机械装备设计制造综合技能大赛
设
计
说
明
书
姓名：孙小平洪耀林徐海昌
指导老师：黄伟玲
2014年9月17日
江西·赣州
摘要
随着计算机技术，人工智能技术的迅速发展以及智能采集器的不断改进和推陈出新，智能信息采集装置已经取得了很大进展。但是对于应用比较复杂通用性较高的全自动信息采集车还没有突破性的进展。智能数据信息采集车的研究将会告别信息相互孤立缺乏联动性的现象，是一个复杂的，面向智能化的，不断发现的过程。近年来，很多关于信息采集的研究和设计，尤其是智能数据信息采集车更是吸引了很多人的眼球。对于智能信息采集车来说，不但要有环境信息获取功能，还要有对信息理解和信息处理的功能。对自动信息采集车的研究是针对环境空间的识别，然后建立相应数据通道，通过雷达和无线装置把获取的数据传送到终端。
智能信息采集车采用了应用范围广，性价比高的基于单片机的多数据通道采集系统，将来自传感器的信号通过转换器转换为数字信号后由单片机采集然后利用SPI通信将数据送到主机进行数据的存储后期处理与显示实现数据处理功能强大的智能化高端信息采集设备。
智能数据信息采集车是一个集自动驾驶、环境感知、规划决策等功能于一体的综合系统。它集中的运用了人工智能、导航、传感器及自动控制等技术；应用了计算机、信息传递、通信交流等现代装备，是典型的高新技术综合体。
关键词：智能信息采集车、智能化、传感器、数据通道、现代装备
第一章绪论 (1)
1.1 信息采集的现状及发展概述 (1)
1.2信息采集车国内外研究现状 (2)
1.3智能信息采集车的背景意义 (4)
1.4 设计要求及内容 (6)
第二章智能信息采集车的结构与工作原理 (6)
2.1 数据获取装置的设计 (6)
2.2 行走方案选择 (7)
2.3基本结构 (9)
2.4工作原理 (11)
第三章智能信息采集车的功能与特点 (12)
3.1 智能信息采集车的功能 (12)
3.2智能信息采集车的特点 (13)
第四章智能信息采集车的设计思路 (15)
4.1 基本工作思路 (15)
4.2动力选择思路 (15)
4.3设计后的调整 (16)
第五章总结与展望 (17)
参考文献 (18)
1.1 信息采集的现状及发展概述
为了更好的发展城市信息化基础建设,相继出现了移动3D GIS实景采集系统；在移动载体上安装CCD影像获取系统、全球定位系统(GPS)、惯性测量单元(IMU)以及激光扫描仪(LS)等新型传感器设备；在车辆行驶过程中,快速获取与处理城市空间三维实景数据,形成有效的三维GIS实景交通管理信息平台。这些技术的相继出现，无疑让智能信息采集车得到了一切技术上的支撑。近三十年年以来，国内外专家、学者也研制了很多信息采集设备，这些检测设备大致可划分成三大类:感应线圈检测器、波频检测器、视频检测器。
感应线圈检测器。感应线圈检测器由三部分组成:埋设在路面下的环形线圈传感器、信号检测处理单元及馈线。该检测器的工作原理是检测单元同环形线圈与馈线线路组成一个调谐电路。电路中的电感主要决定于环形线圈，环形线圈是此电路的电感元件，电容则决定于检测单元中的电容器。当电流通过环形线圈时，在其周围形成一个电磁场，再根据这些物理信息进行分析收集我们所需的数据。
波频检测器。波频检测器是以微波、超声波和红外线等对物体发射电磁波产生感应的检测器。这种检测器是通过接受由超声波探头发出并经过反射的超声波来检测物体信息的。其工作原理可分为两种:传播时间差法和多普勒法。由于波频检测器采用悬挂式安装，这与感应线圈检测器相比有很多优点。使用寿命长、可移动、架设方便，在国外被大量采用。其不足之处是容易受环境影响，当风速6级以上时，超声波产生漂移而无法正常检测波频检测器已成为目前使用量仅次于感应线圈检测器的一种检测器。微波检测器根据被检测目标返回的回波，测算出目标的数据信息，每隔一段时间通过RS232向控制中心发送。红外检测器是具有良好应用前景的悬挂式检测器。该检测器一般采用反射式检测技术。反射式检测器探头由一个红外发光管和一个红外接收管组成，其工作原理是由调制脉冲发生器产生调制脉冲，经红外探头向物体上辐射，当有信息变动时，红外线脉冲从物体反射回来，被探头的接收管接收，经红外解调器解调，通过选通、放大、整流和滤波后触发器输出一个检测信号。这种检测器具有快速准确、轮廓清晰的检测能力。
视频检测器。视频检测，也被称为图像处理或人工视觉，是一种结合视频图像和电脑化模式识别的技术。通过视频摄像机和计算机模仿人眼的功能，视频检测技术为无数的实际应用提供了工作平台。可以获得大区域范围内的数据参数。也引起了国内外的广泛研究。视频检测器是一种基于视频图像的检测技术，是一种结合数字视频图像和人工模式识别的技术。与传统接触式检测方法比较，这类非接触式检测方法的安装工程量小、检测范围大、系统可靠性高，是一种很有前途的方法。视频采集技术利用视频、计算机及现代通信等技术，实现对动态信息的采集，视频采集技术对视频图像数据处理及特征提取都是实时进行的。视频检测器通常是由电子摄像机、图像处理机和显示器等部分组成。摄像机对一定区域范围内摄像，图像经传输送入图像处理机，处理机对图像信号进行模数转换、格式转换等，再由微处理器处理图像背景，实时识别不同的信息参数，控制中心可
根据这些信息，向执行机构发出控制命令。这些信息采集的技术、装置都在朝着一个方向发展，那就是智能化，高端化，一步步把人类从体能付出中解放出来。
1.2 信息采集车的国内外研究现状
科学家在很早就有对信息采集系统的研究，但是由于受到当时科技的限制，这一领域的研究并没有取得多少有实际运用价值的成果。进入八十年代后，随着计算机运算能力的增强以及小型机的普及，使计算机视觉和模式识别领域的研究进入空前活跃的程度，自然也对基于视觉的信息采集的研究形成了巨大的推动力量。
国外。美国、日本以及几个欧洲发达国家相继投入了巨大的财力、物力来进行信息采集这方面的研究，并且开发了实际系统，比较广泛应用并具有代表性的产品有美国和欧洲十一国联合研制的EuRo一cosT系统、ImageSensingsystem 公司(简称155公司)的AUTOSCOPE2004TM系列、AuTOSCOPESoLOTM[36]和PEEK 公司的VideoTraek900、叭deoTraek905等系统。这两家公司是最早从事视频信息检测产品研制的，它们的产品代表了目前视频信息检测技术的最高水平，基本上覆盖了欧美市场的70%。这两家公司的技术均来源于美国的明尼苏达大学技术学院公共工程系，因此两家公司产品在原理上、结构上、功能上极其相似。AutoscoPe大区域视频检测技术由美国155公司开发，作为全世界研发最早并最先获得国际专利的视频检测技术。到目前为止，已有14000多套的AutoscoPe 视频检测系统运行在超过三十多个国家的智能交通管理系统中，得到全世界交通专业人士的普遍认可。美国155公司对Autoscope视频检测技术的研究始于八十年代初期，在开发的过程中155公司与美国明尼苏达大学交通运输系、美国联邦公路署以及美国政府和各地的交通管理部门建立了密切的合作关系，共同对交通管理中面临的许多重要课题进行了合作研究。第一代原型机诞生于1987年。1992年，155公司生产出Autoscope2003，产品的各项性能趋于成熟，实现了全天候检测。美国佐治亚、密歇根等州开始广泛采用这一产品，以后又在原有的基础上不断扩大使用规模。1995年，随着微软WindowS95的问世，155公司又推出了其软件基于新一代Windows95加T操作系统的Autoseope2004，AutoseopesoLoPRoNe是Autoscope2004的升级产品。它包括了其所有的功能特点，它完美地将视频处理器集成在密封的MVP(视频处理模块)中，使用更方便，灵活可靠。
国内。国内也有一些科研机构和企业开始这方面的研究，在图像信息处理方法等软件开发方面取得了很大的进展，也有了实验样机。这些样机分两种结构：一种是纯粹的仿真机，即利用标准工业控制计算机配置图像采集卡处理一些视屏信号，它的主要任务仍然局限于算法研究，并不适合产业化应用；另一种是采用嵌入式工业控制计算机，配置相应的存储器、信息采集器等外围设备，实现通信采集，这种结构实际上仍然是标准的计算机结构系统，类似上面介绍的国外产品。目前具有代表性的有广州市交通管理科学研究所和哈尔滨工业大学联合开发的VTD2000系列视屏动态信息采集系统
1.3 智能信息采集车的背景意义
时代要求。由于数据采集系统的应用范围越来越宽,所涉及到的测量信号和信号源的类型越来越多,对测量的要求也越来越高。国内现在已有的这些数据测量和采集的系统很多都存在功能单一采集通道少,采集速率低，操作复杂并且对测试环境要求较高等问题。还有一个是目前市场上对智能型信息采集车的需求正处在上升期，但目前市场上的信息采集系统产品基本都是功能简单的堆砌，车顶设备凌乱、线缆纵横外露；车内设备拥挤、多个控制器操作不方便等问题。同时随着国内汽车品种和数量不断攀升，车辆技术也日益更新；急需探讨一种适用各种车载平台的结构设计方案，来满足基层实际和实战要求，为信息采集系统装备现代化提供支撑，为推动社会进步发挥更重要的作用。
网络进步。互联网的飞速发展，紧跟着与互联网有关的东西也蓬勃兴起。在互联网基础上的延伸和扩展,通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物体与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。是现代信息技术发展到一定阶段后出现的一种聚合性应用与技术提升,它将各种感知技术、现代网络技术和人工智能与自动化技术聚合与集成应用,使人与物智慧对话,创造一个智慧的世界。对于现在这样一个高度信息化的社会,信息的获取至关的重要,信息的多元化、丰富性、实时性最为重要。刚好智能数据信息采集车可以把外界的一切动感信息及时有效的收集，并自动进行处理分析把信息分层次分类别的呈现在人们的获取通道中。
经济环保。太阳能利用领域出现了两项重大突破：一是1954年美国贝尔实验室研制出的实用型单晶硅电池。二是l955年以色列Tabor提出选择性吸收表面概念和理论并研制成功选择性太阳吸收涂层。这两项突破既是太阳能利用进入现代发展时期的划时代标志，也是人类能源技术又一次变革的技术基础。从此世界上很多国家掀起了开发利用太阳能的热潮。在我们国家太阳能成为可持续发展战略的重要内容。智能信息采集车采用太阳能为动力源的能源，太阳能是一种洁净的能源，是人类可以利用的最丰富的能源，可以说是取之不尽，用之不竭。在开发和利用时，不会产生废渣、废水、废气，也没有噪音，更不会影响生态平衡。在如此多的时代要求和召唤之下智能信息采集车是众多领域数据信息获取的首选智能装备。
智能信息采集系统。它是在关键基础理论模型研究的前提下，把先进的信息技术、数据通信技术、电子控制技术及计算机处理技术等有效地综合运用于信息获取管理体系，从而建立起一种大范围、全方位发挥作用、实时、准确、高效的信息收集管理系统。它利用无线通讯专网低频段以低成本实现了数据的实时采集、快速传输，自行开发研制了无线通讯系统车载智能终端设备及控制系统，具有数据和话音双重传输功能。具有用户容量大、网络范围覆盖广、调度信息响应速度快、全自动语音报站自动化、信息发布广泛、出行者信息服务智能化、设备自维护智能化的特点。
智能信息采集车的提出，必将大大改善信息管理水平，提高信息获取系统经济效益，减少政府财政补贴，减少环境污染，改善环境，带来巨大的社会效益。
1.4 设计要求及内容
智能信息采集车就是运用计算机技术、传感器技术、图像处理技术、3D技术、人工智能等高新技术，集成GPS接收机、光电编码器、激光传感器、超声传感器、线扫描照相机、图像采集卡等设备，对外界数据进行自动采集、分析和处理，从而达到对信息进行检测的目的，进而建立智能化数据信息采集系统，进行信息处理、信息管理，设施性能预测，资源执策支持，以全面提升对外界信息获取的水平。同时还要实现对智能信息采集车行走的地面信息有特别的识别分析能力，这些信息一定要准确、高效的采集才能保证智能采集车正常运行。
研究的主要内容；
智能信息采集车辅助系统功能分析。车载采集设备供电需求分析，传感器输出数据与信息采集的系统数据需求分析，各个设备工作相互关系分析。
供电的设计与优化；对车上传感器的供电的设计与优化；对传感器、陀螺仪、照相机等设备供电控制的设计；包括对激光传感器、加速度传感器、超声传感器接口设计以及同步控制接口设计。
智能数据信息采集车行进路线和地面状况如何分析处理判断的设计、辅助系统标定、实验方案设计及数据分析处理，如光电编码和器陀螺的标定，实验方案设计以及数据的分析处理。
智能信息采集车的结构与工作原理
2．1 数据获取装置的设计
随着科学技术的发展，感觉传感器种类越来越多，其中视觉传感器成为智能采集车自动驱动行走和驾驶的重要部件。视觉的典型应用领域为自主式智能导航系统，对于视觉的各种技术而言图像处理技术已相当发达，而基于图像的理解技术还很落后，机器视觉需要通过大量的运算也只能识别一些结构化环境简单的目标。视觉传感器的核心器件是图像数据信息获取装置（如图2-1）。智能数据信息采集车可以分为四大组成部分：信息收集装置部分、传感器检测部分、执行部分、CPU。智能数据采集车要实现自动导引功能和避障功能就必须要感知导引线和障碍物，感知导引线相当给采集车的一个视觉功能。可以实现采集车自动识别路线，选择正确的行进路线，并检测到前方的障碍物自动躲避绕行以免在数据采集过程中发生相撞事故。
反射式红外传感器ST188采用高发射功率红外广电二极管和高灵敏度光电晶体管组成。检测距离可调整范围为4－15mm；采用非接触检测方式。可用于IC
卡电度表脉冲数据采集、集中抄表系统数据采集和传真机纸张检测等。反射式红外传感器中包含一个发射器LED和一个光探测器着两个元件被封装在同一个塑料壳体中，并且排列成适合他们工作的理想位置。LED发出的一束光被一个表面反射后又回到探测器中。封装在矩形壳体中的是发射器LED和探测器装置。虚线表示光线从发射器LED中发出并反射回探测器；探测器检测到的光强大小取决于物体表面的反射率，而这一光强就是传感器的输出值。反射式传感器在高度受控的理想环境下的工作性能更好，因为影响它输出的外界因素有很多，如环境光的变动、传感器与被探测物体之间的距离，以及被探测物体的反射率等。为了减少环境光的干扰，首先需要调整传感器的方位使环境光不能直接射到探测器。
图2-1 信息获取装置
为了使我们设计的智能数据信息车拥有更多的功能，除了有空间中的信息数据获取之外，我们还增加了钻井装置如图2-2来获取土壤信息，对土壤等物质也能深入探测它的数据信息，比如说土壤成分结构等。这大大增加了智能数据信息采集车的勘探功能。土壤信息的获取一方面可以对地质硬度做出分析，为智能车的运动提供安全保障，以免使车陷入泥土里。另一方面收集的土壤信息还可以经处理器处理后传送到接收端为科研所用。
图2-2 钻井数据信息获取装置
2．2 行走方案选择
2.2.1履带式
履带行走装置由行走架、引导轮、履带张紧装置、托链轮、支重轮、履带总成以及驱动轮等组成，左右两条履带包绕在上述4种轮子之外，由张紧装置张紧，直接与地面接触如图2-3所示。驱动轮驱动履带绕四种轮子转动，不直接在地面上滚动。导向轮是张紧履带，并引导它正确卷绕。若干个支重轮在履带轨面上滚动，传递垂直载荷给履带。托链轮支持着履带的上半边，使之不下垂，并可减小其上下振动。
上述四种轮子和张紧装置，除驱动轮外都集装在一个轮架(即台车架，也称履带架)上，从而形成一个台车。每辆履带车辆都有左、右两个台车。整车重量通过台车架、支重轮传给下方履带，使下方履带紧压在地面上。当驱动轮被最终传动齿轮(从动齿轮)带动时，轮齿拉动履带，地面立即产生作用在履带上的反作用力，使台车架相对地面产生向前或向后的运动，整车也就随之运动。
图2-3 履带式行走
2.2.2轮胎式
轮式在硬质路面的机动性非常好，速度更快；而且轮式底盘也更轻，对路面的承重要求相对较低。轮式车也大多轻便，非常灵活；另外，轮式车的地盘多为向地锥形，可以分散底盘下的冲击力，加上大多数轮式车的轮轴结构隐蔽在车内，两项加起来，一定程度上减少了轮轴受损的可能。但轮式在软质地面上对地面压强太大，非常容易陷车，而且不能承载厚重的装甲板。但是我们的信息采集车是太阳能驱动的全自动采集车，没有过重的装备要承担。相比之下我们选择了轮胎式。
研究的智能数据信息采集车比较独特。建立了六个车轮的线性二自由度数学模型如图2-4通过数学计算的方法分析了该车辆的操纵稳定特性，对车辆的稳态响应进行了数值分析。另外还应用虚拟现实技术对信息采集车建立了多体系统动力学仿真模型，并在此基础上模拟分析了该车的操纵动力学特性，包括稳态转向
特性试验及双移线试验。它在非道路条件下具有较强的动力性、通过性和良好的机动性能。它车身小，质量轻，适合在雪地、山地、沼泽、水淹地、泥泞地及沙地等非道路地形条件下使用。
要保持车辆行驶的稳定性，使采集车直道稳定、弯道转向轻便，必须确定车轮定位参数，包括主销后倾、主销内倾和前轮外倾。采集车的布局以精简、可靠、稳定为前提。电路底板采用万通板搭建，放置于车前部。编码器安装于车最后。通过调整布局，基本上使车重心维持在中心偏后处。
图2-4车轮分布
2.3 智能数据信息采集车基本结构
车载设备采取加固和固定措施，并具备快速拆装、整车美观的特点。车载设安装不破坏原车车体及设备结构，同时车辆改装后需符合有关车辆的安全技术标准，确保车辆的车速、转弯半径、爬坡度、制动距离、越壕宽度、接近角、离去角、涉水深度等技术指标应与原载车的相应指标相同或接近。保证车辆行驶的安全性和稳定性。
信息采集车的主体采用越野型尖峰车型，硬件设备安装于车顶和车前；车顶从前到后依次安装通信天线、雷达装置、主取景器。车前有太阳能收集装置收集整个车所需的动力能源，车前取景器能够上下转动可以更大范围收集前方的信息。智能信息采集车以STC12C5A60S2单片机为控制核心，具有光电循迹检测、超声波避障、电机驱动等主要功能。首先，两组电机（同侧两个电机为一组）分别控制左右4个车轮，通过调节两组电机的转速及转动时间，达到采集车正常行驶及转向的目的。车头的红外光电传感器通过对路况的检测反馈给单片机，控制车行走路线，防止超出边界线。与此同时通过超声波模块，检测前方是否有障碍，并且将信息反馈给单片机，控制采集车减速，防止出现撞车。钻井数据获取装置
“工业机器人”设计大作业 作品题目：货物装卸机器人 专业：机械设计制造及其自动化 姓名：班级：学号： 姓名：班级：学号： 姓名：班级：学号： 指导教师：陈明
1 前言 货物装卸作业是指用一种设备握持工件，是指从一个加工位置移到另一个加工位置。货物装卸机器人可安装不同的末端执行器以完成各种不同形状和状态的工件货物装卸工作，大大减轻了人类繁重的体力劳动。目前世界上使用的货物装卸机器人愈10 万台，被广泛应用于机床上下料、冲压机自动化生产线、自动装配流水线、码垛货物装卸、集装箱等的自动货物装卸。部分发达国家已制定出人工货物装卸的最大限度，超过限度的必须由货物装卸机器人来完成。装卸货物装卸是物流的功能要素之一，在物流系统中发生的频率很高 2 设计方案论证 本课题通过对货物装卸机器人工作对象及工作场所的分析研究，深入了解其工作是 如何进行，各部分零部件应该如何运行以及如何紧密配合，先确定其总体结构再对主要 零部件进行设计计算确定其尺寸大小以及确定电机型号。 2.1 基本思想 （1）设计要考虑要求和工作环境的限制。 （2）考虑到货物装卸货物时所需要精确度不是很高，为了简化结构，境地成本，采用 角铁焊接结构。 （3）为了满足设计要求，须设计三个独立的电机驱动系统，各部分之间通过计算 机控制、协调工作。 （4）本次设计只是该题目的机械部分，而对应控制部件的考虑较少。 3 仓库货物装卸机器人的设计计算 3.1 货物装载伸缩装置的设计 3.1.1 确定传动方案 我们所学的传动方式有以下几种：带传动、链传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆传动和钢 丝绳传动等，一般地说，啮合传动传递功率的能力高于摩擦传动；蜗轮传动工作的发热 情况较为严重，因而传动的功率不宜过大；摩擦轮传动由于必须有足够的压紧力，故而 在传递同一圆周力时，其压轴力比齿轮传动的大几倍，因而不宜用于大功率传动。带传
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摘要 随着计算机技术，人工智能技术的迅速发展以及智能采集器的不断改进和推陈出新，智能信息采集装置已经取得了很大进展。但是对于应用比较复杂通用性较高的全自动信息采集车还没有突破性的进展。智能数据信息采集车的研究将会告别信息相互孤立缺乏联动性的现象，是一个复杂的，面向智能化的，不断发现的过程。近年来，很多关于信息采集的研究和设计，尤其是智能数据信息采集车更是吸引了很多人的眼球。对于智能信息采集车来说，不但要有环境信息获取功能，还要有对信息理解和信息处理的功能。对自动信息采集车的研究是针对环境空间的识别，然后建立相应数据通道，通过雷达和无线装置把获取的数据传送到终端。 智能信息采集车采用了应用范围广，性价比高的基于单片机的多数据通道采集系统，将来自传感器的信号通过转换器转换为数字信号后由单片机采集然后利用SPI通信将数据送到主机进行数据的存储后期处理与显示实现数据处理功能强大的智能化高端信息采集设备。 智能数据信息采集车是一个集自动驾驶、环境感知、规划决策等功能于一体的综合系统。它集中的运用了人工智能、导航、传感器及自动控制等技术；应用了计算机、信息传递、通信交流等现代装备，是典型的高新技术综合体。 关键词：智能信息采集车、智能化、传感器、数据通道、现代装备
第一章绪论 (1) 1.1 信息采集的现状及发展概述 (1) 1.2信息采集车国内外研究现状 (2) 1.3智能信息采集车的背景意义 (4) 1.4 设计要求及内容 (6) 第二章智能信息采集车的结构与工作原理 (6) 2.1 数据获取装置的设计 (6) 2.2 行走方案选择 (7) 2.3基本结构 (9) 2.4工作原理 (11) 第三章智能信息采集车的功能与特点 (12) 3.1 智能信息采集车的功能 (12) 3.2智能信息采集车的特点 (13) 第四章智能信息采集车的设计思路 (15) 4.1 基本工作思路 (15) 4.2动力选择思路 (15) 4.3设计后的调整 (16) 第五章总结与展望 (17) 参考文献 (18)
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 搬运机器人结构设计与分析 摘要 在当今大规模制造业中，企业为提高生产效率，保障产品质量，工业机器人作为自动化生产线上的重要成员，逐渐被企业所认同并采用。工业机器人的技术水平和应用程度在一定程度上反映了一个国家工业自动化的水平。目前，工业机器人主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的工作。 本课题主要对搬运机器人的机械部分展开讨论，对原有的机械结构提出了新的改进方法，并把现在的新技术应用到本课题中，从而使得搬运机器人更加适用于现在的工业工作环境。通过详细了解搬运机器人在工业上的应用现状，提出了具体的搬运机器人设计要求，并根据搬运机器人各部分的设计原则，进行了系统总体方案设计以及包括：机器人的手部、腕部、臂部、腰部在内的机械结构设计。此搬运机器人的驱动源来自液压系统，执行元件包括：柱塞式液压缸、摆动液压缸、伸缩式液压缸等。通过液压缸的运动来实现搬运机器人的各关节运动，进而实现搬运机器人的实际作业。 关键词：搬运机器人；液压系统；机械结构设计；操作
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ Abstract In the modern large-scale manufacturing industry,enterprises to improve productivity, and,guarantee product quality, as an important part of the automation production line, industrial robots are gradually approved and adopted by enterprises. Industrial robot technology standards and application level, to a certain extent, reflect a level of national industrial automation. Currently, Industrial robot mainly tasked with welding, spraying, handling and stacking, repetitive and intensity of significant work. The subject of the main part of the handling of their machinery discussions, and on the original mechanical structure proposed for the new improved method, which makes the handling robot is more applicable to the present industrial working environment.Through a detailed understanding of the robot in the industrial application,to propose specific handling robot design requirements,and according to the robot design principles of various parts,for the system as well as including:the robot's hand, wrist, arm, waist, the design of mechanical structures.The transfer robot driven by the source from the hydraulic system, and the implementation of components including:plunger hydraulic cylinders, hydraulic cylinders, swing, telescopic hydraulic cylinders, etc.Through the hydraulic cylinder movements to implement the joint transport robot motion,And realize the operational handling robot. Keywords：Transfer robot；Hydraulic System；Mechanical Design；Operating
机器人创新设计作品说明材料学校名称：景德镇高等专科学校 作品名称：探索者机器人创新设计 作品设计成员： 作品设计时间：二零一二年十月十九日
摘要 本文主要介绍了一个基于ARM7 LPC2138，32 位的高性能主控芯片控制的探索者机器人的创新设计，该设计包括C语言编程，声控、振动、触碰、光强、闪动、黑标、白标、近红外等多种传感控制，图形化编程及便携式编程三种编程模式，能满足任何软件水平的用户实现简单或复杂的自动化控制程序及其他功能实现。 在设计中，详细的展现了探索者机器人的各个功能模块、传感器的属性功能工作状况。最后，实现整个实验功能创新设计。
目录 摘要 (1) 第一章引言 (1) 1.1 探索者机器人创新设计概 述 (2) 1.2 探索者机器人创新设计特点 (2) 1.3 探索者机器人创新设计目的 (3) 1.4 探索者机器人创新设计意义和前景 (4) 第二章、主控板 (5) 第三章、红外接收头 (5) 第四章、语音模块 (5) 第五章、LED 模块 (6) 第六章、舵机 (6) 第七章、传感器 (7) 7.1 黑标/白标传感器 (8) 7.2 近红外传感器 (8) 7.3 姿态传感器 (9) 7.4 闪动传感器 (9) 7.5 声控传感器 (10) 7.6 触碰传感器 (10) 7.7 振动传感器 (11) 7.8 触须传感器 (11) 7.9 光强传感器 (11) 第八章、编程手柄说明 (12) 第九章、C 语言编程基础指南 (13) 9.1 安装编程环境 (13) 9.2 第一个ARM 软件 (18) 9.3 烧写程序 (21) 9.4 ARM 主控板端口列表 (22) 9.5 库函数 (24) lib_io.c………………………………….…………………….………… 24
工业机器人课程设计基于Matlab的工业机器人运动学和雅克比运动分析 班级： 学号 姓名：
目录 摘要 ..................................................................................................................................................... - 2 - PUMA560机器人简介 ...................................................................................................................... - 3 - 一、PUMA560机器人的正解 .......................................................................................................... - 4 - 1.1、确定D-H 坐标系 .................................................................................................................... - 4 - 1.2、确定各连杆D-H 参数和关节变量 ........................................................................................ - 4 - 1.3、求出两杆间的位姿矩阵 ......................................................................................................... - 4 - 1.4、求末杆的位姿矩阵 ................................................................................................................. - 5 - 1.5、M A TLAB 编程求解 .................................................................................................................. - 6 - 1.6、验证 ......................................................................................................................................... - 6 - 二、PUMA560机器人的逆解 .......................................................................................................... - 7 - 2.1、求1θ ........................................................................................................................................ - 7 - 2.2、求3θ ........................................................................................................................................ - 7 - 2.3、求2θ ........................................................................................................................................ - 8 - 2.4、求4θ ........................................................................................................................................ - 9 - 2.5、求5θ ........................................................................................................................................ - 9 - 2.6、求 6 θ ...................................................................................................................................... - 10 - 2.7、解的多重性 ........................................................................................................................... - 10 - 2.8、M A TLAB 编程求解 ................................................................................................................ - 10 - 2.9、对于机器人解的分析 ........................................................................................................... - 10 - 三、机器人的雅克比矩阵 ............................................................................................................... - 11 - 3.1、定义 ....................................................................................................................................... - 11 - 3.2、雅可比矩阵的求法 ............................................................................................................... - 11 - 3.3、微分变换法求机器人的雅可比矩阵 ................................................................................... - 12 - 3.4、矢量积法求机器人的雅克比矩阵 ....................................................................................... - 13 - 3.5、M A TLAB 编程求解 ................................................................................................................ - 14 - 附录 ................................................................................................................................................... - 15 - 1、M ATLAB 程序 ........................................................................................................................... - 15 - 2、三维图 ...................................................................................................................................... - 24 -
河南机电高等专科学校《机器人应用技术》课程作品 设计说明书 作品名称：多功能机械手 专业：机电一体化技术 班级：机电124班 扣号： 姓名：流星 2014 年 10 月 1 日
目录 一课题概述 (2) 1、选题背景 (2) 2、发展现状和趋势 (3) 3、研究调研 (4) 二机械手组成及工作过程 (6) 1、整体结构分析 (6) 2、所需器材 (6) 3、底座部分 (8) 4、躯干部分 (9) 5、上臂部分 (10) 6、手爪部分 (11) 7、机械手系统的总调试 (12) 三软件部分 (13) 1、机械手软件编制流程图 (13) 2、机械手运行控制程序图 (14) 四设计体会 (15) 一课题概述 1、选题背景 随着我国经济的高速发展，各种电子产品和各种创新机械结构的出现，工业机器人的作用在装配制造业产业中的地位更加重要了。另一方面随着人们生活水平的提高传统制造产业劳动力生产成本进一
步提高，这也使企业意识到用高速准确的机械自动化生产代替传统人工操作的重要性。其中机械手是其发展过程中的重要产物之一，它不仅提高了劳动生产的效率，还能代替人类完成高强度、危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，可以说是一举两得。在机械行业中，机械手越来越广泛的得到应用，它可用于零部件的组装，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更为普遍。目前，机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强。但目前我国的工业机械手技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研究和开发直接影响到我国机械行业自动化生产水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。因此，进行机械手的研究设计具有重要意义。 在这样一个大的背景下结合自己的专业机电一体化，我们选择多功能机械手来作为我们的设计题目。结合专业特点使用德国慧鱼机器人教学模型作为我们实现这一课题的元件。利用慧鱼模型的各种机械结构组装出机械手的机械部分，用pc编程实现对机械手的自动控制，利用限位开关来保护电机和控制机械手位置的准停。 这个课题可以充分的体现机电一体化的由程序自动控制机械结构的运动，对自己以前的所学的课程也是一种巩固。另一方面这个机械手可以实现一定的搬运功能具有很强的实用性能。 2、发展现状和趋势
全套设计通过答辩优秀CAD图纸QQ 36396305 XX学院 毕业设计说明书(论文) 作者: 学号： 学院(系): 专业: 题目: 重载搬运机器人本体结构设计【六自由 度机械手】 2015 年5月
全套设计通过答辩优秀CAD图纸QQ 36396305 毕业设计说明书（论文）中文摘要 机械手是一种典型的机电一体化产品，搬运机械手是机械手研究领域的热点。研究搬运机械手需要结合机械、电子、信息论、人工智能、生物学以及计算机等诸多学科知识，同时其自身的发展也促进了这些学科的发展。 本文对一种使用在搬运机械手的结构进行设计，并完成总装配图和零件图的绘制。要求对机械手模型进行力学分析，估算各关节所需转矩和功率，完成电机和减速器的选型。其次从电机和减速器的连接和固定出发，设计关节结构，并对机构中的重要连接件进行强度校核。 关键词：结构设计，机器臂，关节型机械手，结构分析
毕业设计说明书（论文）外文摘要
目录 1 绪论 (1) 1.1 引言 (2) 1.2 搬运机械手研究概况 (3) 1.2.1 国外研究现状 (3) 1.2.2 国内研究现状 (4) 1.4 搬运机械手的总体结构 (5) 1.5 主要内容 (5) 2 总体方案设计 (6) 2.1 机械手工程概述 (6) 2.2 工业机械手总体设计方案论述 (7) 2.3 机械手机械传动原理 (8) 2.4 机械手总体方案设计 (8) 2.5 本章小结 (10) 3 机械手大臂结构设计 (1) 3.1 大臂部结构设计的基本要求 (1) 3.2 大臂部结构设计 (2) 3.3 大臂电机及减速器选型 (2) 3.4 减速器参数的计算 (3) 3.5承载能力的计算 (7) 3.5.1 柔轮齿面的接触强度的计算 (7) 3.5.2 柔轮疲劳强度的计算 (7) 3.6 轴的计算校核 (8) 3.7 大臂的平衡设计 (11) 3.7.1 弹簧的受力分析 (11) 3.7.2 弹簧的设计计算 (14) 4机械手小臂结构设计 (18) 4.1 腕部设计 (18) 4.2 小臂部结构设计 (31)
1引言 1.1设计目的 机器人可以干人不愿意干的事，把人从有毒的、有害的、高温的或危险的，这样的环境中解放出来，同时机器人可以干不好干的活，比方说在汽车生产线上我们看到工人天天拿着一百多公斤的焊钳,一天焊几千个点，就重复性的劳动，一方面他很累，但是产品的质量仍然很低；另一方面机器人干人干不了的活，这也是非常重要的机器人发展的一个理由，比方说人们对太空的认识，人上不去的时候，叫机器人上天，上月球，以及到海洋，进入到人体的小机器人，以及在微观环境下，对原子分子进行搬迁的机器人，都是人们不可达的工作。 机器人是一个具有有类人的功能，比如说作业功能；感知功能；行走功能；还能完成各种动作，还有一个特点是根据人的编程能自动的工作，这里一个显著的特点，就是可以编程，改变工作、动作、工作的对象和工作的一些要求。是人造的机器或机械电子装置，所以这种机器人仍然是个机器。但是目前还没有一个统一的有关机器人定义，一般来说认为机器人是计算机控制的可以编程的目前能够完成某种工作或可以移动的自动化机械，这是美国工程师协会定的一个定义，但日本和其他国家也对机器人有不同的看法，从完整的更为深远的机器人定义来看，应该更强调机器人智能，所以又提出来机器人的定义是能够感知环境，能够有学习、情感和对外界一种逻辑判断思维的这种机器。那么这给机器人提出来更高层次的要求，所以要求设计出机器人。 1.2设计背景 首先我介绍一下机器人产生的背景，机器人技术的发展，它应该说是一个科学技术发展共同的一个综合性的结果，也同时，为社会经济发展产生了一个重大影响的一门科学技术，它的发展归功于在第二次世界大战中，各国加强了经济的投入，就加强了本国的经济的发展。 另一方面它也是生产力发展的需求的必然结果，也是人类自身发展的必然结果，那么人类的发展随着人们这种社会发展的情况，人们越来越不断探讨自然过程中，在改造自然过程中，认识自然过程中，实现人们对不可达世界的认识和改造，这也是人们在科技发展过程中的一个客观需要。 “迎宾机器人”是一个机电结合的制作。在现实当中，当客人来到门口时，会向客人热情的说一句“欢迎光临”，同时记下进入人数，同样当有客人从门口离
搬运机器人 设计 班级: 学号:
搬运机器人能够模仿人手部的部分动作，按照设定的程序、轨迹和要求，代替人工在高温和危险的作业区进行单调持久的作业，实现一些人工不可能完成的工作，这不仅可以使人手避免出 现可能的危险情况，保障生产安全，还能促进工作线的流水化，提高了工作效率，降低了劳动强度，改善了劳动环境，已经成为现代制造业中不可或缺的一种自动化装置。 本机器人用于生产线上工件的自动搬运，下图为机器人动作 示意图，机械手按下述顺序周而复始地工作： 图九朋机械手工也吓意图 根据对机器人的工艺过程及控制要求分析，机械手的动作过程如图所示： 原点__彳下降——彳夹紧——彳上升——彳慢遇I__彳快进I 慢退k—上升k——放松k——下降k—FiSa 快退——慢堪
亠、搬运机械手总体结构设计 （1）该机器人采用圆柱坐标型，具有三个自由度，即手臂的 伸长、缩短，手臂的上升、下降和整体旋转。 （2）该机器人采用液压驱动，其具有体积小、质量轻、结构紧凑、传动平稳、操作简单、安全、经济、易于实现过载保护且液压元件能够自行润滑等一系列优点。 （3）在控制方式选择上，由于其功能只是在两个传送带之间搬移工件，运动简单，控制要求不高，因此采用点位控制方式。 （4）此搬运机器人是在两个工作台之间搬运工件，其动作比较简单，选用电位器进行定位。 （5）此机器人应用于自动生产线上，因此，它应该能够按照控制程序自动运行,即具有自动运行模式。 二、搬运机械手机械结构设计 1、机身设计 因为圆柱坐标式机器人把回转与升降两个自由度归属于机身，所以设计回转与升降机身，选用旋转液压缸与升降液压缸单独驱动的回转型机身，如图1所示，升降液压缸在上，旋转液压缸在下。 2、臂部设计 采用双导向杆的臂部伸缩结构。缸体直接固定在升降立柱上，活塞杆与两根导向杆连接一起组成伸缩臂，由于活塞杆与导 向杆全部藏在缸体内，油管也从活塞杆内部通过，其特点是结构 紧凑，外观整洁。结构如图2所示
机械制造装备设计说明书 设计日期：2015年6月16日
前言 机器人（Robot）是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。
目录 1、机器人型号.................................................................................. 错误！未定义书签。 2、关节机械原理图 ....................................................................... 错误！未定义书签。 3、各关节运动范围及最快速度 (4) 4、拆装过程 (6) 5、零件明细表 (6) 6、所拆关节减速器工作原理 ....................................................................................... 小结.......................................................................................................................................... 参考文献................................................................................................. 错误！未定义书签。
《机器人应用技术》课程作品 设计说明书 作品名称：多功能机械手 专业：机电一体化技术 班级：机电124班 2014 年10 月1 日
目录 一课题概述 (2) 1、选题背景 (2) 2、发展现状和趋势 (3) 3、研究调研 (4) 二机械手组成及工作过程 (6) 1、整体结构分析 (6) 2、所需器材 (6) 3、底座部分 (8) 4、躯干部分 (9) 5、上臂部分 (10) 6、手爪部分 (11) 7、机械手系统的总调试 (12) 三软件部分 (13) 1、机械手软件编制流程图 (13) 2、机械手运行控制程序图 (14) 四设计体会 (15)
一课题概述 1、选题背景 随着我国经济的高速发展，各种电子产品和各种创新机械结构的出现，工业机器人的作用在装配制造业产业中的地位更加重要了。另一方面随着人们生活水平的提高传统制造产业劳动力生产成本进一步提高，这也使企业意识到用高速准确的机械自动化生产代替传统人工操作的重要性。其中机械手是其发展过程中的重要产物之一，它不仅提高了劳动生产的效率，还能代替人类完成高强度、危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，可以说是一举两得。在机械行业中，机械手越来越广泛的得到应用，它可用于零部件的组装，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更为普遍。目前，机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强。但目前我国的工业机械手技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研究和开发直接影响到我国机械行业自动化生产水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。因此，进行机械手的研究设计具有重要意义。 在这样一个大的背景下结合自己的专业机电一体化，我们选择多功能机械手来作为我们的设计题目。结合专业特点使用德国慧鱼机器人教学模型作为我们实现这一课题的元件。利用慧鱼模型的各种机械结构组装出机械手的机械部分，用pc编程实现对机械手的自动控制，
搬运机器人结构设计与分析 摘要 在当今大规模制造业中，企业为提高生产效率，保障产品质量，工业机器人作为自动化生产线上的重要成员，逐渐被企业所认同并采用。工业机器人的技术水平和应用程度在一定程度上反映了一个国家工业自动化的水平。目前，工业机器人主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的工作。 本课题主要对搬运机器人的机械部分展开讨论，对原有的机械结构提出了新的改进方法，并把现在的新技术应用到本课题中，从而使得搬运机器人更加适用于现在的工业工作环境。通过详细了解搬运机器人在工业上的应用现状，提出了具体的搬运机器人设计要求，并根据搬运机器人各部分的设计原则，进行了系统总体方案设计以及包括：机器人的手部、腕部、臂部、腰部在的机械结构设计。此搬运机器人的驱动源来自液压系统，执行元件包括：柱塞式液压缸、摆动液压缸、伸缩式液压缸等。通过液压缸的运动来实现搬运机器人的各关节运动，进而实现搬运机器人的实际作业。 关键词：搬运机器人；液压系统；机械结构设计；操作
Abstract In the modern large-scale manufacturing industry,enterprises to improve productivity, and,guarantee product quality, as an important part of the automation production line, industrial robots are gradually approved and adopted by enterprises. Industrial robot technology standards and application level, to a certain extent, reflect a level of national industrial automation. Currently, Industrial robot mainly tasked with welding, spraying, handling and stacking, repetitive and intensity of significant work. The subject of the main part of the handling of their machinery discussions, and on the original mechanical structure proposed for the new improved method, which makes the handling robot is more applicable to the present industrial working environment.Through a detailed understanding of the robot in the industrial application,to propose specific handling robot design requirements,and according to the robot design principles of various parts, for the system as well as including:the robot's hand, wrist, arm, waist, the design of mechanical structures.The transfer robot driven by the source from the hydraulic system, and the implementation of components including:plunger hydraulic cylinders, hydraulic cylinders, swing, telescopic hydraulic cylinders, etc.Through the hydraulic cylinder movements to implement the joint transport robot motion,And realize the operational handling robot. Keywords：Transfer robot；Hydraulic System；Mechanical Design；Operating
机器人课程设计说明书 指导教师： 院系： 班级：
： 学号：
一、课程设计的容 1、目的和意义 机器人涉及机械、电子、传感、控制等多个领域和学科。本课程设计是在《机器人学》课程的基础上，利用多传感技术、控制技术实现机器人控制系统的综合与应用，达到锻炼学生综合设计能力的目的。让我们把理论与实践结合起来，掌握更多技能。 2、设计容 （一）、机器人硬件 本课程设计使用实验室已有的移动机器人。机器人有两个驱动轮、一个从动轮，驱动轮由舵机直接驱动。机器人控制器为89S52单片机。机器人结构图如图1所示。 图1 机器人结构简图
（二）、设计任务 利用多传感器技术，实现对机器人的轨迹规划及控制。具体为：控制机器人在规定的场地避开障碍物走遍整个场地。 二C51单片机编程环境与机器人智能 1、单片机与C51系列单片机 （一）、单片机 单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域的广泛应用。从上世纪80年代，由当时的4位、8位单片机，发展到现在的32位300M的高速单片机。 （二）、C51系列单片机 MCS51是指由美国INTEL公司生产的一系列单片机的总称。这一系列单片机包括了好些品种，如8031，8051，8751等，其中8051是最典型的产品，该系列单片机都是在8051的基础上进行功能的增、减、改变而来的。 本课程设计所用的AT89S52单片机是在此基础上改进而来的。AT89S52是一种高性能、低功耗的8位单片机，含8k字节ISP可反复擦写1000次的FLASH只读程序存储器，兼容标准MCS51指令系统及其引脚结
河南机电高等专科学校 《机器人应用技术》课程作品 设计说明书 作品名称：多功能机械手 专业：机电一体化技术 班级：机电124班 扣号：1534542251 姓名：流星 2014 年10 月1 日
目录 一课题概述 (2) 1、选题背景 (2) 2、发展现状和趋势 (3) 3、研究调研 (4) 二机械手组成及工作过程 (6) 1、整体结构分析 (6) 2、所需器材 (6) 3、底座部分 (8) 4、躯干部分 (9) 5、上臂部分 (10) 6、手爪部分 (11) 7、机械手系统的总调试 (12) 三软件部分 (13) 1、机械手软件编制流程图 (13) 2、机械手运行控制程序图 (14) 四设计体会 (15)
一课题概述 1、选题背景 随着我国经济的高速发展，各种电子产品和各种创新机械结构的出现，工业机器人的作用在装配制造业产业中的地位更加重要了。另一方面随着人们生活水平的提高传统制造产业劳动力生产成本进一步提高，这也使企业意识到用高速准确的机械自动化生产代替传统人工操作的重要性。其中机械手是其发展过程中的重要产物之一，它不仅提高了劳动生产的效率，还能代替人类完成高强度、危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，可以说是一举两得。在机械行业中，机械手越来越广泛的得到应用，它可用于零部件的组装，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更为普遍。目前，机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强。但目前我国的工业机械手技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研究和开发直接影响到我国机械行业自动化生产水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。因此，进行机械手的研究设计具有重要意义。 在这样一个大的背景下结合自己的专业机电一体化，我们选择多功能机械手来作为我们的设计题目。结合专业特点使用德国慧鱼机器人教学模型作为我们实现这一课题的元件。利用慧鱼模型的各种机械结构组装出机械手的机械部分，用pc编程实现对机械手的自动控制，
目录 1绪论 (2) 1.1机器人的论述 (2) 1.2机器人的历史现状 (4) 1.3机器人的发展趋势 (5) 2搬运机器人的总体设计 (6) 2.1搬运机器人原理设计 (6) 2.2搬运机器人的机械系统设计 (6) 3手臂设计及计算 (9) 3.1搬运机器人臂部的驱动计算 (10) 3.2臂部上零件的选型及其校核 (13) 4结论 (15) 5参考文献 (16)
阶段，例如，美国通用汽车公司1968年订购了68台工业机器人；1969年该公司又自行研制出SAM新工业机器人，并用21组成电焊小汽车车身的焊接自动线；又如，美国克莱斯勒汽车公司32条冲压自动线上的448台冲床都用工业机器人传递工件。 （3）1970年至今一直处于推广应用和技术发展阶段。1970-1972年，工业机器人处于技术发展阶段。1970年4月美国在伊利斯工学院研究所召开了第一届全国工业机器人会议。据当时统计，美国大约200台工业机器人，工作时间共达60万小时以上，与此同时，出现了所谓了高级机器人，例如：森德斯兰德公司（Sundstrand）发明了用小型计算机控制50台机器人的系统。又如，万能自动公司制成了由25台机器人组成的汽车车轮生产自动线。麻省理工学院研制了具有有“手眼”系统的高识别能力微型机器人。 其他国家，如日本、苏联、西欧，大多是从1967，1968年开始以美国的“Versatran”和“Unimate”型机器人为蓝本开始进行研制的。就日本来说，1967年，日本丰田织机公司引进美国的“Versatran”,川崎重工公司引进“Unimate”，并获得迅速发展。通过引进技术、仿制、改造创新。很快研制出国产化机器人，技术水平很快赶上美国并超过其他国家。经过大约10年的实用化时期以后，从1980年开始进入广泛的普及时代。 我国虽然开始研制工业机器人仅比日本晚5-6年，但是由于种种原因，工业机器人技术的发展比较慢。目前我国已开始有计划地从国外引进工业机器人技术，通过引进、仿制、改造、创新，工业机器人将会获得快速的发展。 1.3机器人发展趋势 随着现代化生产技术的提高，机器人设计生产能力进一步得到加强，尤其当机器人的生产与柔性化制造系统和柔性制造单元相结合，从而改变目前机械制造的人工操作状态，提高了生产效率。 就目前来看，总的来说现代工业机器人有以下几个发展趋势： a)提高运动速度和运动精度，减少重量和占用空间，加速机器人功能部件的标准化和模块化，将机器人的各个机械模块、控制模块、检测模块组成结构不同的机器人； b)开发各种新型结构用于不同类型的场合，如开发微动机构用以保证精度；开发多关节多自由度的手臂和手指；开发各类行走机器人，以适应不同的场合； c)研制各类传感器及检测元器件，如，触觉、视觉、听觉、味觉、和测距传感器等，用传感器获得工作对象周围的外界环境信息、位置信息、状态信息以完成模式识别、状态检测。并采用专家系统进行问题求解、动作规划，同时，越来越多的系统采用微机进行控制。