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1、工业机器人之旅制造业中工业机器人的应用及发展 关于研究行程 Hello Robots第一站：初识工业机器人Global Travel第二站：工业机器人环球探索Technology Supply Station第三站：技术补给站 Exploration and Discovery第四站：探索与发现12341初识工业机器人Hello Robots初识工业机器人 Hello Robots工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制
2、定的原则纲领行动。发那科15亿安川11亿库卡9亿ABB20亿日本日本机器人市场成熟，其制造商国际竞争力强机器人市场成熟，其制造商国际竞争力强，在，在微电子技术、功率电子技术领域持续领先微电子技术、功率电子技术领域持续领先。韩国韩国的半导体、传感器、自动化生产等高端技术为机器人快速发展奠定了基础的半导体、传感器、自动化生产等高端技术为机器人快速发展奠定了基础。德国德国工业机器人在人机交互、机器视觉、机器互联等领域处于领先水平。工业机器人在人机交互、机器视觉、机器互联等领域处于领先水平。初识工业机器人 Hello Robots1907日立三星发那科安川电机ABB2016451258232231 在
3、在工工业业机机器器人人产产业业全全球球重重要要专专利利申申请请人人中中，日日本本的的安安川川电电机机公公司司和和发发那那科科公公司司专专利利申申请请位位居居全全球球前前两两位位，ABBABB、三三星星、日日立立、三三菱菱、丰丰田田、精精工工、爱爱普普生生、松下、富士通等松下、富士通等公司紧随其后。公司紧随其后。初识工业机器人 Hello Robots国内国内的工业机器人企业的技术研发实力还有待提高，而且在专利保护方面暂时比较薄弱的工业机器人企业的技术研发实力还有待提高，而且在专利保护方面暂时比较薄弱，我国我国在产学研结合上还具有巨大的发展在产学研结合上还具有巨大的发展潜力潜力初识工业机器人 H
4、ello Robots2工业机器人环球探索Global Travel中国中国德国德国日本日本瑞士瑞士世界上唯一由机器人来做机器人的公司；世界上唯一由机器人来做机器人的公司；世界上唯一提供集成视觉系统的机器人企业；世界上唯一提供集成视觉系统的机器人企业；世界上唯一既提供智能机器人又提供智能机器的公司。世界上唯一既提供智能机器人又提供智能机器的公司。日本 FAUNC协作机器人-CR-35iAFANUCFANUC机器人中的机器人中的“异类异类”为了便于区别普通机器人与协调机器人，一反常态将其涂为为了便于区别普通机器人与协调机器人，一反常态将其涂为嫩绿色，一身绿装也揭示了他的不同使命嫩绿色，一身绿装也
5、揭示了他的不同使命用途设想：用途设想：可实现由机器人将重物递给人；可实现由机器人将重物递给人；及由机器人领取人准备好的部件进行组装。及由机器人领取人准备好的部件进行组装。协作机器人-CR-35iA协同作业无需安全栅栏，人与机器人可共享某个区域进行作业，而不像传统的工业机器人那样需要使用安全围栏。安全功能已经取得符合国际标准ISO 10218-1:2011,Category 3，PLd的安全认证“。表面是给人以安心感的绿色的柔软的罩壳(树脂类材料)，缓和冲击力，防止人被夹住，从而保证人员不会受到伤害。智能化和高可靠性操作人员无需控制器就能“手把手”地牵引绿色机器人做出各种预定动作。多种力传感器的
6、集成模块实现其受到外力以及与工作人员发生干涉时便立即停止。全球负载最大将可搬运重量提高到了35kg,概念机型的可搬运重量仅有3kg，运动可达半径1813mm，扩大应用范围。）效率高、运用广良好的安全性能和较大的负载使得CR-35iA能够被广泛地用于原来只能由单纯人工完成生产的场合。目前，已有不少欧美汽车厂家在总装车间引入CR-35iA来进行人机协作作业。内置力传感器内置力传感器在其机械臂内由碰撞检测传感器、力矩传感器等组成的集成模块在感应到物体或者与人发生碰撞后，机器人就会立即停止动作大大保证了安全性。协作机器人-CR-35iA最新最新智能化功能智能化功能搭载包括iRVision 内置视觉技术
7、在内的各种最新的FANUC智能化功能，FANUC作为世界上唯一一家在机器人系统中集成视觉功能的机器人供应商，大大降低了视觉系统的使用成本。支持2D和3D视觉，可实现高柔性的机器人应用。生产过程中无需PC支持，并可以通过示教盒直接监控当前工作状态。协作机器人-CR-35iA协作机器人-CR-35iA无需安全栅栏，人与机器人可共享某个区域进行作业，相互协调，毫无障碍地进行重零件的搬运、装配等作业完善的安全功能，CR-35iA在触碰到人时，就会立刻安全地自动停止，同时其绿色的柔软罩壳，可以缓和冲击力，保证人员不会受到伤害两大技术亮点世界工业机器人和自动控制系统领域的顶尖世界工业机器人和自动控制系统领
8、域的顶尖制造商制造商。德国 KUKA轻型人机协作机器人-LBR iiwaLBRLBR代表代表“轻型机器人轻型机器人”，iiwaiiwa则代表则代表“智能型工业助手智能型工业助手 (intelligent industrial work assistant)”(intelligent industrial work assistant)”。LBR iiwaLBR iiwa为工为工业机器人的潜力赋予了最新定义，业机器人的潜力赋予了最新定义，具有突破性构造的七轴机器人具有突破性构造的七轴机器人手臂，手臂，首次实现人类与机器人之间的直接合作，以完成高灵敏度首次实现人类与机器人之间的直接合作，以完成高灵
9、敏度需求的任务。需求的任务。灵敏至极可根据实际状况进行感知、检测和响应，并智能化连接。机器人革命触感灵敏。保护材料和设备。安全至臻无需防护栏降低相关成本。采用了安全扭矩传感器，操作员可通过动作进行直观控制。7 个轴上均装有整体式的力矩传感器，采用了安全技术。灵活至极一台机器人三种控制器模式。LBR iiwa 还简化了外围设备。模块化、开放且易于编程。环境变化，性能不变。精准至微LBR iiwa 的内在品质保证了其具有极高的精度。偏差范围极小路径度高。过程可详细追踪。即便在不同工件的情况下也能实现精确轨迹轻型人机协作机器人-LBR iiwaLBR iiwa机器人革命性的新技术1、掌控未来：KUK
10、A Sunrise。2、规划成功：KUKA Sunrise.Workbench。3、采用全新用户界面的KUKA smart PAD。轻型人机协作机器人-LBR iiwa新新松公司隶属松公司隶属中国科学院；中国科学院；工业机器人工业机器人产品填补多项国内空白，创造了中国机器人产业发展史上产品填补多项国内空白，创造了中国机器人产业发展史上8888项第一的突破项第一的突破；打破打破国外技术垄断与封锁，大量替代国外技术垄断与封锁，大量替代进口。进口。中国 新松协作机器人-新松柔性多关节机器人国内国内首台首台7 7自由度协作机器人，具有快速配置、牵引示教、视觉自由度协作机器人，具有快速配置、牵引示教、视
11、觉引导、碰撞检测等功能引导、碰撞检测等功能。基于。基于自主研发技术，具备高负载及低成自主研发技术，具备高负载及低成本的有力优势本的有力优势，协作机器人-新松柔性多关节机器人具有碰撞检测功能，无需安装防护栏；具有碰撞检测功能，无需安装防护栏；牵引示教，基于任务编程；牵引示教，基于任务编程；冗余自由度设计，灵活避障；冗余自由度设计，灵活避障；方便拆装，快速配置；方便拆装，快速配置；轻量化设计，节能环保；轻量化设计，节能环保；末端可选视觉引导功能；末端可选视觉引导功能；传感器传感器技术技术机身装配有七个力矩传感器，使得其能够精确感知外部所施加力量的大小。集成的传感器系统，使该轻型机器人具有可编程的灵
12、敏性。协作机器人-新松柔性多关节机器人传感器传感器技术技术其所有的轴都具有高性能碰撞检测功能和集成的关节力矩传感器。头部装有一个视觉传感器，是一个可以执行多种任务的摄像头。协作机器人-新松柔性多关节机器人瑞士&瑞典 ABBABBABB是机器人技术的开拓者和领导者，早在是机器人技术的开拓者和领导者，早在19741974年就发明了世界上第一台年就发明了世界上第一台工工业机器人。业机器人。ABBABB机器人业务部的全球装机量已超过机器人业务部的全球装机量已超过1616万台，是全球装机量最大的工业机万台，是全球装机量最大的工业机器人供应商器人供应商。ABBABB是迄今是迄今唯一一家在华从事工业机器人生
13、产的国际企业。唯一一家在华从事工业机器人生产的国际企业。ABBABB五大业务部五大业务部门之一门之一机器人业务部的全球总部于机器人业务部的全球总部于20062006年迁到上海，年迁到上海，使上海成为使上海成为ABBABB机机器人业务的核心区域。器人业务的核心区域。协作机器人-双臂Yumi 身高身高heightheight：571mm571mm（萌萌哒）（萌萌哒）体重体重weight weight：38kg38kg（瘦瘦哒）（瘦瘦哒）昵称昵称namename：玉米：玉米 出生日期出生日期date date of birthof birth：2015/4/132015/4/13 出生地出生地nat
14、ive native placeplace：ABB ABB 协作机器人-双臂Yumi外形与结构的优化拥有轻质镁合金的完美双臂，外裹软垫，手感更佳；多功能双臂能够实现多任务并行处理，可以同时进行多项任务；所有的电路和气路均从机器人内部走线，机身轻巧，结构紧凑。高智能拥有视觉和触觉(内嵌了康耐视的Insight EasyBuilder,)；可以进行引导式编程；能够实现视觉引导式装配以及力控式装配；相当于人手能感觉到的最小缝隙。安全高效率完成对于人类来说枯燥乏味的作业，并且更精确有效；实现人机协作；超高的灵敏度与高精度保证了安全。YuMi的双臂设计：超越六轴的机械手，它的每个手臂有7个轴，可以扩大工
15、作范围，减少卡距，灵活敏捷，精确自主。这样的能力使得YuMi能够轻松应对各种小件组装的挑战，如机械手表的精密部件，手机、平板电脑以及台式电脑零件的处理，甚至穿针引线等。协作机器人-双臂Yumi3技术补给站Technology Supply Station数字化数字化、智能化、网络化成为新一代机器人的核心特征、智能化、网络化成为新一代机器人的核心特征高速网络和云存储使机器人成为物联网的终端和结点高速网络和云存储使机器人成为物联网的终端和结点机器人生产成本快速下降机器人生产成本快速下降机器人应用领域不断扩展机器人应用领域不断扩展人机关系发生深刻转变人机关系发生深刻转变机器人领域技术发展共同趋势各国
16、都朝着高精度、重复性好和简单操控的方向发展各国都朝着高精度、重复性好和简单操控的方向发展人机协作和系统的安全功能、良好的稳定性，高可靠性人机协作和系统的安全功能、良好的稳定性，高可靠性各国政策与发展关系美国日本重振美国制造业政策框架国家机器人计划日本机器人新战略愿景、战略、行动计划随着智能制造时代的到来，美国有足够的潜力反超日本和欧洲。以谷歌为代表的美国互联网公司也开始进军机器人领域，试图融合虚拟网络能力和现实运动能力，推动机器人的智能化。日本工业机器人的产业竞争优势在于完备的配套产业体系，有力推动工业机器人朝着微型化、轻量化、网络化、仿人化和廉价化的方向发展。近年来，还呈现出以工业机器人产业
17、优势带动服务机器人产业发展的趋势。VS各国政策与发展关系德国中国 工业4.0中国制造2025工业机器人推动生产制造向灵活化和个性化方向转型。通过智能人机交互传感器，借助物联网对下一代工业机器人进行远程管理。这种机器人还将具备生产间隙的“网络唤醒模式”，以解决使用中的高能耗问题，促进制造业的绿色升级我国在通用零部件、信息网络等部分器件和系统技术领域与发达国家的差距在10年左右，而对智能化程度要求不高的焊接、搬运、清洁、码垛、包装机器人的国产化率较高。近年来，我国在人工智能方面的研发也有所突破，机器人学习、仿生识别、数据挖掘以及模式、语言和图像识别技术比较成熟。VSPS：截至北京时间2016年在8
18、月8日，美的集团持有库卡94.55%的股权4探索与发现Exploration and Discovery未来全球工业机器人产业发展趋势大国政策主导，促使工业市场成长双臂协作型机器人为工业机器人市场新亮点新兴市场：电动汽车2016年-2017年仍将维持增长态势汽车工业仍为工业机器人主要用户人事成本持续增长，加上人口老化严重国家劳动人力短缺，使得双臂协作型机器人成为其降低人事成本、提高生产效率与补足劳力缺口等的解决方案。2015年东京国际机器人展中，全球机器人大厂便大力推广其协作型机器人产品。这里输入简单字概述工业大国提出机器人产业政策，皆纳入机器人产业发展为重要内涵，将促使工业机器人市场持续增长
19、。以2014年汽车工业使用机器人密度来看，日、德、美、韩每万名人员中皆使用超过一千台以上的工业机器人，而中国大陆则为305台。未来工业机器人主要需求仍在于汽车工业。2016年-2017年，美洲和欧洲的机器人销量预计年均增长6%，在亚洲/澳洲预计年均增长16%。至2017年底，全球范围内工厂工业机器人保有量预计将达200万台。电动汽车所需的电池制造比普通的消费类电池更加复杂，其生产对精度和质量以及生产率的要求，将催生对自动化和机器人的需求。另外电动汽车充电站正考虑采用更换电池的方式，未来这对于机器人也将是一个非常有吸引力的市场。杜雯雯杜雯雯机器人的诞生就像当年的电脑或是智机器人的诞生就像当年的电
20、脑或是智能手机的出现一样，起初引起的是怀能手机的出现一样，起初引起的是怀疑甚至恐慌，但最终它将成为我们生疑甚至恐慌，但最终它将成为我们生活的一部分。活的一部分。李佳欣李佳欣可以自动思考自动编程，变成人的一可以自动思考自动编程，变成人的一个思想载体。个思想载体。闫冰倩闫冰倩翻得了高墙下得了翻得了高墙下得了工厂工厂耍耍得了高冷卖得了得了高冷卖得了萌萌马超凡马超凡玩太极！？玩太极！？可不是你们人类才会哦！可不是你们人类才会哦！张蕊卿张蕊卿未来的工业将呈现人机融合的状态，未来的工业将呈现人机融合的状态，机器人和人类绝不是零和博弈的关系。机器人和人类绝不是零和博弈的关系。李丹提李丹提别怕，我们不是来替换你的，让我们别怕，我们不是来替换你的，让我们一起愉快的工作吧！一起愉快的工作吧！机器人之旅到此结束机器人之旅到此结束请各位学者指正