电工程学院 1 毕业设计（论文）开题报告内容 课题的课题的 目的、意目的、意 义义；国内国内 外技术现外技术现 状及发展状及发展 趋势趋势 课题的目的及意义课题的目的及意义 随着我国工业化进程的不断加快， 劳动力成本的不断增大， 工业机器人的长足发展 已是一个必然的趋势。现如今，机器人技术在我国工业领域已经有了较广泛的应用，所 以， 通过
2、对此课题的研究， 一方面可以使我在走上工作岗位之前将理论知识与实践环节 进行一次紧密的联系， 将所学知识可以进行系统性的回顾与应用， 从而更加深刻的理解 和掌握所学的知识。另一方面，通过这次课题的设计，可以加强我的实践能力，为最终 顺利走上工作岗位打下坚实的基础。 国内外技术现状及发展趋势国内外技术现状及发展趋势 国内在普及第一代工业机器人的基础上， 第二代工业机器人已经推广， 成为主流安 装机型，第三代智能机器人已占有一定比重（占日本1998年安装台数的10%，销售额的 36%）。（1）在机械结构方面，已关节型为主流，80年代发明的使用于装配作业的平面 关节机器人约占总量的1/3。90年代初
3、开发的适应于窄小空间、快节奏、360度全工作空 间范围的垂直关节机器人大量用于焊接和上、下料。应3K和汽车、建筑、桥梁等行业需 求，超大型机器人应运而生。（如焊接数10米长、10吨以上大构件的弧焊机器人群，采 取蚂蚁啃骨头的协作机构。）CAD、CAE等技术已普遍用于设计，仿真和制造中。（2） 在控制技术方面，大多数采用32位CPU，控制轴数多达27轴，NC技术、离线编程技术大 量采用。协调控制技术日趋成熟，实现了多手与变位机、多机器人的协调控制，正逐步 实现多智能体的协调控制。 采用基于PC的开放结构的控制系统已成为一股潮流， 其成本 低、具有标准现场网络功能。（3）在驱动技术方面，80年代发
4、展起来的AC侍服驱动已 成为主流驱动技术用于工业机器人中。DD驱动技术则广泛地用于装配机器人中。2、新 一代的侍服电机与基于微处理器的智能侍服控制器相结合已由FANUC等公司开发并用于 工业机器人中，在远程控制中已采用了分布式智能驱动新技术。（4）装有视觉传感器 的机器人数量呈上升趋势， 不少机器人装有两种传感器， 有些机器人留了多种传感器接 口。（5）大部分机器人采用了Ether网络通讯方式，占总量的41.3，其它采用RS-232、 RA-422、RS-485等通讯接口。（6）目前，最快的装配机器人最大合成速度为16.5m/s。 位置重复精度为正负0.01mm。但有一种速度竞达到80m/s；
5、而另一种并连机构的NC机器 人，其位置重复精度大1微秒。 在国外， 应用于制造业的机器人取得了较显著进展， 已成为一种标准设备而得到工 业界广泛应用，从而也形成了一批在国际上较有影响力的、知名机器人公司。如德国的 KUKA、瑞典的ABB、日本的安川等。据专家预测，机器人产业是继汽车、计算机之后出 现的一种新的大型高技术产业。据联合国欧洲经济委员会(UNECE)和国际机器人联合会 (IFR)的统计，2002年至2004年，世界机器人市场年增长率平均在10%左右，2005年达到 创纪录的30%， 2007年全球机器人实际安装量达到650万台， 机器人安装量比2006年增加 3%，达到了114365
6、台。据统计，近年来全球机器人行业发展迅速，2008年全球机器人行 业总销售量比2006年增长25。而无论在使用、生产还是出口方面，日本一直是全球领 先者，目前日本已经有130余家专业的机器人制造商。 在发达国家， 以工业机器人为基础的自动化生产线成套装备已成为自动化装备的主 流及未来发展方向。国外汽车行业、电子电器行业、工程机械等行业已大量使用机器人 自动化生产线，以保证产品质量和生产效率。目前，典型的成套装备有：大型轿车壳体 冲压自动化系统技术和成套装备， 大型机器人车体焊装自动化系统技术和成套装备， 电 子电器等机器人柔性自动化装配及检测成套技术和装备， 机器人发动机、 变速箱装配自 动化系统技术成套装备及板材激光拼焊成套装备等。这些机器人自动化成套装备的使 用，大大推动了其行业的快速发展。 2 国外机器人领域发展近几年有如下几个趋势： 1工业机器人性能不断提高（高速度、高精度、高可*性
