小型码垛机器人的结构设计-机械手设计【三维SW】
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毕业论文(设计)外文翻译题 目: 机器人 系部名称: 机械工程系 专业班级: 学生姓名: 学 号: 指导教师: 教师职称: 2014年 3 月 28 日译文资料:机器人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,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,那么随着人类的发展,人们在不断探讨自然过程中,在认识和改造自然过程中,需要能够解放人的一种奴隶。那么这种奴隶就是代替人们去能够从事复杂和繁重的体力劳动,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。机器人有三个发展阶段,那么也就是说,我们习惯于把机器人分成三类,一种是第一代机器人,那么也叫示教再现型机器人,它是通过一个计算机,来控制一个多自由度的一个机械,通过示教存储程序和信息,工作时把信息读取出来,然后发出指令,这样的话机器人可以重复的根据人当时示教的结果,再现出这种动作,比方说汽车的点焊机器人,它只要把这个点焊的过程示教完以后,它总是重复这样一种工作,它对于外界的环境没有感知,这个力操作力的大小,这个工件存在不存在,焊的好与坏,它并不知道,那么实际上这种从第一代机器人,也就存在它这种缺陷,因此,在20世纪70年代后期,人们开始研究第二代机器人,叫带感觉的机器人,这种带感觉的机器人是类似人在某种功能的感觉,比如说力觉、触觉、滑觉、视觉、听觉和人进行相类比,有了各种各样的感觉,比方说在机器人抓一个物体的时候,它实际上力的大小能感觉出来,它能够通过视觉,能够去感受和识别它的形状、大小、颜色。抓一个鸡蛋,它能通过一个触觉,知道它的力的大小和滑动的情况。第三代机器人,也是我们机器人学中一个理想的所追求的最高级的阶段,叫智能机器人,那么只要告诉它做什么,不用告诉它怎么去做,它就能完成运动,感知思维和人机通讯的这种功能和机能,那么这个目前的发展还是相对的只是在局部有这种智能的概念和含义,但真正完整意义的这种智能机器人实际上并没有存在,而只是随着我们不断的科学技术的发展,智能的概念越来越丰富,它内涵越来越宽。下边我简单介绍一下工业机器人的一些情况。到目前为止,工业机器人是最成熟,应用最广泛的一类机器人,世界总量目前已经销售110万台,这是1999年的统计,但这110万台在已经进行装备使用的是75万台,这个量也是不小的。总体情况看,日本在工业机器人这一块,是首位的,成为机器人的王国,美国发展也很迅速,目前在新安装的台数方面,已经超过了日本,中国刚开始进入产业化的阶段,已经研制出多种工业机器人样机,已有小批量在生产中使用。点焊机器人主要是针对汽车生产线,提高生产效率,提高汽车焊接的质量,降低工人的劳动强度的一种机器人。它的特点是通过机器人对两个钢板进行点焊的时候,需要承载一个很大的焊钳,一般在几十公斤以上,那么它的速度要求在每秒钟一米五到两米这样的高速运动,所以它一般来说有五到六个自由度,负载三十到一百二十公斤,工作的空间很大,大概有两米,这样一个球形的工作空间,运动速度也很高,那么自由度的概念,就是说,是相对独立运动的部件的个数,就相当于我们人体,腰是一个回转的自由度,我们大臂可以抬起来,小臂可以弯曲,那么这就三个自由度,同时腕部还有一个调整姿态来使用的三个自由度,所以一般的机器人有六个自由度,就能把空间的三个位置,三个姿态,机器人完全实现,当然也有小于六个自由度的,也有多于六个自由度的机器人,只是在不同的需要场合来配置。第二类是服务机器人,随着工业化的发展,尤其近十年以来,机器人的发展的应用领域在不断拓宽,目前一个很重要的特征,大家都知道,机器人已经从制造业逐渐转向了非制造业和服务行业,刚才谈的汽车制造属于是制造业,但服务行业包括清洁、加油、救护、抢险、救灾这些等等,都属于非制造行业和服务行业,那么这里边跟工业机器人相比,它有一个很重要的不同,它主要是一个移动平台,它能够移动、去运动,上面有一些手臂进行操作,同时还装有一些像力觉传感器和视觉传感器、超声测距传感器等等。它对周边的环境进行识别,来判断它的运动,完成某种工作,这是服务机器人的基本的一个特点。例如,家务机器人主要体现在像一些对地毯和地板定期的它能够进行清扫和吸尘,它这个机器人很有意思,它有传感器,它能够把家具和人能识别出来,它自动的按照一种规律,能根据路径把地面全部的清扫干净,这也是家务中一些机器人的表现。那么医疗机器人,是近五年来发展比较迅速的一个新的应用领域。如果人手术的时候,医生来手术,一个是疲劳,另一个人手操作的精度还是有限的。在德国一些大学里面,面向人的脊椎,如腰间盘突出这种病,进行识别以后,能够自动地用机器人来辅助进行定位,进行操作和手术。像美国已经有一千多例机器人对人眼球进行手术,这样的机器人,还包括通过遥控操作的办法,实现对人的胃肠这种手术,大家在电视里边看到,一个机械手,大概有手指这样粗细的一个机械手,通过插入腹脏以后,人在屏幕上操作这个机器手,同时对它用激光的方法对病灶进行激光的治疗,这样的话,人就不用很大幅度地破坏人的身体,这实际对人的一种解放,是非常好一种机器人,医疗机器人它也很复杂,一方面它完全自动去完成各种工作,是有困难的,一般来说都是人来参与,这是美国开发的一个林白手术这样一个例子,人通过在屏幕上,通过一个遥控操作手来控制另一个机械手,实现通过对人的腹腔进行手术,前几年我们国家展览会上,美国已经成功的实现了对人的心脏瓣膜的手术和搭桥手术,这已经在机器人领域中,引起了很大的轰动,还包括,AESOP的这种外科手术机器人,它实际上通过一些仪器能够对人的一些病变进行检查,通过一个机械手就能够实现对人的某些部位进行手术,还包括遥操作机械手,以及多个医生可以在机器人共同参与下进行手术,包括机器人给大夫医生拿钳子、镊子或刀子来代替护士的工作,同时把照明能够自动的给医生的动作联系起来,医生的手到哪儿,照明就去哪儿,这样非常好的,一个医生的助手。机器人是人类的得力助手,能友好相处的可靠朋友,将来我们会看到人和机器人会存在一个空间里边,成为一个互相的助手和朋友。机器人会不会产生饭碗的问题。我们相信不会出现“机器人上岗,工人下岗”的局面,因为人们随着社会的发展,实际上把人们从繁重的体力和危险的环境中解放出来,使人们有更好的岗位去工作,去创造更好的精神财富和文化财富。RobotsFirst, I explain the background robots, robot technology development. It should be said it is a common scientific and technological development of a comprehensive results, for the socio-economic development of a significant impact on a science and technology. It attributed the development of all countries in the Second World War to strengthen the economic input on strengthening the countrys economic development. But they also demand the development of the productive forces the inevitable result of human development itself is the inevitable result then with the development of humanity, people constantly discuss the natural process, in understanding and reconstructing the natural process, people need to be able to liberate a slave. So this is the slave people to be able to replace the complex and engaged in heavy manual labor, People do not realize right up to the worlds understanding and transformation of this technology as well as people in the development process of an objective need. Robots are three stages of development, in other words, we are accustomed to regarding robots are divided into three categories. is a first-generation robots, also known as teach-type robot, it is through a computer, to control over one of a mechanical degrees of freedom Through teaching and information stored procedures, working hours to read out information, and then issued a directive so the robot can repeat according to the people at that time said the results show this kind of movement again, For example, the car spot welding robots, only to put this spot welding process, after teaching, and it is always a repeat of a work It has the external environment is no perception that the force manipulation of the size of the work piece there does not exist, welding 0S It does not know, then this fact from the first generation robot, it will exist this shortcoming, it in the 20th century, the late 1970s, people started to study the second-generation robot, called Robot with the feeling that This feeling with the robot is similar in function of a certain feeling, for instance, force and touch, slipping, visual, hearing and who is analogous to that with all kinds of feelings, say in a robot grasping objects, In fact, it can be the size of feeling out, it can through visual, to be able to feel and identify its shape, size, color Grasping an egg, it adopted a acumen, aware of its power and the size of the slide. Third-generation robots, we were a robotics ideal pursued by the most advanced stage, called intelligent robots, So long as tell it what to do, not how to tell it to do, it will be able to complete the campaign, thinking and perception of this man-machine communication function and function Well, this current development or relative is in a smart part of the concept and meaning But the real significance of the integrity of this intelligent robot did not actually exist, but as we continued the development of science and technology, the concept of intelligent increasingly rich, it grows ever wider connotations.Now, I would like to briefly outline some of the industrial robot situation. So far, the industrial robot is the most mature and widely used category of a robot, now the worlds total sales of 1.1 million Taiwan, which is the 1999 statistics, however, 1.1 million in Taiwan have been using the equipment is 75 million, this volume is not small. Overall, the Japanese industrial robots in this one, is the first of the robots to become the Kingdom, the United States have developed rapidly. Newly installed in several areas of Taiwan, which already exceeds Japan, China has only just begun to enter the stage of industrialization, has developed a variety of industrial robot prototype and small batch has been used in production.Spot welding robot is the auto production line, improve production efficiency and raise the quality of welding car, reduce the labor intensity of a robot. It is characterized by two pairs of robots for spot welding of steel plate, bearing a great need for the welding tongs, general in dozens of kilograms or more, then its speed in meters per second a 5-2 meter of such high-speed movement. So it is generally five to six degrees of freedom, load 30 to 120 kilograms, the great space, probably expected that the work of a spherical space, a high velocity, the concept of freedom, that is to say, Movement is relatively independent of the number of components, the equivalent of our body, waist is a rotary degree of freedom We have to be able to hold his arm, Arm can be bent, then this three degrees of freedom, Meanwhile there is a wrist posture adjustment to the use of the three autonomy, the general robot has six degrees of freedom. We will be able to space the three locations, three postures, the robot fully achieved, and of course we have less than six degrees of freedom. Have more than six degrees of freedom robot, in different occasions the need to configure.The second category of service robots, with the development of industrialization, especially in the past decade, Robot development in the areas of application are continuously expanding, and now a very important characteristic, as we all know, Robot has gradually shifted from manufacturing to non-manufacturing and service industries, we are talking about the car manufacturer belonging to the manufacturing industry, However, the services sector including cleaning, refueling, rescue, rescue, relief, etc. These belong to the non-manufacturing industries and service industries, so here is compared with the industrial robot, it is a very important difference. It is primarily a mobile platform, it can move to sports, there are some arms operate, also installed some as a force sensor and visual sensors, ultrasonic ranging sensors, etc. Its surrounding environment for the conduct of identification, to determine its campaign to complete some work, this is service robots one of the basic characteristics.For example, domestic robot is mainly embodied in the example of some of the carpets and flooring it to the regular cleaning and vacuuming. The robot it is very meaningful, it has sensors, it can furniture and people can identify, It automatically according to a law put to the ground under the road all cleaned up. This is also the home of some robot performance.The medical robots, nearly five years of relatively rapid development of new application areas. If people in the course of an operation, doctors surgery, is a fatigue, and the other manually operated accuracy is limited. Some universities in Germany, which, facing the spine, lumbar disc disease, the identification, can automatically use the robot-aided positioning, operation and surgery Like the United States have been more than 1,000 cases of human eyeball robot surgery, the robot, also including remote-controlled approach, the right of such gastrointestinal surgery, we see on the television inside. a manipulator, about the thickness fingers such a manipulator, inserted through the abdominal viscera, people on the screen operating the machines hand, it also used the method of laser lesion laser treatment, this is the case, people would not have a very big damage to the human body.In reality, this right as a human liberation is a very good robots, medical robots it is very complex, while it is fully automated to complete all the work, there are difficulties, and generally are people to participate. This is America, the development of such a surgery Lin Bai an example, through the screen, through a remote control operator to control another manipulator, through the realization of the right abdominal surgery A few years ago our country the exhibition, the United States has been successful in achieving the right to the heart valve surgery and bypass surgery. This robot has in the area, caused a great sensation, but also, AESOPs surgical robot, In fact, it through some equipment to some of the lesions inspections, through a manipulator can be achieved on some parts of the operation Also including remotely operated manipulator, and many doctors are able to participate in the robot under surgery Robot doctor to include doctors with pliers, tweezers or a knife to replace the nurses, while lighting automatically to the doctors movements linked, the doctor hands off, lighting went off, This is very good, a doctors assistant.Robot is mankinds right-hand man; friendly coexistence can be a reliable friend. In future, we will see and there will be a robot space inside, as a mutual aide and friend. Robots will create the jobs issue. We believe that there would not be a robot appointment of workers being laid off situation, because people with the development of society, In fact the people from the heavy physical and dangerous environment liberated, so that people have a better position to work, to create a better spiritual wealth and cultural wealth.毕 业 实 习 报 告系部名称: 机械工程系 专业班级: 学生姓名: 学 号: 指导教师: 教师职称: 2015年03月17日目录一实习的目的及意义1二.实习性质1三实习时间1四实习地点1五实习地点及概况1六实习内容31.数控机床32.机器人4七实习感想61一、实习目的目的及意义 1、了解郑州国际会展中心的发展历史; 2、参观会展中心各展厅,重点关注各项产品的设计及原理; 3、了解机床行业的发展状况; 4、收集毕业设计中所需要的素材为毕业设计打下坚实的基础。二.实习性质毕业实习三实习时间2015.03.17-2015.03.20 四实习地点郑州国际会展中心五实习地点及概况1、会展简介“中原经济区”纳入“国家规划” 蕴藏无限商机与潜力的中部市场国务院关于支持河南省加快建设中原经济区的指导意见明确提出,要加快新型工业化进程,构建现代产业体系,同时还要求坚持高起点推进工业化、城镇化和农业现代化,把加强生态环境保护、节约集约利用资源作为转变经济发展方式的重要着力点,加快构建资源节约、环境友好的生产方式和消费模式,不断提高可持续发展能力,对促进河南三化协调发展意义重大。自此,“中原经济区”被正式纳入全国主体功能区规划,上升到国家战略层面,与“环渤海”、“长三角”、“海西”、“珠三角”等经济区遥相呼应。中原地区汽车及零部件、轨道交通、高附加值船舶及制造、重型矿山装备、农业机械、起重设备等行业整体竞争力居全国前列,大中型拖拉机、防爆电机、有色金属加工装备等一批产品市场占有率均居全国第一位。以郑州为中心的中原城市群相关产业发展更是日新月异,洛阳,新乡,安阳,南阳,许昌,焦作,平顶山等城市产业集群如雨后春笋。现又时值中部承接东南沿海大规模产业转移,中原地区工业市场的需求将急剧扩大,充满着商机与潜力。飞速发展的中部地区对机床成套设备的需求量将长盛不衰,持续攀升并具有良好的发展前景。依托天然地缘优势,好博第十六届中原(郑州)国际机床展将助参展商全面接触理想买家。中外品牌将现场展示最前沿的行业技术,是企业学习和获悉最新技术及产品的理想场所。同时,在四万二千平方米,二千余展位的展示区内,品牌云集、新品荟萃,论坛、技术研讨会等同时进行,为与会各方提供最佳解决方案。好博第十六届郑州国际机床展仍将继续制订更周密的专业观众邀请计划,广泛邀请汽车及摩托车制造、机械制造、机械加工、模具制造、轴承制造、金属加工、航空航天、建筑建材、环保、水处理、石油化工、交通物流、包装印刷、纺织、造纸、五金、橡塑机械、电器制造、钢铁、冶金、重矿、输变电等行业的科研设计、采购供应、质量控制等相关人士到会,预计相关观众将达5.8万人次以上。最让我们自豪的是,经过不懈努力,本会的专业观众及买家数量以及质量一直稳居全国大型机械展前列。2、参展范围a、机床展区: 数控机床和加工中心、金属加工机床、雕刻机、电加工/线切割机床、齿轮加工机床、组合机床、专用机床等;b、机床功能部件、工具及附件展区: 各类机床传动与控制技术、数控系统、机床电器、刀具、刃具、量具量仪、磨料磨具、金属切削油、润滑油、机床附件等;机器人、自动控制、仪器仪表、电子应用系统及制造业信息解决方案等;c、锻压机械展区: 金属薄板切割机和激光切割机、水射流技术、冲压机床、液压机、剪板机、折弯机、卷板机、弯管机、自动锻机以及周边设备等;d、模具及配套件展区: 塑料模具、冷冲模、锻压模、压铸模、橡塑模、冶金模等,模具钢材、金属板材(线材)、铝合金材料、塑胶原料、电极墨、电极铜料及模具检测设备。e、相关制造技术与设备: 轴承加工技术与设备、齿轮加工技术设备、机床热加工技术与设备,锻造、铸造、热处理技术与设备。f、铸造机械类:混砂机、造型机、抛砂机、熔化炉、落砂机、抛丸机、时效设备等g、计算机应用技术(CAD/CAM/CAE/CAPP/PDM)类h、工业货柜、工具柜、仓储、物流设备等。六实习内容1、数控机床(1)主要特点数控机床是数字控制机床(Computer numerical control machine tools)的简称,是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,并将其译码,用代码化的数字表示,通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号,控制机床的动作,按图纸要求的形状和尺寸,自动地将零件加工出来。数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题,是一种柔性的、高效能的自动化机床,代表了现代机床控制技术的发展方向,是一种典型的机电一体化产品。数控机床的操作和监控全部在这个数控单元中完成,它是数控机床的大脑。与普通机床相比,数控机床有如下特点:a、对加工对象的适应性强,适应模具等产品单件生产的特点,为模具的制造提供了合适的加工方法;b、加工精度高,具有稳定的加工质量;c、可进行多坐标的联动,能加工形状复杂的零件;d、加工零件改变时,一般只需要更改数控程序,可节省生产准备时间;e、机床本身的精度高、刚性大,可选择有利的加工用量,生产率高(一般为普通机床的35倍);f、机床自动化程度高,可以减轻劳动强度;g、有利于生产管理的现代化。数控机床使用数字信息与标准代码处理、传递信息,使用了计算机控制方法,为计算机辅助设计、制造及管理一体化奠定了基础;h、对操作人员的素质要求较高,对维修人员的技术要求更高;i、可靠性高。(2)基本组成数控机床的基本组成包括加工程序载体、数控装置、伺服驱动装置、机床主体和其他辅助装置。(3)技术应用数控机床是一种装有程序控制系统的自动化机床,能够根据已编好的程序,使机床动作并加工零件。它综合了机械、自动化、计算机、测量、微电子等最新技术,使用了多种传感器,在数控机床上应用的传感器主要有光电编码器、直线光栅、接近开关、温度传感器、霍尔传感器、电流传感器、电压传感器、压力传感器、液位传感器、旋转变压器、感应同步器、速度传感器等,主要用来检测位置、直线位移和角位移、速度、压力、温度等。不同种类数控机床对传感器的要求也不尽相同,一般来说,大型机床要求速度响应高,中型和高精度数控机床以要求精度为主。2、机器人(1)基本介绍机器人是自动控制机器(Robot)的俗称,自动控制机器包括一切模拟人类行为或思想与模拟其他生物的机械(如机器狗,机器猫等)。狭义上对机器人的定义还有很多分类法及争议,有些电脑程序甚至也被称为机器人。在当代工业中,机器人指能自动执行任务的人造机器装置,用以取代或协助人类工作。理想中的高仿真机器人是高级整合控制论、机械电子、计算机与人工智能、材料学和仿生学的产物,目前科学界正在向此方向研究开发。 (2)能力简介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、可靠性、联用性和寿命等。因此,可以说机器人就是具有生物功能的实际空间运行工具,可以代替人类完成一些危险或难以进行的劳作、任务等。(3)功能分类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。中国的机器人专家从应用环境出发,将机器人分为两大类,即工业机器人和特种机器人。所谓工业机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。而特种机器人则是除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人,包括:服务机器人、水下机器人、娱乐机器人、军用机器人、农业机器人、机器人化机器等。在特种机器人中,有些分支发展很快,有独立成体系的趋势,如服务机器人、水下机器人、军用机器人、微操作机器人等。目前,国际上的机器人学者,从应用环境出发将机器人也分为两类:制造环境下的工业机器人和非制造环境下的服务与仿人型机器人,这和中国的分类是一致的。 空中机器人又叫无人机器,近年来在军用机器人家族中,无人机是科研活动最活跃、技术进步最大、研究及采购经费投入最多、实战经验最丰富的领域。80多年来,世界无人机的发展基本上是以美国为主线向前推进的,无论从技术水平还是无人机的种类和数量来看,美国均居世界之首位。3、磨料磨具(1)概述磨料磨具,是磨料和磨具的统称,包括磨料产品和磨具产品。 磨料磨具素有工业牙齿的美称。在磨削时常用磨料或磨具作为磨削工具对需加工的零件进行机械加工,而达到一定的技术要求。(2)分类a、磨料分类其中磨料产品主要分为刚玉磨料和碳化硅磨料两大类;b、模具分类磨具是用以磨削、研磨和抛光的工具。大部分的磨具是用磨料加上结合剂制成的人造磨具,也有用天然矿岩直接加工成的天然磨具。磨具除在机械制造和其他金属加工工业中被广泛采用外,还用于粮食加工、造纸工业和陶瓷、玻璃、石材、塑料、橡胶、木材等非金属材料的加工。磨具按其原料来源分,有天然磨具和人造磨具两类。(3)用途研磨,抛光,打磨,清洁,切割,钻孔。七实习感想我们学到了很多书中无法学到的东西。它使我们懂得观察生活,勇于探究生活,也为我们多方面去认识和了解生产生活提供了一个契机。它是生活的一种动力,促进我们知知识的形成和协调的发展,帮助自我完善。使我们更加体会到这样一句话:“纸上得来终觉浅,绝知此事须躬行。通过参观发现自己的知识太微不足道了,在这些科技面前显得苍白无力。使我体会到自己真的应该认真学些东西了,以认真,严谨的态度去学习,去充实我们的大脑在观察时可以看到我国在很短的时间内机械行业得到了迅猛的发展,并取得了骄人的成绩,在很多方面一些高端技术得到很好的应用,技术得到了革新,更好的为社会经济发展服务,我由衷为我国科技的发展而骄傲。我们应清醒的认识到我国在科技领域核心技术上有着严重的不足,虽然取得了不错的成绩,我国在很多方面都依附在别国的技术之上。因此,我国应该开发我们自己的核心技术,不受制于人。加大资金投入,科技投入人才投入,只有这样我国才能走在世界科技的前沿。本次实习使我更加清楚本专业将来的就业走向和发展前景。在将来的工作中,不要一味的对公司要求更多,只要你做到一定的岗位时,随之而来的薪酬都会有的,在工作岗位上我要刻苦工作、踏实能吃苦,关键一点是坚持,无论什么工作刚开始时都是在基层的,非常的苦,要有一定的抗压能力,另外一点就是工作中的爆发力潜力。无论在学习、生活、工作等方面,踏实认真是关键,社会就像是一块试金石,检验我能否将所学理论知识用到实践中去,关系到我将来能否顺利的立足于这个充满挑战的社会,而踏实认真是一切的基础,人生的伟大在于把每个小事都认真对待,这也是我所缺少的。我相信只要自己不放弃,坚持自己的理想,以后自然而然会取得一定的成功。教师评语实习成绩:教师签名: 年 月 日8
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