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工业机器人应用技术1模块二1机器人的基础知识机器人的基本属于与图形符号234机器人的主要技术参数机器人的举例分析机器人的工作原理与应用技术单元提要本模块主要介绍机器人的基础知识,包括机器人的基本术语与各类图形符号,机器人的主要技术参数等,并介绍了几种实际产品的技术规格和机构简图。学习要求学习完本模块的内容后,学生应熟练掌握机器人的基本术语和各类图形符号的含义;能够读懂并解释机器人技术规格书的内容,能够熟练绘制出机器人机构简图和各种机械结构的运动简图;掌握运动学和动力学的基本问题,理解机器人的位置与变量的关系,了解运动学、静力学和动力学的一般表示方法,能用上述所学解释机器人的位置、姿态和运动的关系。学习单元一机器人的基本术语与图形符号一、机器人的基本术语1.关节关节(joint)即运动副,是允许机器人手臂各零件之间发生相对运动的机构,是两构件直接接触并能产生相对运动的活动连接,如图2-1所示。A、B两部件可以做互动连接。图1-13不同坐标结构的机器人一、机器人的基本术语高副(higherpair)机构简称高副,指的是运动机构的两构件通过点或线的接触而构成的运动副。例如,齿轮副和凸轮副就属于高副机构。平面高副机构拥有两个自由度,即相对接触面切线方向的移动和相对接触点的转动。相对而言,通过面的接触而构成的运动副称为低副机构。一、机器人的基本术语一
首先了解机器人应当从机器人的定义开始,鉴定那些是机器人:
我国科学家对机器人的定义是:“机器人是一种自动化的机器,所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力,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。”在研究和开发未知及不确定环境下作业的机器人的过程中,人们逐步认识到机器人技术的本质是感知、决策、行动和交互技术的结合。随着人们对机器人技术智能化本质认识的加深,机器人技术开始源源不断地向人类活动的各个领域渗透。结合这些领域的应用特点,人们发展了各式各样的具有感知、决策、行动和交互能力的特种机器人和各种智能机器,如移动机器人、微机器人、水下机器人、医疗机器人、军用机器人、空中空间机器人、娱乐机器人等。对不同任务和特殊环境的适应性,也是机器人与一般自动化装备的重要区别。这些机器人从外观上已远远脱离了最初仿人形机器人和工业机器人所具有的形状,更加符合各种不同应用领域的特殊要求,其功能和智能程度也大大增强,从而为机器人技术开辟出更加广阔的发展空间。
中国工程院院长宋健指出:“机器人学的进步和应用是20世纪自动控制最有说服力的成就,是当代最高意义上的自动化。”机器人技术综合了多学科的发展成果,代表厂高技术的发展前沿,它在人类生产生活等应用领域的不断扩大正引起国际上重新认识机器人技术的作用和影响。
更多机器人到:机器人网址( )
首先了解机器人应当从机器人的定义开始,鉴定那些是机器人: 我国科学家对机器人的定义是:“机器人是一种自动化的机器,所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力,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。”
在研究和开发未知及不确定环境下作业的机器人的过程中,人们逐步认识到机器人技术的本质是感知、决策、行动和交互技术的结合。随着人们对机器人技术智能化本质认识的加深,机器人技术开始源源不断地向人类活动的各个领域渗透。
结合这些领域的应用特点,人们发展了各式各样的具有感知、决策、行动和交互能力的特种机器人和各种智能机器,如移动机器人、微机器人、水下机器人、医疗机器人、军用机器人、空中空间机器人、娱乐机器人等。对不同任务和特殊环境的适应性,也是机器人与一般自动化装备的重要区别。
这些机器人从外观上已远远脱离了最初仿人形机器人和工业机器人所具有的形状,更加符合各种不同应用领域的特殊要求,其功能和智能程度也大大增强,从而为机器人技术开辟出更加广阔的发展空间。 中国工程院院长宋健指出:“机器人学的进步和应用是20世纪自动控制最有说服力的成就,是当代最高意义上的自动化。”
机器人技术综合了多学科的发展成果,代表厂高技术的发展前沿,它在人类生产生活等应用领域的不断扩大正引起国际上重新认识机器人技术的作用和影响。 更多机器人到:机器人网址( )。
1、机械是机器和机构的统称。
2、凸轮机构主要由凸轮、从动和机架三个基本构件组成。3、液压传动系统由动力部分、传送部分、控制部分和执行部分组成。
4、钢的热处理主要有正火、退火、淬火、回火和表面热处理等。 5、三视图的特点:主俯长对正、主左高平齐、俯左宽相等。
6、液压阀通常控制油液的方向、压力和流量。7、往复活塞式发动机利用曲轴转动时的惯性克服死点。
8、液压系统的动力源是液压泵。 9、配合的类型有间隙配合、过盈配合和过渡配合三种。
10、45钢平均含碳量是约0。45%。
二、单项选择题(每题2分,共20分)1、( B )是机器组成中不可再拆的最小单元。 A。
机器 B。零件 C。
构件 D。机构2、两个构件之间以线或点接触形成的运动副,称为( B )A。
低副;B。高副;C。
移动副;D。 转动副3、在下列平面四杆机构中,有急回性质的机构是( C )A。
双曲柄机构B。对心曲柄滑块机构C。
曲柄摇杆机构D。转动导杆机构。
4、带传动是借助带和带轮间的( B )来传递动力和运动的A。 啮合;B。
磨擦;C。 粘接。
5、定轴轮系的总传动比等于各级传动比( B )A。 之和; B。
连乘积 ;C。 之差;D。
平方和。6、我们把各部分之间具有确定的相对运动构件的组合称为(B ) A、机器 B、机构 C、机械 D、机床7、液压传动的工作介质是( C )A、油管 B、油箱 C、液压油 D、气体8、在液压系统中,起过滤油液中的杂质,保证油路畅通作用的辅助元件为( A )A、过滤器 B、油箱 C、油管 D、蓄能器9、一轮系有3对齿轮参加传动,经传动后,则输入轴与输出轴的旋转方向( D )A、相同 B、相反 C、不变 D、不定10、( B )不是外啮合齿轮泵存在的问题。
A。泄露 B。
断齿 C。困油 D。
径向不平衡力三、判断题(每题2分,共10分)1、在曲柄摇杆机构中,空回行程比工作行程的速度要慢。( X )2、溢流阀正常工作时处于关闭状态。
( √ )3、金属材料在外力作用下抵抗断裂的能力称为强度( * ) 4、钢属于有色金属。( * )5、回火一般紧接着淬火进行( √ )四、简答(50分)1、计算该零件上偏差,下偏差以及公差。
(10分) 0。011∅50 -0。
007 上偏差(ES)=最大极限尺寸(Dmax)-基本尺寸=50。011-50=0。
011下偏差(EI)=最小极限尺寸(Dmin)-基本尺寸=49。 993-50=-0。
007公差(T)=最大极限尺寸(Dmax)-最小极限尺寸(Dmin)=50。011-49。
993=0。0182、齿轮传动的失效形式?(10分)轮齿折断,齿面点蚀,齿面胶合,齿面磨损,塑性变形3、下面一组齿轮传动,Z1=15、Z2=30、Z3=15、Z4=10画出各齿轮旋转方向,计算i12,i23,i14(20分)i12=15/30=0。
5 i23=30/15=2 i14=15/10=1。 5(对不起我不知怎么画到这里你可以根据外啮合转向相反,内啮合转向相同,同轴转向相同来画)4、写出轮胎上185/70 R 14 86 H的表示意思(10分)该轮胎规格为:185/70 R14 86 H,该轮胎宽为185mm,胎的扁平率为70%,R表示该轮胎为子午线结构,该轮胎相匹配的钢圈的直径为14英寸,轮胎的载荷指数为86,该轮胎的最高承受速度代号H(我毕业十几年了,现在上班有用这里面知识的,但有大部分很少用到,有些是找书本找出来的,希望你多注意看一遍,以免答错)。
/phpbb2/viewforum.php?f=1&topicdays=0&start=1250&sid=这个上面很齐全做机器人要先了解电子元器件这里有一些电子元件的知识给新手:电子元件(1)电阻在电路中用“R”加数字表示,如:R1表示编号为1的电阻。
电阻在电路中的主要作用为:分流、限流、分压、偏置等。# 1、参数识别:电阻的单位为欧姆(Ω),倍率单位有:千欧(KΩ),兆欧(MΩ)等。
换算方法是:1兆欧=1000千欧=1000000欧电阻的参数标注方法有3种,即直标法、色标法和数标法。 a、数标法主要用于贴片等小体积的电路,如: 472 表示 47*100Ω(即4.7K); 104则表示100K b、色环标注法使用最多,现举例如下:四色环电阻 五色环电阻(精密电阻) # 2、电阻的色标位置和倍率关系如下表所示:颜色有效数字 倍率 允许偏差(%)银色 / x0.01 ±10 金色 / x0.1 ±5 黑色 0 +0 / 棕色 1 x10 ±1 红色 2 x100 ±2 橙色 3 x1000 / 黄色 4 x10000 / 绿色 5 x100000 ±0.5 蓝色 6 x1000000 ±0.2 紫色 7 x10000000 ±0.1 灰色 8 x100000000 / 白色 9 x1000000000 /电子元件(2)# 1、电容在电路中一般用“C”加数字表示(如C13表示编号为13的电容)。
电容是由两片金属膜紧靠,中间用绝缘材料隔开而组成的元件。电容的特性主要是隔直流通交流。
电容容量的大小就是表示能贮存电能的大小,电容对交流信号的阻碍作用称为容抗,它与交流信号的频率和电容量有关。容抗XC=1/2πf c (f表示交流信号的频率,C表示电容容量)电话机中常用电容的种类有电解电容、瓷片电容、贴片电容、独石电容、钽电容和涤纶电容等。
# 2、识别方法:电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同,分直标法、色标法和数标法3种。电容的基本单位用法拉(F)表示,其它单位还有:毫法(mF)、微法(uF)、纳法(nF)、皮法(pF)。
其中:1法拉=103毫法=106微法=109纳法=1012皮法容量大的电容其容量值在电容上直接标明,如 10 uF/16V 容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示字母表示法:1m=1000 uF 1P2=1.2PF 1n=1000PF 数字表示法:一般用三位数字表示容量大小,前两位表示有效数字,第三位数字是倍率。如:102表示10*102PF=1000PF 224表示22*104PF=0.22 uF # 3、电容容量误差表符 号 F G J K L M 允许误差 ±1% ±2% ±5% ±10% ±15% ±20% 如:一瓷片电容为104J表示容量为0. 1 uF、误差为±5%。
电子元件(3)晶体二极管在电路中常用“D”加数字表示,如: D5表示编号为5的二极管。 # 1、作用:二极管的主要特性是单向导电性,也就是在正向电压的作用下,导通电阻很小;而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。
正因为二极管具有上述特性,无绳电话机中常把它用在整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中。电话机里使用的晶体二极管按作用可分为:整流二极管(如 1N4004)、隔离二极管(如1N4148)、肖特基二极管(如BAT85)、发光二极管、稳压二极管等。
# 2、识别方法:二极管的识别很简单,小功率二极管的N极(负极),在二极管外表大多采用一种色圈标出来,有些二极管也用二极管专用符号来表示P极(正极)或N极(负极),也有采用符号标志为“P”、“N”来确定二极管极性的。发光二极管的正负极可从引脚长短来识别,长脚为正,短脚为负。
# 3、测试注意事项:用数字式万用表去测二极管时,红表笔接二极管的正极,黑表笔接二极管的负极,此时测得的阻值才是二极管的正向导通阻值,这与指针式万用表的表笔接法刚好相反。# 4、常用的1N4000系列二极管耐压比较如下:型号 1N4001 1N4002 1N4003 1N4004 1N4005 1N4006 1N4007 耐压(V) 50 100 200 400 600 800 1000 电流(A) 均为1电子元件(4)稳压二极管在电路中常用“ZD”加数字表示,如:ZD5表示编号为5的稳压管。
# 1、稳压二极管的稳压原理:稳压二极管的特点就是击穿后,其两端的电压基本保持不变。这样,当把稳压管接入电路以后,若由于电源电压发生波动,或其它原因造成电路中各点电压变动时,负载两端的电压将基本保持不变。
# 2、故障特点:稳压二极管的故障主要表现在开路、短路和稳压值不稳定。在这3种故障中,前一种故障表现出电源电压升高;后2种故障表现为电源电压变低到零伏或输出不稳定。
常用稳压二极管的型号及稳压值如下表:型 号 1N4728 1N4729 1N4730 1N4732 1N4733 1N4734 1N4735 1N4744 1N4750 1N4751 1N4761 稳压值 3.3V 3.6V 3.9V 4.7V 5.1V 5.6V 6.2V 15V 27V 30V 75V电子元件(5)电感在电路中常用“L”加数字表示,如:L6表示编号为6的电感。电感线圈是将绝缘的导线在绝缘的骨架上绕一定的圈数制成。
直流可通过线圈,直流电阻就是导线本身的电阻,压降很小;当交流信号通过线圈时,线圈两端将会产生自感电动势,自感电动势的方向与外加电压的方向相反,阻碍交流的通过,所以电感的特性是通直流阻交流,频率越高,线圈阻抗越大。电感在电路中可与电容组成振荡电路。
电感一般有直标法。
写字机器人 在当时的自动玩偶中,最杰出的要数瑞士的钟表匠杰克·道罗斯和他的儿子利·路易·道罗斯。
1773年,他们连续推出了自动书写玩偶、自动演奏玩偶等,他们创造的自动玩偶是利用齿轮和发条原理而制成的。它们有的拿着画笔和颜色绘画,有的拿着鹅毛蘸墨水写字,结构巧妙,服装华丽,在欧洲风靡一时。
由于当时技术条件的限制,这些玩偶其实是身高一米的巨型玩具。现在保留下来的最早的机器人是瑞士努萨蒂尔历史博物馆里的少女玩偶,它制作于二百年前,两只手的十个手指可以按动风琴的琴键而弹奏音乐,现在还定期演奏供参观者欣赏,展示了古代人的智慧。
19世纪中叶自动玩偶分为2个流派,即科学幻想派和机械制作派,并各自在文学艺术和近代技术中找到了自己的位置。1831年歌德发表了《浮士德》,塑造了人造人“荷蒙克鲁斯”;1870年霍夫曼出版了以自动玩偶为主角的作品《葛蓓莉娅》;1883年科洛迪的《木偶奇遇记》问世;1886年《未来的夏娃》问世。
在机械实物制造方面,1893年摩尔制造了“蒸汽人”,“蒸汽人”靠蒸汽驱动双腿沿圆周走动。 进入20世纪后,机器人的研究与开发得到了更多人的关心与支持,一些适用化的机器人相继问世,1927年美国西屋公司工程师温兹利制造了第一个机器人“电报箱”,并在纽约举行的世界博览会上展出。
它是一个电动机器人,装有无线电发报机,可以回答一些问题,但该机器人不能走动。1959年第一台工业机器人(可编程、圆坐标)在美国诞生,开创了机器人发展的新纪元。
现代机器人 现代机器人的研究始于20世纪中期,其技术背景是计算机和自动化的发展,以及原子能的开发利用。 机器人汽车焊接生产线 自1946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。
大批量生产的迫切需求推动了自动化技术的进展,其结果之一便是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。
另一方面,原子能实验室的恶劣环境要求某些操作机械代替人处理放射性物质。在这一需求背景下,美国原子能委员会的阿尔贡研究所于1947年开发了遥控机械手,1948年又开发了机械式的主从机械手。
铆接机器人 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。
作为机器人产品最早的实用机型(示教再现)是1962年美国AMF公司推出的“VERSTRAN”和UNIMATION公司推出的“UNIMATE”。这些工业机器人的控制方式与数控机床大致相似,但外形特征迥异,主要由类似人的手和臂组成。
1965年,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。 机器狗 1967年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。
1970年在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。
1973年,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。 到了1980年,工业机器人才真正在日本普及,故称该年为“机器人元年”。
随后,工业机器人在日本得到了巨大发展,日本也因此而赢得了“机器人王国的美称”。 /z/q801485006.htm 详情请见后面的。
20世纪的伟大发明 随着2001年新年钟声的敲响,人们迈着坚实的步伐跨进了21世纪。
站在世纪之交的门槛,回顾过去,展望未来,我们心潮澎湃、思绪万千…… 20世纪,人类取得了辉煌的成就,从量子理论、相对论的创立,原子能的应用,脱氧核糖核酸双螺旋结构的发现,到信息技术的腾飞,人类基因组工作草图的绘就,世界科技发生了深刻的变革。信息技术、生物技术、新材料技术、先进制造技术、海洋技术、航空航天技术等都取得了重大突破,极大地提高了社会生产力。
机器人技术作为20世纪人类最伟大的发明之一,自60年代初问世以来,经历40年的发展已取得长足的进步。工业机器人在经历了诞生——成长——成熟期后,已成为制造业中不可少的核心装备,世界上有约75万台工业机器人正与工人朋友并肩战斗在各条战线上。
特种机器人作为机器人家族的后起之秀,由于其用途广泛而大有后来居上之势,仿人形机器人、农业机器人、服务机器人、水下机器人、医疗机器人、军用机器人、娱乐机器人等各种用途的特种机器人纷纷面世,而且正以飞快的速度向实用化迈进。 人们常常会问为什么要发展机器人?我们说机器人的出现并高速发展是社会和经济发展的必然,是为了提高社会的生产水平和人类的生活质量,让机器人替人们干那些人干不了、干不好的工作。
在现实生活中有些工作会对人体造成伤害,比如喷漆、重物搬运等;有些工作要求质量很高,人难以长时间胜任,比如汽车焊接、精密装配等;有些工作人无法身临其境,比如火山探险、深海探密、空间探索等;有些工作不适合人去干,比如一些恶劣的环境、一些枯燥单调的重复性劳作等;这些都是机器人大显身手的地方。服务机器人还可以为您治病保健、保洁保安;水下机器人可以帮助打捞沉船、铺设电缆;工程机器人可以上山入地、开洞筑路;农业机器人可以耕耘播种、施肥除虫;军用机器人可以冲锋陷阵、排雷排弹…… 现在社会上对机器人有很多迷惑,有人认为机器人无所不能。
这些朋友是从电影、电视、小说中认识机器人的,他们眼中的机器人是神通广大的万能机器,当他们看到现实的机器人时,他们会认为现在的机器人太普通,不能称之为机器人。有人认为机器人是人,形状必须像人,不像人怎么能叫机器人,然而现实中绝大多数的机器人样子不像人,这使很多机器人爱好者大失所望。
还有人认为机器人上岗,工人就会下岗,无形中把机器人当成了竞争对手,他们没有想到机器人会为人做许多有益的事情,会推动产业的发展,给人类创造更多的就业机会。 机器人的定义 在科技界,科学家会给每一个科技术语一个明确的定义,但机器人问世已有几十年,机器人的定义仍然仁者见仁,智者见智,没有一个统一的意见。
原因之一是机器人还在发展,新的机型,新的功能不断涌现。根本原因主要是因为机器人涉及到了人的概念,成为一个难以回答的哲学问题。
就像机器人一词最早诞生于科幻小说之中一样,人们对机器人充满了幻想。也许正是由于机器人定义的模糊,才给了人们充分的想象和创造空间。
机器人指挥 其实并不是人们不想给机器人一个完整的定义,自机器人诞生之日起人们就不断地尝试着说明到底什么是机器人。但随着机器人技术的飞速发展和信息时代的到来,机器人所涵盖的内容越来越丰富,机器人的定义也不断充实和创新。
1886年法国作家利尔亚当在他的小说《未来夏娃》中将外表像人的机器起名为“安德罗丁”(android),它由4部分组成: 1,生命系统(平衡、步行、发声、身体摆动、感觉、表情、调节运动等); 2,造型解质(关节能自由运动的金属覆盖体,一种盔甲); 3,人造肌肉(在上述盔甲上有肉体、静脉、性别等身体的各种形态); 4,人造皮肤(含有肤色、机理、轮廓、头发、视觉、牙齿、手爪等)。 1920年捷克作家卡雷尔·卡佩克发表了科幻剧本《罗萨姆的万能机器人》。
在剧本中,卡佩克把捷克语“Robota”写成了“Robot”,“Robota”是奴隶的意思。该剧预告了机器人的发展对人类社会的悲剧性影响,引起了大家的广泛关注,被当成了机器人一词的起源。
在该剧中,机器人按照其主人的命令默默地工作,没有感觉和感情,以呆板的方式从事繁重的劳动。后来,罗萨姆公司取得了成功,使机器人具有了感情,导致机器人的应用部门迅速增加。
在工厂和家务劳动中,机器人成了必不可少的成员。机器人发觉人类十分自私和不公正,终于造反了,机器人的体能和智能都非常优异,因此消灭了人类。
但是机器人不知道如何制造它们自己,认为它们自己很快就会灭绝,所以它们开始寻找人类的幸存者,但没有结果。最后,一对感知能力优于其它机器人的男女机器人相爱了。
这时机器人进化为人类,世界又起死回生了。 卡佩克提出的是机器人的安全、感知和自我繁殖问题。
科学技术的进步很可能引发人类不希望出现的问题。虽然科幻世界只是一种想象,但人类社会将可能面临这种现实。
为了防止机器人伤害人类,科幻作家阿西莫夫于1940年提出了“机器人三原则”: 1,机器人不应伤害人类; 2,机器人应遵守人类的命令,与第一条违背的命令除外; 3,机。
现在的人工智能主流方向已经不在“智能”而在“学习”,就是不研究似人化的思想而做些实用的模式识别功能类的基础理论及应用。如语音识别、图像识别、各种基于数据分类模式的诊断或检测。以拟人化智能为目的的人工智能已经因为没有实质性进展或可行方向而杯具很多年,连人工经验模拟的卖家系统也几乎淡出研究领域了。刚想到前些年有网站的聊天机器人,这类东西算是自然语言理解和合成的基础应用,倒是比较名副其实。
所以你如果是要学习真正的仿人化人工智能,电影里机器人那样的能听会说有思维能力。。。先干点别的工作吧,你儿子孙子将来上大学也许有可能学到点有意义的东西。
如果你是指工业机器人,那个是机械自动化类的专业,从制造到应用主要需要机械、液压、控制、电机、传感器、计算几何方面的知识。此类产品目前就是按预编程快速工作的机械臂,洗车生产流水线上到处都是,纪录片或新闻里常能看到。但这个东西跟智能八杆子打不着。
唯一叫机器人又跟智能沾点边的是现在学生类竞赛项目中的智能小车和智能足球。这些东西你有兴趣可以在学校里参加相关活动团体,好点的学校会有教师专门组织。但这些领域的技术大致相当于游戏中的致胜策略,非常具体和特定,跟理解现实的仿人智能还是差遥远的距离。
所以如果在学校选专业或研究方向,可以机械臂,还算新,中国制造业发达应该也有应用前景
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