A. 如何在家(在職)學習工業機器人技術
如果想在職學習肯定要選擇在線教育了,目前在線教育這塊主要是IT、K12、或者其他一些興趣類培訓多些,機器人學習的難點在於不但要有理論學習,實操也是必須的,類似騰訊課堂這種平台雖然有課程但都只是理論,沒法實操,長長見識還行,真要想通過學習找工作就不太肯了。所以要找一家做工業機器人在線教育的培訓企業,而且要有很多的實操設備,有幾年的線下培訓的經驗。但遺憾的是機器人培訓也剛發展幾年,能滿足這幾點條件的好像不多。而且在線教育還分為直播、錄播倆種方式,一般來說直播成本高,但有互動,效果好,做直播的企業不多,畢竟成本不得不考慮啊。 答主曾經的在線教育經驗就告訴大家這些了,應該說在線教育是未來的大趨勢,很多大學、國外的教育方式都在向這塊轉變,興起一大批mooc平台。(一個字一個字敲的,記得給我點贊啊)
B. 如何從零開始學習工業機器人
第一、先到一些網路上看一些文字記錄及視頻,通過視頻學習工業機器人的使用。
C. 求1000字論文:對機器人技術有什麼新的認識
摘要: 微型機器人是微電子機械繫統的一個重要分支, 由於它能進入人類和宏觀機器人所不及的狹小空間內作業, 近幾十年來受到了廣泛的關注。本文首先給出了近年來國內外出現的幾種微型機器人, 在分析了其特點和性能的基礎上, 討論了目前微型機器人研究中所遇到的幾個關鍵問題, 並且指出了這些領域未來一段時間內的主要研究和發展方向。
關鍵詞: 微型機器人; 微驅動器
近年來, 採用MEMS 技術的微型衛星、微型飛行
器和進入狹窄空間的微機器人展示了誘人的應用前
景和軍民兩用的戰略意義。因此, 作為微機電系統技
術發展方向之一的基於精密機械加工微機器人技術
研究已成為國際上的一個熱點, 這方面的研究不僅有
強大的市場推動, 而且有眾多研究機構的參與。以日
本為代表的許多國家在這方面開展了大量研究, 重點
是發展進入工業狹窄空間微機器人、進入人體狹窄空
間醫療微系統和微型工廠。國內在國家自然科學基
金、863 高技術研究發展計劃等的資助下, 有清華大
學、上海交通大學、哈爾濱工業大學、廣東工業大
學、上海大學等科研院所針對微型機器人和微操作系
統進行了大量研究, 並分別研製了原理樣機。目前國
內對微型機器人的研究主要集中在三個領域[6] : (1)
面向煤氣、化工、發電設備細小管道探測的微型機器
人。(2) 針對人體、進入腸道的無創診療微型機器
人。(3) 面向復雜機械繫統非拆卸檢修的微型機器
人。
1 微型機器人的發展和研究狀況
根據國內開展微型機器人研究的實際情況, 我們
著重討論微型管道機器人、無創傷微型醫療機器人和
特殊作業的微型機器人。
111 微型管道機器人
微管道機器人是基於狹小空間內的應用背景提
出的, 其環境特點是在狹小的管狀通道或縫隙行走進
行檢測, 維修等作業。由於與常規條件下管內作業環
境有明顯不同, 其行走方式及結構原理與常規管道機
器人也不同, 因此按照常規技術手段對管道機器人按
比例縮小是不可行的。有鑒於此, 微型管道機器人的
行走方式應另闢蹊徑。近年來隨著微電子機械技術的
發展和晶體壓電效應和超磁致伸縮材料磁- 機耦合
技術應用的發展, 使新型微驅動器的出現和應用成為
現實。微驅動器的研究成果已成為微管道機器人的重
要發展基礎[1] 。
日本名古屋大學研製成一種微型管道機器人, 可
用於細小管道的檢測, 在生物醫學領域的小空間內作
微小工作。這種機器人可以由管道外面的電磁線圈驅
動, 而無須以電纜供電。日本東京工業大學和NEC
公司合作研究的螺旋式管內移動微機器人, 在直徑為
Φ2514mm的直管內它的最大運動速度是260mm/ s , 最
大牽引力是12N。法國Anthierens 等人研製出了適用
於Φ16mm的蠕動式機器人, 此種微型機器人的最大
運動速度為5mm/ s , 負載可達20N , 具有很高的運動
精度, 負載大, 但運動速度較慢且結構復雜。
國內的上海大學和上海交通大學都研製出了慣性
沖擊式管道微機器人, 上海交通大學的微機器人採用
層疊型壓電驅動器驅動; 上海大學的微機器人驅動器
有層疊型和雙壓電薄膜兩種類型[3] 。圖1 所示為雙壓
電薄膜微小管道機器人其運動機理, 該機器人採用雙
壓電薄膜驅動器, 相對於單壓電薄膜, 增大了驅動
力, 提高了承載能力。該機構的最大移動速度可以達
到15mm/ s , 具有前進、後退、上升和下降功能。
112 微型醫療機器人的發展
近幾年來, 醫療機器人技術的研究與應用開發進
展很快, 微型醫療機器人是其中最有發展前途的應用
領域, 據日本科學技術政策研究所預測, 到2017 年
醫療領域使用微型機器和機器人的手術將超過全部
醫療手術的一半。因此日本制定了採用「機器人外科
醫生」的計劃, 並正在開發能在人體血管中穿行、用
於發現並殺死癌細胞的超微型機器人。美國馬里蘭州
的約翰·霍普金實驗室研製出一種「靈巧葯丸」, 實際
上是裝有微型硅溫度計和微型電路的微型檢測裝置,
吞入體內, 可以將體內的溫度信息發給記錄器。瑞典
科學家發明了一種大小如英文標點符號的機器人, 未
來可移動單一細胞或捕捉細菌, 進而在人體內進行各
種手術。
國內的的許多科研院所主要開展了無創傷微型
醫療機器人的研究, 取得了一些成果。無損傷醫用機
器人主要應用於人體內腔的疾病醫療, 它可以大大減
輕或消除目前臨床上使用的各類窺鏡、內注射器、內
送葯裝置等醫療器械給患者帶來的嚴重不適合及痛
苦。中國科學技術大學在國家自然科學基金的資助下
研製出了基於壓電陶瓷驅動的多節蛇行游動腹腔手
術術微型機器人, 該機器人將CCD 攝像系統, 手術
器械及智能控制系統分別安裝在微型機器人的端部,
通過開在患者腹部的小口, 伸入腹腔進行手術。其特
點是響應速度快, 運動精度高, 作用力與動作范圍
大, 每一節可實現兩個自由度方向上±60°范圍內迅
捷而靈活的動作, 圖2 所示的是利用腹腔手術機器人
進行手術的場景[5] 。浙江大學也研製出了無損傷醫用
微型機器人的原理樣機, 該微型機器人以懸浮方式進
入人體內腔(如腸道, 食道) , 可避免對人體內腔有
機組織造成損傷, 運行速度快, 速度控制方便。
113 特殊作業微型機器人的發展
除了上述提到的微型管道機器人和無創傷微型
醫療機器人以外, 國內外一些科研工作者廣泛開展了
進行特殊作業微型機器人的研究。這種微型機器人配
備相應的感測器和作業裝置, 在軍事和民用方面具有
非常好的發展前景。
美國國家安全實驗室製造出了有史以來世界上
最小的機器人, 這部機器人重量不到28g , 體積為
411cm3 , 腿機構為皮帶傳送裝置, 該機器人可以代替
人去完成許多危險的工作。美國海軍發明了一種微型
城市搜救機器人, 該機器人曾在2001 年「9111」事
件發生後的世貿廢墟搜救現場大顯身手。日本三菱電
子公司、松下東京研究所和Sumitomo 電子公司聯合研
制出只有螞蟻大小的微型機器人, 該機器人可以進入
空間非常狹小的環境從事修理工作, 身體兩側有兩個
圓形的連接器可以與其他機器人相連接完成一些特殊
的任務。
由於自然界中的生物具有人類無法比擬的某些機
能, 因此近年來利用自然界生物的運動行為和某些機
能進行機器人設計、實現其靈活控制、受到了機器人
學者的廣泛重視。國內已有多所高校和科研院所在開
展微型仿生機器人方面的研究。上海交通大學基於仿
生學原理, 利用六套並聯平面四連桿機構、微型直流
電動機及相應的減速增扭機構研製出了微型六足仿生
機器人, 體積微小, 具有良好的機動性。該機器人長
30mm, 寬40mm, 高20mm, 重613 克, 其步行速度達
到3mm/ s[2] 。上海大學也進行了一些微型仿生機器人
的研究工作。
2 微型機器人發展中面臨的問題
(1) 驅動器的微型化
微驅動器是MEMS 最主要的部件, 從微型機器人
的發展來看, 微驅動技術起著關鍵作用, 並且是微機
器人水平的標志, 開發耗能低、結構簡單、易於微型
化、位移輸出和力輸出大, 線性控制性能好, 動態響
應快的新型驅動器(高性能壓電元件、大扭矩微馬
達) 是未來的研究方向。
(2) 能源供給問題
許多執行機構都是通過電能驅動的, 但是對於微
型移動機器人而言, 供應電能的導線會嚴重影響微型
機器人的運動, 特別是在曲率變化比較大的環境中。
微型機器人發展趨勢應是無纜化, 能量、控制信號以
及檢測信號應可以無纜發送、傳輸。微型機器人要真
正實用化, 必須解決無纜微波能源和無纜數據傳輸技
術, 同時研究開發小尺寸的高容量電池。
(3) 可靠性和安全性
目前許多正在研製和開發的微型機器人是以醫
療、軍事以及核電站為應用背景, 在這些十分重要的
應用場合, 機器人工作的可靠性和安全性是設計人員
必須考慮的一個問題, 因此要求機器人能夠適應所處
的環境, 並具有故障排除能力[4] 。
(4) 新型的微機構設計理論及精加工技術
微型機器人和常規機器人相比並不是簡單的結
構上比例縮小, 其發展在一定程度上和微驅動器和精
加工技術的發展是密切相關的。同時要求設計者在機
構設計理論上進行創新, 研究出適合微型機器人的移
動機構和移動方式。
(5) 高度自治控制系統
微機器人要完成特定的作業, 其自身定位和環境
的識別能力是關鍵, 開發微視覺系統, 提高微圖象處
理速度, 採用神經網路及人工智慧等先進的技術來解
決控制系統的高度自治難題是最終實現實用化的關
鍵。
3 結論
微機器人還處於實驗室理論探索時期, 離實用化
還有相當的距離。存在許多關鍵的技術沒有得到解
決, 這些問題的解決過程中同時會帶動許多相關學科
的發展。只有當這些問題解決以後, 微型機器人的實
用化才會成為可能。我們要勇於創新, 抓住這個前沿
課題, 將微型機器人技術應用到國民經濟建設發展影
響較大的領域。
D. 學工業機器人必須學會語數英哪一項才能學好
沒有嚴格區分,只能說,在不同階段,深入進階不同。
首先,在入門階段,建議你具備一定的數學邏輯能力,這樣入門起來,比較好理解。
其次,在深入階段,建議你英語相對好一點,把常見的專業名詞都掌握了,閱讀一些說明書才不會很吃力。因為國內在使用的工業機器人,好一點的都是進口的,所以想深入研究的話,英語不能忽略。
以下是在整個學習階段大概的知識要點:
感知領域:感測器的相關使用、視覺處理;
控制領域:運動學系統理論、機械運動理論;
輔助技能:相關的機械讀圖能力和電路圖都得能看懂, 還有具備相應的機械制圖能力, 至少精通一個機械畫圖軟體;
系統集成領域:工業現場匯流排知識, 還有計算機網路的相關知識, 還有系統的知識...、
電氣相關的知識,畢竟工業機器人的工作環境,需要經常與強弱電打交道;
最重要的能力就是英語否則連說明書都看不懂;
還有工業機器人零部件的裝配也得會;
熟練機器人的基本操作和日常保養等等;
E. ABB工業機器人心得報告怎麼寫
一直以來, 機器人的應用領域主要分為: 工業機器人, 專業服務機器人, 和個人/家用服務機器人. 服務機器人部分我們會在以後的文章里介紹; 這里只說工業機器人.
對我們普通老百姓來說, 工業機器人自然沒有那些花哨的服務機器人那麼有趣, 然而從商業利益來看, 現在工業機器人卻仍然占據了整個機器人市場的大頭: 在2008年, 它的市場規模大致在190億美元 (包括工業機器人本身, 以及相關軟體, 相關附件以及配置系統等), 而同時服務機器人市場估計在110億美元左右 (相關數據參看該網站出的報告簡要). 畢竟這個時代還是錢說了算, 於是我們可以看到現在國際機器人聯合會的主席就來自工業機器人的一家龍頭企業ABB了.
工業機器人主要用在製造行業, 能夠做焊接, 磨削, 噴塗, 搬運, 分揀, 裝配, 包裝等等. 和人相比, 優點主要有兩個: 精確和穩定. 精確在於它一般能做到零點幾個毫米級的運動控制, 穩定在於它可以24*7地這么做下去. 和其他自控工具相比, 優點主要是一個: 系統柔性大, 即所謂flexibility; 一套用於給BMW7系噴塗的機器人, 換上BMW5系,只要重新編個程就可以, 生產柔性很大.
我個人更願意把工業機器人看作是傳統機械+電子自動化產品的延伸, 而不是披著神秘色彩的特高新科技領域. 大家也許都見過數控機床,能夠以編程的方式, 讓機器以極高的精度按指定路徑運動, 從而完成各類工業加工應用. 那麼絕大部分的工業機器人和數控機床差不多, 只是由於機械運動的方式不用, 而工業機器人往往有更大的自由運動的空間,而較大的應用靈活性.
好吧, 如果你還從沒有見過一般工業機器人長什麼樣, 那麼請點擊該鏈接. 你可以看到,它一般是呈手臂型的, 而且底座是固定住, 無法移動的, 因此我們也把它叫做機械臂. 當然光一個機械臂還動不起來, 它需要背後的控制系統, 一般是像一個櫃子一樣的東西, 裡麵包含了邏輯控制/運動規劃的主計算機和電機驅動等等; 這個櫃子一般會晾在機械臂一旁. 因此, 一套完整的可使用的機器人系統至少包括機械臂和控制櫃, 另外通常還算上一些模擬和應用編程軟體等. (於是相應地, 一個典型的工業機器人研發機構, 也自然設置成機械+電路+軟體三部分小組).
下面我們捎帶說點機械性的知識, 不感興趣者可略過 :)
機械上來說, 一般機器人的關節可以有兩種選擇: 旋轉式(rotational)和平移式(prismatic). 而一個機器人少則3個關節, 多則十多個關節, 關節的數量決定了機械臂末端能達到的三維位姿空間;
而根據這么多機械關節的不同組合, 也可以分出很多種工業機器人類型來:
支架式(笛卡爾坐標式)運動的所謂gantry robot, 這類機器人只能在支架上沿笛卡爾坐標系線性移動,一般用來工廠里搬重物, 做裝備等. 這類機器人可以做的很大, 比如有做到近四十米,高八米的 (可以想像完全是一個可以內部移動的兩層樓了...);
柱狀/球狀機器人, 這里的柱/球狀是指機器人通過每個關節的運動, 使其末端點能達到的三維空間范圍的形狀. (這些個人倒不太常見, 可能是用在小型自動化領域內.)
SCARA機器人(也可參見Wikipedia上此文), 有兩個旋轉關節和末端一個平移關節. 這種類型機器人在空間Z軸上是被鎖住的, 因此常用來插螺釘啊,搬搬小東西啊之類的, 很靈活小巧, 速度也快. 看著干凈, 還不佔地.
最萬能的多關節型機器人(articulated robot), 這種機器人一般有六個旋轉關節(人的手臂也全是旋轉關節, 不過關節數可比這類型機器人多多了...), 覆蓋工作空間大(能扭出各種姿勢來), 載重相對較高(更有力). 因此也是幾個工業機器人大廠商的主打產品.
並聯機器人(parallel robot), 這類機器人手臂不像前面介紹的那樣一段串聯著一段, 最終連接到末端, 而是直接各段手臂直接連接到末端上. 好處是什麼? 避免了手臂運動誤差的串聯疊加效應, 每一段手臂的控制都或多或少會有誤差的, 如果是串聯, 那麼前一段手臂的誤差會直接疊加在接下去一段的誤差上; 這樣一段串著一段, 誤差也就一段積著一段了. (想像一下我們手臂的串聯效應, 現在如果我要伸手去前方1米處的蘋果, 於是規劃好了以肩膀與上臂60度, 上臂與前臂30, 前臂和手掌20度的姿態可以拿到, 於是閉起眼睛驅動我們的手臂達到這個目標姿態, 但由於每個關節的控制總有1度左右的誤差范圍, 那麼累加起來, 到最後手掌上, 離真正的目標姿態就有了3度的角度誤差范圍.(事實上, 由於幾何關系, 誤差不一定是簡單的相加, 但這里就不細談了); 而並聯的好處便是消除了這種串聯誤差效應, 因而能達到很高的運動精度; 壞處呢? 那就是運動空間受限了, 有那麼多支手臂一起連著末端, 還怎麼伸展的出去呢? 關於這類機器人的歷史可參看這里, 其常用在飛行模擬器上; 也有用在分揀上, 比如號稱速度最快的工業機器人-ABB的FlexPicker, 最快能在一分鍾之內做150次的物品拾起和放下, 常常用於在傳輸帶上揀麵包抓香腸等.
接下來再說點工業機器人控制的知識:
工業機器人的運動和我們人的運動的首要區別, 是它並沒有視覺這樣的末端運動的閉環控制.
人可以在發現手沒有夠到水果時, 繼續前伸手, 直到觀察認為可以拿到為止; 但工業機器人不可以, 它沒有眼睛(沒有圖像檢測系統)來查看它是不是伸到了目標點. 所以從這個角度來說, 它是一個開環控制. (至於開環控制和閉環控制的定義, 大家可以參見wikipedia的定義. 大致意思是閉環控制會將系統檢測到的信息反饋到控制器里去, 而控制器會利用這個反饋信息區調整自己的控制指令, 使得被控制的變數可以更快/准確/穩定地達到目標值; 而開環控制則沒有或忽略了反饋信息, 即控制器充滿自信地一番計算後, 直接發出控制指令, 而至於被控制的量是不是達到目標值了, 就不理睬了. 最經典的反饋控制是PID, 在化工流程, 運動控制等有非常廣泛的應用).
所以, 工業機器人的一個基本的運動控制過程一般是這樣的:
-> 用戶輸入目標點(如三維空間里的XYZ,以及姿態坐標)
-> 機器人通過對自己手臂和關節的分析, 計算出每個關節應該達到的目標值(旋轉關節就是指要轉到哪個角度, 平移關節就是指要移動哪個距離上)
-> 計算機將這些角度值發送給電機驅動程序
-> 電機驅動程序利用一定的控制方法(比如這兒就可以用PID了)來使電機驅動到目標值;
-> 結束
大家於是看到, 機器人只管把關節電機驅動到目標值, 至於之後每個關節連起來後是不是就真的到達了目標點, 它就管不著了. 你也許會問, 要是機器人的手臂參數就有誤差(e.g. 熱脹冷縮而長度改變, 內部掉了灰塵而掐著關節怎麼辦), 那麼計算得到的關節目標值就會包含這些誤差, 於是加起來就更不對了, 難道也不考慮么? 是的, 如果是這樣的話, 機器人也只能"瞎"著眼睛自顧自的往不準確的目標點跑去了. 你也許會再問, 那也簡單, 給機器人加雙"眼睛"不就行了么, 上面裝個攝像頭, 實時監測機器人末端是不是真正達到了目標點, 這樣要是真沒達到, 就可以把這誤差信息反饋給機器人,機器人就可以調整控制, 不就可以這誤差消除掉了? 不行, 至少現在可不行. 第一, 現有的圖像演算法很難通用地判別好一般工業環境下的一般機器人的末端, 更不用說穩定地判斷機器人在三維空間里的立體姿態信息了(穩定而准確地通過攝像頭獲得空間信息本身是視覺/機器人領域一個研究大難題, 這在以後的文章會再次提到). 第二, 現有的攝像頭以及圖像演算法的本身又會帶來誤差問題. 有些工業應用對機器人運動控制的精度要求達到毫米級, 而如果攝像頭本身像素跟不上, 機器人還沒到目標點就報告成功, 那便適得其反了.
可見在工程環境下應用一個技術或產品, 其顧慮是非常多的, 其中有效, 穩定, 和魯棒(robust)往往排在最前面. 放到工業機器人的設計里, 就是得讓機器人不管天冷天熱還是電磁輻射, 都得能正常得以預定精度運行, 不打折扣. 一套工業機器人系統的壽命要求十年不算長, 於是這十年就得保證能一直正常運行. 因此回到控制上, 我們就得非常小心得考慮每一個關節的特性模型. 現在市場上, 多關節運動機器人的到達精度一般能在零點幾個毫米上, 什麼意思呢? 就是如果你切著目標點出拉一根頭發絲, 那麼機器人"閉著眼睛"的每次運動都能恰好碰到這發絲而不會沖斷. 你可以繼而想像, 每一個關節本身的控制精度會達到什麼程度!
正是由於精度控制的重要性, 對於機器人廠商來說, 自家的機器人使用什麼樣的機械設計, 哪種控制方式, 採用哪套控制參數, 以及怎樣的驅動電路, 可都是絕不外傳的看門本領了.
在基本的運動控制之上, 還有一層就是路徑規劃. 如果說運動控制是讓機器人更好的達到一個點, 那麼路徑規劃就是讓機器人更好的走出一條(直/曲)線來.
比如我們會限定機器人以直線方式平移到第一個目標點, 然後以圓弧方式移到第二個點; 那麼機器人就會按照一定的路徑規劃演算法, 計算出整條路徑要走的中間點, 然後利用運動控制, 循著中間點一直走到終點為止. 盡管理論研究上, 這方面的規劃方法已經相當成熟了(基本上你已看不到高校會有老師還做工業機器人的基本路徑規劃...). 如果你曾了解過機器人學, 也會覺得這是最基本的小兒科知識了. 但一放到工程應用上, 就總會有更深的學問出來. 關鍵詞只有一個: 精度. 前面提到天冷天熱電磁輻射,這兒還有機器人本身的運動過程中的變化的慣性, 在這么多可變因素的影響下, 仍然要保持精度, 非得把機械物理控制原理給解剖地一清二楚不可. ABB在工業機器人領域算是一個領頭了, 其機器人控制器用來打廣告的主要技術就是所謂的True-Move,. 啥意思呢? 就是不管快跑慢走, 該走直線就走出直線, 轉彎時該走圓就走出個正圓, 是truely right Move. 聽著簡單吧? 可別人就是做不出來或做不好, 而ABB就能靠它拿著成百上千萬的訂單.
好, 現在有了路徑規劃來計算整條路徑的運動點, 還有運動控制去到達每一個點, 那麼一個工業機器人系統該有的功能算是完成了. 如果配上一套軟體, 可以讓用戶進行連續地對多條運動路徑進行編程, 並能把程序下載到機器人控制器上執行; 另外還有軟體可以讓用戶進行模擬運動驗證, 而不用每次都跑到真實機器人上去調試; 那麼開一家機器人公司的技術儲備就已經完善啦.
那麼說到公司, 我們再看看當前工業機器人市場的情況.
說到機器人製造商, 那麼腦子里冒出來的一般就是瑞典的ABB, 美國的Comau, 日本的Denso, Epson, Fanuc, 德國的Kuka, 日本的Motoman等. 這些公司(或母公司)一般都在機械,電子, 或控制行業有至少半個世紀的經驗積累, 因此有很強的技術優勢. 其中ABB屬於技術硬, 產品范圍廣, 但思維較穩重保守型, 不願冒進, 屬傳統強勢; 德國Kuka則秉承德國人做精做強的特點, 很快跟進,而且和德國宇航局(DLR)有不少合作, 後援很強. 經常會有些業內算是大膽的動作, 比如贊助足球機器人比賽RoboCup(因為那年我正好去了Atlanta參加Robocup小型組的比賽, 而Kuka是首席贊助商,所以印象深刻); 推出輕小型工業機器人(Light weight robot, LBR), 這是一個你可以放在桌台上,或拎在手上的機械臂, 其實是DLR的研究成果的市場化; 研發移動平台的機械臂; 把機器人放到迪士尼樂園里做刺激的游戲飛椅; 第一個推出能舉起一噸重物的機器人; 經常把機器人放到好萊塢電影里客串等等; 日本的Denso,Epson做的多是小型化機器人, 所以在消費電子行業用的比較多, 比抓放手機,晶元之類的; 而Fanuc和Motoman則是和ABB激烈競爭的對手(類型的例子, 大家可以想像汽車行業里日本豐田,本田對老福特通用的挑戰方式么?).
國內的情況較為慘淡, 沈陽新松還有哈工大曾經自己開發過工業用機器人, 甚至曾在一汽的生產線上使用過(但據說已不再用,應該是機器人自己帶來的產品"問題"比效益多), 但已經不知道現在還在不在做了, 聽說是基本轉做其他類型的機器人去. 國家曾有一段時間支持過工業機器人的攻關開發, 也聯合了多個工科牛校的工作者們, 但仍然沒有做出能和以上這些公司競爭的市場化產品出來, 可以猜想主要地還是精度, 穩定度等工程老問題 (當然也有人將原因推在國內製造精度跟不上, 但其實在這樣全球化的環境下, 基本元器件國內國外的都能購買, 並沒有讓國內企業一切打包製造的必要). 慢慢地, 國家也沒有在這方面繼續投入, 所以現在看來, 國內在自創工業機器人上基本是停滯狀態(如果同學們看到還有教授博士拿這個撈錢做項目的, 就得小心看看是不是忽悠了); 如果有研究項目在做,那主要也偏向於工業機器人附件, 如視覺/力感應等檢測系統等.
從全球來看, 當前工業機器人總使用量在100萬台左右, 並以平均每年10萬台左右的速度增加. 使用量最大應該是日本(佔全球1/4~1/3), 接著是德國北美韓國中國等; 09年由於經濟危機, 使用量的增長受到了很大影響, 可能只有往年的一半左右.
從應用行業來看, 工業機器人一般分為汽車行業(automotive instry)和其他行業(general instry), 大致是各佔一半. 汽車行業上一般有沖壓, 動力總成,白車身,噴塗以及總裝(都是汽車製造工業的術語)等, 每個工藝都可以有工業機器人的參與; 而其他行業則多了, 從搬運"中華"香煙到打磨"波音"飛機葉片, 只有想不到的各種千奇百怪的應用.
由於工業機器人技術的相對成熟, 以及日本機器人製造商的低價策略, 整個機器人市場對一套機器人系統的出價也在逐漸下降, 所以現在利潤空間並不算高; 比如Kuka集團的08年稅前利潤率(EBIT/Revenue)在4%, 而ABB的機器人公司也只是貢獻了5~6%的稅前利潤率(相對ABB的電力和自動化公司幾倍的銷售額和利潤率, 這可不算是有吸引力的), 這和IT行業Intel或Google動輒20~30%的利潤率無法相提並論(當然即使IT業, 也要看公司的行業處境, 比如09年至今AMD的利潤率就是負值了...). 當然, 我想這也都是和相關行業整體利潤水平密切相關的, 比如自動化行業和製造行業(如典型地, 西門子和富士康的稅前利潤率均在5%左右或以下), 而工業機器人行業夾在二者中間, 自然高不起來太多.
當然, 利潤空間的降低往往意味著成本降低或技術進步, 對消費者來說並不是壞事. 因此, 現在機器人研發的一個重點方向就是怎樣降低成本, 以開發出白菜價般的工業機器人系統來, 希望通過這種方式來極大地擴張其應用行業的范圍和深度. 而另一方面, 銷售工程師們也在竭盡心力, 到處搜尋能夠被機器人化的具體工藝來, 推動其自動化進程.
也許有一天, 人類會對"體力勞動"這個名詞開始陌生, 因為和這個名字有關的所有工作都已被工業機器人來代替; 而這些機器人創造出來的財富, 便足以支持地球上整個人類去暢游在創造性的勞動樂趣中了.
F. 工業機器人專業怎麼樣
目前來說應該是很好的就,業前景應該不錯,因為機器人行業在我們國家會越來越需要的
G. 想上工業機器人培訓課,有哪些課程需要學的
工業機器人是面向工業領域的多關節機械手或多自由度的機器裝置,它能自動執行工作,是靠自身動力和控制能力來實現各種功能的一種機器。它可以接受人類指揮,也可以按照預先編排的程序運行,現代的工業機器人還可以根據人工智慧技術制定的原則綱領行動。
技術原理
機器人控制系統是機器人的大腦,是決定機器人功能和性能的主要因素。
工業機器人控制技術的主要任務就是控制工業機器人在工作空間中的運動位置、姿態和軌跡、操作順序及動作的時間等。具有編程簡單、軟體菜單操作、友好的人機交互界面、在線操作提示和使用方便等特點。
關鍵技術包括:
(1)開放性模塊化的控制系統體系結構:採用分布式CPU計算機結構,分為機器人控制器(RC),運動控制器(MC),光電隔離I/O控制板、感測器處理板和編程示教盒等。機器人控制器(RC)和編程示教盒通過串口/CAN匯流排進行通訊。機器人控制器(RC)的主計算機完成機器人的運動規劃、插補和位置伺服以及主控邏輯、數字I/O、感測器處理等功能,而編程示教盒完成信息的顯示和按鍵的輸入。
(2)模塊化層次化的控制器軟體系統:軟體系統建立在基於開源的實時多任務操作系統Linux上,採用分層和模塊化結構設計,以實現軟體系統的開放性。整個控制器軟體系統分為三個層次:硬體驅動層、核心層和應用層。三個層次分別面對不同的功能需求,對應不同層次的開發,系統中各個層次內部由若干個功能相對對立的模塊組成,這些功能模塊相互協作共同實現該層次所提供的功能。
(3)機器人的故障診斷與安全維護技術:通過各種信息,對機器人故障進行診斷,並進行相應維護,是保證機器人安全性的關鍵技術。
(4)網路化機器人控制器技術:當前機器人的應用工程由單台機器人工作站向機器人生產線發展,機器人控制器的聯網技術變得越來越重要。控制器上具有串口、現場匯流排
H. 學習工業機器人技術專業,就業前景怎麼樣
先得了解工業機器人技術學什麼?
1、電氣設備學習,掌握PLC的構成原理,一般以西門子和三菱的比較普遍,熟悉伺服系統、變頻器、感測器、觸摸屏等技術,能熟練運用伺服系統、變頻器、感測器和觸摸屏等裝置,氣動、電氣控制與PLC編程技術,能根據生產線的工序要求,編制、調整機器人工作站控製程序。通俗地講,就是要了解工業機器人本體,想把工業機器人結合實際工況靈活操作起來,就需要周邊設備和工控系統的結合,工業機器人不是孤立工作的,相當於一條柔性生產線,一個工業機器人工作站(上下料,焊接,噴塗,裝配,碼垛),比如焊接種類特別多,分為手弧焊,埋弧焊,鎢極氬弧焊,熔化極保護焊等,移動導軌,這些角色互相配合,就需要PLC編程來協調,PLC是工業自動化的靈魂,猶如人的大腦,通過編寫程序,對工業機器人本體以及外圍設備控制,所以,學工業機器人技術得學PLC編程,有些人開始糾結甚至抓狂了,如果只是工業機器人維護操作,安裝調試類,PLC編程就沒那麼深入要求了。。
2、了解工業機器人原理和結構
說得通俗一點,好比一名技術型業務員,對自家的產品肯定是如數家珍,又回到大家糾結的能不能自學機器人編程的問題,天天蹲在家裡,機器人摸不準看不見的,編程是要跟實操結合的,實操能看到機器人運作的情況,而且等實際就業操作,人家也不敢讓你碰啊,機器人成本昂貴,一不小心編幾下,錯了,機器人隨時可能報廢的,所要了解工業機器人品牌(ABB,安川,KUKA,發那科,國產),工業機器人故障排除,機器人坐標系應用,機器人圓弧指令,機器人搬運,碼垛,機器人IO應用,機器人碰撞檢測等,更高級的就是系統集成應用了,要懂工控PLC控制工業機器人的運行。
3、機械設計
主要學習機械制圖CAD、電子線路CAD繪圖設計技術,能讀懂機器人應用系統的結構安裝圖和電氣原理圖,一般CAD繪圖軟體可以自學,但要耐得住性子,不能一點搞不懂就急躁,越急越亂套,所以,平常心去應對難題。
4、工業機器人機械裝配技術,能拆裝維護保養工業機器人及應用系統設備,排除簡單設備故障,掌握工業機器人系統集成技術,能根據機器人應用方案要求,安裝調試機器人及自動化生產線,這一塊能在實際項目中練習就在實際項目中練,因為設計到柔性生產線的設計。工業機器人數量增多,機器人工程師供不應求,薪資待遇提升了50%~100%,80%就業者薪資待遇超過5000元,20%就業者薪資待遇可過萬。做系統集成項目的工程師薪資待遇都不低,月薪稅後兩萬+,因為涉及到柔性生產線的設計。
工程師需求量:1w-3w;
人才缺口隨著機器人增加在拉大,可能會有人好奇,現在學校都開設機器人維護調試專業,怎麼工業機器人技術人才需要辣么大呢,機器人維護調試是屬於機器人應用中的一類,企業是不需要那麼多操作維護的,目前還有一部分人才缺口在工業機器人系統模擬、集成設計項目領域
I. 工業機器人技術基礎作為一門專業課程,如何去學好這門專業課程呢!
專業核心課程:
《機器人機械繫統》、《機器人控制技術》、《機器人視覺與感測技術》、《工業機器人應用與編程》、《現場匯流排技術及其應用》。
1,工業機器人作為先進製造業中不可替代的重要裝備和手段,已成為衡量一個國家製造業水平和科技水平的重要標志。目前我國正處於加快轉型升級的重要時期,以工業機器人為主體的機器人產業,正是破解我國產業成本上升、環境制約問題的重要路徑選擇。中國工業機器人市場近年來持續表現強勁,市場容量不斷擴大。工業機器人的熱潮帶動機器人產業園的新建。到目前為止,上海、徐州、常州、崑山、哈爾濱、天津、重慶、唐山和青島等地均已經著手開建機器人產業園區。產業的發展急需大量高素質高級技能型專門人才,人才短缺已經成為產業發展的瓶頸。
2,工業機器人作為先進製造業中不可替代的重要裝備和手段,已成為衡量一個國家製造業水平和科技水平的重要標志。目前我國正處於加快轉型升級的重要時期,以工業機器人為主體的機器人產業,正是破解我國產業成本上升、環境制約問題的重要路徑選擇。中國工業機器人市場近年來持續表現強勁,市場容量不斷擴大。工業機器人的熱潮帶動機器人產業園的新建。上海、徐州、常州、崑山、哈爾濱、天津、重慶、唐山和青島等地均已經著手開建機器人產業園區。產業的發展急需大量高素質高級技能型專門人才,人才短缺已經成為產業發展的瓶頸。
3,要求學生通過三年的學習,能夠掌握一般工業機器人的結構、運動原理等基本知識,掌握機器人的安裝調試、編程操作、維護與維修的技能,並具有良好的實際生產水平,滿足工業機器人應用的技能要求。具有良好的團結協作、鑽研、踏實肯乾的職業精神與專業素養。
4,獲得學歷證的同時,取得維修電工、機器人操作、CAD繪圖員等證書中的至少一項以上的職業資格證書,鼓勵學生多取得職業資格證書。同時鼓勵和支持學生參加省部級等各類大賽,培養工業機器人技術高素質應用型專門人才。
5,全國地區高職層次的「機器人及其相關機電設備的運行、維護和管理」人才的缺口較大,需求較多,在人力成本上升的背景下,工業機器人前景進入了一個大發展的時代。機器人正在代替人工完成勞動強度大、勞動環境惡劣的生產過程,工業機器人的應用也催生了大量新崗位,包括工業機器人的安裝、調試及維護、維修等。同時,機器人製造商需求大量製造、編程與調試、安裝與維護、銷售等技術服務人員。