三自由度手腕设计及控制文献综述
2020-05-28 06:59:20
国内外发展情况(文献综述):
在我国,西周时期的能工巧匠偃师就研制出能歌善舞的伶人,这是我国最早的关于机器人的记录。机器人一词是1920年由捷克作家卡雷尔.恰佩克在他的讽刺剧《罗莎姆的万能机器人》种首先提出。现代机器人出现于20世纪中期,当时数字计算机已经出现,电子技术也有了长足的发展,在产业领域出现了受计算机控制的可编程的数控机床,人类需要开发机械代替人手去劳动,在这一背景下,机器人技术的研发得到快速发展。
1959年,戴沃尔与美国发明家英格伯格联手制造出第一台工业机器人。
1967年,日本川崎重工公司和丰田公司分别从美国购买了工业机器人Unimation和Verstran的生产许可证。日本从此开始了机器人的研制。20世纪60年代,喷漆弧焊机器人问世并逐步发展应用于工业。
1969年,日本早稻田大学加藤一朗实验室研发出第一台双脚走路机器人。他带有视觉传感器,能根据人的指令发现并抓取积木。
1979年,美国Unimation公司推出通用工业机器人,标志着工业机器人技术已经成熟。
1979年,日本山梨大学牧野洋发明了平面关节型SCARA机器人,该型机器人在以后装配作业中得到广泛的应用。
我国机器人技术起步较晚,从20世纪80年代初才开始。全国第一个机器人研究示范工程1986年在沈阳建成。目前我国已经基本掌握了机器人设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术、运动学和轨道规划技术。开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人。20世纪90年代中期,国6000m以下深水作业机器人试验成功。以后近十年中,在步行机器人、精密装配机器人、多自由度关节机器人的研制等国际前沿领域,我国逐步缩小了与世界先进水平的差距。但是,目前,机械手大部分还属于第一代,主要依靠人工控制。第二代机械手设有微型电子计算控制系统,具有视觉、触觉能力,甚至听、想的能力。研究安装各种传感器,把感觉到的信息反馈,使机械手具有感觉机能。
机械手是一种能自动化定位控制并可重新编程序以变动的多功能机器,它有多个自由度,可用来搬运物体以完成在各个不同环境中工作。在工资水平较低的中国,塑料制品行业尽管仍属于劳动力密集型,机械手的使用已经越来越普及。那些电子和汽车业的欧美跨国公司很早就在它们设在中国的工厂中引进了自动化生产。但现在的变化是那些分布在工业密集的华南、华东沿海地区的中国本土塑料加工厂也开始对机械手表现出越来越浓厚的兴趣,因为他们要面对工人流失率高,以及为工人交工伤费带来的挑战。
随着我国工业生产的飞跃发展,特别是改革开发以后,自动化程度的迅速提高,实现工件的装卸、转向、输送或操作钎焊、喷枪、扳手等工具进行加工、装配等作业自化,已愈来愈引起我们重视。