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机器人应用
自动化应用    2019-09-22
机器人可代替或协助人类完成各种工作,凡是枯燥的、危险的、有毒的、有害的工作,都可由机器人大显身手。机器人除了广泛应用于制造业领域外,还应用于资源勘探开发、救灾排险、医疗服务、家庭娱乐、军事和航天等其他领域。机器人是工业及非产业界的重要生产和服务性设备,也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。
中文名
机器人应用
外文名
Robot application
别    名
机器人原生应用
实际应用
焊接机器人、装配机器人
应用准则
通用性、经济性、耐久性等
应用领域
救灾排险、医疗服务、军事等

简介

机器人可代替或协助人类完成各种工作,凡是枯燥的、危险的、有毒的、有害的工作,都可由机器人大显身手。机器人除了广泛应用于制造业领域外,还应用于资源勘探开发、救灾排险、医疗服务、家庭娱乐、军事和航天等其他领域。机器人是工业及非产业界的重要生产和服务性设备,也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。 
机器人应用,又称机器人原生应用,是指针对机器人平台及场景设计开发的应用程序,而非从传统PC和移动端移植。
2016年7月28日,在首届图灵机器人创新大会上,图灵机器人CEO俞志晨围绕“机器人应用创新”主题,配合机器人操作系统Turing OS1.5的亮相,一次性发布了几十款机器人原生应用。包括官方应用和第三方应用,后者对开发者免费开放。 
图灵机器人的首批机器人应用类型,覆盖了教育、娱乐、社交、工具、远程五个类别,其中智能聊天、智能音乐、智能拍照、智能英语可将机器人化身为小伙伴、音乐舞蹈家、摄影师、英语外教,金山英语、贝瓦儿歌、墨迹天气等知名应用也都推出了机器人版本。会上还发布了机器人与机器人聊天应用:过家家,是机器人应用领域的一大创新和亮点。

应用准则

在设计和应用工业机器人时,应全面和均衡考虑机器人的通用性、环境的适应性、耐久性、可靠性和经济性等因素,具体遵循的准则如下:
(1)在恶劣的环境中应用机器人;
(2)在生产率和生产质量落后的部门应用机器人;
(3)从长远考虑需要机器人;
(4)机器人的使用成本;
(5)应用机器人时需要人。

应用步骤

在现代工业生产中,机器人一般都不是单机使用的,而是作为工业生产系统的一个组成部分来使用的。将机器人应用于生产系统的步骤如下:
(1)全面考虑并明确自动化要求,包括提高劳动生产率、增加产量、减轻劳动强度、改善劳动条件、保障经济效益和社会就业率等问题。 
(2)制定机器人化计划。在全面可靠的调查研究基础上,制定长期的机器人化计划,包括确定自动化目标、培训技术人员、编绘作业类别一览表、编制机器人化顺序表和大致日程表等。
(3)探讨使用机器人的条件。结合自身具备的生产系统条件,选用合适类型的机器人。
(4)对辅助作业和机器人性能进行标准化处理。辅助作业大致分为搬运型和操作型两种。根据不同的作业内容、复杂程度或与外围机械在共同任务中的关联性,所使用的的工业机器人的坐标系统、关节和自由度数、运动速度、作业范围、工作精度和承载能力等也不同,因此必须对机器人系统进行标准化处理工作。此外,还要判别各机器人分别具有哪些适于特定用途的性能,进行机器人性能及其表示方法的标准化工作。
(5)设计机器人化作业系统方案。设计并比较各种理想的、可行的或折中的机器人化作业系统方案,选定最符合使用要求的机器人及其配套设备来组成机器人化柔性综合作业系统。 
(6)选择适宜的机器人系统评价指标。建立和选用适宜的机器人系统评价指标与方法,既要考虑到适应产品变化和生产计划变更的灵活性,又要兼顾目前和长远的经济效益。
(7)详细设计和具体实施。对选定的实施方案进行进一步详细的设计工作,并提出具体实施细则,交付执行。 

在制造业的应用

在众多制造业领域中,应用工业机器人最广泛的领域是汽车及汽车零部件制造业。2005年美洲地区汽车以及汽车零部件制造业对工业机器人的需求占该地区所有对工业机器人需求的比例高达61%,未来几年工业机器人的需求将会呈现出高速增长趋势。

焊接机器人

焊接机器人是从事焊接的工业机器人。根据国际标准化组织工业机器人术语标准焊接机器人的定义,工业机器人是一种多用途的、可重复编程的自动控制操作机,具备一个或更多可编程的轴,并能将焊接工具按要求送到预定空间位置,按要求轨迹及速度移动焊接工具的机器。用于工业自动化领域,为了适应不同的用途,机器人最后最后一个轴的机械接口,通常是一个连接法兰,可接装不同工具或称末端执行器。焊接机器人就是在工业机器人的末轴法兰装接焊钳或焊枪,使之能进行焊接、切割或热喷涂的机器人。
焊接机器人具有性能稳定、工作空间大、运动速度快和负荷能力强等特点,焊接质量明显优于人工焊接,大大提高了电焊作业的生产率。焊接机器人按照使用类型分为点焊机器人和弧焊机器人等。

装配机器人

装配机器人是柔性自动化装配系统的核心设备,由机器人操作机、控制器、末端执行器和传感系统组成。其中操作机的结构类型由水平关节型、直角坐标型、多关节型和圆柱坐标型等;控制器一般多采用CPU或多级计算机系统,实现运动控制或运动编程;末端执行器为适应不同的装配对象而设计成各种手爪和手腕等;传感系统用来获取装配机器人与环境和装配对象之间相互作用的信息。常用的装配机器人主要有可编程通用装配机器人和平面双关节型机器人两种类型。
与一般工业机器人相比,装配机器人具有精度高、柔顺性好、工作范围小,能与其他系统配套使用等特点,主要用于各种电器的制造行业。现阶段汽车上要求安装的精度和速度也越来越高,且小配件越来越多,人工安装已经很难满足装配需求。用于装配作业的机器人,在小到车门、仪表盘、前后挡板、车灯、电池、座椅的安装,大到发动机的装配等,发挥了越来越重要的作用,大大提高了汽车装配的效率。
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