众文网1.工业机器人的发展与应用 论文约5000字左右
数字化家庭是未来智能小区系统的基本单元。
所谓“数字化家庭”就是基于家庭内部提供覆盖整个家庭的智能化服务，包括数据通信、家庭娱乐和信息家电控制功能。 数字化家庭设计的一项主要内容是通信功能的实现，包括家庭与外界的通信及家庭内部相关设施之间的通信。
从现在的发展来看，外部的通信主要通过宽带接入。intenet，而家庭内部的通信，笔者采用目前比较具有竞争力的蓝牙（bluetootlh）无线接入技术。
传统的数字化家庭采用pc进行总体控制，缺乏人性化。笔者根据人工情感的思想设计一种配备多种外部传感器的智能机器人，将此智能机器人视作家庭成员，通过它实现对数字化家庭的控制。
本文主要就智能机器人在数字化家庭医疗保健方面的应用进行模型设计，在智能机器人与医疗仪器和控制pc的通信采用蓝牙技术。整个系统的成本较低，功能较为全面，扩展应用非常广阔，具有极大的市场潜力。
2 智能机器人的总体设计2.1 智能机器人的多传感器系统 机器人智能技术中最为重要的相关领域是机器人的多感觉系统和多传感信息的集成与融合[1]，统称为智能系统的硬件和软件部分。视觉、听觉、力觉、触觉等外部传感器和机器人各关节的内部传感器信息融合使用，可使机器人完成实时图像传输、语音识别、景物辨别、定位、自动避障、目标物探测等重要功能；给机器人加上相关的医疗模块（ccd、camera、立体麦克风、图像采集卡等）和专用医疗传感器部件，再加上医疗专家系统就可以实现医疗保健和远程医疗监护功能。
智能机器人的多传感器系统框图如图1所示。2.2 智能机器人控制系统 机器人控制系统包含2部分：一是上位机，一般采用pc，它完成机器人的运动轨迹规划、传感器信息融合控制算法、视觉处理、人机接口及远程处理等任务；二是下位机，一般采用多单片机系统或dsp等作为控制器的核心部件，完成电机伺服控制、反馈处理、图像处理、语音识别和通信接口等功能。
如果采用多单片机系统作为下位机，每个处理器完成单一任务，通过信息交换和相互协调完成总体系统功能，但其在信号处理能力上明显有所欠缺。由于dsp擅长对信号的处理，而且对此智能机器人来说经常需要信号处理、图像处理和语音识别，所以采用dsp作为智能机器人控制系统的控制器[2]。
控制系统以dsp(tms320c54x)为核心部件，由蓝牙无线通信、gsm无线通信（支持gprs）、电机驱动、数字罗盘、感觉功能传感器（视觉和听觉等）、医疗传感器和多选一串口通信（rs-232）模块等组成，控制系统框图如图2所示。 （1）系统通过驱动电机和转向电机控制机器人的运动，转向电机利用数字罗盘的信息作为反馈量进行pid控制。
（2）采用爱立信（ericsson）公司的rokl01007型电路作为蓝牙无线通信模块，实现智能机器人与上位机pc的通信和与其他基于蓝牙模块的医疗保健仪器的通信。（3）支持gprs的gsm无线通信模块支持数据、语音、短信息和传真服务，采用手机通信方式与远端医疗监控中心通信。
（4）由于tms320c54x只有1个串行口，而蓝牙模块、gsm无线模块、数字罗盘和视觉听觉等感觉功能传感器模块都是采用rs一232异步串行通信，所以必须设计1个多选一串口通信模块进行转换处理。当tms320c54x需要蓝牙无线通信模块的数据时通过电路选通；当t~ms320c54x需要某个传感器模块的数据时，关断上次无线通信模块的选通，同时选通该次传感器模块。
这样，各个模块就完成了与1~ms320c54x的串口通信。3 主要医疗保健功能的实现智能机器人对于数字化家庭的医疗保健可以提供如下的服务：（1）医疗监护通过集成有蓝牙模块的医疗传感器对家庭成员的主要生理参数如心电、血压、体温、呼吸和血氧饱和度等进行实时检测，通过机器人的处理系统提供本地结果。
（2）远程诊断和会诊通过机器人的视觉和听觉等感觉功能，将采集的视频、音频等数据结合各项生理参数数据传给远程医疗中心，由医疗中心的专家进行远程监控，结合医疗专家系统对家庭成员的健康状况进行会诊，即提供望（视频）、闻、问（音频）、切（各项生理参数）的服务[3]。3.1机器人视觉与视频信号的传输机器人采集的视频信号有2种作用：提供机器人视觉；将采集到的家庭成员的静态图像和动态画面传给远程医疗中心。
机器人视觉的作用是从3维环境图像中获得所需的信息并构造出环境对象的明确而有意义的描述。视觉包括3个过程：（1）图像获取。
通过视觉传感器（立体影像的ccd camera）将3维环境图像转换为电信号。（2）图像处理。
图像到图像的变换，如特征提取。（3）图像理解。
在处理的基础上给出环境描述。通过视频信号的传输，远程医疗中心的医生可以实时了解家庭成员的身体状况和精神状态。
智能机器人根据医生的需要捕捉适合医疗保健和诊断需求的图像，有选择地传输高分辨率和低分辨率的图像。在医疗保健的过程中，对于图像传送有2种不同条件的需求：（1）医生观察家庭成员的皮肤、嘴唇、舌面、指甲和面部表情的颜色时，需要传送静态高清晰度彩色图像；采用的方法是间隔一段时间（例如5分钟）传送1幅高清晰度静态图像。
（2）医生借助动态画面查看家庭成员的身体移动能力。
2.<<工业机器人应用与维护>>专业主要是学什么
工业机器人应用与维护专业涉及到机、电、计算机控制等多学科技术，其核心课程为：
机电一体化技术、工业机器人应用、工业机器人维护与保养、工业机器人安装、调试与维修、工业机器人工作站管理。
工业机器人应用与维护专业：
一、培养目标
面向工业现场一线培养具有良好职业道德、遵纪守法、诚信、敬业、有责任心，能够从事工业机器人设备、机电一体化设备、电气自动化设备的运行维护、编程调试、安装维修、销售及售后服务的等工作，具有较好的操作经验，能进行生产作业管理，具有创新精神和创业意识的高素质技能型人才。
二、主干课程
电工基础、机械设计基础、生产作业管理、自动控制原理、工业机器人技术、单片机原理与应用技术、可编程控制器技术、人机界面控制技术、伺服驱动技术、传感器与检测技术、液压与气动控制系统装调与维修、通信网络技术、工业机器人应用与维护技术、FMS柔性控制系统安装与调试等
三、就业方向
主要应用领域： 汽车、现代制造、电子生产企业、塑料制品、食品、饮料、医药、烟草、家政服务、电力设施、自动化办公等行业。尤其在毛坯制造、冲压、压铸、锻造、机械加工、焊接、热处理、表面涂覆、上下料、装配、运输、检测及仓库堆垛等作业中，工业机器人更是标准设备得到广泛应用。
1、工业机器人制造商：工业机器人及机电一体化设备的系统设计师、编程师、装配人员、调试人员
2、工业机器人销售商：工业机器人及机电一体化设备的专业销售人员、售后技术服务人员、客服人员
3、工业机器人使用商：工业机器人及机电一体化设备的销售及售后技术服务人员、客服人员
4、自主创业：从事电气自动化控制、机电一体化设备开发、设计、改造等项目的创业。
四、就业优势
1、在2000年，中国工业机器人保有量仅为3500台，到2013年时，这个数据跃升为150000多台。专家预计未来年均增速有望保持25%，两年内中国将超过日本成为世界最大的机器人市场，2025年基本达到自动化水平。
2、“工业时代的机器人战略”势必导致一批生产人员转行（一个机器人也可以替代2-4个熟练工人）。但同时，大规模机器人的出现也会催生大量新岗位，包括机器人的研发、操控和维修等岗位。
3、机器人制造厂商及其集成商（制造和销售方）需求大量制造、设计集成、安装调试、销售及技术服务工程师和技术员。使用工业机器人的客户（购买方）需求大量操作与维护、编程与调试、维修与保养等应用工程师。
五、就业待遇
机器人运行维护与管理，月薪3500-4500元；
机器人维修调试，初期月薪3000-3500元，成熟期4000-6000元；
机器人工作站设计与安装，月薪8000-20000元。
机器人销售工程师底薪3000左右，综合月薪达6000-20000元。
售后客服工程师底薪4000左右，综合月薪6000-10000元。
为适应时代发展潮流，培养社会急需的工业机器人专业技术人才，山东技师学院决心打造工业机器人应用与维护专业，争取利用5年的时间，把本专业发展成为省内一流、全国领先的名牌重点专业。本专业致力于培养掌握工业机器人应用与维护专业的基础理论和操作技能，能独立从事大型机电设备、工业机器人的安装、编程、调试、维修、运行与管理等方面的工作任务；具有较好的实践经验，能进行生产管理，具有创新精神和创业意识，适应机器人系统维护与保养，机器人工作站安装、调式、维修与运行管理第一线需要的高技能人才。
3.工业机器人论文
基于DSP运动控制器的5R工业机器人系统设计摘要：以所设计的开放式5R关节型工业机器人为研究对象，分析了该机器人的结构设计。
该机器人采用基于工控PC及DSP运动控制器的分布式控制结构，具有开放性强、运算速度快等特点，对其工作原理进行了详细的说明。机器人的控制软件采用基于Windows平台下的VC++实现，具有良好的人机交互功能，对各组成模块的作用进行了说明。
所设计的开放式5R工业机器人系统，具有较好的实用性。关键词：开放式；关节型；工业机器人；控制软件0引言工业机器人技术在现代工业生产自动化领域得到了广泛的应用，也对工程技术人员提出更高的要求，作为机械工程及自动化专业的技术人才迫切需要掌握这一先进技术。
为了能更好地加强技术人员对工业机器人的技能实践与技术掌握，需要开放性强的设备来满足要求。本文阐述了我们所开发设计的一种5R关节型工业机器人系统，可以作为通用的工业机器人应用于现场，也可作为教学培训设备。
1 5R工业机器人操作机结构设计关节型工业机器人由2个肩关节和1个肘关节进行定位，由2个或3个腕关节进行定向，其中一个肩关节绕铅直轴旋转，另一个肩关节实现俯仰，这两个肩关节轴线正交。肘关节平行于第二个肩关节轴线。
这种构型的机器人动作灵活、工作空间大，在作业空间内手臂的干涉最小，结构紧凑，占地面积小，关节上相对运动部位容易密封防尘，但运动学复杂、运动学反解困难，控制时计算量大。在工业用应用是一种通用型机器人¨。
1.1 5R工业机器人操作机结构所设计的5R关节型机器人具有5个自由度，结构简图如图1所示。5个自由度分别是：肩部旋转关节J1、大臂旋转关节J2、小臂旋转关节J3、手腕仰俯运动关节J4和在旋转运动关节J5。
总体设计思想为：选用伺服电机（带制动器）驱动，通过同步带、轮系等机械机构进行间接传动。腕关节上设计有装配手爪用法兰，通过不断地更换手爪来实现不同的作业任务。
1.2 5R工业机器人参数表1为设计的5R工业机器人参数。 2 5R工业机器人开放式控制系统机器人控制技术对其性能的优良起着重大的作用。
随着机器人控制技术的发展，针对结构封闭的机器人控制器的缺陷，开发“具有开发性结构的模块化、标准化机器人控制器”是当前机器人控制器发展的趋势]。为提高稳定性、可靠性和抗干扰性，采用“工业PC+DSP运动控制器”的结构来实现机器人的控制：伺服系统中伺服级计算机采用以信号处理器（DSP）为核心的多轴运动控制器，借助DSP高速信号处理能力与运算能力，可同时控制多轴运动，实现复杂的控制算法并获得优良的伺服性能。
2.1基于DSP的运动控制器MCT8000F8简介深圳摩信科技公司MCT8000F8运动控制器是基于网络技术的开放式结构高性能DSP8轴运动控制器，包括主控制板、接口板以及控制软件等，具有开放式、高速、高精度、网际在线控制、多轴同步控制、可重构性、高集成度、高可靠性和安全性等特点，是新一代开放式结构高性能可编程运动控制器。图2为DSP多轴运动控制器硬件原理图。
图中增量编码器的A0(/A0)、B0(/B0)、c0(/CO)信号作为位置反馈，运动控制器通过四倍频、加减计数器得到实际的位置，实际位置信息存在位置寄存器中，计算机可以通过控制寄存器进行读取。运动控制卡的目标位置由计算机通过机器人运动轨迹规划求得，通过内部计算得到位置误差值，再经过加减速控制和数字滤波后，送到D/A转换（DAC）、运算放大器、脉宽调制器（PWM）硬件处理电路，转化后输出伺服电机的控制信号或PWM信号。
各个关节可以完成独立伺服控制，能够实现线性插补控制、二轴圆弧插补控制。 2.2机器人控制系统结构及工作原理基于PC的Windows操作系统，因其友好的人机界面和广泛的用户基础，而成为基于PC控制器的首选。
采用PC作为机器人控制器的主机系统的优点是：①成本低；②具有开放性；③完备的软件开发环境和丰富的软件资源；④良好的通讯功能。机器人控制结构上采用了上、下两级计算机系统完成对机器人的控制：上级主控计算机负责整个系统管理，下级则实现对各个关节的插补运算和伺服控制。
这里通过采用一台工业PC+DSP运动控制卡的结构来实现机器人控制。实验结果证明了采用Pc+DSP的计算结构可以充分利用DSP运算的高速性，满足机器人控制的实时需求，实现较高的运动控制性能。
机器人伺服系统框图如图3所示。伺服系统由基于DSP的运动控制器、伺服驱动器、伺服电动机及光电编码器组成。
伺服系统包含三个反馈子系统：位置环、速度环、电流环，其工作原理如下：执行元件为交流伺服电动机，伺服驱动器为速度、电流闭环的功率驱动元件，光电编码器担负着检测伺服电机速度和位置的任务。伺服级计算机的主要功能是接受控制级发出的各种运动控制命令，根据位置给定信号及光电编码器的位置反馈信号，分时完成各关节的误差计算、控制算法及D/A转换、将速度给定信号加至伺服组件的控制端子，完成对各关节的位置伺服控制。
管理级计算机采用586工控机（或便携笔记本），主要完成离线编程、仿真、与控制级通讯、作业。
4.机器人论文
机器人 实用上，机器人（Robot）是自动执行工作的机器装置。
机器人可接受人类指挥，也可以执行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。机器人执行的是取代或是协助人类工作的工作，例如制造业、建筑业，或是危险的工作。
机器人可以是高级整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物。目前在工业、医学甚至军事等领域中均有重要用途。
欧美国家认为：机器人应该是由计算机控制的通过编排程序具有可以变更的多功能的自动机械，但是日本不同意这种说法。日本人认为“机器人就是任何高级的自动机械”，这就把那种尚需一个人操纵的机械手包括进去了。
因此，很多日本人概念中的机器人，并不是欧美人所定义的。 现在，国际上对机器人的概念已经逐渐趋近一致。
一般说来，人们都可以接受这种说法，即机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义：“一种可编程和多功能的，用来搬运材料、零件、工具的操作机；或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统。”
机器人能力的评价标准包括：智能，指感觉和感知，包括记忆、运算、比较、鉴别、判断、决策、学习和逻辑推理等；机能，指变通性、通用性或空间占有性等；物理能，指力、速度、连续运行能力、可靠性、联用性、寿命等。因此，可以说机器人是具有生物功能的空间三维坐标机器。
机器人发展简史（引自《环球科学》2007年第二期）1920年 捷克斯洛伐克作家卡雷尔·恰佩克在他的科幻小说《罗萨姆的机器人万能公司》中，根据Robota（捷克文，原意为“劳役、苦工”）和Robotnik（波兰文，原意为“工人”），创造出“机器人”这个词。1939年 美国纽约世博会上展出了西屋电气公司制造的家用机器人Elektro。
它由电缆控制，可以行走，会说77个字，甚至可以抽烟，不过离真正干家务活还差得远。但它让人们对家用机器人的憧憬变得更加具体。
1942年 美国科幻巨匠阿西莫夫提出“机器人三定律”。虽然这只是科幻小说里的创造，但后来成为学术界默认的研发原则。
1948年 诺伯特·维纳出版《控制论》，阐述了机器中的通信和控制机能与人的神经、感觉机能的共同规律，率先提出以计算机为核心的自动化工厂。1954年 美国人乔治·德沃尔制造出世界上第一台可编程的机器人，并注册了专利。
这种机械手能按照不同的程序从事不同的工作，因此具有通用性和灵活性。1956年 在达特茅斯会议上，马文·明斯基提出了他对智能机器的看法：智能机器“能够创建周围环境的抽象模型，如果遇到问题，能够从抽象模型中寻找解决方法”。
这个定义影响到以后30年智能机器人的研究方向。1959年 德沃尔与美国发明家约瑟夫·英格伯格联手制造出第一台工业机器人。
随后，成立了世界上第一家机器人制造工厂——Unimation公司。由于英格伯格对工业机器人的研发和宣传，他也被称为“工业机器人之父”。
1962年 美国AMF公司生产出“VERSTRAN”（意思是万能搬运），与Unimation公司生产的Unimate一样成为真正商业化的工业机器人，并出口到世界各国，掀起了全世界对机器人和机器人研究的热潮。1962年-1963年传感器的应用提高了机器人的可操作性。
人们试着在机器人上安装各种各样的传感器，包括1961年恩斯特采用的触觉传感器，托莫维奇和博尼1962年在世界上最早的“灵巧手”上用到了压力传感器，而麦卡锡1963年则开始在机器人中加入视觉传感系统，并在1965年，帮助MIT推出了世界上第一个带有视觉传感器，能识别并定位积木的机器人系统。1965年约翰·霍普金斯大学应用物理实验室研制出Beast机器人。
Beast已经能通过声纳系统、光电管等装置，根据环境校正自己的位置。20世纪60年代中期开始，美国麻省理工学院、斯坦福大学、英国爱丁堡大学等陆续成立了机器人实验室。
美国兴起研究第二代带传感器、“有感觉”的机器人，并向人工智能进发。1968年 美国斯坦福研究所公布他们研发成功的机器人Shakey。
它带有视觉传感器，能根据人的指令发现并抓取积木，不过控制它的计算机有一个房间那么大。Shakey可以算是世界第一台智能机器人，拉开了第三代机器人研发的序幕。
1969年 日本早稻田大学加藤一郎实验室研发出第一台以双脚走路的机器人。加藤一郎长期致力于研究仿人机器人，被誉为“仿人机器人之父”。
日本专家一向以研发仿人机器人和娱乐机器人的技术见长，后来更进一步，催生出本田公司的ASIMO和索尼公司的QRIO。1973年 世界上第一次机器人和小型计算机携手合作，就诞生了美国Cincinnati Milacron公司的机器人T3。
1978年 美国Unimation公司推出通用工业机器人PUMA，这标志着工业机器人技术已经完全成熟。PUMA至今仍然工作在工厂第一线。
1984年 英格伯格再推机器人Helpmate，这种机器人能在医院里为病人送饭、送药、送邮件。同年，他还预言：“我要让机器人擦地板，做饭，出去帮我洗车，检查安全”。
1998年 丹麦乐高公司推出机器人（Mind-storms）套件，让机器人制造变得跟搭积木一样，相。
5.有没有《数控应用与维修》的毕业论文的范文
数控专业的毕业论文 太原城市职业技术学院 毕业设计说明书 题目 数控机床的分类及典型轴类零件的加工 系 部 机电工程系 专 业 机电一体化 指导教师 班 级 机电0512 学生姓名 孙艳春 年 月 日 目 录 一. 数控机床的分类………………………………………………………………4 1. 1按加工工艺方法分类………………………………………………………………4 1.1. 1金属切削类数控机床…………………………………………………………4 1.1. 2特种加工类数控机床…………………………………………………………4 1.1. 3板材加工数控机床……………………………………………………………4 1. 2按控制控制运动轨迹分类…………………………………………………………5 1.2. 1点位控制数控机床……………………………………………………………5 1.2. 2直线控制数控机床……………………………………………………………5 1.2. 3轮廓控制数控机床……………………………………………………………5 1. 3按驱动装置的特点分类……………………………………………………………6 1.3. 1开环控制数控机床……………………………………………………………6 1.3. 2闭环控制数控机床……………………………………………………………7 1.2. 3半闭环控制数控机床…………………………………………………………7 1.4混合控制数控机床……………………………………………………………………8 二. 典型轴类零件的加工…………………………………………………………8 2. 1零件图工艺分析……………………………………………………………………………9 2. 2选择设备……………………………………………………………………………………10 2.3确定零件的定位基准和装夹方式……………………………………………………………10 2. 4确定加工顺序及进给路线…………………………………………………………………10 2.5刀具选择………………………………………………………………………………………11 2.6切削用量选择…………………………………………………………………………………12 3. 7零件精加工工序……………………………………………………………………………14 三. 结束语…………………………………………………………………………………15 四.参考文献………………………………………………………………………………16 数控机床的分类 一、按加工工艺方法分类 1.金属切削类数控机床 与传统的车、铣、钻、磨、齿轮加工相对应的数控机床有数控车床、数控铣床、数控钻床、数控磨床、数控齿轮加工机床等。
尽管这些数控机床在加工工艺方法上存在很大差别，具体的控制方式也各不相同，但机床的动作和运动都是数字化控制的，具有较高的生产率和自动化程度。 在普通数控机床加装一个刀库和换刀装置就成为数控加工中心机床。
加工中心机床进一步提高了普通数控机床的自动化程度和生产效率。例如铣、镗、钻加工中心，它是在数控铣床基础上增加了一个容量较大的刀库和自动换刀装置形成的，工件一次装夹后，可以对箱体零件的四面甚至五面大部分加工工序进行铣、镗、钻、扩、铰以及攻螺纹等多工序加工，特别适合箱体类零件的加工。
加工中心机床可以有效地避免由于工件多次安装造成的定位误差，减少了机床的台数和占地面积，缩短了辅助时间，大大提高了生产效率和加工质量。 2.特种加工类数控机床 除了切削加工数控机床以外，数控技术也大量用于数控电火花线切割机床、数控电火花成型机床、数控等离子弧切割机床、数控火焰切割机床以及数控激光加工机床等。
3.板材加工类数控机床 常见的应用于金属板材加工的数控机床有数控压力机、数控剪板机和数控折弯机等。 近年来，其它机械设备中也大量采用了数控技术，如数控多坐标测量机、自动绘图机及工业机器人等。
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