PUMA560型机器人

一、PUMA560简介

PUMA-560机器手是工业机器人, 或称机器人操作臂。从外

形来看, 它和人的手臂相似, 是由一系列刚性连杆通过一系列

柔性关节交替连接而成的开式链。这些连杆就像人的骨架, 分别类似于胸、上臂和下臂, PUMA-560机械手的关节相当于人的肩

关节、肘关节和腕关节。操作臂的前端装有末端执行器或相应的工具, 也常称为手或手爪。手臂的动作幅度一般较大,通常实现

宏操作。

PUMA一560 型机器人由机器人本体(手臂)和计算机控制

系统两大部分组成。机器人本体(手臂): 6 个自由度; 驱动采用直流伺服电机并配有安全刹闸;手腕最大载荷为2 kg (包括手腕

法兰盘); 最大抓紧力为60 N ; 重复精度为士o.lm m; 工具在最大载荷下的速度: 自由运动时为1.0m/s,直线运动时为0.5m/s,

工具在最大载荷下的加速度为1 9 ; 操作范围是以肩部中心为球心o.92 m 为半径的空间半球; 夹紧系统由压缩空气环节与四位

电磁阀组成; 工具安装表面为腕部法兰盘面, 安装尺寸为。

41.3mm上均布4 -M S的安装孔; 整个手臂重53kg。

PUMA-560机械手的运动学方程PUMA-560机械手属于关节式

的机器人, 6个关节都是转动关节。前面3个关节确定手腕参考点的位置,后面3个关节确定手腕的方位。和多数工业机器人一样, 后3个关节轴线交于一点。关节1 的轴线为铅直方向, 关节2和关节3的轴线水平且平行距离为a2, 关节1和关节2的轴线垂直相交,

关节3和关节4的轴线垂直交错, 距离为a3。关节1和2的x轴方向的距离为d2, 关节3和4的x 轴方向的距离为d4。PUMA-560机械手实体图见图1, 各个连杆坐标系的连杆参数列于表1中。

UMA-560机械手实体图

二、PUMA560机构描述

如图1 所示，PUMA560 机构是一个6 自由度的串联开链式机构。O-xyz

坐标系是基础坐标系,a2, a3, d2,d4是结构参数， (i =1,2,… ,

6) 是转角，α( i=2,3, …, 6) 是扭角。该机构输入速度矢量是六维的。

（1）

其中为w角速度，v 为线速度。

图1 PUMA560 机构

因为该机构为6 自由度机构，只要6 个杆件间的相对转角1， 2， 3，4， 5， 6确定，该机构的位形就全部确定了。本文为了简化分析过

程，固定2， 3， 4，5， 6，只令1以1 rad/s 变化，即 q= [1 0 0 0 0 0]T (2)

机器人运动学逆解在机器人学中占有重要地位, 它直接关系到运动分析、离线编程、轨迹规划, 是将工作空间内机器人末端件的

位置、姿势转化成关节量的前提.

PUMA560 机器人运动学逆解的求解方法很多, 主要有坐标变换法、图解法、数值解析法 .其中不乏减少计算机计算量、提高计算精度和速度的各种数值解法。这些方法明显的共同点是其数学模型都采用了D - H 坐标系. 各种机器人D - H 坐标下的结构参数都比较完备, 在此基础上的各种求解方法有些也比较成熟.

三、PUMA560 机械手的运动学方程

质心坐标系下的PUMA560 机械手运动学方程为:

其中: 矩阵列向量( N, O, A) 的分量分别表示机械手末端坐标系的3 个坐标轴上的单位向量投影到基座坐标系的方向余弦;而列向量P 的分量分别表示末端坐标原点在基座坐标系的坐标值。

四、机械手的运动学逆解

机械手的运动学逆问题是在已知末端杆件相对基坐标系的位姿矩阵, 反解出各杆的关节变量. 考虑到逐个前乘逆变换的方法需要进行大量的矩阵运算. 采用如下形式的运动学方程:

可得表达式:

由线性关系可得方程组:

两边平方相加并化简得:

解得：

五、算例

下面给出PUMA560 机械手运动学逆解的具体算例. 各关节初始角度均为0 度, 其结构参数为:

设其目标位姿为:

求得各关节变量的一组解为:

六、结语

将PUMA560 机械手各杆的附体坐标系建立在其质心位置上, 建立了机械手的结构参数. 在求解机械手运动学逆问题的时候, 避免了大量的逆矩阵相乘, 减少了计算量, 提高了求解速度.

2020年中国机器人行业发展现状分析

2020年中国机器人行业发展现状分析 1、机器人行业发展概况分析：定义、分类、市场规模 机器人(Robot)是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。 它的任务是协助或取代人类工作的工作。我国机器人主要分为工业机器人和服务机器人两大。我国工业机器人已进入产业化极端，并成为了全球最大工业机器人应用市场。 我国机器人销售额总体呈逐年增长态势，2019年我国机器人销售额近608亿元，主要以工业机器人为主，工业机器人比重达66%。2019年我国工业机器人市场规模近401亿元。 我国机器人主要分为工业机器人和服务机器人两大类，其中工业机器人主要包括切割焊接机器人、装配机器人、喷涂机器人、运输机器人、分拣机器人及协作机器人等;服务机器人包括个人/家用、专业服务机器人及特种机器人等三类。

2、中国成为全球最大工业机器人应用市场 1959年美国诞生世界上第一台工业机器人，开启机器人时代。我国工业机器人发展远远落后于美国，直至1972年我国才开始研制国产工业机器人，但我国工业机器人发展迅速，现今我国工业机器人已进入产业化极端，并成为了全球最大工业机器人应用市场。 在服务机器人研发方面，我国也远落后于其他国家。早在1968年美国斯坦福研究所成功研制出世界第一台智能机器人，1969年早

稻田大学实验室研发出双脚走路的仿生机器人。我国服务机器人现仍处于发展阶段，仍有很长的一段路要走。 3、2019年中国机器人行业销售额或突破600亿元 据统计，2016-2018年我国机器人销售额总体呈逐年增长态势，年均复合增速达20.99%。2018年我国机器人销售额为539亿元，同比增长11.4%。初步估计2019年我国机器人销售额为608亿元。

工业机器人设计(大四机器人课设作业)(DOC)

“工业机器人”设计大作业 作品题目：货物装卸机器人 专业：机械设计制造及其自动化 姓名：班级：学号： 姓名：班级：学号： 姓名：班级：学号： 指导教师：陈明

1 前言 货物装卸作业是指用一种设备握持工件，是指从一个加工位置移到另一个加工位置。货物装卸机器人可安装不同的末端执行器以完成各种不同形状和状态的工件货物装卸工作，大大减轻了人类繁重的体力劳动。目前世界上使用的货物装卸机器人愈10 万台，被广泛应用于机床上下料、冲压机自动化生产线、自动装配流水线、码垛货物装卸、集装箱等的自动货物装卸。部分发达国家已制定出人工货物装卸的最大限度，超过限度的必须由货物装卸机器人来完成。装卸货物装卸是物流的功能要素之一，在物流系统中发生的频率很高 2 设计方案论证 本课题通过对货物装卸机器人工作对象及工作场所的分析研究，深入了解其工作是 如何进行，各部分零部件应该如何运行以及如何紧密配合，先确定其总体结构再对主要 零部件进行设计计算确定其尺寸大小以及确定电机型号。 2.1 基本思想 （1）设计要考虑要求和工作环境的限制。 （2）考虑到货物装卸货物时所需要精确度不是很高，为了简化结构，境地成本，采用 角铁焊接结构。 （3）为了满足设计要求，须设计三个独立的电机驱动系统，各部分之间通过计算 机控制、协调工作。 （4）本次设计只是该题目的机械部分，而对应控制部件的考虑较少。 3 仓库货物装卸机器人的设计计算 3.1 货物装载伸缩装置的设计 3.1.1 确定传动方案 我们所学的传动方式有以下几种：带传动、链传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆传动和钢 丝绳传动等，一般地说，啮合传动传递功率的能力高于摩擦传动；蜗轮传动工作的发热 情况较为严重，因而传动的功率不宜过大；摩擦轮传动由于必须有足够的压紧力，故而 在传递同一圆周力时，其压轴力比齿轮传动的大几倍，因而不宜用于大功率传动。带传

机器人原理的大作业

永磁同步电机伺服系统中电机启动过程分析 姓名：周伟学号：1022229 班级：机制二班 指导老师：沈伟 一、作者简介 (2) 二、名词解释 (3) 三、文献索引 (4) 四、作者写该文的目的 (5) 五、作者对于永磁同步电机伺服系统的启动过程的研究.. 5 六、永磁同步电机伺服系统的前景及应用 (8) 七、永磁同步电机伺服系统的现状 (13) 八、对永磁同步电机伺服系统的相关补充 (14) 九、我对永磁同步电机伺服系统的启动过程的认识 (15)

永磁同步电机伺服系统中电机启动过程分析 内容： 一、作者简介 邓智泉：男，1969年生，电机与电器专业教授，博士生指导教师。1993年、1996年分别在东北大学获得工学硕士学位和工学博士学位。1996年4月起在南京航空航天大学开始博士后阶段研究工作，研究课题为“异步电动机直接力矩控制系统的关键问题研究”，在此期间完成中国博士后科学基金资助课题“异步电动机的非线性自适应控制”的研主要科研成果。 严仰光：1935年3月生，男，教授、博士生导师，我国著名航空电源专家，享受国务院政府特殊津贴专家，是航空电源航空科技（部级）重点实验室的创建者与首任主任。 1958年毕业于南京航空学院（现南京航空航天大学）航空电机电器专业。长期从事航空电源系统电机与控制、功率变换技术的教学和科研工作。获国家技术发明二等奖、省部级技术发明一等奖、科技进步二、三等奖多项，获授权国家发明专利36项，发表学术论文300余篇，主编专著和教材三部。培养了一大批电力电子与电力传动、电机与电器领域的知名专家和企业家，包括航空电源公司董事长、大型民营电源公司董事长、长江学者特聘教授以及重点高校电气工程学科带头人等。

工业机器人技术习题答案

第一章绪论 一、填空1 、手臂、 下肢运动 2、示教再现机器人、感知机器人、智能机器人 3、日系、欧 系二、选择 1、 D 2、D 3、C 三、判断 1、2 2、“ 3、X 第二章工业机器人的机械结构和运动控制 一、填空 1 、自由 度 2、操作机、控制器、示教器、末端执行器、操作机、控制器、示教器 3、点位运动 （PTP、连续路径运动（CP、CP 4、正 向二、选 择 1、D 2、D 三、判断 第三章手动操纵工业机器人、填空1 、机器人轴、基座轴、基座 轴、外部轴2 、工具3 、点动 二、选择 1、D 2、D 三、判断 1、X 2、X 3、“ 4、X 5、“ 四、综合应用

表手动移动机器3-6 人要领

第四章初识工业机器人的作业编程一、填空1、示教、程 序、再现2、跟踪 3、离线编程 二、选择 1、B 2、D 3、D 三、判断 1>V 2、“ 3、X 4、X 5>V 四、综合应用 表直线轨迹作业 4-6示教

第五章搬运机器人的作业编程 、填空1 、龙门式搬运机器人、悬臂式搬运机器人、侧壁式搬运机器人、摆臂式搬运机器人 2 、吸附式、夹钳式、仿人式 3 、机器人控制柜、示教器、气体发生装置、气吸附手爪 、选择 1、D 2、D 三、判断 1>V 2、“ 3、“ 四、综合应用 略 第六章码垛机器人的作业编程 一、填空1 、龙门式码垛机器人、摆臂式码垛机器人2、吸附式、夹板式、抓取式、组合式3 、 操作机、机器人控制柜、示教器、真空发生装置、气体发生装置4 、一进一出、一进两出、两进两出 二、选择 1、A 2、A 三、判断 1、x 2、X 3、“ 四、综合应用略 第七章焊接机器人的作业编程 一、填空1 、关节式2 、C 型、伺服 3、弧焊、示教器、焊枪、操作机、弧焊电源 4、双、 双、H 二、选择 1 、B 2 、D 3、D

机器人大作业

IRB1600型机器人的运动学分析及仿真

目录 1.引言................................................................................................................ - 2 - 1.1 ABB公司简介.................................................................................... - 3 - 1.2ABB发展历史 .................................................................................... - 4 - 2. IRB1600 ........................................................................................................ - 5 - 2.1 IRB1600的资料................................................................................. - 6 - 2.2建立基于D-H方法的连杆坐标系 ................................................... - 8 - 2.3建立六自由度点焊机器人的运动学方程....................................... - 10 - 3. 虚拟样机的建立........................................................................................ - 12 - 3.1 导入.................................................................................................. - 12 - 3.2 添加约束副...................................................................................... - 13 - 3.3 基于ADAMS的机器人运动学仿真 ............................................. - 14 - 4. 结语............................................................................................................ - 18 - 5. 参考资料.................................................................................................... - 19 -

工业机器人技术基础第二次作业

机器人技术基础作业 学院：电气与信息工程 班级：电子信息工程1302 姓名：唐佳伟 学号：A19130150 1.工业机器人的末端操作器有哪些种类？ 答：工业机器人的手部也叫末端操作器，它直接装在工业机器人的手腕上用于夹持工件或让工具按照规定的程序完成指定的工作。可以具有手指，也可以不具有手指；可以有手爪，也可以是专用工具。用在工业上的机器人的手是机器人直接用于抓取和握紧(吸附)专用工具(如喷枪、扳手、焊具、喷头等)进行操作的部件。它具有模仿人手动作的功能, 并安装于机器人手臂的前端。由于被握工件的形状、尺寸、重量、材质及表面状态等不同,因此工业机器人末端操作器是多种多样的 2.夹钳式取料手由哪几部分组成，每部分的作用是什么？ 答：夹钳式手部与人手相似，是工业机器人广为应用的一种手部形式。它一般由手爪和驱动结构，传动机构，及连接与支撑原件组成，如图，能通过手爪的开闭动作实现对物体的夹持。

（1）.手指 手指是直接与工件接触的部件，手部松开和夹紧工件，就是通过手指的张开与闭合实现的，机器人的手部一般有两个手指，也有三个或多个手指，其结构形式常取决于北京加持弓箭的形状和特性。 指端的形状：V型指和平面指。如图所示的三种V型的形状，用来夹持圆柱形工件，平面指为夹钳式手的指端，一般用于加持正方形，板形或细小棒。

3.试绘制一种的结构件图，并简单描述其工作原理？

夹钳式手部与人手相似, 是工业机器人广为应用的一种手部形式。它一般由手指(手爪)和驱动机构、传动机构及连接与支承元件组成, , 能通过手爪的开闭动作实现对物体的夹持。 3.吸附式取料手有哪些种类，适用范围如何？ 答：电磁吸盘 电磁吸盘的结构： a)主要由磁盘、防尘盖、线圈、壳体等组成。 工作原理： b)夹持工件： i.线圈通电→空气间隙的存在→线圈产生大的电感和启动电流→周围 产生磁场（通电导体一定会在周围产生磁场）→吸附工件 c)放开工件： i.线圈断电→磁吸力消失→工件落位 适用范围： 适用于用铁磁材料做成的工件；不适合于由有色金属和非金属材料制 成的工件。 适合于被吸附工件上有剩磁也不影响其工作性能的工件。 适合于定位精度要求不高的工件。 适合于常温状况下工作。铁磁材料高温下的磁性会消失。

机器人实验室建设方案

机器人实验室建设方案 果 刘 小 学

1、机器人实验室建设的目标与意义 近年来，学生能力的培养已成为备受关注的问题，培养学生能力是实施素质教育的关键组成部分，是当前时代发展和教育发展的迫切要求。培养学生动手、动脑能力一直是老师、家长关注的热点。机器人教学是培养学生动手、动脑能力的有效途径。亿学通教学机器人采用电子积木设计理念，为学生创设了一个好的动手的实践平台。机器人的搭建不拘一格，按 照不同的思路可以很容易的搭建创造出各种各样完成不同功能的机器人或智能化的作品。 在不断的动脑做的过程中，学生也不断的提高自己的动手能力。亿学通教学机器人套件中含有众多传感器、电子模组，如光电传感器，声音传感器，气体传感器，温度传感器等等，他们的灵敏度和感应范围甚至超越了人的感知界限，例如电子指南针，红外传感器等。这些传感器的功能强大，完成各种任务少不了他们，对学生非常有吸引力的，在实践中学生都要积极思考，怎样应用这些先进技术，才能更好完成任务，这位动脑思考搭建了好的科学平台，给学生提供了丰富的想象和创造空间。机器人活动培养了学生的动手动脑能力，这些能力的提升使得学生的想法成为了显示，使得他们的个性得到了发挥。在动手、动脑实践中，还培养了学生的主动创新的精神，通过创新思维学生们提升了创造的能力。 机器人搭建组装、编写程序、调试是一个复杂的过程，需要多人分工合作。在这个过程中每个人有不同的想法，同伴间会不断发生思维的交锋，当意见不一致的时候，小组的同学就要与同伴进行有效的沟通，发表自己的观点，争得同伴的认可，达成共识，完成任务。特别是在参加机器人比赛的时候，学生不能和老师进行交谈，完全有学生独立解决现场发生的问题，并完成预定的比赛任务。所以机器人活动不是一个人的任务，而是一个小组、一个团队的共同任务，要把众人的优点集中起来，发挥集体的优势，学生在共同创作中学会相互协作，懂得互相配合的重要性，在合作中加深了同学间的感情，懂得了善待他人、共同奋斗的团队精神。而我们的学生正是在这种精神鼓舞下，互相启发、互相鼓励，创造了一个又一个的奇迹。 2、在《信息技术课》教学领域的开展 为了进行机器人教育实验，学校可采用自愿报名与挑选相结合的方式，分批选拔学生作为机器人小组的研究成员，利用节假日或晚自习的时间进行教学和研究。坚持以学生为主体的设计理念，以启迪学生的创造性思维、培养学生动手能力、计算机编程能力、合作能力为总体目标，由指导教师带领学生以研究性学习的方式开展机器人项目的教学与研究，积极的把开放性教学思想渗透到实际教学中，努力激发学生自身的兴趣和潜在的创造性意识。通过不断地研究不断地实践以及不断地创作，学生的学习兴趣、创新能力、动手能力及编程能力 等方面都有明显的提高。 科学的将高新技术引入到教学环节中，不仅可以使许多原本枯燥乏味的课程变得形象有趣，同时也使教学内容能够跟上时代的飞速发展。在机器人的教学实验中，我们的做法是分三步走：

国内外机器人发展现状及发展动向

国外机器人发展现状及发展动向 一、全球机器人行业现状 (一)全球机器人行业现状 1、行业发展：增长态势延续 (1)预计2017年全球工业机器人销售量25万台 从2008年第四季度起，全球金融风暴导致工业机器人的销量急剧下滑。2010年全球工业机器人市场逐渐由2009年的谷底恢复。 2011年是全球工业机器人市场自1961年以来的行业顶峰，全年销售达16.6万台。2012年全球工业机器人销量为15.9万台，略有回落，主要原因是电气电子工业领域的销量有所下滑，但汽车工业机器人销量延续增长态势。 随着全球制造业产能自动化水平提升，特别是中国制造业升级，我们估计到2017年全球工业机器人销量达到25万台，年复合增长率9.5%. (2)预计到2017年全球工业机器人市场容量2700亿 2012年全球机器人本体市场容量为530亿元，本体加集成市场容量按本体大约三倍算，估计1600亿元。 估计2013年至2017年，包含本体和集成在的全球工业机器人市场，年复合增长率约为11%。预计2017年全球工业机器人市场容量将达到2700亿元。 (3)预计到2017年全球服务机器人市场容量接近500亿 根据IFR数据，2012年全球个人(或家庭)用服务机器人市场容量为73亿元，公共服务机器人市场容量为208亿元。目前看公共服务机器人产业化走在前面，市场容量更大。 预计2013-2017年个人(或家庭)用服务机器人市场容量增长率为7%，公共服务机器人市场容量年均复合增长率为17%。到2017年，全球服务机器人市场容量将接近500亿元。如果智能家居算是广义的服务机器人，服务机器人市场容量会大很多。 2、全球机器人行业布局：日欧产业优势明显，中国市场潜力巨大 (1)工业机器人市场销量与存量 全球工业机器人本体市场以中欧美日为主。日、美、德、韩、中五国存量占全球比例达71.24%，销量达69.92%。 截至2012年底，全球机器人累计销量达到247万台。机器人平均使用寿命为12年，最长15年。估计现在全球机器人存量在120万台-150万台之间。 分区域看，亚洲/澳洲增幅达到9%。亚洲增幅主要由中国需求拉动，因为中国2012年工业机器人销量增幅达到30%。 分生产地和消费地看，日本是唯一的工业机器人净出口国，拥有全球最大的机器人产能，占据全球机器人产量的66%。机器人消费地最大的区域是除日本以外的亚洲地区，占比约34%，而且是以中国市场为主。 (2)全球工业机器人与机床行业销量的对比 工业机器人销量占机床销量比反映各国机器人使用情况。这个比例的上升在一定程度上代表着这个国家机器人普及水平的提升。我们给出美日德中四国的机器人销量占机床销量比，从这个数据和历年的变化趋势看各国机器人行业的发展状况。 美日德三国的机器人销量占机床销量比稳定在一定区间(15%-25%)，表明这

机器人测控技术大作业

机器人测控技术 大作业 题目: 电气工程学院 学院名称：电气工程学院 专业班级：自动 学生姓名： 学号： 2015 指导教师：张世杰

考虑如图1所示的双关节刚性机械臂，试分析以下问题： 图1 双关节机械臂示意图 （1） 用D-H 建模法建立上述机械臂的运动学方程； （2） 忽略重力、摩擦力和干扰项的情况下，建立该机械臂的动力学 方程； （3） 如果取11l =，20.8l =，120.5m m ==，初始状态： 11220.100.10q q q q ???? ????????=?????????? ?? 试设计一个PD 控制器，让其跟踪一条如下指定的曲线： 12sin 2sin 2d d q t q t ππ=?? =?，并利用Matlab 中给出仿真结果。 解： Y 0 X 0 X 1 Y 1 X 2 Y2

①建立坐标系 a 、机座坐标系｛0｝ b 、杆件坐标系｛i ｝ ②确定参数 d i ——相邻坐标系x 轴之间的距离； θi ——相邻坐标系x 轴之间的夹角； l i ——相邻坐标系z 轴之间的距离； αi ——相邻坐标系z 轴之间的夹角。 ③相邻杆件位姿矩阵 M 01=Rot(z,θ1)·Trans(l 1,0,0) = 1 00 01000011 011θθθθc s s c - 1 000010000101 l 001 = 1 01001 1011 1 1011θθθθθθs L c s c L s c - 同理可得： M 12=Rot(z,θ2)·Trans(l 2,0,0) = 1 01002 20222 2022θθθθθθs L c s c L s c - M 23（h ）=Rot(z,θ3)·Trans(l 3,0,0) = 1 01003 30333 3033θθθθθθs L c s c L s c -

人工智能实训室建设方案

人工智能实验室 2021年1月 武汉唯众智创科技有限公司

人工智能实验室建设方案 一、专业背景 人工智能（Artificial Intelligence），它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。 人工智能的实际应用有：机器视觉，指纹识别，人脸识别，视网膜识别，虹膜识别，掌纹识别，专家系统，自动规划，智能搜索，定理证明，博弈，自动程序设计，智能控制，机器人学，语言和图像理解，遗传编程等。 如今处于风口上的人工智能产业界，受到了众多企业的追捧。截至2019年6月，中国人工智能企业超过1200家，位居全球第二。但我国人工智能行业并未摆脱人才稀缺的发展短板，专业人才稀缺严重。根据猎聘发布的《猎聘2019年中国AI&大数据人才就业趋势报告》，中国人工智能人才缺口超过500万。为了满足人工智能产业界对人才的迫切需求，国家相继出台了多项政策方针，引导高校尽快设置人工智能相关专业，加大人工智能人才培养力度。2019年3月，35所高校获批建设人工智能本科专业。2019年10月18日在教育部发布的《普通高等学校高等职业教育(专科)专业目录》2019年增补专业中，增补了人工智能技术服务专科专业。 根据教育部《普通高等学校高等职业教育（专科）专业设置管理办法》，在相关学校和行业提交增补专业建议的基础上，教育部组织研究确定了2019年度增补专业共9个，自2020年起执行。在高等职业教育行业目录中，正式宣布人工智能技术服务专业诞生，专业代码610217。 该专业建设以人工智能技术与应用素质培养为基础，以人工智能技术与应用能力为培养主线，将人工智能技术服务专业技能知识和职业资格认证相结合，构建专业的理论教学体系和实践能力培养体系。采取多种形式，通过实施“双证书”和“多证书”制，培养社会所需的实用型人才。2018年4月2日，教育部印发了《高等学校人工智能创新行动计划》，行动计划中要求各大高校加快人工智能科技创新基地。因此，在高职院校设立人工智能专业迫在眉睫。

十三五中国机器人产业发展现状及未来规划

十三五中国机器人产业发展现状及未来规划 近日，由工信部，国家发改委，财政部联合发布的《机器人产业发展规划（2016-2020年）》为整个机器人产业吹起了东风。 一、发展现状 法国市场调研公司Yole预测了机器人细分行业未来的市场规模，总体市场规模到2021年将会达到460亿美元。工业机器人占比超过一半；其次是国防，占比接近20%；除了消费级机器人外，商用机器人份额位列第四，但是增长速度在未来5年内将会翻一倍，是增长最快的细分领域。医疗和安全领域的机器人也会逐渐起步。 全球工业机器人销量年均增速超过17%，2014年销量达到22.9万台，同比增长29%，2014年自主品牌工业机器人销量达到1.7万台，较上年增长78%。 全球制造业机器人密度（每万名工人使用工业机器人数量）平均值由5年前的50提高到66，其中工业发达国家机器人密度普遍超过200。 自2013年起我国成为全球第一大工业机器人应用市场，2014年销量达到5.7万台，同比增长56%，占全球销量的1/4，机器人密度由5年前的11增加到36。 二、我国的差距在哪里 主要表现在： 机器人产业链关键环节缺失，零部件中高精度减速器、伺服电机和控制器等依赖进口； 核心技术创新能力薄弱，高端产品质量可靠性低； 机器人推广应用难，市场占有率亟待提高； 企业“小、散、弱”问题突出，产业竞争力缺乏； 机器人标准、检测认证等体系亟待健全。 三、需求在哪，机会就在哪 工业机器人：我国生产方式向柔性、智能、精细转变，构建以智能制造为根本特征的新型制造体系迫在眉睫，对工业机器人的需求将呈现大幅增长。 服务机器人：老龄化社会服务、医疗康复、救灾救援、公共安全、教育娱乐、重大科学研究等领域对服务机器人的需求也呈现出快速发展的趋势。 四、领头品类是工业生产和公共服务 机器人细分领域，产品品类众多。而发展规划中提到的重点推动的以下10个标志性产品。其中大部分是工业机器人，在关键性能参数上有更进一步的要求。还包括消防，医疗护

机器人视觉大作业

机器人视觉论文 论文题目：基于opencv的手势识别院系：信息科学与工程学院 专业：信号与信息处理 姓名：孙竟豪 学号：21160211123

摘要 文中介绍了一种易于实现的快速实时手势识别算法。研究借助计算机视觉库OpenCV和微软Visual Studio 2008 搭建开发平台，通过视频方式实时提取人的手势信息，进而经二值化、膨胀腐蚀、轮廓提取、区域分割等图像处理流程甄别出当前手势中张开的手指，识别手势特征，提取出人手所包含的特定信息，并最终将手势信息作为控制仪器设备的操作指令，控制相关设备仪器。 0、引言 随着现代科技的高速发展及生活方式的转变，人们越发追求生活、工作中的智能化，希望享有简便、高效、人性化的智能操作控制方式。而伴随计算机的微型化，人机交互需求越来越高，人机友好交互也日益成为研发的热点。目前，人们已不仅仅满足按键式的操作控制，其目光已转向利用人体动作、表情变化等更加方便、友好、直观地应用智能化交互控制体系方面。近年来，国内外科学家在手势识别领域有了突破性进展。1993 年B．Thamas等人最先提出借助数据手套或在人手粘贴特殊颜色的辅助标记来进行手势动作的识别，由此开启了人们对手势识别领域的探索。随后，手势识别研究成果和各种方式的识别方法也纷然出现。从基于方向直方图的手势识别到复杂背景手势目标的捕获与识别，再到基于立体视觉的自然手势识别，每次探索都是手势识别领域内的重大突破。 1 手势识别流程及关键技术 本文将介绍一种基于 OpenCV 的实时手势识别算法，该算法是在现有手势识别技术基础上通过解决手心追踪定位问题来实现手势识别的实时性和高效性。 基于 OpenCV 的手势识别流程如图 1 所示。首先通过视频流采集实时手势图像，而后进行包括图像增强、图像锐化在内的图像预处理，目的是提高图像清晰度并明晰轮廓边缘。根据肤色在 YCrCb 色彩空间中的自适应阈值对图像进行二值化处理，提取图像中所有的肤色以及类肤色像素点，而后经过膨胀、腐蚀、图像平滑处理后，祛除小块的类肤色区域干扰，得到若干块面积较大的肤色区域; 此时根据各个肤色区域的轮廓特征进行甄选，获取目标手势区域，而后根据目标区域的特征进行识别，确定当前手势，获取手势信息。

机器人课程考核大作业-2013年概要

《机器人技术基础》课程考核大作业 一、进行课程学习考核(大作业形式的目的: 工业机器人系统设计是专业选修课的一个理论与实践相结合的教学环节,是机械类基础课程的延伸,可以巩固和加强机械类基础课程学习和工程应用知识的拓展,可以为毕业设计和就业工作打下良好基础,其目的是: 1、通过资料查询与整理,联系生产实际,运用所学过的知识,使学生得到对课题的论证与分析、问题解决对策、自主学习、团队合作等能力的培养。 2、利用机械类的前序课知识,学会并掌握工业机器人系统设计的特点及方法,学会并掌握工业机器人系统设计中“总体方案设计” 、“参数设计” 、“组成机构原理与分析” 、“机械结构装置设计” 、“控制系统设计”等方面的一般方法和技术要求。 3、加强机械设计中基本技能的训练, 如:设计计算能力, 运用有关设计资料、设计手册、标准、规范及经验数据的能力,以及机械、电气系统的综合运用能力。 二、同学可以选择的课题领域: 1. 玻璃、陶瓷加工业用的工业机器人 2. 化学工业中应用的工业机器人 3. 建筑行业应用的工业机器人 4. 塑料工业中应用的工业机器人(如:装配、搬运 5. 用于包装工业的工业机器人 6. 电气和电子工业中应用的工业机器人:工件搬运和存放的工业机器人 7. 特殊行业应用的工业机器人(如:医疗、残疾、家庭

8. 用于金属生产和加工的工业机器人 9. 用于木加工业的工业机器人:木加工行业装配和搬运的工业机器人 10. 用于食品供应和加工的工业机器人:食品工业中的装配和搬运的工业机器人 11. 承担复杂机具搬运任务的工业机器人 12. 搬运和托盘堆码应用的工业机器人 13. 普通机械制造领域的装配和搬运作业的工业机器人 14. 用于机床上下料件的工业机器人 15. 用于粘接和密封的工业机器人 16. 用于金属生产和加工的工业机器人 17. 锻冶场所装卸的工业机器人 18. 金属生产和加工业的装配和搬运的工业机器人 19. 用于压铸和注模成型机装卸的工业机器人 三、设计内容与要求: 1.介绍所选工业机器人系统的组成及各部分的关系,理解其机、电组成系统的要求(包括:需求分析、功能分析与分解、功能求解与集成、设计方案的形成、方案的评价等,掌握工业机器人系统方案设计的主要进程以及各阶段的主要工作内容,初步领会工业机器人系统的设计方案及一般程序。 2.介绍工业机器人系统的总体设计的概念及一般过程,包括明确总体布局设计的内容, 掌握总体布局设计的要求,以及确定主要的技术参数、总体设计图的内容。

工业机器人考试题库

一、判断题 1．机械手亦可称之为机器人。（Y） 2．完成某一特定作业时具有多余自由度得机器人称为冗余自由度机器人。（Y ） 3、关节空间就是由全部关节参数构成得。（Y） 4、任何复杂得运动都可以分解为由多个平移与绕轴转动得简单运动得合成。（Y） 5、关节i得坐标系放在i-1关节得末端。（N） 6．手臂解有解得必要条件就是串联关节链中得自由度数等于或小于6。（N ） 7．对于具有外力作用得非保守机械系统，其拉格朗日动力函数L可定义为系统总动能与系统总势能之与。（N ） 8．由电阻应变片组成电桥可以构成测量重量得传感器。（Y ） 9．激光测距仪可以进行散装物料重量得检测。（Y ） 10．运动控制得电子齿轮模式就是一种主动轴与从动轴保持一种灵活传动比得随动系统。（Y ） 11．谐波减速机得名称来源就是因为刚轮齿圈上任一点得径向位移呈近似于余弦波形得变化。（N ） 12．轨迹插补运算就是伴随着轨迹控制过程一步步完成得，而不就是在得到示教点之后，一次完成，再提交给再现过程得。（Y ） 13．格林（格雷）码被大量用在相对光轴编码器中。（N ） 14．图像二值化处理便就是将图像中感兴趣得部分置1，背景部分置2。（N）15．图像增强就是调整图像得色度、亮度、饱与度、对比度与分辨率，使得图像效果清晰与颜色分明。（Y） 二、填空题 1、机器人就是指代替原来由人直接或间接作业得自动化机械。 2、在机器人得正面作业与机器人保持300mm 以上得距离。 3、手动速度分为: 微动、低速、中速、高速。

4、机器人得三种动作模式分为: 示教模式、再现模式、远程模式。 5、机器人得坐标系得种类为: 关节坐标系、直角坐标系、圆柱坐标系、工具坐标系、用户坐标系。 6、设定关节坐标系时，机器人得 S、L、U、R、B、T 各轴分别运动。 7、设定为直角坐标系时，机器人控制点沿 X、Y、Z 轴平行移动。 8、用关节插补示教机器人轴时，移动命令为MOVJ 。 9、机器人得位置精度PL 就是指机器人经过示教得位置时得接近程度，可以分为9个等级，分别就是PL=0，PL=1，PL=2，PL=3，PL=4，PL=5 ，PL=6 ，PL=7，PL=8 。马自达标准中，PL=1 指只要机器人 TCP 点经过以示教点为圆心、以 0、5mm为半径得圆内得任一点即视为达到；PL=2 指只要机器人 TCP 点经过以示教点为圆心、以20mm 为半径得圆内得任一点即视为达；PL=3 指只要机器人 TCP 点经过以示教点为圆心、以75mm 为半径得圆内得任一点即视为达到。 10、机器人得腕部轴为R，B，T ，本体轴为S， L，U 。 11、机器人示教就是指：将工作内容告知产业用机器人得作业。 12、机器人轨迹支持四种插补方式，分别就是关节插补，直线插补，圆弧插补, 自由曲线插补，插补命令分别就是MOVJ，MOVL,MOVC，MOVS 。 13、关节插补以最高速度得百分比来表示再现速度，系统可选得速度从慢到快依次就是 0、78%，1、56%，3、12%，6、25%，12、50%，25、00%，50、00%，100、00%。 14、干涉区信号设置有两种，分别就是绝对优先干涉区与相对优先干涉区，基于设备安全方面考虑，现场使用得干涉区绝大多数都就是绝对优先干涉区，并尽可能得通过作业时序上错开得方法来实现节拍最优化。 15、机器人按机构特性可以划分为关节机器人与非关节机器人两大类。 16、机器人系统大致由驱动系统、机械系统、人机交互系统

智能机器人实验室配备

调研方向 110平方米左右学校教室 强弱电设计 强电设计标准为220V，教室设计独立断电保护功能，下设至少15个以上独立电源输出接口，15个电源输出口教室前段1个，后端2个，左右两侧各6个 弱电部分 设计独立wife发射功能，设计独立的弱电机柜，编译器充电柜和机器人主控充电，编译器输入为220V强电输入，充电机柜具备60口以上的集中充电功能，机器人主控充电使用不少于10口的充电柱，充电柱输入电压220v。 存储和展示柜子 存储柜主要用于机器人套件包的存储，展示柜子具备设备和作品展示功能。 教学区桌椅，桌子为六角形桌子，满足正常教学和分组需求，椅子按照50人配置。 机器人功能区设计 建设面积110平方米，学生座位不少于50座。 教室内配备有教师区、教学区、展示区、存储区和3d打印加工区。展示区和存储区设在教室的左右两侧，3d打印加工区设在教室的后壁，室内创设科技创新、实践发明氛围。 教师区：

教师进行日常的教学活动的区域，配置教师教学设备2套、教学教具包2套，教材2套、配置教用编译器2台，教师区位于教室的前段，预建设面积10平方米。 教学区： 学生进行日常的学习活动的区域，配置教学设备50套，教学补充包5套，机器人教材50套，编译器50台，教学区位于教室中间，预使用面积70平方米。 展示区和存储区： 展示区和存储区一起设计，位于教室的左右两侧，预使用面积15平方米，展示区配置语音机器人2台，一台中文版、一台英文版、5台类人形机器，展示区主要放置学生的创客作品，机器人比赛获奖证书、奖杯；存储区配置平板充电柜一个，充电桩10个，用于存储教室内所有教学器材、教材等。 3d打印加工区： 3d打印加工区位于教室后端，具备3d打印和加工功能，具备竞设备赛调试功能，预建设面积15平方米。 教室基础设施配备清单

中国机器人产业发展报告(2018年)

中国机器人产业发展报告（2018年） 2018-08-24 18:18 中国机器人产业发展报告 2018年 目录 第一章全球机器人产业发展趋势及特征. 一、全球整体市场仍在快速增长，服务机器人迎来发展黄金时代 （一）工业机器人：销量稳步增长，亚洲市场依然最具潜力 （二）服务机器人：新一代人工智能兴起，行业迎来快速发展新机遇 （三）特种机器人：新兴应用持续涌现，各国政府相继展开战略布局 二、轻型化、柔性化、智能化趋势明显，实践应用场景持续拓展 （一）工业机器人：轻型化、柔性化发展提速，人机协作不断走向深入 （二）服务机器人：认知智能取得一定进展，产业化进程持续加速 （三）特种机器人：结合感知技术与仿生等新型材料，智能性和适应性不断增强三、企业愈加注重产品形态创新，网络化与智能化布局齐头并进 （一）工业机器人：工业互联网成布局重点，智能工厂解决方案加速落地 （二）服务机器人：无人车获科技龙头高度关注，仿人机器人再度迎来发展机遇（三）特种机器人：灾后救援机器人研制成热点，采矿机器人开始向深海空间拓展 第二章我国机器人产业发展趋势及特征 一、我国机器人市场需求潜力巨大，工业与服务领域颇具成长空间 （一）工业机器人：市场规模持续增长，关节型搬运机器人占比较高 （二）服务机器人：需求潜力巨大，家用市场引领行业快速发展 （三）特种机器人：应用场景范围扩展，市场进入蓄势待发的重要时期 二、关键技术突破与多元化应用取得积极进展，部分领域已达到国际领先

（一）工业机器人：国产化进程再度提速，应用领域向更多细分行业快速拓展（二）服务机器人：智能技术比肩欧美，初创企业大量涌现 （三）特种机器人：部分关键核心技术取得突破，无人机、水下机器人等领域形成规模化产品 三、自主研发与投资并购双轮驱动，行业龙头加速布局机器人生态系统 （一）工业机器人：用户企业向上游延伸，海外扩张步伐进一步加速 （二）服务机器人：生态系统构建加速，企业瞄准智能生活领域 （三）特种机器人：多点突破实现行业领先，龙头企业着手布局无人机生态系统第三章我国各区域机器人产业发展水平 一、长三角地区：产业链布局优势仍较为显著 （一）产业规模效益 （二）产业结构水平 （三）产业创新能力 （四）产业集聚情况 （五）产业发展环境 二、珠三角地区：产业发展效益全国领先 （一）产业规模效益 （二）产业结构水平 （三）产业创新能力 （四）产业集聚情况 （五）产业发展环境 三、京津冀地区：区域协同助推产业智能化发展 （一）产业规模效益

中国机器人专业最强十大名校盘点以及最牛的机器人研究所

中国机器人专业最强十大名校及 随着人们对智能化要求的提高，机器人逐渐走进了我们的生活，工厂，家庭和一些公共场所都可以见到它们的身影，很对学子也想在机器人行业有所造诣，中国的好多都高校都开设了与机器人相关的专业和课程，教学底蕴和师资力量也个不相同。 但很值得高兴的是，2016年东南大学开设机器人专业，是国内首个开设机器人专业的高校，本专业将按自动化专业(类)招生，入学两年后再根据学生志愿及学业状况分别分流到自动化专业和机器人工程专业。 目前国内公认的机器人研究处于领先地位的是北航，北航曾经多次获得中国机器人大赛冠军，下面一起来看看中国机器人专业最强十大名校。 北京航空航天大学 国工业和信息化部直属的一所综合性全国重点大学，国家'985工

程'、'211工程'重点建设高校，是首批16所全国重点大学之一，带有航空航天特色和工程技术优势的综合性大学。 学校拥有以下实验室： 1个国家实验室 1个国家大学科技园 2个国家重点实验室 4个国防科技重点实验室 北航本科和研究生阶段的机器人专业，常年处于全国领先地位。浙江大学 全国综合排名前十的高校，机器人专业自然也是牛逼的存在。直属于教育部，是中国首批7所“211工程”、首批9所“985工程”重点建设的全国重点大学之一。 著名的海曼机器人就是以浙江大学的海曼机器人研发中心为技术依托，致力于工业机器人、机械手、智能小车、AGV、自动生产线事业，

并提供优质服务。 上海交大 教育部直属，中国首批七所“211工程”、首批九所“985工程重点建设”院校之一。 1979年上海交大就成立了机器人研究所，是我国最早机器人从事机器人技术研发的专业机构之一。目前承担国家973课题3项，国家863项目7项，国家自然科学基金项目14项，年均科研经费超过1300万元。 哈尔滨工业大学

机器人技术大作业

大作业：PUMA 机器人 1. 坐标系建立 利用D-H 参数法建立坐标系： 2．D-H 参数表 关节 i θ(?) i α(?) i l i d 运动范围 1 90 -90 0 0 -160°~160° 2 0 0 a 2 d 2 -225°~45° 3 90 90 -a 3 0 -45°~225° 4 0 -90 0 4d -110°~170° 5 0 90 0 0 -100°~100° 6 6d -266°~266° 3. 正运动学推导

3.1变换矩阵求取 1 i-1i 11Rot(,) Trans(0,0,d ) Trans(l ,0,0) Rot(,) = 00 1i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i c s c s s l c c c c c s l s A z x s c d θθαθαθθ θαθαθθααα----????-? ?=?????? 列各D-H 变换矩阵如下： 110101010010000 01-????? ?=??-? ???c s s c A 2212222 02220200 10 001c s a c s c a s A d -??????=?? ???? 33233 03 3303301000001c s a c s c a s A -?? ??--??=?? ? ? ?? 344404040400100001-??????=??-????c s s c A d 45 50 5 0505001000001c s s c A ????-??=?? ?? ?? 5666-6 066000010 001c s s c A d ?? ????=?? ???? 注：为书写方面，本文中cos ,sin i i ci si θθ== 又由00123456123456T A A A A A A =?????，利用Matlab 进行符号运算，运行程序PUMAzhengyundongxue （程序详见附录）得： ??????? ?? ???=10 0060 pz az sz nz py ay sy ny px ax sx nx T 其中 - c6*(s5*(c1*c2*s3 + c1*c3*s2) + c5*(s1*s4 - c4*(c1*c2*c3 - c1*s2*s3))) - s6*(c4*s1 + s4*(c1*c2*c3 - c1*s2*s3))s6*(c1*c4 - s4*(c2*c3*s1 - s1*s2*s3)) - c6*(s5*(c2*s1*s3 + c3*s1*s2) nx ny == - c5*(c1*s4 + c4*(c2*c3*s1 - s1*s2*s3)))s4*s6*(c2*s3 + c3*s2) - c6*(s5*(c2*c3 - s2*s3) + c4*c5*(c2*s3 + c3*s2))nz ??? ??? ?=??

工业机器人技术题库与答案

工业机器人技术题库及答案 一、判断题 第一章 1、工业机器人由操作机、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成。√ 2、被誉为“工业机器人之父”的约瑟夫·英格伯格最早提出了工业机器人概念。 × 3、工业机器人的机械结构系统由基座、手臂、手腕、末端操作器4大件组成。 × 4、示教盒属于机器人-环境交互系统。× 5、直角坐标机器人的工作范围为圆柱形状。× 6、机器人最大稳定速度高, 允许的极限加速度小, 则加减速的时间就会长一些。√ 7、承载能力是指机器人在工作范围内的特定位姿上所能承受的最大质量。× 第二章 1、工业机器人的机械部分主要包括末端操作器、手腕、手臂和机座。√ 2、工业机器人的机械部分主要包括末端操作器、手腕、手肘和手臂。× 3、工业机器人的手我们一般称为末端操作器。√ 4、齿形指面多用来夹持表面粗糙的毛坯或半成品。√ 5、吸附式取料手适应于大平面、易碎、微小的物体。√ 6、柔性手属于仿生多指灵巧手。√ 7、摆动式手爪适用于圆柱表面物体的抓取。√ 8、柔顺性装配技术分两种：主动柔顺装配和被动柔顺装配。√ 9、一般工业机器人手臂有4个自由度。× 10、机器人机座可分为固定式和履带式两种。× 11、行走机构按其行走运动轨迹可分为固定轨迹和无固定轨迹两种方式。√ 12、机器人手爪和手腕最完美的形式是模仿人手的多指灵巧手。√ 13、手腕按驱动方式来分，可分为直接驱动手腕和远距离传动手腕。√ 第三章 1、正向运动学解决的问题是：已知手部的位姿，求各个关节的变量。× 2、机器人的运动学方程只局限于对静态位置的讨论。√ 第四章 1、用传感器采集环境信息是机器人智能化的第一步。√ 2、视觉获得的感知信息占人对外界感知信息的60% 。× 3、工业机器人用力觉控制握力。× 4、超声波式传感器属于接近觉传感器。√ 5、光电式传感器属于接触觉传感器。× 6、喷漆机器人属于非接触式作业机器人。√ 7、电位器式位移传感器，随着光电编码器的价格降低而逐渐被取代。√ 8、光电编码器及测速发电机，是两种广泛采用的角速度传感器。× 9、多感觉信息融合技术在智能机器人系统中的应用, 则提高了机器人的认知水平。 √ 第五章 1、机器人控制系统必须是一个计算机控制系统。√