工业机器人应该怎么建模

㈠ 做工业机器人仿真需要会画图吗

做工业机器人仿真需要会画图的

工业机器人技术属于机械、控制、计算机等多领域交叉技术，因此，学习工业机器人需要具备的知识与技能还是蛮多的，但是也分几个等级阶段。

初级阶段

具备工业机器人上电、断电，手动运行、工具标定、工件标定、零点标定、程序创建、简单轨迹示教、程序调试、自动运行、机器人I/O信号配置与监控等技能。

中级阶段

具备工业机器人在某一方面的工艺应用的示教编程与相关信号配置、、工具装调、周边设备装调、工业机器人工作站维护与保养的技能。

高级阶段

具备工业机器人工作站的系统集成能力，能够配置编写工业机器人I/O信号逻辑控制程序、系统信号配置、PLC控制程序、工业机器人与PLC通信、HMI组态、电气图纸设计、工作站周边设备机械设计、系统调试、系统运行、故障诊断与维修等技能。

工业机器人设计选择赞奇云工作站高效制作

工业机器人设计对本地硬件要求高，如果本地电脑配置不足会出现卡顿缓慢的情况，严重的影响了工作效率。这种情况下不用升级硬件也可以高效设计，推荐使用赞奇云工作站，云端高性能云电脑助力高效设计。

赞奇云工作站拥有专业级显卡、超大内存等多种机器配置。机器显卡更新及时，提供高配机型，海量资源可按需选择，内置软件中心提供最新软件安装包，一键下载，省去搜索时间，提高工作效率。

㈡ 工业机器人双机联动技术难点在哪

我国是制造业大国，全球90%的手机、80%的空调和计算机、70%的光伏电池、60%的电视都是中国制造，以工业机器人为代表的的智能装备能够提高生产效率和产品质量，被认为是中国制造业转型升级的重要突破口。但在企业应用上，我国工业机器人还面临着一些问题。

在近日举行的第三届中国（杭州）国际机器人西湖论坛上，中国工程院院士谭建荣指出，企业是机器人应用的重点，从技术上说，当下企业工业机器人在应用中遇到四大难点，分别是运动精确性、作业平稳性、布局多样性、操作易用性。

机器人运动精确性和作业平稳性的问题，或许可以解答为什么有些岗位目前还不适合机器换人。

在汽车制造过程中，工业机器人已经在焊接、喷涂等工艺上可以实现完全代替人工，并且可以保证产品质量明显得到提升。但在一些精密零件的制造、加工、组装中，由于机器人操作的精确性和平稳性不够高，这部分工作仍然要依靠人工。富士康作为苹果公司最大的代工厂，曾经多次高调宣布引进机器人来代替人工操作，但机器人的产出效果并不尽人意。2016年，就曾有富士康上的管理层表示，iphone上组装的螺丝，机器人很难保持这么高的精度，只要没对准，iphone和机器人都将报废。这反而带来了更大的维护成本。目前富士康的机器人生产精度为0.05毫米，而苹果手机对生产精度的要求是0.02毫米。

要实现机器人的灵巧运动控制，就要确保机器人运动的精确性和操作的平稳型。谭建荣认为，运动精确性问题，从技术上看就是如何实现工业机器人运动学精确建模与求解。使机器人运动具有平稳性，就要进行动力学的分析。因为理论上机器人的关节是一个点，实际上机器人的关节有间隙，运动副间隙引起的冲击与振动会影响机器人工作的平稳性。

工业机器人还面临布局多样性的问题。目前来说，工业机器人应用市场占比较多的行业是汽车（含汽车零部件、整车、汽车电子）、3c电子、金属加工。尤其是3c电子领域，产品更新换代的速度快，对于柔性要求、精度和速度就相对更高，使用工业机器人时就必须考虑如何布局设计快速地适应公司的新产品、新工艺。如果出现机器人不能适应产线调整，或者调试机器人耗费时间过长，甚至完全不匹配新产品的情况，那么引入机器人可能会带来更多成本。归根结底，还是要通过作业流程设计、运动学动力学设计以及它的精确性和平衡性的设计，从而让机器人变得更加柔性化，能够适应不同的产品生产模式。

机器人的操作易用性也是一大问题。机器人的操作、控制开关和日常维护、保养等，所需高等技术人员的工资比不用机器人时普通操作工工资高。即使不考虑成本，由于国内机器人应用人才出现巨大缺口，对专业性的要求也比较高，想聘用到一名合格的工程师也非易事。这也是操作简单、易用性好的示教型机器人深受市场欢迎的原因。谭建荣认为，提高机器人的易用性，需要实现机器人的示教。

虽然我国工业机器人应用仍以汽车产业为主，但在5g技术的带动下，3c电子对工业机器人的需求明显增加，而且朝着小而精、精而快的方向发展。此外，随着食品、仓储、光伏等行业对于自动化率需求的不断提升，这些行业对机器人的需求也在逐步增加。如果这四个问题都能得到解决，无疑能加快工业机器人在制造业中的应用。

㈢ 工业机器人系统建模索要达到的目的是什么

工业机器人仿真系统，是通过计算机对实际的机器人系统进行模拟的技术。机器人仿真系统可以通过单机或者多台机器人从而组成工作站或是生产线。这些工业机器人的仿真软件，可以在制造单机和生产线产品之前模拟出实物，这不仅可以缩短生产的工期，还可以避免不必要的返工。

优点：

1 方案设计论证；

2 仿真程序可拷贝至现场，降低现场工作难度；

缺点:

1 对应用场景要很熟悉、空间感受感强；

2 机器人操作没有现场更直接；

㈣ 工业机器人编程前,是否需要先定义和选择好坐标，如需要，则需要确定的是哪些坐标内容

需要 1、能够建立世界坐标系
在进行机器人编程时，需要一种描述物品在三维空间内的运动方式，因此要给机器人及其相关物体建立一个基础坐标系。这个坐标系与大地相连，也称世界坐标系，为了方便机器人工作，也可以建立其他坐标系，但同时需要建立这些坐标系与机座标系变换关系。机器人编程系统应具有在各种坐标系下描述物体位置的能力和建模能力。
2、能够描述机器人作业
机器人作业的描述与其环境模型紧密相关，编程语言水平决定了描述水平，现有的机器人语言需要给出作业顺序，由语法和此法定义输入语句，并由他描述整个作业过程，例如。装配作业可描述为世界模型的一系列状态，这些状态可用于工作空间所有物体的位置给定，这些位置也可以利用物体的空间关系来说明。
3、能够描述机器人运动
描述机器人需要进行的运动是机器人编程语言的基本功能之一，用户能够运用语言中的运动语言，与路径规划器链接，允许用户规定路径上的点及目标点，决定是否采用点差补运动或者笛卡尔直线运动，用户还可以控制运动速度或运动持续时间。
4、允许用户规定执行流程
同一般的计算机编程语言一样，机器人编程系统允许用户规定执行流程，包括实验和转移、循环、调用子程序以致中断等

㈤ 基于SolidWorks-VRML实现虚拟现实的精确建模中 工业机器人谁能用Solidworks画出。。

先扫描

㈥ 工业机器人数学建模时小臂可以用哪些参数表示

工业机器人数学建模时小臂可以用公法线长度和扭角参数表示。根据查询相关公开信息显示，工业机器人数学建模时小臂可以用哪些参数表示是一道选择题，选项有a公法线长度和夹角，b公法线距离和扭角，c公法线长度和扭角，d公法线夹角和距离，此题选择c公法线长度和扭角。数据建模指的是对现实世界各类数据的抽象组织，确定数据库需管辖的范围、数据的组织形式等直至转化成现实的数据库。

㈦ 学习工业机器人需要学习哪些知识

1、电气设备学习，主要学习PLC，PLC的构成原理，如何编程，PLC485通讯应用以及变频器、伺服电机的应用，还有技术性能和常用编程元件等等。有些人可能不大明白为什么学工业机器人技术一定要学PLC。

2、工业机器人学习，这是学工业机器人技术最直观的知识点，了解特定品牌（如库卡、安川等）机器人本体结构。

机器人故障处理、机器人坐标系应用、机器人安全区域设定、机器人圆弧指令、机器人逻辑控制语句的应用、机器人搬运（带案例分析）、机器人IO应用、机器人工具坐标系的应用、机器人码垛拆垛、机器人碰撞检测的设定及运用等等。

3、机械设计学习，主要学习电气绘图、装配体建模与标准件运用，组焊件的设计与工程实例运用等等。电气绘图主要学习VISIO、CAD、Eplan等绘图软件。

制图绘图也是很多工科生心中的一大痛点，需要精细、准确，很多耐不住性子的要来学习这一块也有点困难，但是这个也很好克服，只有收住性子，耐心仔细的学习，也就没有学不会这一说法了。

4、生产设备的学习，主要学习实际工作站电控系统设计，这一个模块的学习实用性很强，直接还原实际工业场景，这样当学员进入到企业工作时，面对工业现场的各种问题也就比较心中有数了。

㈧ 工业机器人设计步骤

这个开发流程单拉哪个环节出来都够写一个长文，这里只能简单说一下我自己的认识。按照时间顺序，一个批量机器人产品的开发由以下几个流程组成：

1. 需求分析和产品定义。

产品管理人员在这个阶段搜集市场信息，走访客户，了解竞争对手，最终总结出一种产品需求，以及需求所针对的典型行业和典型工艺。根据市场提出市场预期，一年能卖多少台，目标价格区间，目标行业应用的现状和发展趋势等。根据需求，提出一份产品性能指标，定量的具体的对预期产品进行产品功能层面的描述，例如使用环境，工作范围，最高速度，额定负载，实现某典型工艺轨迹的时间，IP等级，电源类型，重量限制，使用寿命，需要遵循哪些认证和标准等等。

这里需要的技能是对行业，对市场，对成本，对公司战略，对其他开发环节和生产制造过程的综合认识以及商业敏感。这是在长期工作中慢慢建立起来的。

2. 前期研究和可行性分析

针对前一步提出的产品性能指标，机械，仿真，驱动，电气，软件领域的工程师开始从各自的技术角度对指标进行评估。主要从技术可行性和成本两个方向切入，期间还需要采购和生产人员的协助。目标是确定在技术和成本间是否存在一个可盈利的平衡点。在这个阶段另一个重要内容是对竞争对手相似产品进行详尽的分析和测试，尽可能把对手的经验转化为自己产品的优势。

本阶段结束后会得到一个概念方案，并且对开发周期和成本有了估计。这些内容会以可行性分析报告，项目计划，成本分析，风险评估等形式成为输出文档供管理层决策是否正式开始开发项目。

在这个阶段各个领域都会有资深的工程师参加。各个领域涉及的知识和技术会在后面其他开发阶段介绍。

3. 计算与仿真

前面的概念方案虽然缺乏大部分细节，但依靠大致的尺寸，负载，速度，典型工艺轨迹等信息已经可以对产品进行粗略的建模和仿真计算。依照概念方案中的几何尺寸信息可以建立机器人的运动学模型。在这样的基础上，外部负载是已经定义，自然质量负载和摩擦力根据经验估计，这样可以进一步获得动力学模型。以目标速度和轨迹作为输入进行动力学仿真就获得了两项重要的数据：a. 各驱动轴扭矩；b. 各关节受力情况；
其中前者作为驱动系统开发和选型的依据，而后者是机械结构设计的依据。

仿真计算工作是机器人开发过程中系统层和元件层的接口，面向产品功能的性能指标在这里被转化为面向技术实现的各元件性能参数。

在这个阶段格外需要经典力学，多体动力学仿真，对机械系统，电气系统以及控制理论的综合知识要有深刻的理解。需要熟练使用仿真计算工具，Matlab/Simulink, Modelica, Adams, 或各种机器人领域内的软件。当然工具的使用并不是最重要的，对知识的理解永远是第一位。

4. 驱动系统选型开发

驱动系统包括从电源，伺服驱动器，电机，到减速机的一系列元件，更多被叫做powertrain。因为不同元件涉及的领域差别较大，通常由电力电子(power electronic)，伺服电机，减速机三个领域的工程师合作完成。

根据经仿真计算得出的转速扭矩需求，在上述三个领域内的产品内选择已有的标准型号，在标准型号的基础上进行优化，或开发新型号。这里设计的三个元件驱动器，伺服电机，减速机是工业机器人最核心的三个零部件，承载了物理层的大部分关键技术，也是元件成本的大头。三个元件都是工业系统中的常用元件，但对性能要求与其他应用（除了精密加工和航空航天）比要高一些。因为安装空间有限且封闭，在紧凑型和热量管理上的要求尤其高。

在这个阶段，工程师需要对相关领域的知识有深入理解，例如电力电子，电机驱动与控制 （基于空间向量），电机（主要是无刷永磁电机）设计，电机相关的电磁学，各种减速机设计和应用，轴承与润滑等。如果不涉及元件开发只是选型则需要对各种元件的性能参数有深入的理解，且有大量应用经验。

5. 机械设计

常规的运动系统机械设计。设计输入有以下几方面，一是经过仿真计算的机械部分子系统性能指标（长度，空间运动范围，重量），二是各节点受力分析，三是驱动系统的安装要求，四是功能性能指标中对安装方式和应用环境的要求。综合这些输入，机械工程师需要选择适当的材料，设计合理的结构实现以上要求。

其中力学分析结果作为有限元分析的输入，由机械工程师对设计进行有限元计算，验证结构的强度。

知识结构上：机械设计，材料，有限元，熟悉相关标准，了解各种加工工艺（铸造，压铸，塑料成型，钣金，焊接），熟练使用CAD软件（ProE, UG, Catia, Inventor），有限元计算，还有更重要的，经验，经验，经验。

6. 控制柜设计

典型的工业驱动控制系统电气柜设计。柜体为驱动系统中的电源和启动器，控制系统中的工控计算机（大多厂商选择工控计算机而不是PLC加运动控制器方案），以及通信总线系统提供安装，操作，维护的环境。布局，热量管理，以及相关设计标准（IEC, UL, GB, CE）的执行是关键。

知识体系：低压电气系统设计，伺服驱动系统应用，电气柜风道和散热设计，本质安全，现场总线的连接，各种设计标准。熟练使用CAD软件（Eplan, Autodesk）

㈨ 工业机器人专业有必要学习数字化工厂建模吗

需要。
制造业的数字化工厂中，应用的关键技术之一就是建模技术。数字化工厂的基础是“数据”，没有数据的通用性是根本不可能的在工作流技术中使用模拟技术和3D建模技术。
当设计人员得到这些数据时，可以使用平台模拟实物，这样就可以缩短规划设计时间、提高规划设计的质量，避免后期施工过程的一大部分设计问题。

㈩ 目前工业机器人主要面临哪些问题

现阶段在应用机器人技术时主要面临着四大问题。

第一，运动性问题。机器人操作的性比不上人工操作，其实运动性问题，从技术上看就是如何实现工业机器人运动学建模与求解。

第二，作业平稳性问题。理论上机器人的关节是一个点，实际上机器人的关节有间隙，所以这需要考虑运动副间隙影响下的机器人平稳作业问题。