文档介绍：1 1前言众所周知随着社会的不断发展,各行各业的分工越来越明细,尤其是在现代化的大产业中,有的人每天就只管拧一批产品的同一个部位上的一个螺母,有的人整天就是接一个线头,人们感到自己在不断异化,各种职业病逐渐产生,于是人们强烈希望用某种机器代替自己工作,因此人们研制出了机器人,用以代替人们去完成那些单调、枯燥或是危险的工作。搬运机器人的显著特点是无人驾驶,它装备有自动导向系统,可以保障系统在不需要人工引航的情况下就能够沿预定的路线自动行驶,将货物或物料自动从起始点运送到目的地。[1] 搬运机器人的另一个特点是柔性好,自动化程度高和智能化水平高,它的行驶路径可以根据仓储货位要求、生产工艺流程等改变而灵活改变,并且运行路径改变的费用与传统的输送带和刚性的传送线相比非常低廉。搬运机器人一般配备有装卸机构, 可以与其他物流设备自动接口,实现货物和物料装卸与搬运全过程自动化。此外,搬运机器人还具有清洁生产的特点,依靠自带的蓄电池提供动力,运行过程中无噪声、无污染,可以应用在许多要求工作环境清洁的场所。搬运机器人作为一种成熟的产品和技术在发达国家已经广泛应用,对企业提高生产效率降低成本提高产品质量提高企业生产管理水平起到了显著的作用。随着工业自动化的发展,国内外的应用和需求越来越强烈,已经约有千台 AGV 在使用,而且市场在逐渐扩大。根据初步市场调查分析,今后 5年内,国内各行业对 AGV 需求量可达数千台,年产值接近 2亿元,经济效益十分可观。国内外的发展现状总结一下,我们认为,机器人有三个发展阶段,那么也就是说,我们习惯于把机器人分成三类,一种是第一代机器人,那么也叫示教再现型机器人,它是通过一个计算机, 来控制一个多自由度的一个机械,通过示教存储程序和信息,工作时把信息读取出来, 然后发出指令,这样的话机器人可以重复的根据人当时示教的结果,再现出这种动作, 比方说汽车的点焊机器人,它只要把这个点焊的过程示教完以后,它总是重复这样一种工作,它对于外界的环境没有感知,这个操作力的大小,这个工件存在不存在,焊的好与坏,它并不知道,那么实际上这种第一代机器人,也就存在它这种缺陷。在20世纪 70年代后期,人们开始研究第二代机器人,叫带感觉的机器人,这种带感觉的机器人是类似人在某种功能的感觉,比如说力觉、触觉、滑觉、视觉、听觉和人进行相类比,有了各种各样的感觉,比方说在机器人抓一个物体的时候,它实际上力的大小能感觉出来,它能够通过视觉,能够去感受和识别它的形状、大小、颜色。抓一个 2 鸡蛋,它能通过一个触觉,知道它的力的大小和滑动的情况。那么第三代机器人,也是我们机器人学中一个理想的所追求的最高级的阶段,叫智能机器人,那么只要告诉它做什么,不用告诉它怎么去做,它就能完成运动,感知思维和人机通讯的这种功能和机能,那么这个目前的发展还是相对的只是在局部有这种智能的概念和含义,但真正完整意义的这种智能机器人实际上并没有存在,而只是随着我们不断的科学技术的发展,智能的概念越来越丰富,它内涵越来越宽。那么从三代机器人发展过程中,从另一个方面,我们对机器人从应用的角度进行了分类,比如说工业机器人,它包括点焊、弧焊、喷漆、搬运、码垛,在工业现场中工作的这种机器人,我们统称为工业机器人,那么从不同的应用中,到水下去作业的叫水下机器人,到空间作业的叫空间机器人,同时又存在农业、林业、牧业,对医疗机器人叫医用机器人,还包括娱乐机器人,建筑和居室上用的机器人,所以从应用分类,它包括从行业、应用角度,也可以进行这样简单的分类。[2] 搬运机器人【 transfer robot 】是可以进行自动化搬运作业的工业机器人。最早的搬运机器人出现在 1960 年的美国, Versatran 和 Unimate 两种机器人首次用于搬运作业。搬运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。搬运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搬运工作,大大减轻了人类繁重的体力劳动。目前世界上使用的搬运机器人愈 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、码垛搬运、集装箱等的自动搬运。部分发达国家已制定出人工搬运的最大限度,超过限度的必须由搬运机器人来完成。装卸搬运是物流的功能要素之一,在物流系统中发生的频率很高,占据物流费用的重要部分。美国工业生产过程中装卸搬运费用占成本的 20~30% ,德国物流企业物料搬运费用占营业额的 1/3 ,日本物流搬运费用占国民生产总值的 % ,我国生产物流中, 装卸费用约占加工成本的 % 。国内外一直在寻求机械化和智能化的搬运技术和装备。 AGV ,一种柔性化和智能化物流搬运机器人,在国外从 50年代在仓储业开始使用,目前已经在制造业、港口、码头等领域得到普遍应用。