机器人演讲稿

第一篇：机器人演讲稿

各位评判老师你们好：

我们的创意是福岛核电站，我们都知道日本遭遇了特大海啸和地震，导致了福岛核电站的核辐射，很多国家都在灾后派出了无数救援队到日本采取进行救援，中国也排除了救援小队，但是辐射对身体伤害很大，很多救援人员都受到了核辐射的伤害，为了不让我们救援人员受到核辐射的伤害，我们派出了一个特别的救援队，他是一个机器人，评判老师你们看，这就是我们的机器人，现在机器人所在的现场就是日本福岛核电站，评判老师看到的场景就是福岛核电站受灾后的景象，这是报废的核电站，这边有很多破损的房屋，场景真是满目疮痍。我们的机器人就是在这样的环境下工作的。为什么我们要派一个机器人去救援呢？

因为这样机器人就能代替我们人类，让人类免受核辐射的伤害，我们的机器人是用卫星定位系统，通过无线遥控设备在中国国内就能完成日本的救援工作。评判老师你们看：我们的救援机器人主要是由四个NXT机器人大脑，四个马达，八个触感和圆梁组成。通过蓝牙无线遥控的，我们的机械手臂上面有齿轮传到和链条传动，还有减速装置，这个机械手是两个马达来控制的，我们的机器人行走是靠另外两个马达连接轮胎带动机器人行走的，这个机器人后面有一个能装很多东西的容器，当机器人机械手把废料捡起来的时候会放到我们的容器里面，然后把这些废料统一处理。

注：第一段在我所写的基础上可以自己发挥，三个学员互相补充，但是不能中途打断同伴的话。第二段有些是专业知识，就按照我上面所写背下来，阐述给评判老师，评判老师话没有说完的时候切忌不要随便打断评委老师的话

第二篇：关于机器人的英语演讲稿

Robotics is the science and technology and application of robots.Stories of artificial helpers and attempts to create them has a long history and is the basis of much science fiction.Robots are generally used to help with jobs that are too dirty or boring for most human beings.The first prgrammable humanoid robot was about 1206 AD.We can make a robot to look like almost anything we want.The most fantasized about are ones that have a humanoid appearance.Think of a repetative task and generally there is probably one on th market that can do what you want.Remember Rosey the robot on The Jetsons, or the robot on Lost in Space.We have come a long way, but we aren't quite that far yet.It is only a matter of time.There are already robots that can do simple tasks like cleaning the floor, or doing the laundry.But these won't be ready for the public until about the year 2010.The cost of the robots is another matter.The robot is based around the structure, which is like the skeleton of the human body.It is the main support system.Next, you have the actuatorsor “muscles” of the robot.This is quite complex, and I won't go into now.Manipulators are the way an object is manipulated.This generally is done by grippers, or effectors.Then there is locomotion to worry about.Do you have a flat surface that it will work on? Then it will probably be a rolling robot.It can be two wheels, four wheels, or on tracks.If there are stairs, or uneven terrain the problem becomes more complex.Walking is difficult to solve, especially if you compare it to how a human walks.If The robot has locomotion, I am assuming it is going from point A to point B.Does it need memory to get to point A and memory to get to point B? It will probably need something similar to radar to be used for crash avoidance.Scientists and researchers are constantly trying to hone the robot into something better.Robots make our life a lot easier.They are in every facet of our life.The computer, garage door opener, unmanned reconnaissance planes, satellites, lawn mowers, a GPS in our car.These are all of robots we we use every day and probably don't think about it.As you can tell, robots can get very complex very quickly.The fancier you make it, the more compkex and expensive it becomes.You are trying to tell an inanimate object how to do something halfway human, and that is complex.People who go all Lou Dobbs about robots.People say things like: All robots look alike.Robots should speak English.Robots are taking all the jobs.Robots don't pay enough taxes.Robots reproduce like bunnies.I don't want my child playing with a robot, or goodness gracious, marrying a robot.An acquaintance of mine, who discriminates against robots, but never actually met one, received a Roomba for Christmas “I pushed its power button,” she said.“It was so cute when it sounded the ”charge,“ and scurried across the floor gobbling up dust bunnies.I love Roomba,” she said.“But I still don't like robots.” It is typical to think that your robot is somehow different from other robots.Those other robots can not be trusted.It may take another generation, one where our children are raised amongst robots, for them to gain acceptance.Like the washing machine and the automobile, robots are part of our future.It is true that robots can be hard to tell apart.I remember Sarah Connor in Terminator II.She damn near wet her pants when a series 800-Model 101 showed up, a few years after she'd sent its twin to the scrap heap.Given a little time, however, she got acquainted with the big, muscle-bound machine.She fantasized about keeping him on as dad and husband.After all, he got along well with the boy, was a good provider, and would stop at nothing to protect her family.Although robots are loyal and dependable, they do screw up once in a while.I'm thinking of HAL in 2001, A Space Odyssey.He definitely made a mistake of judgment.I still think he deserved a second chance? For every HAL, there are dozens of R2-D2's and 3CPO's.And that cute little WALL-E.Occasionally, there is a bad egg, like ED-209 in RoboCop.Or the Battle Droids in Star Wars.But are they worse than rottweilers and pit bulls? Surely, some of them can be rehabilitated, and make good pets.From an economic point of view, you can't beat robots.They work day and night.They rarely call in sick.They add to the nation's GDP, and don't require pensions or health care.They are terrific with numbers and rarely have math anxiety.RoboDoc performs delicate surgeries 24/7 and he never gets the shakes.But, you ask, “What if they go into politics?” Will they impose their culture, their language, and their way of life on us? Forget about it.No one can resist Big Macs, vacations to Disneyland, and shopping at Walmart.This is America..Face it, robots are here to stay.They are willing to do ANYTHING.They make great maids and gardeners, sweepers and scrubbers, mowers and choppers.There are robots that care for the elderly, wash their dirty bottoms and soon perhaps, play Yahtzee with them.There are robots that imitate pets yet don't require walks nor litter boxes.Even robots that'll go the fridge, grab a cold beer, and bring it to you.If it's eager to watch the Super Bowl, and play Wii Tennis, you got yourself a great roommate.As far as intermarriage with a robot, didn't they try that in The Stepford Wives? Maybe it was just too soon.Most of us are still of of the mindset that robotics is something that is rather futuristic.We still may have pictures in our head of humanoid robots, flailing their arms and either attacking the Earth from other planets or perhaps protecting us in some way or another.The fact of the matter is, humanoid robots are still very much futuristic but much of the future of robots is already in existence today.Robots are used in a number of different settings that you might find rather interesting.Here is a little bit about the future of robotics and the fact that much of it is already in existence with what we are doing now.One of the ways in which robots are most often used is in an industrial setting.The automotive industry, for example, makes use of robots on their assembly lines to do a number of different tasks.Unfortunately, this has put many individuals out of a job because the robot was able to do what they used to do on the assembly line more efficiently.Not only that, once the robot is put into place they are able to take care of these repetitive tasks, 24 hours a day, 365 days a year.One of the ways in which robotics is used on a regular basis is in spot welding.Although this used to require a human touch, much of the welding that is now done by robots is so accurate and precise that a human could not possibly take care of it in that way.Many times, this welding needs to be done in an assembly line environment so the same simple task is done over and over again.It will be difficult for anybody to improve on what is already existing in these robotics unless they make them less apt to have difficulties from breaking down.Robots are also able to help us to get out of dangerous situations in many cases.A good example of this is spring painting.Humans used to have to take care of spray painting in the automotive industry and other industrial settings.This put them at risk because they were constantly being exposed to dangerous chemicals, even if they wore protective clothing.A robot is not only able to be in these rooms without having to worry about health concerns, they are able to do the painting more evenly and accurately than their human counterparts.Finally, robotics are often used in the development and building of computer chips.These chips are often too small for humans to work on themselves so if or not for the robotics that are put to use in these factories, much of the computer science that we have today would not be in existence.Although they will continue to improve on this and other things in the robotics industry, the fact of the matter is that the modern-day use of robotics is already futuristic.Developing a humanoid robot has long since captured the human imagination and will be the continued focus in the future of robotics.Scientists say there are two obstacles to creating a robot with human or super-human intelligence: vision and processing sensory information.“It is almost impossible to predict when machines will become as clever as humans,” admits Ronald Arkin, a robotics expert at the Mobile Robot Laboratory in Atlanta, Georgia.“Although work in magnetic resonance imaging holds great promise, researchers can now watch areas of the brain light up as individuals carry out specific mental tasks.When we have that knowledge, we can pass it on to computers.”

Motor vehicle production is one area where robotics automation is already being used.Yet imagine a world where we can read, have a glass of wine, talk freely on our cell phones or take a nap while our personal automobile drives itself from our workplace to our doorstep.Or perhaps we'll abandon the wheeled prototypes altogether and kick back in our personal flying car like numerous science fiction films predict.So how far are we from such a future?

Well, in 2007, the US Defense Advanced Research Project Agency had 83 robotic system vehicles driving through a 60-mile urban course, navigating around other vehicles, pedestrians and obstacles;all without incident.Just three years ago, robotic vehicles couldn't even drive straight across the wide-open desert without crashing.“The robotics industry is developing in much the same way the computer business did thirty years ago,” Microsoft founder Bill Gates observed.So what is in store for the future of robotics in the workplace? The US military is one of the biggest donators to robotic research, as they hope to replace human lives with robotics automation, reducing our casualties in war.Robots are already completing reconnaissance missions, disassembling explosives and firing on enemy combatants.Military chiefs are aiming to make a third of all ground vehicles driver-less by 2015.Researchers are also looking at robots similar to those featured in Isaac Asimov's “I Robot” that cooperate together in a swarm-like way to complete complex tasks.Just the size of a small bug, these insect swarms look unassuming but are capable of jamming communication lines, gathering intelligence and firing at enemy combatants.The future of robotics is taking aim at the rapidly aging population, with the end goal of providing for the elderly in places like the US which will see 97 million baby boomers in need of care or in Japan, where 22% of the population is over 65.Currently $1 billion is spent each year researching how autonomous robots can care for the elderly.Secom's “My Spoon” robot, for instance, can feed disabled people by breaking up food into chewable morsels and spooning it into their mouths.“Paro,” another Japanese invention, looks like a baby seal and responds to the affection of lonely elderly patients, while also monitoring their heart rate and health symptoms.机器人是机器人的科学技术和应用。人造佣工，并尝试建立他们的故事，有着悠久的历史，是许多科幻小说的基础上。

机器人通常用于帮助工作，是对大多数人过脏或无聊。

第一prgrammable人形机器人约1206公元。我们可以让机器人看起来像几乎任何我们想要的。最幻想的是那些有一个人形的外观。认为一个repetative任务，一般有可能是个市场之一，可以做你想做的。

记住Rosey摩登家庭机器人，或迷失在太空机器人。我们已经走过了很长的路要走，但我们没有想象中的那么远。这只是一个时间问题。目前已经有机器人，可以做简单的任务，如擦地板，洗衣服。但这些不会为市民准备，直到大约2010年。机器人的成本则是另一回事。

机器人根据周围的结构，这是一样的人体骨架。这是主要的支持系统。

接下来，你必须在actuatorsor机器人的“肌肉”。这是一个相当复杂的，到现在我不会去。

机器人是一个对象进行操作的方式。这通常是通过吸盘，或效应。

再有就是运动，不用担心。你有一个平坦的表面，它会工作吗？然后，它可能会是一个滚动的机器人。它可以是两个轮子，四个轮子，或在轨道上。

如果有楼梯，或不平坦的地形，这个问题变得更加复杂。步行是难以解决的问题，特别是如果你把它比作人类各界如何。如果该机器人具有运动，我假设它会从A点到B点是否需要内存去点A和内存B点去？它可能会需要类似的雷达被用于避免碰撞。

科学家和研究人员正在不断努力，更好的磨练到的东西的机器人。

机器人让我们的生活轻松了许多。他们是在我们生活的各个方面。计算机，车库门开启，无人侦察机，卫星，割草机，在我们的车的GPS。这些都是我们每天使用的机器人，可能不会去想它。

可以看出，机器人可以很快变得非常复杂。鸽友你做它，更compkex和昂贵的，它变得。您正试图告诉一个没有生命的物体，如何做到一半人类的东西，这是复杂的。

所有关于机器人的娄多布斯的人去。有人说这样的话：所有的机器人看起来很像。机器人应该会讲英语。机器人采取的所有工作。机器人不支付足够的税收。机器人重现像兔子。我不希望我的孩子玩机器人，或天哪，娶个机器人。

我的一个熟人，谁歧视的机器人，但从来没有真正遇到了一个，收到了圣诞的伦巴“我推它的电源按钮，”她说。“这是太可爱了，当它敲响了”充电“，并忙不迭地板整个吞噬了粉尘兔子。我爱的Roomba，”她说。“不过，我还是不喜欢的机器人。”这是典型的想从其他机器人，机器人是有点不同。这些机器人可以不被信任。

这可能需要一代又一代，我们的孩子，其中包括机器人提出，为他们获得认可。洗衣机和汽车一样，机器人是我们未来的一部分。

这是真正的机器人可能很难分辨。我记得在终结者II萨拉·康纳。她该死附近湿她的裤子时，一系列800-101型显示，几年后，她已经给它的孪生一堆废铁。然而，由于一点点时间，她结识大，肌肉绑定机。她想像他作为父亲和丈夫。毕竟，他与男孩相处得很好，是一个很好的供应商，并会不惜一切保护她的家人。

虽然机器人是忠诚可靠的，他们也搞砸过一段时间。我想的HAL在2001年，太空奥德赛。他肯定作出了错误的判断。我仍然认为他应该得到第二次机会吗？对于每一个HAL，有数十家的R2-D2的和3CPO的。和可爱的小墙-E。

偶尔，有一个坏鸡蛋一样，ED-209铁甲威龙。或在“星球大战”的战斗机器人。但他们比罗威纳犬和斗牛差吗？当然，他们中的一些可以修复，并做好宠物。

从经济角度来看，你不能击败机器人。他们日夜工作。他们很少请病假。它们添加到该国的国内生产总值，不需要退休金或医疗保健。他们与号码了不起的，很少有数学焦虑。ROBODOC执行细腻手术的24/7，他从来没有得到的震动。

但是，你问，“如果他们进入政治？”他们将他们的文化，语言，和他们的生活方式强加给我们？忘掉它。没有人能抵挡巨无霸，迪士尼乐园度假，并在沃尔玛购物。这是美国..面对它，机器人在这里停留。他们愿意做任何事情。他们使伟大的女佣和园丁，清洁工和洗涤器，剪草机和直升机。有机器人，照顾老人，洗脏裤，很快也许，他们一起玩Yahtzee的。有机器人，模仿宠物不需要散步，也没有垃圾箱。甚至机器人去冰箱，抢了冰凉的啤酒，并把它给你的。如果它渴望观看超级碗，玩Wii网球，你自己一个伟大的室友。

至于与机器人通婚，他们没有尝试在娇妻？也许是太快了。

我们大多数人的心态仍然是机器人，而未来的东西是。我们仍然可以在我们的人形机器人的头部有照片，挥舞着他们的武器，无论是进攻地球或其他行星也许我们在一些这样或那样的保护。事实上，人形机器人仍然非常未来，但未来的机器人大部分是已经存在的今天。机器人的使用在许多不同的设置，你会发现相当有趣。这是一个关于未来的机器人，事实上，它已经是存在的，与我们现在正在做什么的一点。

在这种机器人是最常用的方法之一是在工业环境中。汽车行业，例如，利用其装配流水线上的机器人，做一些不同的任务。不幸的是，这已经把许多人失去了工作，因为机器人是能够做什么，他们更有效地使用在流水线上做。不仅一次到位机器人，他们能够采取这些重复性的任务，每天24小时，一年365天照顾。

在机器人定期的方式之一是在点焊。虽然这使用，现由机器人来完成焊接的需要人情味，多是如此的准确和精确的，一个人不能以这种方式照顾。很多时候，这种焊接需要在装配线环境，所以同一个简单的任务做了一遍。这将是困难的，任何人，以改善这些机器人已在现有的，除非他们打破有困难，他们不太容易。

机器人也能帮助我们在许多情况下，危险的情况下。一个很好的例子，这是春天的画。人类曾经有过要照顾喷涂在汽车行业及其他工业设置。这把在危险之中，因为他们不断地被暴露在危险化学品的，即使他们穿着防护服。机器人不仅能够在这些房间，而不必担心健康问题，他们能比他们的人类同行更均匀，准确地做画。最后，机器人通常用于计算机芯片的开发和建设。这些芯片往往是人类自己，如果不投入使用，在这些工厂中，许多我们今天不会存在计算机科学，机器人，所以太小。虽然他们将继续以改善在机器人产业和其他的东西，事实上是现代机器人的日常使用已经是未来。

发展的人形机器人早已占领了人类的想象力，并在未来的机器人将持续关注。科学家们说，有两个障碍，创造一个人类或超人类智能的机器人：视觉和处理感觉信息。“这几乎是不可能预测时，机器将成为为人类聪明，”承认，在佐治亚州亚特兰大市的移动机器人实验室的机器人专家罗纳德·阿金。“磁共振成像的工作，虽然拥有巨大潜力，研究人员现在可以看光脑的领域，个人进行了具体的心理任务。当我们拥有的知识，我们可以通过电脑。”

汽车生产是一个领域，已被用于机器人自动化。然而，想象的世界里，我们可以读，有一杯酒，谈自由在我们的手机或小睡，而我们的个人汽车驱动从我们的工作场所，我们的家门口。或者我们会放弃轮式原型完全踢在我们个人的飞行汽车像许多科幻电影预测。因此，如何有多远，我们从这样一个未来吗？

那么，在2007年，美国国防部高级研究计划局有83机器人系统的车辆，开车60英里的城市当然，周围其他车辆，行人和障碍航行，一切平安无事。就在三年前，机器人车辆无法甚至开车穿过敞开的沙漠，没有崩溃。“机器人产业发展电脑业务做了30年前大致相同的方式，微软创始人比尔·盖茨观察。”

那么，什么是在为未来的机器人在工作场所的商店吗？美军是机器人研究的最大的捐赠者之一，因为他们希望机器人自动化取代人的生命，减少我们在战争中的伤亡。机器人已经完成侦察任务，拆卸爆炸物和射击敌人战斗。

军事首领的目标是使三分之一的所有地面车辆到2015年的司机。研究人员还着眼于阿西莫夫的“我机器人”，在群样的方式来完成复杂的任务合作特色的机器人类似。只是大小的一个小bug，这些昆虫群看起来毫不起眼，但有能力，通信线路的干扰，搜集情报和敌人战斗射击。

未来的机器人在人口迅速老龄化的目的，最终目标是在像美国这样的地方，会看到需要照顾，或在日本，其中22％的人口超过97万婴儿潮为老人提供65。目前为1亿美元，每年花在研究如何自主机器人可以照顾老人。例如，世强的“我的勺子”机器人，可以养活分手到咀嚼少量的食物和勺子往嘴里塞的残疾人士。“帕罗”，另一位日本人发明的，看上去像一个小海豹和响应孤独的老年患者的感情，同时监测他们的心率和健康症状。

第三篇：机器人

机器人

爸爸，我作业写完了，可以玩电脑吗？可以。听完爸爸的这句话，我直奔向电脑，打开电脑。接下来又得要等1分钟左右，真烦人！我想：要是有电脑机器人该多好啊！20年后的我就能发明这种电脑机器人。

它有两根又细又长的天线；方方正正的脑袋；一双由摄象机组成的眼睛；三角形的大嘴巴；左侧的耳朵是一个手机；而右侧的耳朵是一台小巧玲珑、精致、精美的迷你收音机。它的肚子上有一台特制的电脑与键盘。

这种电脑机器人的是：它只要一打开它，屏幕上就会自动显示出桌面；而且耗电量少；可以节约电；它可以防止我们上不良网站、而且，它还可以防止病毒损坏电脑；它可以变得很大很大，也可以变得很小很小，随身带在身上。比如，某一家企业的总经理正在某个地方旅游，玩得正高兴，公司就像半路杀来的程咬金，给这位玩得正高兴的总经理泼了一盆子的冷水，如果这位总经理有电脑机器人的话，就不发愁了。

第四篇：机器人工作站

运城学院 设计说明书

机器人工作站

学

院： 运城学院 团队名称：TENGFEI

专

业：机械设计制造及其自动化

团队成员： 任晓圆 张志凯 指导教师： 王新海

设计说明时间：二О一四年九月二十一日～十月三十一日

摘要

机器人工作站是当今世界工业发展潮流的方向与我国工业发展水平相结合的产物，在自动化生产逐渐普及的今天，能够为我国的工业自动化生产做出重大贡献的机器人工作站就出现了，该工作站由工业机器人和自动化流水线两大部分组成，可以实现360度全方位立体式工作。工业机器人通过精确地抓取零件，再通过高精度传感器的配合，将零件在加工台和流水线之间进行转移，克服手工操作的枯燥以及多目的地转移的危险，既降低了人力成本有提高了工作效率。关键词：智能机器人

Abstract Mobile robot workstation is the world's industrial development trend direction with the combination of the level of industrial development in our country, the growing popularity of the automated production today, will be able to make a significant contribution for our country's industrial automation production in mobile robot workstation, the workstation consists of two most industrial robots and automated assembly line, can achieve 360-degree vertical work.Industrial robot by scraping parts accurately, and then by high precision sensor, moving parts between the JiaGongTai and assembly line, to overcome the manual operation of boring and multi-destination transfer risk, is not only reduced labor costs to improve the working efficiency.Keywords: intelligent mobile robot

目录

第一章绪论.......................................................................................................................................1

1.1 智能机器人的行业发展前景...........................................................................................1 1.2 流水线行业的发展前景...................................................................................................1 1.3 本文主要研究的内容.......................................................................................................1 第二章机器人工作站简介...............................................................................................................2

2.1 机器人机械设计的特点...................................................................................................2 2.2 与机器人有关的概念.......................................................................................................2 2.3 方案设计...........................................................................................................................3 2.3.1 机器人设计方案要求...................................................................................................3 2.3.2机器人方案结构设计与分析........................................................................................4 2.4流水线方案设计与介绍....................................................................................................5 第三章有限元分析...........................................................................................................................7 材料属性...........................................................................................................................................8 第四章总结.......................................................................................................................................9 4.1 设计特色...................................................................................................................................9

4.2 总结...................................................................................................................................9 4.3心得体会............................................................................................................................9 参考文献.................................................................................................................................10

1第一章 绪论

1.1 智能机器人的行业发展前景

工业机器人是由传动机构、驱动结构以及夹具等部分组成。工业机器人可以通过底座，大臂、小臂和夹具的配合实现对流水线上的工件的夹取。从而实现工件在流水线和物料箱之间的转移。它可以大大的提高工作效率，提高工作的精确度，降低物料的损耗实现高效工作。随着我国制定机器人在2020年普及到工厂的计划，工业机器人必将迎来一个发展的春天，这将极大的提升我国工业化的水平。

1.2 流水线行业的发展前景

在社会快速发展、竞争激烈的今天，提高生产效率，降低生产工艺成本，最大限度的满足生产要求将直接决定各企业工厂能否紧跟社会脚步，赢得时间，占领市场甚至将决定企业的生死存亡。为此，企业生产自动化无疑扮演着重要的角色，装配流水线自动化作为工业自动化的一部分，能提高生产效率，降低工艺流程成本，最大限度的适应产品变化，提高产品质量，它是现代化生产控制系统中的重要组成部分。

1.3马大测试的发展前景

随着智能手机在全世界范围内的普及，智能手机已经成为了人们日常生活中必不可少的一个组成部分，而手机中的马达质量的好坏也就成为了人们对某一品牌的手机的质量好坏的重要的评价标准，所以对于手机中的马达的检测也就显得十分重要。

1.4 本文主要研究的内容

本文主要以工业机器人、马达测试工站和自动化流水线为对象进行研究，分析其结构，结合其工作原理，设计出新的自动化机器，并采用电器控制，结合实际生产，来完成相应的工作。同时，本文还研究本机器的运动情况及受力情况。以及效率问题等生产时遇到的问题。最重要的是研究其加工流程，以便实现其规定功能，并按实际情况进行分析。

第二章 马达自动化测试工作站简介

2.1 方案功能设计与分析

方案一 采用风车型马达测试箱布局

该方案占地面积小，可以充分利用车间的空间，但是技术要求高、成本高 方案二采用左右对称式马达测试箱布局 该方案占地面积大，可以放置的测试站数量少，不能充分利用工业机器人的高自由度的优点，效率比较低

方案三 采用环形阵列型马达测试箱分布

该方案占地面积小，可以充分利用工业机械手的高自由度的优势，效率高 经过对测试站的分布和工厂车间本身可用空间的分析，以及生产商对于设备成本的要求，我们觉定采用第三种设计方案。该方案可以充分利用工厂的空间，减少占地面积，还可以

2.2 与机器人有关的概念

以下是本文中涉及到的一些与机器人技术有关的概念。

1.自由度：工业机器人一般都为多关节的空间机构，其运动副通常有移动副和转动副两种。相应地，以转动副相连的关节称为转动关节。以移动副相连的关节称为移动关节。在这些关节中，单独驱动的关节称为主动关节。主动关节的数目称为机器人的自由度。2.机器人的分类

机器人分类方法有多种。

(1)按机器人的控制方法的不同，可分为点位控制型（PTP），连续轨迹控制型（CP）：（a）点位控制型（Point to Point Control）：机器人受控运动方式为自一个点位目标向另一个点位目标移动，只在目标点上完成操作。例如:机器人在进行点焊时的轨迹控制。

（b）连续轨迹控制型（Continuous Path Control）：机器人各关节同时做受控运动，使机器人末端执行器按预期轨迹和速度运动，为此各关节控制系统需要获得驱动机的角位移和角速度信号，如机器人进行焊缝为曲线的弧焊作业时的轨迹控制。

(2)按机器人的结构分类，可分为四类：

（a）直角坐标型：该型机器人前三个关节为移动关节，运动方向垂直，其控制方案与数控机床类似，各关节之间没有耦合，不会产生奇异状态，刚性好、精度高。缺点是占地面积大、工作空间小。

（b）圆柱坐标型：该型机器人前三个关节为两个移动关节和一个转动关节，以q, r, z为坐标，位置函数为P = f(q, r, z),其中，r 是手臂径向长度，z 是垂直方向的位移，q 是手臂绕垂直轴的角位移。这种形式的机器人占用空间小，结构简单。

2（c）球坐标型：具有两个转动关节和一个移动关节。以q,f, y 为坐标，位置函数为P = f(q ,f, y)，该型机器人的优点是灵活性好，占地面积小，但刚度、精度较差。

（d）关节坐标型：有垂直关节型和水平关节型（SCARA 型）机器人。前三个关节都是回转关节，特点是动作灵活，工作空间大、占地面积小，缺点是刚度和精度较差。

(3)按驱动方式分类：

按驱动方式可分为：（a）气压驱动；（b）液压驱动；（c）电气驱动。电气驱动是 20 世纪90 年代后机器人系统应用最多的驱动方式。它有结构简单、易于控制、使用方便、运动精度高、驱动效率高、不污染环境等优点。(4)按用途分类：

可分为搬运机器人、喷涂机器人、焊接机器人、装配机器人、切削加工机器人和特种用途机器人等。

2.3 方案设计

2.3.1 机器人设计方案要求

如前所述，该机器人用于制造车间物流系统中工件的搬运、装夹和日常生活中的持物、看护等。能够固定在移动装置（如AGV）上，以实现灵活移动。要求动作灵活，工作范围大，被夹持物应具有多种姿态，自由度6个，结构紧凑，重量轻。采用电动机驱动。

手腕回转速度

V腕回 = 40°/s 手臂伸缩速度

V臂伸 = 50 mm/s 手臂回转速度

V臂回 = 40°/s 手臂升降速度

V臂升 = 50 mm/s 立柱水平运动速度

V柱移 = 50 mm/s 手指夹紧油缸的运动速度

V夹 = 50 mm/s 2.3.2 方案功能设计与分析

a 机器人自由度的分配和手臂手腕的构形

手臂是执行机构中的主要运动部件，它用来支承腕关节和末端执行器，并使它们能在空间运动。为了使手部能达到工作空间的任意位置，手臂一般至少有三个自由度，少数专用的工业机器人手臂自由度少于三个。手臂的结构形式有多种，常用的构形如图2-1。

本课题要求机器人手臂能达到工作空间的任意位置和姿态，同时要结构简单，容易控制。综合考虑后确定该机器人具有四个自由度，其中手臂两个自由度。由于在同样的体积条件下，非关节型机器人比关节型机器人有大得多的相对空间（手腕可达到的最大空间体积与机器人本体外壳体积之比）和绝对工作空间，结构紧凑，同时关节型机器人的动作和轨迹更灵活，因此该型机器人采用非关节型机器人的结构。

32.3.2机器人方案结构设计与分析

各部件组成和功能描述如下：(1)底座部件：

底座部件包括底座、回转部件、传动部件和步进电机等。底座部件固定在流水线上，支持整个操作机，步进电机固定在底座上，一级同步带传动将运动传递到腰部回转轴，同时起到减速作用。(2)腰部回转部件：

腰部回转部件包括腰部支架、回转轴、支架等。作用是支承大臂部件，并完成腰部回转运动。在腰部支架上固定着驱动大臂和小臂的电机。(3)大臂部件：包括大臂和传动部件。

(4)小臂部件：包括小臂、减速齿轮箱、传动部件、传动轴等，在小 臂前端（靠近大臂的一端）固定驱动手腕运动的步进电机(5)手腕部件：包括手腕壳体和传动轴、机械接口等(6)末端执行器： 为抓取不同形状、不同材质的物体，末端执行器设计得开合范围比较大，为0～30mm。考虑在指尖的平面上贴传感器片，进行力的控制。手爪采用电机驱动，平行开合机构。

手部是机械手直接用于抓取和握紧工件或夹持专用工具进行操作的部件，它具有模仿人手的功能，并安装于机械手手臂的前端。机械手结构型式不象人手，它的手指形状也不象人的手指、，它没有手掌，只有自身的运动将物体包住，因此，手部结构及型式根据它的使用场合和被夹持工件的形状，尺寸，重量，材质以及被抓取部位等的不同而设计各种类型的手部结构，它一般可分为钳爪式，气吸式，电磁式和其他型式。钳爪式手部结构由手指和传力机构组成。其传力机构形式比较多，如滑槽杠杆式、连杆杠杆式、斜楔杠杆式、齿轮齿条式、弹簧杠杆式……等，这里采用滑槽杠杆式。设计时应考虑的几个问题 ①应具有足够的握力（即夹紧力）

在确定手指的握力时，除考虑工件重量外，还应考虑在传送或操作过程中所产生的惯性力和振动，以保证工件不致产生松动或脱落。②手指间应有一定的开闭角

两个手指张开与闭合的两个极限位置所夹的角度称为手指的开闭角。手指的开闭角保证工件能顺利进入或脱开。若夹持不同直径的工件，应按最大直径的工件考虑。③应保证工件的准确定位

为使手指和被夹持工件保持准确的相对位置，必须根据被抓取工件的形状，选择相应的手指形状。例如圆柱形工件采用带‘V’形面的手指，以便自动定心。④应具有足够的强度和刚度

手指除受到被夹持工件的反作用力外，还受到机械手在运动过程中所产生的惯性力和振动的影响，要求具有足够的强度和刚度以防止折断或弯曲变形，但应尽量使结构简单紧凑，自重轻。⑤应考虑被抓取对象的要求

应根据抓取工件的形状、抓取部位和抓取数量的不同，来设计和确定手指的

4形状。

驱动力的计算

1.手指 2.销轴 3.拉杆 4.指座 图1 滑槽杠杆式手部受力分析

如图所示为滑槽式手部结构。在拉杆3作用下销轴2向上的拉力为P，并通过销轴中心O点，两手指1的滑槽对销轴的反作用力为P1、P2，其力的方向垂直于滑槽中心线OO1和OO2并指向O点，P1和P2的延长线交O1O2于A及B，由于△O1OA和△O2OA均为直角三角形，故∠AOC=∠BOC=α。根据销轴的力平衡条件，即

∑Fx=0,P1=P2;∑Fy=0 P=2P1cosα P1=P/2cosα

销轴对手指的作用力为p1′。手指握紧工件时所需的力称为握力（即夹紧力），假想握力作用在过手指与工件接触面的对称平面内，并设两力的大小相等，方向相反，以N表示。由手指的力矩平衡条件，即∑m01(F)=0得

P1′h=Nb 因

h=a/cosα

所以

P=2b(cosα)N/a 式中

a——手指的回转支点到对称中心线的距离（毫米）。

α——工件被夹紧时手指的滑槽方向与两回转支点连线间的夹角。由上式可知，当驱动力P一定时，α角增大则握力N也随之增加，但α角过大会导致拉杆（即活塞）的行程过大，以及手指滑槽尺寸长度增大，使之结构加大，因此，一般取α=30°~40°。这里取角α=30度。

22.4流水线方案设计与介绍

对于本课题来说，装配流水线系统是一个较大规模的工业控制系统的改造升级新控制装置需要根据企业装备和工艺现况来构成并尽可能用到旧系统中的元件。对于人机交互方式改造后系统的操作模式应尽量和改造前的相类似，以便于

5操作人员迅速掌握。从企业控制要求中可以看出在新的控制系统中既需要处理模拟量也要处理大量的开关量，系统的可靠性要高，人机交互界面友好，应具备数据的存储和分析汇总能力。

装配流水线是人和机器的有效组合，最充分体现设备的灵活性，它将输送系统、随行夹具和在线专机、检测设备有机的组合，以满足多品种产品的装配要求。（1）装配流水线的传输方式

装配流水线的传输方式有同步传输的（/强制式）也可以是非同步传输（/柔性式），根据配置的选择，实现手工装配或半自动装配。流水线在企业的批量生产中不可或缺。

（2）装配流水线的设计参数 高度1m

宽度0.5m 流水线载重30kg 流水线运行速度 6m/s 线体配置 ：日光灯

电风扇

120v的电源插座

线体控制箱 紧急制动器

（3）流水线结构分析

流水线受力分析

由上图可知流水线上的皮带受到工件箱的向下的压力和两个传动轮给它的牵引力

水平方向的力为F=F1+F2

垂直方向的力为F=G

因此，只有更好的应用和改进装配流水线的工艺流程，充分发挥其自动、连续、高效率等优势，我们企业的生产效率才能提升，才能增强我们企业的产品竞争力，才能更好的造福社会

6第三章 有限元分析

皮带有限元分析

滑杆有限元分析

7材料属性

模型参考 属性

名称: 铸造碳钢 模型类型: 线性弹性同向性 默认失败准则: 最大 von Mises应

力

屈服强度: 2.48168e+008

N/m^2

张力强度: 4.82549e+008

N/m^2

弹性模量: 2e+011 N/m^2 泊松比: 0.32

质量密度: 7800 kg/m^3 抗剪模量: 7.6e+010 N/m^2 热扩张系数: 1.2e-005 /Kelvin

零部件

SolidBody 1(切除-拉伸3)(1204滑杆)

曲线数据:N/A

8第四章 总结

4.1 设计特色

本次设计充分利用了工业机器人的灵活性和自动化流水线的高效性，减少了工作时间，提升了工作效率，降低了工作时的零件损耗率，实现了高精度，高效率，低成本的生产目标，可以为生产商节约大量的人力资源，降低了人力成本，提高利润率。

4.2 总结

本次设计目的是，实现小部分的自动化，减少劳动力，提高工作效率。本产品有着目前从国外新引进的科技，只有科技才能引领生产力的发展。但科技也是约束本产品的关键，本设计有很高的技术要求，能保证生产的精度要求。例如，打印时，利用了工业机器人和自动化流水线可以满足人们的要求。

另外本产品也有很好的生产发展空间，可用于各个大中型需要打印的车间成产线，因此，本产品用途广泛适用于大部分需要自动化生产的地方。例如：食品包装袋生产线，牛奶包装盒，铝纸包装印刷等。

除此之外本产品，不仅打破常规的生产方式，还开创了装配一体化生产，加快生产速度，提高生产效率，带来更多的利益

4.3心得体会

这次的设计对于我们来说既是一个机遇也是一个挑战，我们面临的的最大困难是

9对solidworks软件的使用非常的不熟练，由于刚接触这款软件我们在设计之初遇到了很多的问题，例如，对设计尺寸制定不规范，不会装配齿轮，对于动画的制作了解不深，这些问题使我们在设计开始时花了很长时间用来熟悉软件的基本使用。虽然，我们面临很多的困难，但我们通过查阅，《机械原理》、《机械设计》、《机械设计基础》等书逐步的了解了各种机构的运行原理，材料的使用条件，应力和应变的分析条件等知识，在这个过程中我们既学会了使用软件又巩固了所学的知识，而且还锻炼了自己的自学能力，俗话说师傅领进门修行在个人，一时的投机取巧只能解决面前的困难，要想真正学好一种技术永远要靠自己的勤奋努力，最后，感谢王老师给我们这次机会，可以使我们锻炼自己的能力，为我们打开一扇新的窗口。

参考文献

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第五篇：机器人论文范文

机器人技术

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地面移动机器人行走机构

摘要：行走机构是移动机器人的重要组成部分，直接决定了移动机器人的地形适应能力和运动能力。本文着重介绍了地面移动机器人行走机构的发展现状以及最新应用、分析了各行走机构的优缺点，最后对行走机构的发展趋势做出了展望。关键词:移动机器人;行走机构；

Abstract：As an important part of mobile robot, the walking mechanism determines the terrain adaptability and sports ability of the robot.This paper introduces the development status of ground mobile robot as well as the latest application, analyzes on the advantages and disadvantages of the walking mechanism and finally prospects the development trend of the walking mechanism.Keywords: mobile robot;walking mechanism;

一、移动机器人发展概况

自1961年美国Unimation公司研制出世界上第一台往复式工业机器人以来, 其技术的发展就受到各国的重视，被认为是对未来新兴产业发展具有重要意义的高技术之一。近些年来，随着计算机技术的不断发展，机器人技术也逐渐趋于成熟。机器人的发展主要分为三个阶段：包括第一代示教/再现(Teaching/Playback)机器人、第二代传感控制(Sensory controlled)机器人以及第三代智能(Intelligent)机器人。

图 1.1

目前绝大多数机器人的灵活性,只是就其能够“反复编程”而言,工作环境相对来说是固定的,所以一般人们称之为操作手(Manipulator)。随着科学技术的不断进步，各式各样的移动机器人逐渐进入到人们的日常生活中，在军事、工业、探险、医疗等领域发挥了重大作用。为了获得更大的独立性,人们要求机器人能

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够在一定范围内安全运动, 增强机器人对环境的适应能力。因此,近年来移动机器人特别是自主式移动机器人成为机器人研究领域的中心之一。

移动机器人按照工作环境来讲主要有地面、水下和空中三种。地面移动机器人是脱离人的直接控制,采用遥控、自主或半自主等方式在地面运动的物体.地面移动机器人的研究最早可追溯到五十年代初,美国Barrett Electronics公司研究开发出世界第一台自动引导车辆系统。由于当时电子领域尚处于晶体管时代,该车功能有限,仅在特定小范围运动,目的是提高运输自动化水平。到了六、七十年代,美国仙童公司研制出集成电路,随后出现集成微处理器,为控制电路小型化奠定了硬件基础。到了八十年代,国外掀起了智能机器人研究热潮,其中具有广阔应用前景和军事价值的移动机器人受到西方各国的普遍关注。时至今日,各种类型的地面移动机器人纷纷研制出来,其应用范围从民用、工业用到军用,涉及人类活动的方方面面。

图 1.2

二、地面移动机器人行走机构分类及特点

地面移动机器人行走机构按照结构形式可以分为轮式、履带式、足式、跳跃式、蠕动爬行式和复合式行走机构。

2.1 轮式行走机构

轮式机器人由于其较高的运动速度，在平坦的环境中具有独特的优越性，因此，国内外学者在轮式机器人方面也进行了大量的研究。轮式行走机构主要分为单轮、双轮和多轮行走机构，其中双轮行走机构又分为自行车式和左右对称布置式。

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单轮滚动机器人的典型代表是美国卡耐基梅隆大学机器人研究所研制的单轮滚动机器人Gyrover，如图2.1所示。Gyrover是一种陀螺稳定的单轮滚动机器人。它的行进方式是基于陀螺运动的基本原理,具有很强的机动性和灵活性。单轮行走机构具有结构紧凑，运动灵活和地形适应能力强等优点，其缺点是不易控制。

图 2.1 自行车机器人是机器人学术界提出的一种全新的智能运输(或交通)工具的概念,由于其车体窄小、可作小半径回转、运动灵活、结构简单,因此可在灾难救援、森林作业中得到广泛应用。但到目前,仍处于理论探讨和初步的实验研究阶段。左右对称布置的两轮移动机器人左右轮分别由一个电机驱动,依靠差速实现转向,转向灵活。两轮行走机构简单，主要缺点是在静止和低速时非常不稳定。美国Segway公司的Dean Kamen发明了世界上第一部可以载人的两轮移动小车，它的出现代表了两轮移动机器人技术在实用方面的一个突破。现在已经应用在多个领域，如图2.2。

图 2.2

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轮式移动机器人中最常见的机构就是三轮及四轮移动机器人。三轮及四轮移动机器人平台现在已经具有比较成熟的技术。当在平整地面上行走时,这种机器人是最合适的选择。其优点是速度快、效率高、运动噪声低；但是越障能力、地形适应能力差、转弯效率低，或转弯半径大。图2.3是不同结构形式轮式机器人性能比较。

图 2.3 2.2 履带式行走机构

履带式行走机构按照履带的结构形式可以分为单节双履带式、双节四履带式、多节多履带式和自重构式。

单节双履带式以由美国白特尔公司(Battelle)开发的ROCOMP机动平台和北京京金吾高科技公司开发的JW902(第5代)排爆机器人为代表。该行走机构结构较为简单，很难实现复位。国外开发的多为双节双履带式移动机器人，因为此种移动机器人与单节式相比较，越障功能更优。东华大学毛立民教授研制的高度可调的自主变位履带式管道机器人现已申请专利。美国福斯特—米勒公司开发的第4页

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履带式“鹰爪”无人作战平台也是该种机器人的典型代表。多节多履带式以我国自行生产的“灵蜥-B”型排爆机器人和美国Vecan公司日前准备研发新一代战场救援机器人Vecna BEAR为代表。山东科技大学提出的一种可变形履带机器人，主要由1个躯体部分、4个折叠臂、4个履带体所组成，其中每一个履带体都通过一个折叠臂和机器人的躯体相联。哈尔滨工业大学机器人研究所研制的模块化可重构履带式微小型机器人，单个机器人可以独立运行，多个机器人可以重构成链型和环形机器人。

履带式行走机构具有以下优点：

 支撑面积大，接地比压小，适合于松软或泥泞场地作业，下陷度小，滚动阻力小，越野机动性能好。

 转向半径极小，可以实现原地转向。

 履带支撑面上有履齿，不易打滑，牵引附着性能好，有利于发挥较大的牵引力。

 具有良好的自复位和越障能力。又称临场感,它是指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。理想的模拟环境应该达到使用户难以分辨真假的程度。

履带式行走机构仍面临许多待解决的问题：

 有些履带式移动机器人的体积和重量太大，应适当缩小机器人的体积，减轻机器人的重量。

 对地面的适应性和稳定性需要得到进一步的提高。 履带式行走机构能源利用率较低，转向较慢。

2.3 足式行走机构

足式行走机构分为两足、四足、六足和多足机器人，其中多足行走机构和六足行走机器人类似，因此本文不在加以赘述。

两足机器人目前首推美国波士顿动力公司为美军研制的最先进人形机器人“阿特拉斯”（图 2.4）。两足行走机构能耗低，能够适应各种地面并且具有较强的越障能力，在恶劣的地形时运动较为灵活，机动性较好。但是其动力学特性非常复杂，具有多变量、强耦合、非线性和变结构等特点。

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图 2.4

四足机器人研究的代表是日本东京工业大学的広濑·福田机器人研究实验室。从80年开始至今已研制出3个系列12款四足机器人。美国的四足机的典型代表是卡耐基梅隆大学的波士顿动力实验室研制的BigDog和LittleDog。山东大学成功研制出国内首台“大狗”机器人，最大负载达到120kg,在负载50kg的前提下可以实现最大速度达1.4m/s,突破了仿生机构、高功率密度液压驱动、环境感知、仿生步态规划、状态感知与动态控制、关键单元与系统测试等关键技术。

四足行走机构简单且灵活，承载能力强、稳定性好，既能以静态步行方式实现慢速行走，又能以动态方式实现高速行走。主要存在的问题是由于控制策略导致有时会由于惯性、脚力失衡等因素导致机器人失稳。

当前研究的六足机器人以美国的ATHLETE(全地形六足地外探测器)机器人和仿生蟹为代表。当在水平表面上时，ATHLETE机器人的车轮可加快行进速度；当遇到复杂的地形时，其灵活的6个爪子可以应付各种地形。

2.4 跳跃式行走机构

跳跃机器人可以越过数倍甚至数十倍自身尺寸的障碍物，具有极强的越障能力及爆发力但是较难控制，运动稳定性较差。目前跳跃式机器人研究机构较少，但已有一些研究成果。圣地亚国家实验室(Sandia National Laboratories)的斯普利特博士(Dr Barry Spletzer)设计的跳跃机器人,利用一个内燃机推动活塞来跳跃。日本东京工业大学北川实验室研究的小型跳跃机器人,该机器人主要是由两个半球体和一个小气缸组成,靠着球体滚动和气缸跳跃。国内东南大学日前研制出了一种新型具有弹跳功能的翻滚式机器人Tumbot（图2.5）,利用齿轮组中的缺齿

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轮来瞬间释放储存的弹性势能，并且可以利用翻转臂的旋转实现机器人的翻滚运动并可以翻越较小的障碍物，具有一定的平稳性和抗冲击性。

图2.5 Tumbot

2.5 蠕动爬行式行走机构

蠕动爬行式机器人主要以蛇形机器人为主。蛇形机器人具有极强的地形适应能力，能够适应各种复杂地形，但是由于其控制较为复杂，目前尚处于研究阶段。

2.6 复合式行走机构

在某些工况下，无论是轮式、腿式还是履带式都不能完全满足人们在某一方面的需要，因此人们往往将上述的两种或几种机构组合成复合式结构。目前，复合式移动机器人主要有轮履式、轮腿式、轮履腿式等，通过将不同的行走方式加以结合，从而满足机器人设计高性能的要求。复合式行走机构具有出色的地形适应能力、越障能力和稳定的动态性能，除跳跃式复合式行走机构尚处于实验阶段，其余复合式行走机构的研究已经较为成熟，目前已经大量用于军用机器人。

三、结语

行走机构是移动机器人的重要组成部分，直接绝对了移动机器人的地形适应能力和运动能力。随着对移动机器人尤其是特种机器人性能的要求不断提高，移动机器人行走机构必将经历一段快速的发展时期，主要向着两个方面发展。一是复合行走机构的不断改进和创新；一是新型行走机构如全向轮、足式、蠕动爬行式以及跳跃式等行走机构的进一步发展和完善。

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参考文献

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