工业机器人原理及应用实例 一、工业机器人概念 工业机器人是一种可以搬运物料、零件、工具或完成多种操作功能的专用 机械装置；由计算机控制，是无人参与 的自主自动化控制系统；他是可编程、 具有柔性的自动化系统，可以允许进行 人机联系。可以通俗的理解为“机器人 是技术系统的一种类别，它能以其动作 复现人的动作和职能；它与传统的自动 机的区别在于有更大的万能性和多目 的用途，可以反复调整以执行不同的功 能。” 二、组成结构 工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座 和执行机构，包括臂部、腕部和手部， 有的机器人还有行走机构。大多数工业 机器人有3～6个运动自由度，其中腕 部通常有1～3个运动自由度；驱动系 统包括动力装置和传动机构，用以使执 行机构产生相应的动作；控制系统是按 照输入的程序对驱动系统和执行机构 发出指令信号，并进行控制。 三、分类 工业机器人按臂部的运动形式分为四种。直角坐标型的臂部可沿三个直 角坐标移动；圆柱坐标型的臂部可作升 降、回转和伸缩动作；球坐标型的臂部 能回转、俯仰和伸缩；关节型的臂部有 多个转动关节。 工业机器人按执行机构运动的控制机能，又可分点位型和连续轨迹型。 点位型只控制执行 机构由一点到另一点的准确定位，适用于机床上下料、点焊和一般搬运、 装卸等作业；连续轨迹型可控制执行机 构按给定轨迹运动，适用于连续焊接和 涂装等作业。 工业机器人按程序输入方式区分有编程输入型和示教输入型两类。编程 输入型是将计算机上已编好的作业程 序文件，通过RS232串口或者以太网等 通信方式传送到机器人控制柜。 示教输入型的示教方法有两种：一种是由操作者用手动控制器(示教操纵 盒)，将指令信号传给驱动系统，使执 行机构按要求的动作顺序和运动轨迹 操演一遍；另一种是由操作者直接领动 执行机构，按要求的动作顺序和运动轨 迹操演一遍。在示教过程的同时，工作 程序的信息即自动存入程序存储器中 在机器人自动工作时，控制系统从程序 存储器中检出相应信息，将指令信号传 给驱动机构，使执行机构再现示教的各 种动作。示教输入程序的工业机器人称 为示教再现型工业机器人。 具有触觉、力觉或简单的视觉的工业机器人，能在较为复杂的环境下工作； 如具有识别功能或更进一步增加自适 应、自学习功能，即成为智能型工业机 器人。它能按照人给的“宏指令”自选 或自编程序去适应环境，并自动完成更 为复杂的工作。 四、主要特点 工业机器人最显著的特点有以下几个： (1)可编程。生产自动化的进一步发 展是柔性启动化。工业机器人可随其工 作环境变化的需要而再编程，因此它在 小批量多品种具有均衡高效率的柔性 制造过程中能发挥很好的功用，是柔性 制造系统中的一个重要组成部分。 (2)拟人化。工业机器人在机械结构 上有类似人的行走、腰转、大臂、小臂、 手腕、手爪等部分，在控制上有电脑。 此外，智能化工业机器人还有许多类似 人类的“生物传感器”，如皮肤型接触 传感器、力传感器、负载传感器、视觉 传感器、声觉传感器、语言功能等。传 感器提高了工业机器人对周围环境的 自适应能力。 (3)通用性。除了专门设计的专用的 工业机器人外，一般工业机器人在执行 不同的作业任务时具有较好的通用性。
工业机器人操作编程职业技能等级标准
目录 前言 (3) 1范围 (4) 2规范性引用文件 (4) 3术语和定义 (4) 4面向工作岗位（群） (5) 5面向院校专业领域 (5) 6职业技能等级标准 (6) 参考文献 (8)
前言 本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本标准起草单位：由北京赛育达科教有限责任公司主持，联合机械工业教育发展中心、机械行业工业机器人与智能装备职业教育集团、苏州大学、常州机电职业技术学院、江苏汇博机器人技术股份有限公司、奇瑞新能源汽车技术有限公司、埃夫特智能装备股份有限公司、上海ABB工程有限公司等单位共同制订。 本标准主要起草人：孙立宁王志强蒋庆斌禹鑫燚陈小艳叶晖肖永强等声明：本标准的知识产权归属于北京赛育达科教有限责任公司，未经北京赛育达科教有限责任公司同意，不得印刷、销售。
1范围 本标准规定了工业机器人操作编程职业技能的等级，阐明了相关企业岗位工作规范及其职业技能要求。 本标准适用于工业机器人操作编程职业技能等级培训与考核，工业机器人技术应用领域相关岗位从业人员的培训和职业院校教师专业培训。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的使用是必不可少的，凡是注日期的版本适用于本文件；凡是未注日期的引用文件，其最新版本适用于本文件。 《工业机器人安全实施规范》GB/T20867-2007 《工业机器人坐标系和运动命名原则》GB 16977-1997 《工业机器人性能试验实施规范》GB 20868-2007-T 国家、行业、企业有关标准 3术语和定义 国家、行业标准界定的以及下列术语的定义适用于本文件。 3.1机器人本体(Manipulater) 也称操作机，其结构通常是由一系列固定的及相互铰接或相对滑动的构件所组成。它通常有几个自由度，用以抓取或移动物体(工具或工件)。 3.2末端操作器(End Effector) 为使机器人完成其任务而专门设计并安装于机器人腕部末端，直接执行工作要求的装置。如焊枪、焊钳、切割枪、夹持器等。 3.3工作空间(Working Space) 工业机器人执行任务时，其手腕参考点所能掠过的空间。 3.4 轴数(Controlled Axes)
有限自动机finite automaton 工厂信息协议FIP (factory information protocol) 一阶谓词逻辑first order predicate logic 固定顺序机械手fixed sequence manipulator 定值控制fixed set point control 流量传感器flow sensor/transducer 流量变送器flow transmitter 涨落fluctuation 柔性制造系统FMS (flexible manufacturing system) 强迫振荡forced oscillation 形式语言理论formal language theory 形式神经元formal neuron 正向通路forward path 正向推理forward reasoning 分形体，分维体fractal 变频器frequency converter 频域模型降阶法frequency domain model reduction method 频域响应frequency response 全阶观测器full order observer 功能分解functional decomposition 功能相似functional simularity 模糊逻辑fuzzy logic 对策树game tree 闸阀gate valve 一般均衡理论general equilibrium theory 广义最小二乘估计generalized least squares estimation 生成函数generation function 地磁力矩geomagnetic torque 几何相似geometric similarity 框架轮gimbaled wheel 全局渐进稳定性global asymptotic stability 全局最优global optimum 球形阀globe valve 目标协调法goal coordination method 文法推断grammatical inference 图搜索graphic search 重力梯度力矩gravity gradient torque 成组技术group technology 制导系统guidance system 陀螺漂移率gyro drift rate 陀螺体gyrostat
喷涂机器人是可进行自动喷漆或喷涂其他涂料的工业机器人，主要由机器人本体、计算机和相应的控制系统组成，液压驱动的喷漆机器人还包括液压油源，如油泵、油箱和电机等。多采用5或6自由度关节式结构，手臂有较大的运动空间，并可做复杂的轨迹运动，其腕部一般有2～3个自由度，可灵活运动。那么，喷涂机器人有哪些术语呢？它的关键参数你是否了解？ 一、喷涂机器人的主要术语 1、喷涂机器人涂装效率、涂着效率和涂装有效率 涂装效率是喷涂作业效率，包含单位时间的喷涂面积、涂料和喷涂面积的有效利用率。 涂着效率是喷涂过程中涂着在被涂物上的涂料量与实际喷出涂料总量之比值，或被涂物面上的实测厚膜与由喷出涂料量计算的涂膜厚度之比，也就是涂料的传输效率（transfer efficency简称TE）或涂料利用率。 涂装有效率是指实际喷涂被涂物的表面积与喷枪运行的覆盖面积之比；为使被涂物的边断部位的涂膜完整，一般喷枪运行的覆盖面积应大于被涂物的面积。 2、喷涂机器人喷涂轨迹 喷涂机器人喷涂轨迹指在喷涂过程中喷枪运行的顺序和行程，采用喷涂机器人可模仿熟练喷漆工的喷涂轨迹。 3、喷涂机器人的涂料流率 喷涂机器人涂料流率是单位时间内输给每个旋杯的涂料量，又称喷涂流量、出漆量（率）。 除旋杯转速外，涂料流率是第二个影响雾化颗粒细度的因素。当其他参数不变的情况下，涂料流率越低，其雾化颗粒越细，但同时也会导致漆雾中溶剂挥发量增大。 喷涂机器人涂料流率高会形成波纹状的涂膜，同时当涂料流量过大使旋杯过载时，旋杯边缘的涂膜增厚至一定程度，导致旋杯上的沟槽纹路不能使涂料分流，并出现层状漆皮，这会产生气泡或涂料滴大小不均匀的不良现象。 喷涂机器人每支喷枪的最大涂料流率与高速旋杯的口径、转速涂料的密度有关，其上限由雾化的细度和静电涂装的效果来决定。实践经验表明，涂料应在恒定的速度下输入，在小范围内的波动不会影响涂膜质量。 喷涂机器人在实际的喷涂过程中每个旋杯所喷涂的区域不同，其涂料的流率等也不相同，另外由于被涂物外形变化的原因，旋杯的涂料流率也要发生变化。以喷涂汽车车身为例，当喷涂门板等大面积时，吐出的涂料量要大，喷涂门立柱、窗立柱时，吐出的涂料量要小，并在喷涂过程中自动、精确地控制吐出的涂
《工业机器人技术基础》教学大纲 一、课程基本信息 课程名称：工业机器人技术基础 学时：48 适用对象: 工业机器人技术专业、电气自动化技术专业、机电一体化技术专 业 考核方式：考查 二、课程简介 机器人学是一门高度交叉的前沿学科，机器人技术是集力学、机械学、生物学、人类学、计算机科学与工程、控制论与控制工程学、电子工程学、人工智能、社会学等多学科知识之大成，是一项综合性很强的新技术。通过该课程的学习， 使得学生基本熟悉这门技术以及其发展状况，为今后从事工业机器人的操作管 理、维护维修、系统安装调试和集成设计的工作打下基础。 三、课程性质与教学目的 本课程是专业基础课，通过本课程的学习，使学生了解机器人及其应用，掌 握机器人系统组成、机构、运动分析、控制和使用的技术要点和基础理论。机器 人是典型的机电一体化装置，它不是机械、电子的简单组合，而是机械、电子、 控制、检测、通信和计算机的有机融合，通过这门课的学习，使学生对机器人有 一个全面、深入的认识。培养学生综合运用所学基础理论和专业知识分析问题解 决问题的能力。 第1章概述 机器人的基本概念，机器人的组成原理、机器人应用与外部的关系、机器人应用技术的现状 第2章机器人的基础知识 机器人的分类、机器人的基本术语与图形符号、机器人的技术参数、机器人的运动学基础、机器人的动力学基础 第3章机器人的机械结构系统 机器人的机械结构系统、机器人的腕部机构、机器人的手部机构、机器人的行走机构
第4章机器人的驱动系统 机器人的驱动系统概述、电动机及其特性、液压驱动系统及其特性 第5章机器人的控制系统 机器人的控制系统、伺服控制系统及其参数、交流伺服电动机的调速、机器人控制系统结构、机器人控制的示教再现、机器人控制系统举例 第6章机器人的感觉系统 机器人的传感技术、机器人的内部传感器、机器人的外部传感器、机器人的视觉系统、机器人传感器的选择 第7章机器人的语言系统 机器人的语言系统概述、常用的机器人语言简介、机器人的离线编程、机器人的编程示例 第8章工业机器人及其应用 工业机器人概述、焊接机器人、搬运机器人、喷涂机器人、装配机器人 四、各教学环节学时分配 教学环节 教学时数课程内容讲课实验 其他教学 环节 第一章概述 4 第二章机器人的基础知识 4 第三章机器人的机械结构系统 6 1 第四章机器人的驱动系统8 第五章机器人的控制系统8 第六章机器人的感觉系统8 1 第七章机器人的语言系统 6 第八章工业机器人及其应用12
第二章机器人基础知识 2.1机器人的基本术语与图形符号；2.2机器人的主要参数【内容提要】 本课主要学习机器人的基本术语与各类图形符号，讲解机器人的主要技术参数，并介绍了几种实际产品的技术规格和机构简图。 知识要点： ?概念：位姿、连杆、关节、自由度、刚度 ?机器人的主要技术参数 重点： ?掌握工业机器人的基本术语与图形符号、结构简图 ?掌握机器人的主要技术参数 难点： ?机器人的结构简图 ?工业机器人的主要技术参数 关键字： ?术语、图形符号、运动简图、技术参数
【本课内容相关资料】 2.1机器人的基本术语与图形符号 2.1.1机器人的基本术语 国家标准GB/T 12642—2001、GB/T 12643—2013对工业机器人专用术语作了定义和解释。术语繁多，有机械结构和性能相关的术语、控制和安全相关的术语等。为了便于更好的学习，简单够用的原则，本节仅仅阐述机器人的一些基本术语。 1.轴（axis） 描述机器人构件独立运动的方向线（可沿此线直线运动或转动）。 2.位姿（pose） 工业机器人末端执行器在指定坐标系中的位置和姿态。 3.杆件坐标系（link coordinate system） 参照工业机器人指定杆件的坐标系。 4.机械接口坐标系（mechanical interface coordinate system） 参照末端执行器机械接口的坐标系。 5.关节 关节（Joints）；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联接，如图2.1所示。A、B两部件可以做互动联接。 a)回转副b)移动副c)回转移动副d)球面副 图2.1 机器人的关节 高副机构（Higher pair)，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叫做低副机构。 关节是各杆件间的结合部分，是实现机器人各种运动的运动副，由于机器人的种类很多，其功能要求不同，关节的配置和传动系统的形式都不同。机器人常用的关节有移动、旋转运动副。一个关节系统包括驱动器、传动器和控制器，属于机器人的基础部件，是整个机器人伺服系统中的一个重要环节，其结构、重量、尺寸对机器人性能有直接影响。 （1）回转关节
外文资料译文 工业机器人的发展 一、工业机器人是机器人的一种，它由操作机、控制器、伺服驱动系统和检测传感器装置构成，是一种仿人操作自动控制，可重复编程，能在三维空间完成各种作业的机电一体化的自动化生产设备，特别适合于多品种，变批量柔性生产。它对稳定和提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件的快速更新换代起着十分重要的作用。 广泛的应用工业机器人，可以逐步改善劳动条件，更强与可控的生产能力，加快产品更新换代。提高生产效率和保证产品质量，消除枯燥无味的工作，节约劳动力，提供更安全的工作环境，降低工人的劳动强度，减少劳动风险，提高机床的效率，减少工艺过程中的工作量及降低停产时间和库存，提高企业竞争力。 1、关节的类型 下面罗列出在工业机器人手臂上使用的几类关节，机械手臂由其中某种关节组成，或由几种关节复合而成。 （1）回转关节：回转关节允许在两个连杆之间进行转动或旋转运动； （2）柱状关节：柱状关节允许在两个连杆之间进行直线运动； （3）球窝关节：球窝关节允许在两个连杆之间进行三种转动或旋转运动。由于很难驱动，球窝关节在工业机器人上很少使用。 2、机器人的类别 可以把机器人按它们的关节类型分为下列五组，其中距机器人基座最近的那三组关节将决定机器人的类别，其他两组关节给终端执行器以更大的运动柔性。 （1）笛卡尔型 （2）圆柱形 （3）球面型
（4）平面关节型 （5）垂直关节型 3、自由度 机械手臂所具有的“自由度”是定义其关节数的常用术语。每一个关节允许在两个连杆之间进行相对运动，形成一个自由度。若能沿着或绕着两个关节运动时，就是两个自由度，其余依次类推。多数机器人有4-6个自由度。与人相比，从肩膀到手腕，人的胳膊共有7个自由度，这还不包括手，它单独就有22个自由度！ 4、机器人的基本组件 机器人系统有一系列基本组件： （1）操作机。 （2）控制器。 （3）动力供给。 （4）终端执行器（夹持器、点焊机、MIG焊机等） 5、驱动装置 操作机的运动由传动器或驱动装置控制，传动器或驱动装置使各轴在工作单元内运动。驱动装置可使用电能、液压能或气压能工作。驱动系统提供的能量通过各种机械驱动装置转换成机械能。各驱动系统用机械联动装置连接起来，而这些联动装置又驱动机器人的各个轴的运动。机械联动装置可由链、齿轮及滚珠丝杠组成。 6、随着科技的不断进步，工业机器人的发展过程可分为三代 第—代为示教再现型机器人，它主要由机器手控制器和示教盒组成，可按预先引导动作记录下信息重复再现执行，当前工业中应用最多。 第二代为感觉型机器人，如有力觉触觉和视觉等，它具有对某些外界信息进行反馈调整的能力，目前已进入应用阶段。 第三代为智能型机器人它具有感知和理解外部环境的能力，在工作环境改变的情况下，也能够成功地完成任务，它尚处于实验研究阶段。 二、美国是机器人的诞生地，早在1961年，美国的Consolidated Control Corp和AMF公司联合研制了第一台实用的示教再现机器人。经过40多年的发展，
认识工业机器人 机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多种学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃、应用日益广泛的领域。而且，机器人应用情况是反映一个国家工业自动化水平的重要标志。本次任务的主要内容就是了解工业机器人的现状和发展趋势；通过现场参观，认识工业机器人相关企业；现场观摩或在技术人员的指导下操作ABB工业机器人，了解其基本组成。 一、工业机器人的定义及特点 1.工业机器人的定义 国际上对机器人的定义有很多。 美国机器人协会（RIA）将工业机器人定义为：“工业机器人是用来进行搬运材料、零部件、工具等可再编程的多功能机械手，或通过不同程序的调用来完成各种工作任务的特种装置。” 日本工业机器人协会（JIRA）将工业机器人定义为：“工业机器人是一种装备有记忆装置和末端执行器的，能够转动并通过自动完成各种移动来代替人类劳动的通用机器。” 在我国1989年的国际草案中，工业机器人被定义为：“一种自动定位控制，可重复编程、多功能的、多自由度的操作机。操作机被定义为：具有和人手臂相似的动作功能，可在空间抓取物体或进行其他操作的机械装置。” 国际标准化组织（ISO）曾于1984年将工业机器人定义为：“机器人是一种自动的、位置可控的、具有编程能力的多功能机械手，这种机械手具有几个轴，能够借助于可编程的操作来处理各种材料、零件、工具和专用装置，以执行各种任务。” 2.工业机器人的特点 （1）可编程
生产自动化的进一步发展是柔性自动化。工业机器人可随其工作环境变化的需要而再编程，因此它在小批量、多品种具有均衡高效率的柔性制造过程中能发挥很好的功用，是柔性制造系统中的一个重要组成部分。 （2）拟人化 工业机器人在机械结构上有类似人的行走、腰转、大臂、小臂、手腕、手爪等部分，在控制上有计算机。此外，智能化工业机器人还有许多类似人类的“生物传感器”，如皮肤型接触传感器、力传感器、负载传感器、视觉传感器、声觉传感器、语音功能传感器等。 （3）通用性 除了专门设计的专用的工业机器人外，一般机器人在执行不同的作业任务时具有较好的通用性。例如，更换工业机器人手部末端执行器（手爪、工具等）便可执行不同的作业任务。 （4）机电一体化 第三代智能机器人不仅具有获取外部环境信息的各种传感器，而且还具有记忆能力、语言理解能力、图像识别能力、推理判断能力等人工智能，这些都是微电子技术的应用，特别是与计算机技术的应用密切相关。工业机器人与自动化成套技术，集中并融合了多项学科，涉及多项技术领域，包括工业机器人控制技术、机器人动力学及仿真、机器人构建有限元分析、激光加工技术、模块化程序设计、智能测量、建模加工一体化、工厂自动化及精细物流等先进制造技术，技术综合性强。 二、工业机器人的历史和发展趋势 1. 工业机器人的诞生 “机器人”（Robot）这一术语是1921年捷克著名剧作家、科幻文学家、童话寓言家卡雷尔·恰佩克首创的，它成了“机器人”的起源，此后一直沿用至今。不过，人类对于机器人的梦想却已延续数千年之久。如古希腊古罗马神话中冶炼之神用黄金打造的机械仆人、希腊神话《阿鲁哥探险船》中的青铜巨人泰洛斯、犹太传说中的泥土巨人、我国西周时代能歌善舞的木偶“倡者”和三国时期诸葛亮的“木牛流马”传说等。而到了现代，人类对于机器人的向往，从机器人频繁出现在科幻小说和电影中已不难看出，科技的进步让机器人不仅停留在科幻故事
四川城市技师学院 工业机器人应用与维护专业 （高级工） (0208-3) 专业课程教学大纲
汽车与信息工程学院2018年7月
目录 一、课程信息............................................................................................................ 错误!未定义书签。 （一）课程名称............................................................................................. 错误!未定义书签。 （二）课程学时 (1) 二、课程教学设计 (1) （一）课程定位与性质 (1) （二）教学目标 (1) （三）学习领域 (2) （四）教学方法 (2) （五）考核评价 (3) （六）教学条件基本要求 (3) 三、教学要求内容及建议 (4) （一）教学要求 (4) （二）教学内容 (5) （三）教学建议 (6)
《工业机器人应用认知》课程教学大纲 一、课程信息 课程名称：工业机器人应用认知 课程学时：36学时 二、课程教学设计 （一）课程定位与性质 1.课程定位 本课程的教学以高等职业教育培养目标为依据，遵循“结合理论联系实际，应知、应会”的原则，以拓展学生专业知识覆盖面为重点；注重培养学生的专业思维能力。重点通过对主流工业机器人产品的讲解，使学生对当前工业机器人的技术现状有较为全面的了解，对工业机器人技术的发展趋势有一个明确的认识，为学生进入社会做前导；把创新素质的培养贯穿于教学中。采用行之有效的教学方法，注重发展学生专业思维和专业应用能力，通过简单具体的实例深入浅出地讲解专业领域的知识。 2.课程性质：专业基础课 （二）教学目标 总体目标 《工业机器人应用认知》是一门培养学生具有机器人设计和使用方面基础知识的专业课，本课程主要研究机器人的结构设计与基本理论。通过本课程的学习，使学生掌握工业机器人基本概念、机器人运动学理论、工业机器人机械系统设计、工业机器人控制等方面的知识。 知识目标 1.了解机器人的由来与发展、组成与技术参数，掌握机器人分类与应用，对各类机器人有较系统地完整认识。 2.了解机器人运动学、动力学的基本概念，能进行简单机器人的位姿分析和
详解喷涂机器人的术语及关键参数 喷涂机器人是可进行自动喷漆或喷涂其他涂料的工业机器人，主要由机器人本体、计算机和相应的控制系统组成，液压驱动的喷漆机器人还包括液压油源，如油泵、油箱和电机等。多采用5或6自由度关节式结构，手臂有较大的运动空间，并可做复杂的轨迹运动，其腕部一般有2～3个自由度，可灵活运动。那么，喷涂机器人有哪些术语呢？它的关键参数你是否了解？让小编一一为你详解。 喷涂机器人的主要术语 1、喷涂机器人涂装效率、涂着效率和涂装有效率 涂装效率是喷涂作业效率，包含单位时间的喷涂面积、涂料和喷涂面积的有效利用率。 涂着效率是喷涂过程中涂着在被涂物上的涂料量与实际喷出涂料总量之比值，或被涂物面上的实测厚膜与由喷出涂料量计算的涂膜厚度之比，也就是涂料的传输效率（transfer efficency简称TE）或涂料利用率。 涂装有效率是指实际喷涂被涂物的表面积与喷枪运行的覆盖面积之比；为使被涂物的边断部位的涂膜完整，一般喷枪运行的覆盖面积应大于被涂物的面积。 2、喷涂机器人喷涂轨迹 喷涂机器人喷涂轨迹指在喷涂过程中喷枪运行的顺序和行程，采用喷涂机器人可模仿熟练喷漆工的喷涂轨迹。
3、喷涂机器人的涂料流率 喷涂机器人涂料流率是单位时间内输给每个旋杯的涂料量，又称喷涂流量、出漆量（率）。 除旋杯转速外，涂料流率是第二个影响雾化颗粒细度的因素。当其他参数不变的情况下，涂料流率越低，其雾化颗粒越细，但同时也会导致漆雾中溶剂挥发量增大。 喷涂机器人涂料流率高会形成波纹状的涂膜，同时当涂料流量过大使旋杯过载时，旋杯边缘的涂膜增厚至一定程度，导致旋杯上的沟槽纹路不能使涂料分流，并出现层状漆皮，这会产生气泡或涂料滴大小不均匀的不良现象。 喷涂机器人每支喷枪的最大涂料流率与高速旋杯的口径、转速涂料的密度有关，其上限由雾化的细度和静电涂装的效果来决定。实践经验表明，涂料应在恒定的速度下输入，在小范围内的波动不会影响涂膜质量。 喷涂机器人在实际的喷涂过程中每个旋杯所喷涂的区域不同，其涂料的流率等也不相同，另外由于被涂物外形变化的原因，旋杯的涂料流率也要发生变化。以喷涂汽车车身为例，当喷涂门板等大面积时，吐出的涂料量要大，喷涂门立柱、窗立柱时，吐出的涂料量要小，并在喷涂过程中自动、精确地控制吐出的涂料量，才能保证涂层质量及涂膜厚度的均一，这也是提高涂料利用率的重要措施之一。 4、喷涂机器人的旋杯转速 喷涂机器人旋杯转速是对高转速旋杯雾化细度影响最大的因素。当其他工艺参数不变时，旋杯的转速越大，涂料滴的直径越小。在稍低速范围内，转速对雾化细度的影响比在高速范围内明显地增大。 喷涂机器人旋杯转速会对膜厚有影响。当转速过低会导致涂膜粗糙；喷涂机器人而雾化过细会导致漆雾损失（引起过喷），使涂膜厚度有波动；同事当雾化超细时，则对喷漆室内任何气流均十分敏感。旋杯的过高转速除引起过喷外，还会导致透平轴承的过量磨损，增加清晰用压缩空气的消耗和降低涂膜所含溶剂量。喷涂机器人最佳的旋杯转速可按所用涂料的流率特性而定，因而对于表面张力打的水性涂料、高黏度的双组分涂料的旋杯转速比普通溶剂型涂料的要高。 喷涂机器人一般情况下，空载旋杯转速为6X10^4r/min，负载时设定的转速范围为（1.0~4.2）X10^4r/min误差±500r/min.
外文资料译文 工业机器人 早在机器人变为现实之前，机器人与机器人学这两个术语就已经提出来了。1923年，随着捷克剧作家卡雷尔·查陪克的剧本R.U.R（罗苏姆的通用机器人）英文译本的问世，机器人这一术语就开始进入英语。机器人robot一词源于捷克语，该词意指奴隶或劳工。1942年，另一位作家艾萨克·埃思穆乌（他曾经撰写过许多有关机器人的短篇小说）在创立机器人学三个法则时就提出了机器人学这个专业术语。他曾推断，机器人应该有特殊电路，使其始终遵循下述三个基本原则： （1）机器人不能伤害人类，也不能通过不执行指令而使人类受到伤害； （2）在不违背第一条法则的前提下，机器人必须遵从人类意志； （3）再不违背第一、二条法则的前提下，机器人必须保护自身不受伤害。 当时撰写的这些故事纯属科学幻想。今天，随着机器人变为现实，分析这些机器人法则，从中获得很有价值的理念，可供机器人专家设计人控制系统时参考。 1.机器人的定义 机器人是一种可重复编程的多功能操作器，其设计用途是输送物料、工件、刀具及一些特殊装置，通过各种程控运动来完成多种不同任务。 以上定义被普遍认可，其特点是：工业机器人可以重复编程，且能够沿多种不同轨迹运动。 2.机器人的发展史 随着数控机床的发展，模仿人类手臂操作工件的想法便自然地提出来了。 与常规观点相反，机器人学并非最近发展起来的。事实上，早在20世纪60年代初期，美国人便制造出第一批机器人。万能自动化公司于1961年就生产出机械手臂，其控制装置的时序是由操作者预设的。然而，鉴于这项工作尚属试验，为了避免公众对该项目的抵制情绪，当时的仿形程度较低。1974年，辛辛那提Millicron机器人成为首例以小型计算机控制的机器人。然而，就在同一年，瑞典ASEA公司推出了它的IRB6机器人。这种机器人一直在全球畅销，现在（1991年）还在生产，唯一的重大改进是控制柜电子装置与软件的升级。所以，当人们以为美国正在建立机器人技术的时候，像日本和瑞典这样一些国家，机器人在工业中的应用已经达到很高的水平。 近来有许多原因促使人类愈来愈意识到应用工业机器人的重要性，其中有些原因是日益增加的花费所致：例如培训新工人的费用、改进设计与产品性能的花费、计算机与传感器技术飞速发展所致的费用，以及雇员们希望摆脱平淡、重复、有潜在危险工作环境的花费等。 3.机器人运动机构的确定 为了划分一种工业机器人的设计属于何种类型，我们必须鉴别其运动结构。为了确定运动结构，我们必须知道所有关节的类型与机械手臂具有的“自由度”。 与人类手臂一样，机器人手臂由一系列连杆与关节组成。关节是连接两个连杆的部件，它允许两个连杆之间存在相对运动。 每个机器人都有一个基座，该基座一般稳定在地面上。但是，基座亦可稳定
工业机器人原理及应用实例工业机器人概念 工业机器人是一种可以搬运物料、零件、工具或完成多种操作功能的专用机械装置；由计算机控制，是无人参与的自主自动化控制系统；他是可编程、具有柔性的自动化系统，可以允许进行人机联系。可以通俗的理解为“机器人是技术系统的一种类别，它能以其动作复现人的动作和职能；它与传统的自动机的区别在于有更大的万能性和多目的用途，可以反复调整以执行不同的功能。” 组成结构 工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座和执行机构，包括臂部、腕部和手部，有的机器人还有行走机构。大多数工业机器人有3?6个运动自由度，其中腕部通常有1?3个运动自由度；驱动系统包括动力装置和传动机构，用以使执行机构产生相应的动作；控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号，并进行控制。 分类工业机器人按臂部的运动形式分为四种。直角坐标型的臂部可沿三个直角坐标移动；圆柱坐标型的臂部可作升降、回转和伸缩动作；球坐标型的臂部能回转、俯仰和伸缩；关节型的臂部有多个转动关节。 工业机器人按执行机构运动的控制机能，又可分点位型和连续轨迹型。点位型只控制执行 机构由一点到另一点的准确定位，适用于机床上下料、点焊和一般搬运、装卸等作业；连续轨迹型可控制执行机构按给定轨迹运动，适用于连续焊接和涂装等作业。 工业机器人按程序输入方式区分有编程输入型和示教输入型两类。编程输入型是将计算机上已编好的作业程序文件，通过RS232 串口或者以太网
等通信方式传送到机器人控制柜。示教输入型 的示教方法有两种：一种是由操作者用手动 控制器(示教操纵盒)，将指令信号传给驱动 系统，使执行机构按要求的动作顺序和运动轨 迹操演一遍；另一种是由操作者直接领动执 行机构，按要求的动作顺序和运动轨迹操演 一遍。在示教过程的同时，工作程序的信息 即自动存入程序存储器中在机器人自动工作时， 控制系统从程序存储器中检出相应信息，将 指令信号传给驱动机构，使执行机构再现示 教的各种动作。示教输入程序的工业机器人称 为示教再现型工业机器人。 具有触觉、力觉或简单的视觉的工业机器人，能在较为复杂的环境下工作；如具有 识别功能或更进一步增加自适应、自学习功能， 即成为智能型工业机器人。它能按照人给的 “宏指令”自选或自编程序去适应环境，并 自动完成更为复杂的工作。 四、主要特点 工业机器人最显著的特点有以下几个： (1) 可编程。生产自动化的进一步发展是柔性启动化。工业机器人可随其工作环境变化的需要而再编程，因此它在小批量多品种具有均衡高效率的柔性制造过程中能发挥很好的功用，是柔性制造系统中的一个重要组成部分。 (2) 拟人化。工业机器人在机械结构上有类似人的行走、腰转、大臂、小臂、手腕、手爪等部分，在控制上有电脑。此外，智能化工业机器人还有许多类似人类的“生物传感器”，如皮肤型接触传感器、力传感器、负载传感器、视觉传感器、声觉传感器、语言功能等。传感器提高了工业机器人对周围环境的自适应能力。 (3) 通用性。除了专门设计的专用的工业机器人外，一般工业机器人在执行不同的作业任务时具有较好的通用性。比如，更换工业机器人手部末端操作器 (手爪、工具等)便可执行不同的作业
0.1 简述工业机器人的定义，说明机器人的主要特征。 答：机器人是一种用于移动各种材料、零件、工具、或专用装置，通过可编程动作来执行种种任务并具有编程能力的多功能机械手。 1.机器人的动作结构具有类似于人或其他生物体某些器官（肢体、感官等）的功能。 2.机器人具有通用性，工作种类多样，动作程序灵活易变。 3.机器人具有不同程度的智能性，如记忆、感知、推理、决策、学习等。 4.机器人具有独立性，完整的机器人系统在工作中可以不依赖于人的干预。 0.2工业机器人与数控机床有什么区别？ 答：1.机器人的运动为开式运动链而数控机床为闭式运动链； 2.工业机器人一般具有多关节，数控机床一般无关节且均为直角坐标系统； 3.工业机器人是用于工业中各种作业的自动化机器而数控机床应用于冷加工。 4.机器人灵活性好，数控机床灵活性差。 0.5简述下面几个术语的含义：自有度、重复定位精度、工作范围、工作速度、承载能力。答：自由度是机器人所具有的独立坐标运动的数目，不包括手爪（末端执行器）的开合自由度。 重复定位精度是关于精度的统计数据，指机器人重复到达某一确定位置准确的概率，是重复同一位置的范围，可以用各次不同位置平均值的偏差来表示。 工作范围是指机器人手臂末端或手腕中心所能到达的所有点的集合，也叫工作区域。 工作速度一般指最大工作速度，可以是指自由度上最大的稳定速度，也可以定义为 手臂末端最大的合成速度（通常在技术参数中加以说明）。 承载能力是指机器人在工作范围内的任何位姿上所能承受的最大质量。 0.6什么叫冗余自由度机器人？ 答：从运动学的观点看，完成某一特定作业时具有多余自由度的机器人称为冗余自由度机器人。 0.7题0.7图所示为二自由度平面关节型机器人机械手，图中L1=2L2，关节的转角范围是0゜≤θ1≤180゜,-90゜≤θ2≤180゜,画出该机械手的工作范围（画图时可以设L2=3cm）。
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校准表格calibration table 表示校准曲线的数据表格形式。 溯源性traceability 测量结果可以通过连续的比较链将其与适当的标准器（通常是国际标准器或国家标准器）联系起来的一种特性。 灵敏度sensitivity 仪器仪表的输出变化值除以相应的输入变化值。 准（精）确度accuracy 仪器仪表的示值与被测量[约定]真值的一致程度。 准（精）确度等级accuracy class 仪器仪表按准（精）确度高低分成的等级。 误差极限limits of error 同义词：最大允许误差maximum permissible error 由标准、技术规范等所规定的仪器仪表误差的极限。 基本误差intrinsic error 又称固有误差。 在参比条件下仪器仪表的示值误差。 一致性conformity 标准曲线与规定特性曲线（例如：直线、对数曲线、抛物线等）的一致程度。 注：一致性分为独立一致性、端基一致性和案基一致性。当仅称一致性时，是指独立一致性。
《工业机器人技术基础》 课程简介 本课程是工业机器人技术专业学生的专业必修课，学生在学完本课程后，能获得具有生产一线技术和运行人员所必须掌握的机器人技术应用的基本知识和基本技能。工业机器人应用岗位已经成为众多行业特别是电子制造、汽车制造、半导体工业、机械制造、造船工业、机床加工等行业最关键最核心的工作岗位。本课程介绍了工业机器人的机械结构、驱动系统、控制系统和感觉系统，通过典型案例对工业机器人示教和操作的相关基础共性问题进行详细图解，内容涵盖机器人搬运、码垛、焊接、涂装和装配五大典型应用任务。通过本课程的学习，学生掌握工业机器人技术的基础知识，为后续的学习打下基础。 课程大纲 一、课程的性质与任务： 本课程是工业机器人技术专业基础课程，它是集力学、机械学、生物学、人类学、计算机科学与工程、控制论与控制工程学、电子工程学、人工智能、社会学等多学科知识之大成，是一项综合性很强的新技术。通过该课程的学习，使得学生基本熟悉这门技术以及其发展状况，为今后从事工业机器人技术安装、应用、设计等工作打下基础。 通过课程学习，学生了解机器人的发展状况，发展前景及工业机器人将对未来工业创造的巨大潜在价值。理解工业机器人的基本原理、基础知识，掌握机器人机械机构、运动分析、控制和使用的技术要点和基础理论，同时懂得对机器人进行实际操作。机器人是典型的机电一体化装置，它不是机械、电子的简单组合，而是机械、电子、控制、检测、通信和计算机的有机融合，通过这门课的学习，使学生对机器人有一个全面、深入的认识，并掌握相应的一些实用工业机器人控制及规划和编程方法。 二、课程的目的与基本要求： 了解机器人的部件、结构、特性、应用技术的现状及发展趋势，机器人的语
ACAS Applicator Cleaner Air Supply 雾化器清洗器供气 pACS Applicator Cleaner Solvent Pilot 雾化器清洗器溶剂控制阀 ACS Applicator Cleaner Solvent 雾化器清洗器溶剂 ACVA Applicator Cleaner Vacuum Air 雾化器清洗器真空空气 ACDA Applicator Cleaner Drying Air 雾化器清洗器干燥空气 BEAR Bearing Air 轴承空气 BAO Bearing Air OK 轴承空气正常 BRAKE Brake Air Turbine 涡轮刹车空气 pBW Bell Wash Pilot 旋杯清洗控制阀 BWS Bell Wash Supply 旋杯清洗供应 AIR Color Change Air Supply 换色空气供应 SOL Color Change Solvent Supply 换色溶剂供应 CP# Color Pilot (#) = Color 颜色控制阀（#）= 颜色 DUMP Dump 排放 DAT Drive Air Turbine 涡轮驱动空气 E-STAT Electrostatics 静电 pIW Injector Wash Pilot 注射器清洗控制阀 IWS Injector Wash Supply 注射器清洗供应 PAINT Paint 油漆 PAP Purge Air Pilot 冲洗空气控制阀 pCC Pilot Color Change 换色控制阀 PCE Process Control Enclosure 工艺控制柜 pDUMP Pilot Dump 排放控制阀 PDP Power Distribution Panel 配电柜 PIE Process Interface Enclosure 工艺接口柜 PREG Pilot Regulator 调节器控制阀 PR# Paint Return (#) = Color 油漆回路（#）= 颜色 PS# Paint Supply (#) = Color 油漆进路（#）= 颜色 pPS Purge Solvent Pilot 冲洗溶剂控制阀 pTRIG Pilot Trigger 触发器控制阀 PTS Pilot Trigger Supply 触发器供应控制阀 RP Robot Purge 机器人净化 SA1 Shaping Air (Bell Applicator) 成形空气（旋杯雾化器） SA2 Shaping Air (Bell Applicator) 成形空气（旋杯雾化器） SAP Shaping Air Pilot 成形空气控制阀 SAS Shaping Air Supply 成形空气供气 SCC System Control Console 系统控制柜 TDP Turbine Drive Pilot (Bell Applicator) 涡轮驱动控制阀（旋杯雾化器）TURB Turbine Drive Supply 涡轮驱动供气 Purge System Maintenance 净化系统维护 - Purge System Diagnostics 净化系统诊断
喷涂机器人主要术语及喷涂参数 喷涂机器人是可进行自动喷漆或喷涂其他涂料的工业机器人，主要由机器人本体、计算机和相应的控制系统组成，液压驱动的喷漆机器人还包括液压油源，如油泵、油箱和电机等。多采用5或6自由度关节式结构，手臂有较大的运动空间，并可做复杂的轨迹运动，其腕部一般有2～3个自由度，可灵活运动。那么，喷涂机器人有哪些术语呢？它的关键参数你是否了解？ 一、喷涂机器人的主要术语 1、喷涂机器人涂装效率、涂着效率和涂装有效率 涂装效率是喷涂作业效率，包含单位时间的喷涂面积、涂料和喷涂面积的有效利用率。 涂着效率是喷涂过程中涂着在被涂物上的涂料量与实际喷出涂料总量之比值，或被涂物面上的实测厚膜与由喷出涂料量计算的涂膜厚度之比，也就是涂料的传输效率（transferefficency简称TE）或涂料利用率。 涂装有效率是指实际喷涂被涂物的表面积与喷枪运行的覆盖面积之比；为使被涂物的边断部位的涂膜完整，一般喷枪运行的覆盖面积应大于被涂物的面积。 2、喷涂机器人喷涂轨迹 喷涂机器人喷涂轨迹指在喷涂过程中喷枪运行的顺序和行程，采用喷涂机器人可模仿熟练喷漆工的喷涂轨迹。 3、喷涂机器人的涂料流率 喷涂机器人涂料流率是单位时间内输给每个旋杯的涂料量，又称喷涂流量、出漆量（率）。 除旋杯转速外，涂料流率是第二个影响雾化颗粒细度的因素。当其他参数不变的情况下，涂料流率越低，其雾化颗粒越细，但同时也会导致漆雾中溶剂挥发量增大。 喷涂机器人涂料流率高会形成波纹状的涂膜，同时当涂料流量过大使旋杯过载时，旋杯边缘的涂膜增厚至一定程度，导致旋杯上的沟槽纹路不能使涂料分流，并出现层状漆皮，这会产生气泡或涂料滴大小不均匀的不良现象。 喷涂机器人每支喷枪的最大涂料流率与高速旋杯的口径、转速涂料的密度有关，其上限由雾化的细度和静电涂装的效果来决定。实践经验表明，涂料应在恒定的速度下输入，在小范围内的波动不会影响涂膜质量。 喷涂机器人在实际的喷涂过程中每个旋杯所喷涂的区域不同，其涂料的流率等也不相同，另外由于被涂物外形变化的原因，旋杯的涂料流率也要发生变化。以喷涂汽车车身为例，当喷涂门板等大面积时，吐出的涂料量要大，喷涂门立柱、窗立柱时，吐出的涂料量要小，并在喷涂过程中自动、精确地控制吐出的涂料量，才能保证涂层质量及涂膜厚度的均一，这也是提高涂料利用率的重要措施之一。 4、喷涂机器人的旋杯转速 喷涂机器人旋杯转速是对高转速旋杯雾化细度影响最大的因素。当其他工艺参数不变时，旋杯的转速越大，涂料滴的直径越小。在稍低速范围内，转速对雾化细度的影响比在高速范围内明显地增大。 喷涂机器人旋杯转速会对膜厚有影响。当转速过低会导致涂膜粗糙；喷涂机器人而雾化过细会导致漆雾损失（引起过喷），使涂膜厚度有波动；同事当雾化超细时，则对喷漆室内任何气流均十分敏感。旋杯的过高转速除引起过喷外，还会导致透平轴承的过量磨损，增加清晰用压缩空气的消耗和降低涂膜所含溶剂量。喷涂机器人最佳的旋杯转速可按所用涂料的