文档介绍：机器人技术与现代编程技术
中国教学仪器设备总公司
北京中教仪科技有限公司
什么是机器人技术?
机器人技术是综合了计算机、控制技术、传感技术、机械结构学科、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术,是当代研究十分活跃,应用日益广泛的领域。机器人应用情况,是一个国家工业自动化水平的重要标志。机器人技术作为信息技术和先进制造技术的典型代表和主要技术手段,已成为世界各国竞相发展的技术。
机器人的种类
工业机器人---由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成,是一种能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。一般都有喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人,这些机器人对稳定、提高产品质量,提高生产效率,加快产品的快速更新换代起着十分重要的作用。
智能机器人---主要利用遥感技术使机器人具有探测侦察恶劣环境作业的功能,拓展了机器人在非制造业应用领域,同时智能机器人也推动了军事、能源开采等多领域的技术革新。
仿生机器人---该类机器人涉及生物科学、计算机视觉、自动控制、精密仪器、传感和信息等一系列学科的创新。体现最尖端的机器人技术的类人型机器人也是仿生机器人的一种,类人型机器人可以模拟人类行走与基本操作功能。
我国机器人研究现状
机器人是具有创新性的、战略性的、对国民经济和国家安全有巨大影响的高技术,是21世纪经济技术的制高点之一。
1986年,国家863计划已经把机器人研究列入其中,先后研制出了水下机器人、排险机器人、机器人压路机、微操作机器人、双足步行机器人、灵巧手等多种用途的智能机器人。
一些企业已看到了机器人的巨大潜力,一汽、海尔、嘉陵、长安等大型企业集团都开始涉足机器人领域,但由于技术落后,产品单一还没有形成成熟的机器人产业。
总体来说,我国在机器人的开发应用方面与国外先进水平差距较大,需要在原有成绩的基础上,有重点地系统攻关,才能形成系统配套可供实用的技术和产品
高校在机器人研究方面的成果
我国工程类院校在机器人研究领域有不俗的成果,为我国在机器人领域占有一席之地做出了应有的贡献。

北京航空航天大学研制的灵巧手

灵巧手有三个手指,每个手指有3个关节,3个手指共9个自由度,微电机放在灵巧手的内部,各关节装有关节角度传感器,指端配有三维力传感器。能灵巧地抓持和操作不同材质、不同形状的物体。它可以用来抓取鸡蛋,既不会使鸡蛋掉下,也不会捏碎鸡蛋。灵巧手在航空航天、医疗护理等方面有应用前景。
该机器人是一种SMA六足微小型机器人,外观如同一只小甲虫,外形尺寸为25×30×30mm3,重20克,步行速度18 mm/分,有12个自由度,SMA(形状记忆合金)作为驱动源。能实现管内上、下,左、右,前、后的全方位运动,能通过直管、曲率半径较大的弯管,以及L型、T型管。微小型机器人将来可能在细小管道检测及医疗方面发挥作用。
上海交通大学研制的SMA六足微小型机器人
国防科技大学研制的仿人型机器人
经过十年攻关,国防科技大学研制成功我国第一台仿人型机器人——“先行者”,实现了机器人技术的重大突破。“先行者”有人一样的身躯、头颅、眼睛、双臂和双足,有一定的语言功能,可以动态步行。
我们注意到上述三个学校为我国机器人领域做出了卓越贡献,同时我们也注意到这三所学校在上世纪90年代就已经建立了自己的慧鱼创新实验室,我们的慧鱼创新实验室为他们学校的机器人研究提供了有益的尝试和很好的帮助,也为我国高校培养相关机器人高新领域的人才提供了很好的平台!
慧鱼模型的机器人技术
工业机器人--组合包可拼装四种模型,可单独使用,也可组成加工流水线
实验机器人--能实现多种控制方式,适合于机电一体化/工业自动控制和机械创新等
气动机器人--通过电脑编程控制各类气动元件的组合动作,完成工件的传递、加工、转移、归类等系列动作。
仿生机器人--组合包可仿照人类/哺乳动物/昆虫走路方式
慧鱼机器人的控制方法
PC控制—RS232接口连接慧鱼的ROBO接口板控制,慧鱼的图形化软件为电脑系统控制机器人提供实践
PLC控制—可编程控制器,慧鱼工业模型可作为其控制对象为学生提供编程对象
单片机控制
ROBO编程软件
图形化编程界面
与智能接口板配套使用
慧鱼ROBOPRO编程技术