工业沉井法的作用论文[5篇模版]

第一篇：工业沉井法的作用论文

1.工程地质条件

根据本工程地质勘察报告，沉井涉及的土层自上而下为大致分布如下：①1填土，层厚2.0m；②粉质粘土，层厚1.5m；③粉质粘土厚2.0m；④粉土，层厚2m⑤粉质粘土，层厚1.5m；⑥粉土，厚度4.6m⑦粉质粘土，厚度1.4m⑧份土，厚度4.7m；⑨粉质粘土.厚度2.3m；⑩粉质粘土，厚度6m。

2.水文及现场条件

水文条件：拟建场地地下初见水位13m。旋流沉淀池结构较复杂，深度较深，工程量较大，地下水高出水池底5～6米，地下水量大，采用边排水边沉井施工，井内挖土量大（约7200m3），工期短，施工难度大。

3.施工方案设计

平整场地→测量放线→挖基坑———铺设砂垫层，或砌刃脚砖座———制作底节、第二节沉井、隔墙———拆除垫架、模板、挖土下沉到设计深度———沉井封底、浇筑钢筋砼底板———制作第三节沉井。

4.沉井施工过程

4.1土方开挖

根据地质条件及现场实际情况，经论证拟借鉴沉井施工原理，采取经济合理的基坑开挖方案，先用PC200挖掘机沿沉井外围边线开挖一个基坑以达到保证工程安全加快施工进度降低工程成本的目的。施工方案设计如下：先开挖旋流井土方至-6.4米，基坑比沉井直径宽2米，沉井内土方运出采用的方法是：在沉井边设置60型塔式起重机将土装入斗容量0.9m3的吊斗内（湿土的密度按最大20KN∕m计算，每斗最重1.6T，本工程挖土时的最大使用幅度为35m，35m的起重量为1.9T，满足使用要求），用起重机吊出井外卸入自卸汽车运至弃土处。沉井内土方吊运出井时，对于井下操作工人必须有安全措施，防止吊斗及土石落下伤人。

4.2刃脚制作

在基坑中沿沉井边线挖槽，槽底宽0.6米，槽深0.40米，槽底和槽侧壁均铺设15CM厚C15混凝土垫层，作为刃脚地胎膜，刃脚与地胎膜接触面铺设油毛毡作为隔离层。本工程的刃脚支设形式采用砖砌垫座。采用砖胎膜制作刃脚时，先在刃脚处铺设砂垫层，胎膜应沿刃脚圆弧对准圆心铺设。

4.3钢筋绑扎及模板支设

钢筋按照设计及规范施工，注意均匀对称施工，以防止不均匀沉降。

4.4混凝土浇筑

混凝土浇筑采用商品混凝土，汽车泵直接布料入模的方法。每节沉井浇砼必须连续进行，不得留置施工缝。每节沉井周圈之间加设3mm厚止水钢板，止水钢板宽度为30cm，共设置3道。沉井砼分三节浇捣，第一节分为两次浇筑，第一次浇筑刃脚，第二次浇筑2.6m。第二节共6m，分为两次浇筑，每次浇筑3m。第三节分别浇筑2.5m与2.6m高，底板砼最后浇筑两次砼混凝土沿井壁周围均匀对称分层浇注，在第二次浇捣时必须采取充分措施，仔细振捣，保证新老砼的良好结合，以防施工缝渗水影响质量。井壁浇筑采用分层平铺法，每层厚30cm，每段应一次浇筑完成，上下段间水平逢处设置100mm*100mm企口施工缝。将沉井沿周长分成若干段同时浇筑，保持对称均匀下料，以避免一侧浇筑，使沉井倾斜，每层混凝土量为23立方米，要求2h内浇筑一层。

4.5沉井下沉控制

下沉速度的控制根据土质情况，采用台阶形挖土自重破土方式。采用从中间开始向四周逐渐开挖，并始终均衡对称地进行，每层挖土厚度为0.4～1.5m.刃脚处留1.2～1.5m宽土垅，用人工逐层全面、对称、均匀地削薄土层，每人负责2～3m一段，削土时应沿刃脚方向全面、均匀、对称地进行，使均匀平衡下沉，沉井挖土下沉采用人工挖土，一台塔吊吊运出土，由于挖土施工困难，综合考虑挖土、吊运的施工能力，研究沉井下沉的安全控制，沉井下沉速度控制为30cm/天。在沉井开始下沉和将沉至设计标高时，周边开挖深度小于10cm，避免发生倾斜，尤其在开始下沉5m以内时，其平面位置与垂直度要特别注意保持正确，否则继续下沉不易调整，在离设计深度20cm左右停止取土，依靠自重下沉至设计标高。

4.6测量控制

下沉观测沉井位置的控制是在井外地面设置纵横十字控制桩、水准基点。下沉时，在井壁上设十字控制线，并在四侧设水平点。于壁外侧用红铅油画出标尺，以测沉降，井内中心线与垂直度的观测系在井内壁四边标出垂直轴线，各吊垂球一个，对准下部标志板来控制，并定时用两台经纬仪进行垂直偏差观测。挖土时随时观测垂直度，当垂球离墨线边达50mm或四面标高不一致时，立即纠正，沉井下沉过程中，每班至少观测两次，并在每次下沉后进行检查，做好记录，当发现倾斜、位移、扭转时，及时通知值班队长，指挥操作工人纠正，使允许偏差范围控制在允许范围以内。沉井在下沉过程中，最大沉降差均控制在250mm以内。当沉至离设计标高2m时，对下沉与挖土情况应加强观测，以防超沉。

5.沉井封底

当沉井下沉到距设计标高0.1m时，应停止井内挖土和抽水，使其靠自重下沉至设计或接近设计标高，再经2~3d下沉稳定，或经观测在8h内累计下沉量不大于10mm时，即可进行沉井封底。本工程封底方法采用排水封底。首先将新老混凝土接触面冲刷干净或打毛，对井底进行修整使之成锅底形，由刃脚向中心挖放射形排水沟，填以卵石作成滤水暗沟，在中部设2~3个集水井，深1~2m，井间用盲沟相互连通，插入φ600~800mm四周带孔眼的钢管或混凝土管，外包二层尼龙窗纱，四周填以卵石，使井底的水流汇集在井中，用潜水泵排出（图6-214）,保持地下水位低于基底面0.5m以下。封底一般铺一层150~500mm厚碎石或卵石层，再在其上浇一层厚约0.5~1.5m的混凝土垫层，达到50%设计强度后，在垫层上绑钢筋，两端伸入凹槽内，浇筑上层底板混凝土。浇筑应在整个沉井面积上分层、不间断地进行，由四周向中央推进，每层厚30~50cm，并用振捣器捣实；待底板混凝土强度达到70%并经抗浮验算后，对集水井逐个停止抽水，逐个封堵。封堵方法是将滤水井中水抽干，在套管内迅速用干硬性的高强度混凝土进行堵塞并捣实，然后上法兰盘用螺栓拧紧或四周焊接封闭，上部用混凝土垫实捣平。

6.结论

在此钢铁有限公司高线旋流井中实施沉井，由于当地地层承载能力差、现场场地狭窄等特点，本次沉井的设计和施工，充分利用了现场实际情况及地质土的特性，在地质、水文条件复杂的情况下程工的进行了施工。

第二篇：航空维修工业管理作用论文

民航飞机维修业发展较快，中国将是全球最具潜力的区域之一。科学的管理和先进技术的有效应用是提升航空MRO核心竞争力的关键。如何将成熟的工业管理方式与民航维修的自身特点结合并实践应用，对航空维修的科技进步和产业发展至关重要。

1资源配置管理

1.1人力资源管理趋势飞机维修人力资源的管理实际上是机务专业技术人员资源的管理，以往一般采用人机比定员或按飞行小时比例计算维修工时，简单的比例关系过于粗放，无法具体量化的反映维修单位的实际能力和工作量，处于低效的管理状况。科学的人力资源管理，将有效提高维修工作效率，可以探索和研究建立数学模型的方式确立多机型机电一体条件下人员数量和结构与生产需求间的关系，利用数学规划的方法来计划未来的人力资源配置需求，比如根据工作量进行定量的预测，采用现代工业管理中经常使用的时间序列平滑模型中的一次指数平滑法或时间序列分解模型等分析方法进行人力资源分析和管理。

1.2优化人力资源配置维修人力资源配置为优化航线维修生产和整个维修系统的调度提供可能。对于大型的航线维修单位往往人员较多、成本较大、效率较低。维修组或人员的工作效率意味着维修系统生产能力的高低，维修人力资源配置是否科学是航空维修系统持续运行能力的标志。不合理的维修人力资源配置会影响持续运行能力，如果配置过少，会造成人员疲劳影响安全，飞机排队等待维修；如果配置过多，会造成成本浪费，影响效益。

1.3维修人员班组单元组合配置可以考虑形成若干维修组对维修工作项目进行包修，合理的维修组和人员配备是维修工作正常高效进行的重要保证。维修人力资源配置的核心问题就是维修组的合理配置，即确定合理的维修组的个数。科学的单元组应包括高级人员即领班，一名中级人员，两名初级人员。当然，在航线工作中专业配置应考虑到ME和AV的完整。航线维修系统可以视为一个以维修组为服务台，维修工作项目为航班的排队系统，考虑采用Mx/G/1经典排队系统作为模型，在程序设定上可考虑工业界常使用的嵌入马尔可夫链法或补充变量法作为具体运算法则。基于维修单位的规模和能力不同，维修排队系统有可能属于下述系统中的一种；如果维修单位规模很小，可以是一个维修组的单服务台系统；如果维修单位规模较大且维修组的能力较强，可以是多服务台单队列的系统；如果维修单位规模较大但人员能力存在不足，可以是多服务台的网络排队系统。由于航线维修具有随机性和分散性的特点，就决定了每个维修工作项目是由一个组来完成的。同样对于具有大修能力的单位，多条生产线之间可以根据任务量采用模块组合方式进行任务安排。另外，在排班时要充分考虑维修任务的不确定性和复杂性、白班与夜间的不同、作业的季节影响等因素。

2生产流程优化

2.1流程优化的趋势和在维修作业中应用当前制造业比较流行流程再造，是指技术、人员、组织结构等系统的全面的变革，对业务流程重新设计以提高效率。航空维修也可以通过流程的优化提高产能，减少中间环节，使信息和任务传达的更快更准确，针对上述工作单元组的形式，通过管理平台直接下达任务到基层班组，不必通过车间和工段等现有的管理层，在航线或大修等部门实现扁平化矩阵式管理。另外，流程优化时要考虑充分生产柔性，在有深度维修能力的单位多采用矩阵式管理的原则下进行各条生产线的项目管理，管理上条块清晰，任务和责任明确，维修资源能够最大化使用。

2.2工业工程在维修中应用工业工程是对人员、物料、设备、能源和信息所组成的集成系统进行设计、改善和设置的一门学科，可以提高作业速度，另外在员工、设备、作业方法、材料、支援设施等方面改进，系统地改善航空维修中的作业路径、作业方法、生产布局、运行路线等浪费问题。在飞机深度修理工作时，采用生产线均衡的方法将大幅减少作业人员数量，提高生产线效率。对于生产线较少的单位可以在一或两条生产线内进行工种间的均衡；对于产能较大的单位可以在多条生产线间进行均衡，就是对各专业和工序进行平均化，调整作业负荷，以使各作业时间尽可能相近。生产线常采用消峰平谷的方法来平衡各工种和工序，保证系统和结构专业相对固定的生产人员在限定时间内执行任务，防止某段时间人员投入过多或工位操作冲突。在平衡时一般采用分担转移、作业改善压缩、拆解去除、改变单元作业周期和重新排布等方法。

2.3精益生产的引入精益生产是以消除一切浪费和不断改进为基本原则，是国内航空维修企业提高实力，满足市场和不同客户需求的强有力支撑和动力。“6S”改进、可视化管理、快速流程改进、标准化作业等是精益的基本方法。

2.3.1生产准备工作航空维修中应用精益生产就是要消除作业等待，人员利用率不高，信息缺失和支援不到位引起的维修时间过长。从国内航线维修的现状看，各维修企业的生产准备环节还有待加强，维修单位的技术工程和技术人员能力较强，但生产准备工程师队伍的建设还比较欠缺，有效的生产准备和支援系统还有待发展。生产准备工作需要大量的数据支持，包括：人员、设备、航材、技术以及支援的信息准备等等。

2.3.2生产组织管理航空维修的组织管理是指施工过程中人员管理和进度控制。维修作业中的关键节点要采取有效的监控，不连续工作要实施交接控制。在精益生产中的JIT在维修作业中尤为重要，只有维修过程的每个环节没有间断，效率才能有所提高。当然在这些过程中要不断改进作业流程，使机械员完成工作更顺畅，减少施工过程中的中断和干扰，用精益的理念来进行生产组织和管理会逐步加快各相关环节的运行速度。

2.3.3维修现场管理利用6S管理，整理、整顿、清扫、清洁、素养，安全等理念和方法进行现场管理会有效提高效率。根据工业工程和人体工程的研究成果科学的进行工作区域的设置和划分和工位、人员的定位作业管理。采用可视化的颜色定位和行迹定位等方法开展工具、设备台架等支援设施的布置定位管理，同时维修现场管理也应注意水、电、气源、夜间照明以及高空接近设备等，采用维修设施的TPM管理。

3信息化技术在管理中的应用

根据统计，一名机械员要用40%的时间离开飞机去查找资料。为改变这一现状，国内MRO应提早建设无线便携式系统，系统的各个模块要涵盖所有资源性信息，包括：管理结构和工作任务流程，如故障保留程序以及项目保留的等任务的流转，班组和人力资源配置和计划；航材库存和设备等支援信息；还应包括相关飞机的技术资料。这样维修人员不需离开飞机就可以处理故障和签署各种文件。保守估计通过这些IT方面的改进以及便携式计算机（PDA）的应用，不常见故障的排除可以减少50%时间。国外已有相关产品如，Sinex公司的Fleetcycle软件、Avexus的Solution8软件，甲骨文将Com-plexMRO应用到航空维修企业，国内航空企业可以根据机队规模自我开发或委托设计，以达到客户化的要求。目前南航的AMMS系统就是将TDMS系统、M&E系统和故障远程诊断系统整合到一起的维修信息和处理系统，这个平台与机载设备的交联使飞机实时数据和维护信息高效准确的传达到地面，维护人员能够提早采取纠正措施。通过这个平台可以实现主动维修，将维修关口前移，保证了故障排除的及时和准确性。无线便携式信息终端和维修系统的联合应用将是以后飞机维修的发展趋势。企业的发展要靠科技进步和管理创新，现代工业完善和成熟的新技术和管理方法为民航维修业的应用提供基础，国内MRO不光要“拿来主义”，还要根据行业的特点在实践中消化、吸收和改造，不断提维修企业的核心竞争力，实现中国航空维修产业的跨越式发展。

第三篇：信息化作用(工业版)

1、增加收入、增强销售能力、优化销售过程

2、降低库存水平，改善现金流：

减少库存投资，提高库存周转率

3、提高客户满意度，提升企业信誉：

提高客户服务水平、提高准时交货率

4、缩短采购提前期

及时传递到位的生产计划信息、及时进行价值分析、货源选择、研究策略、节省采购费用。

5、停工待料的情况减少：

物料需求透明及时，生产计划得到改进、产线上待料时间减少

6、管理水平提高：

信息流畅通、管理人员减少

7、降底成本

库存费用下降、人员减少、采购费用等一系列人财物成本得到控制。

第四篇：工业机器人论文

走进科技论文

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颜卫勤

工业机器人论文

在科技界，科学家会给每一个科技术语一个明确的定义，但机器人问世已有几十年，机器人的定义仍然仁者见仁，智者见智，没有一个统一的意见。原因之一是机器人还在发展，新的机型，新的功能不断涌现。根本原因主要是因为机器人涉及到了人的概念，成为一个难以回答的哲学问题。就像机器人一词最早诞生于科幻小说之中一样，人们对机器人充满了幻想。也许正是由于机器人定义的模糊，才给了人们充分的想象和创造空间。其实并不是人们不想给机器人一个完整的定义，自机器人诞生之日起人们就不断地尝试着说明到底什么是机器人。但随着机器人技术的飞速发展和信息时代的到来，机器人所涵盖的内容越来越丰富，机器人的定义也不断充实和创新。

在此，我仅根据自己的所学及课本给出的定义概述一下有关机器人的定义。机器人（Robot）是1920年 捷克斯洛伐克作家卡雷尔·恰佩克在他的科幻小说《罗萨姆的机器人万能公司》的剧本中，塑造的一个具有人的外表、特征和功能，愿意为人服务的机器奴仆“Robota”一词衍生出来的。根据这个定义，我们可以这样说：机器人是一个在三维空间中具有多自由度的，并能实现诸多拟人动作和功能的机器；而工业机器人（Industrial Robot）则是在工业生产上应用的机器人。

而美国机器人工业协会（U.S.RIA）提出的工业机器人定义为机器人是“一种用于移动各种材料、零件、工具或专用装置的，通过可编程序动作来执行种种任务的，并具有编程能力的多功能机械手(manipulator)或者通过不同程序的调用来完成各种工作任务的特种装置”。日本机器人协会(JIRA)的定义则是：工业机器人是“一种装备有记忆装置和末端执行器(end effector)的，能够转动并通过自动完成各种移动来代替人类劳动的通用机器”。可见美国机器人协会和日本机器人协会给出了相类似的定义。国际标准化组织(ISO)的定义：“机器人是一种自动的、位置可控的、具有编程能力的多功能机械手，这种机械手具有几个轴，能够借助于可编程序操作来处理各种材料、零件、工具和专用装置，以执行种种任务”。而我国科学家对机器人的定义是：“机器人是一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器”。在我国，在工业领域内应用的机器人我们称为工业机器人。通常人们对工业机器人的定义是：工业机器人是一种能模拟人的手、臂的部分动作, 按照预定的程序、轨迹及其它要求, 实现抓取、搬运工件或操作工具的自动化装置。

工业机器人的最显著的特点简单概述为可编程、拟人化、通用性、机电一体化。

工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座和执行机构，包括臂部、腕部和手部，有的机器人还有行走机构。大多数工业机器人有3～6个运动自由度，其中腕部通常有1～3个运动自由度；驱动系统包括动力装置和传动机构，用以使执行机构产生相应的动作；控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号，并进行控制。工业机器人按臂部的运动形式分为四种。直角坐标型的臂部可沿三个直角坐标移动；圆柱坐标型的臂部可作升降、回转和伸缩动作；球坐标型的臂部能回转、俯仰和伸缩；关节型的臂部有多个转动关节。

工业机器人按执行机构运动的控制机能，又可分点位型和连续轨迹型。点位型只控制执行机构由一点到另一点的准确定位，适用于机床上下料、点焊和一般搬运、装卸等作业；连续轨迹型可控制执行机构按给定轨迹运动，适用于连续焊接和涂装等作业。工业机器人按程序输入方式区分有编程输入型和示教输入型两类。编程输入型是将计算机上已编好的作业程序文件，通过RS232串口或者以太网等通信方式传送到机器人控制柜。

示教输入型的示教方法有两种：一种是由操作者用手动控制器(示教操纵盒)，将指令信号传给驱动系统，使执行机构按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍；另一种是由操作者直接领动执行机构，按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍。在示教过程的同时，工作程序的信息即自动存入程序存储器中在机器人自动工作时，控制系统从程序存储器中检出相应信息，将指令信号传给驱动机构，使执行机构再现示教的各种动作。示教输入程序的工业机器人称为示教再现型工业机器人。

具有触觉、力觉或简单的视觉的工业机器人，能在较为复杂的环境下工作；如具有识别功能或更进一步增加自适应、自学习功能，即成为智能型工业机器人。它能按照人给的“宏指令”自选或自编程序去适应环境，并自动完成更为复杂的工作。

清洁机器人的涵盖范围广泛，依照IFR World Robotic的分类，可分为产业型与家用型两大类，在产业型方面例如地板清洁（吸尘与洗地）、风管空调系统清洁、除草、大楼窗户清洗、水箱清洁等。目前为止应用最成功的仍属地板清洁型机器人，包括机场、大卖场、工厂、饭店大厅等大范围面积的场所，原因在于地板属于2-D几何平面，技术相对较为单纯。而家用型的地板清洁机器人（吸尘器）在近年来则快速窜起，成为市场主流产品，根据IFR World Robotics 2005的统计数据显示，服务型机器人中，清洁机器人仍是主要应用。其中家用清洁机器人更占整体服务型机器人的95%以上，其中2005-2008年更可高达447万台。

家用型清洁机器人受到热烈欢迎的主要原因在于已开发与开发中国家多以双薪家庭为主，并逐渐走向少子化与高龄化的趋势，在家庭人口结构变少的情况下，清洁工作的替代便成为新兴市场发展的重要需求，遂使的清洁机器人成为各国争相投入的技术研发重点。

随着自动化技术与人工智能的快速发展，机器人在人类的环境中扮演越来越重要的脚色。传统上机器人的应用层面多集中于工业化的生产系统与制造流程上，专门应付长时间作业、大量重复性动作、系统复杂且需要精密控制、高危险性等工作上。而近年来的演进则渐渐朝向服务型机器人的方向快速蓬勃发展。那么在我们身边有什么样的机器人呢？ 生活中常见的工业机器人有如下几种：

点焊机器人，这主要是针对汽车生产线，提高生产效率，提高汽车焊接的质量，降低工人的劳动强度的一种机器人。它的特点是通过机器人对两个钢板进行点焊的时候，需要承载一个很大的焊钳，一般在几十公斤以上，那么它的速度要求在每秒钟一米五到两米这样的高速运动，所以它一般来说有五到六个自由度，负载三十到一百二十公斤，工作的空间很大，大概有两米，这样一个球形的工作空间，运动速度也很高，那么自由度的概念，就是说，是相对独立运动的部件的个数，就相当于我们人体，腰是一个回转的自由度，我们大臂可以抬起来，小臂可以弯曲，那么这就三个自由度，同时腕部还有一个调整姿态来使用的三个自由度，所以一般的机器人有六个自由度，就能把空间的三个位置，三个姿态，机器人完全实现，当然也有小于六个自由度的，也有多于六个自由度的机器人，只是在不同的需要场合来配置。

弧焊机器人也是工业机器人中一个最重要的方面，像我们汽车的后桥，进行焊接的时候，它连续焊接，所以它的特点是连续轨迹控制，所以它要求的轨迹精度要求非常高，一般来说也是五到六个自由度，由于它焊枪比较小，所以在五到十公斤就可以了，这个方面是在国际和国内应用非常大的一类机器人，在另一方面像搬运和铆接，这些工作场合下，像搬运，主要是要求机器人有很高的速度，承载能力很多、很强，像日本的大库机器人，它可以承载三百公斤，抓取、来进行搬运和码垛。

医疗机器人，是近五年来发展比较迅速的一个新的应用领域，那么这个也可以看到几个方面，包括人是一个非常珍贵的生物，那么包括人的眼球、神经、血管都很精细，那么如果人手术的时候，医生来手术，一个是疲劳，另一个人手操作的精度还是有限的，那么这是在德国，一些大学里面，面向人的脊椎，如腰间盘突出这种病，进行识别以后，能够自动地用机器人来辅助进行定位，进行操作和手术。还有一类叫康复机器人，康复机器人像比方说，现在发病量比较大的是偏瘫和半身不遂这种病患，当他恢复治疗完以后，需要对他的肢体进行锻炼和恢复，那么如果医生是有限的，不可能一个医生，天天给一个病人进行按摩或牵引这样的工作，那么家庭的人员都上班，没有时间照顾，那么用一个机器人，可以对他的手进行牵动，天天强迫他进行锻炼，使人的肌肉的恢复达到最好，更为精细的工作像很多大学和一些医院在开发像人的脑手术，这个是很危险的事情，但是，已经得到了很好的例证，包括北航开发出了对人脑的定位和钻孔这样的工作，还包括像美国已经有一千多例机器人对人眼球进行手术，这样的机器人，还包括通过遥控操作的办法，实现对人的胃肠这种手术，大家在电视里边看到，一个机械手，大概有手指这样粗细的一个机械手，通过插入腹脏以后，人在屏幕上操作这个机器手，同时对它用激光的方法对病灶进行激光的治疗，这样的话，人就不用很大幅度地破坏人的身体，这实际对人的一种解放，是非常好一种机器人，医疗机器人它也很复杂，一方面它完全自动去完成各种工作，是有困难的，一般来说都是人来参与，这是美国开发的一个林白手术这样一个例子，人通过在屏幕上，通过一个遥控操作手来控制另一个机械手，实现通过对人的腹腔进行手术，前几年我们国家展览会上，美国已经成功的实现了对人的心脏瓣膜的手术和搭桥手术，这已经在机器人领域中，引起了很大的轰动，还包括，AESOP的这种外科手术机器人，它实际上通过一些仪器能够对人的一些病变进行检查，通过一个机械手就能够实现对人的某些部位进行手术，还包括遥操作机械手，以及多个医生可以在机器人共同参与下进行手术，包括机器人给大夫医生拿钳子、镊子或刀子来代替护士的工作，同时把照明能够自动的给医生的动作联系起来，医生的手到哪儿，照明就去哪儿，这样非常好的，一个医生的助手。

由此可见，工业机器人是人类的得力助手，随着社会的发展，大量的工业机器人把人们从繁重的体力和危险的环境中解放出来，使人们有更好的岗位去工作，去创造更好的精神财富和文化财富，机器人来做这些危险环境的工作，展望21世纪工业机器人将是一个与20世纪计算机的普及一样，会深入地应用到各个领域，有人说在21世纪的前20年是机器人从制造业走向非制造业的发展一个重要时期，也是智能机器人发展的一个关键时期，目前国际上很多国家，也对机器人对人类社会的影响的估计提出了新的认识，同时，我们也可以看到机器人技术，涉及到多个学科，机械、电工、自动控制、计算机测量、人工智能、传感技术等等，它是一个国家高技术实力的一个重要标准。所以，作为当代大学生，作为一名机械专业的学生，我们的使命任重而道远。

第五篇：工业机器人--论文

材料：工业机器人论文

摘要：工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人。工业机器人是自动执行工作的机器装置，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。机器人技术是具有前瞻性、战略性的高技术领域。国际电气电子工程师协会IEEE的科学家在对未来科技发展方向进行预测中提出了4个重点发展方向，机器人技术就是其中之一。

关键词：工业机器人；构造；中国工业机器人；发展前景；

由来

1920年捷克作家卡雷尔·查培克在其剧本《罗萨姆的万能机器人》中最早使用机器人一词，剧中机器人“Robot”这个词的本意是苦力，即剧作家笔下的一个具有人的外表，特征和功能的机器，是一种人造的劳力。它是最早的工业机器人设想。

20世纪40年代中后期，机器人的研究与发明得到了更多人的关心与关注。50年代以后，美国橡树岭国家实验室开始研究能搬运核原料的遥控操纵机械手。

所示，这是一种主从型控制系统，主机械手的运动。系统中加入力反馈，可使操作者获知施加力的大小，主从机械手之间有防护墙隔开，操作者可通过观察窗或闭路电视对从机械手操作机进行有效的监视，主从机械手系统的出现为机器人的产生为近代机器人的设计与制造作了铺垫。

1954年美国戴沃尔最早提出了工业机器人的概念，并申请了专利。该专利的要点是借助伺服技术控制机器人的关节，利用人手对机器人进行动作示教，机器人能实现动作的记录和再现。这就是所谓的示教再现机器人。现有的机器人差不多都采用这种控制方式。1959年第一台工业机器人在美国诞生，开创了机器人发展的新纪元

特点

戴沃尔提出的工业机器人有以下特点:将数控机床的伺服轴与遥控操纵器的连杆机构联接在一起，预先设定的机械手动作经编程输入后，系统就可以离开人的辅助而独立运行。这种机器人还可以接受示教而完成各种简单的重复动作，示教过程中，机械手可依次通过工作任务的各个位置，这些位置序列全部记录在存储器内，任务的执行过程中，机器人的各个关节在伺服驱动下依次再现上述位置，故这种机器人的主要技术功能被称为“可编程”和“示教再现”。

1962年美国推出的一些工业机器人的控制方式与数控机床大致相似，但外形主要由类似人的手和臂组成。后来，出现了具有视觉传感器的、能识别与定位的工业机器人系统。当今工业机器人技术正逐渐向着具有行走能力、具有多种感知能力、具有较强的对作业环境的自适应能力的方向发展。目前，对全球机器人技术的发展最有影响的国家是美国和日本。美国在工业机器人技术的综合研究水平上仍处于领先地位，而日本生产的工业机器人在数量、种类方面则居世界首位。

构造与分类

工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座和执行机构，包括臂部、腕部和手部，有的机器人还有行走机构。大多数工业机器人有3～6个运动自由度，其中腕部通常有1～3个运动自由度；驱动系统包括动力装置和传动机构，用以使执行机构产生相应的动作；控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号，并进行控制。

工业机器人按臂部的运动形式分为四种。直角坐标型的臂部可沿三个直角坐标移动；圆

柱坐标型的臂部可作升降、回转和伸缩动作；球坐标型的臂部能回转、俯仰和伸缩；关节型的臂部有多个转动关节。

工业机器人按执行机构运动的控制机能，又可分点位型和连续轨迹型。点位型只控制执行机构由一点到另一点的准确定位，适用于机床上下料、点焊和一般搬运、装卸等作业；连续轨迹型可控制执行机构按给定轨迹运动，适用于连续焊接和涂装等作业。

工业机器人按程序输入方式区分有编程输入型和示教输入型两类。编程输入型是将计算机上已编好的作业程序文件，通过RS232串口或者以太网等通信方式传送到机器人控制柜。

示教输入型的示教方法有两种：一种是由操作者用手动控制器(示教操纵盒)，将指令信号传给驱动系统，使执行机构按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍；另一种是由操作者直接领动执行机构，按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍。在示教过程的同时，工作程序的信息即自动存入程序存储器中在机器人自动工作时，控制系统从程序存储器中检出相应信息，将指令信号传给驱动机构，使执行机构再现示教的各种动作。示教输入程序的工业机器人称为示教再现型工业机器人。

具有触觉、力觉或简单的视觉的工业机器人，能在较为复杂的环境下工作；如具有识别功能或更进一步增加自适应、自学习功能，即成为智能型工业机器人。它能按照人给的“宏指令”自选或自编程序去适应环境，并自动完成更为复杂的工作。

应用

所谓工业机器人，就是具有简单记忆和可变控制程序的自动机械。它是在机械手的基础上发展起来的，国外称为industrial robot。工业机器人的出现将人类从繁重单一的劳动中解放出来，而且它还能够从事一些不适合人类甚至超越人类的劳动，实现生产的自动化，避免工伤事故和提高生产效率。，例如在冲压、压力铸造、热处理、焊接、涂装、塑料制品成形、机械加工和简单装配等工序上，以及在原子能工业等部门中，完成对人体有害物料的搬运或工艺操作。随着世界生产力的发展，必然促进相应科学技术的发展。工业机器人能够极大地提高生产效率，已经广泛地进入人们的生活生产领域。

20世纪50年代末，美国在机械手和操作机的基础上，采用伺服机构和自动控制等技术，研制出有通用性的独立的工业用自动操作装置，并将其称为工业机器人；60年代初，美国研制成功两种工业机器人，并很快地在工业生产中得到应用；1969年，美国通用汽车公司用21台工业机器人组成了焊接轿车车身的自动生产线。此后，各工业发达国家都很重视研制和应用工业机器人。

由于工业机器人具有一定的通用性和适应性，能适应多品种中、小批量的生产，70年代起，常与数字控制机床结合在一起，成为柔性制造单元或柔性制造系统的组成部分。中国的工业机器人

我国工业机器人起步于70年代初期，经过20多年的发展，大致经历了3个阶段：70年代的萌芽期，80年代的开发期和90年代的适用化期。

70年代是世界科技发展的一个里程碑：人类登上了月球，实现了金星、火星的软着陆。我国也发射了人造卫星。世界上工业机器人应用掀起一个高潮，尤其在日本发展更为迅猛，它补充了日益短缺的劳动力。在这种背景下，我国于1972年开始研制自己的工业机器人。

进入80年代后，在高技术浪潮的冲击下，随着改革开放的不断深入，我国机器人技术的开发与研究得到了政府的重视与支持。“七五”期间，国家投入资金，对工业机器人及其零部件进行攻关，完成了示教再现式工业机器人成套技术的开发，研制出了喷涂、点焊、弧焊和搬运机器人。1986年国家高技术研究发展计划（863计划）开始实施，智能机器人主题跟踪世界机器人技术的前沿，经过几年的研究，取得了一大批科研成果，成功地研制出了一

批特种机器人。

从90年代初期起，我国的国民经济进入实现两个根本转变时期，掀起了新一轮的经济体制改革和技术进步热潮，我国的工业机器人又在实践中迈进一大步，先后研制出了点焊、弧焊、装配、喷漆、切割、搬运、包装码垛等各种用途的工业机器人，并实施了一批机器人应用工程，形成了一批机器人产业化基地，为我国机器人产业的腾飞奠定了基础。

虽然中国的工业机器人产业在不断的进步中，但和国际同行相比，差距依旧明显。从市场占有率来说，更无法相提并论。工业机器人很多核心技术，目前我们尚未掌握，这是影响我国机器人产业发展的一个重要瓶颈。

工业机器人在世界其他主要国家的发展：

美国是工业机器人的诞生地，基础雄厚，技术先进。现今美国有着一批具有国际影响力的工业机器人供应商，像Adept Technologe、American Robot、Emersom Industrial Automation 等。

德国工业机器人的数量占世界第三，仅次于 日本和美国，其智能机器人的研究和应用在世界上处于领先地位。目前在普及第一代工业机器人的基础上，第二代工业机器人经推广应用成为主流安装机型，而第三代智能机器人已占有一定比重并成为发展的方向。世界上的机器人供应商分为日系和欧系。瑞典的ABB公司是世界上最大机器人制造公司之一。1974年研发了世界上第一台全电控式工业机器人IRB6，主要应用于工件的取放和物料搬运。1975年生产出第一台焊接机器人。到1980年兼并Trallfa喷漆机器人公司后

工业机器人的发展前景

在发达国家中，工业机器人自动化生产线成套设备已成为自动化装备的主流及未来的发展方向。国外汽车行业、电子电器行业、工程机械等行业已经大量使用工业机器人自动化生产线，以保证产品质量，提高生产效率，同时避免了大量的工伤事故。全球诸多国家近半个世纪的工业机器人的使用实践表明，工业机器人的普及是实现自动化生产，提高社会生产效率，推动企业和社会生产力发展的有效手段。

机器人技术是具有前瞻性、战略性的高技术领域。国际电气电子工程师协会IEEE的科学家在对未来科技发展方向进行预测中提出了4个重点发展方向，机器人技术就是其中之一。1990年10月，国际机器人工业人士在丹麦首都哥本哈根召开了一次工业机器人国际标准大会，并在这次大会上通过了一个文件，把工业机器人分为四类：⑴顺序型。这类机器人拥有规定的程序动作控制系统；⑵沿轨迹作业型。这类机器人执行某种移动作业，如焊接。喷漆等；⑶远距作业型。比如在月球上自动工作的机器人；⑷智能型。这类机器人具有感知、适应及思维和人机通信机能。

日本工业机器人产业早在上世纪90年代就已经普及了第一和第二类工业机器人，并达到了其工业机器人发展史的鼎盛时期。而今已在第发展三、四类工业机器人的路上取得了举世瞩目的成就。日本下一代机器人发展重点有：低成本技术、高速化技术、小型和轻量化技术、提高可靠性技术、计算机控制技术、网络化技术、高精度化技术、视觉和触觉等传感器技术等。

根据日本政府2007年指定的一份计划，日本2050年工业机器人产业规模将达到1.4兆日元，拥有百万工业机器人。按照一个工业机器人等价于10个劳动力的标准，百万工业机器人相当于千万劳动力，是目前日本全部劳动人口的15%。

我国工业机器人起步于70年代初，其发展过程大致可分为三个阶段：70年代的萌芽期；80年代的开发期；90年代的实用化期。而今经过20多年的发展已经初具规模。目前我国已生产出部分机器人关键元器件，开发出弧焊、点焊、码垛、装配、搬运、注塑、冲压、喷漆等工业机器人。一批国产工业机器人已服务于国内诸多企业的生产线上；一批机器人技术的研究人才也涌现出来。一些相关科研机构和企业已掌握了工业机器人操作机的优化设计制

造技术；工业机器人控制、驱动系统的硬件设计技术；机器人软件的设计和编程技术；运动学和轨迹规划技术；弧焊、点焊及大型机器人自动生产线与周边配套设备的开发和制备技术等。某些关键技术已达到或接近世界水平。

一个国家要引入高技术并将其转移为产业技术（产业化），必须具备5个要素即5M:Machine/Materials/Manpower/Management/Market。和有着“机器人王国”之称的日本相比，我国有着截然不同的基本国情，那就是人口多，劳动力过剩。刺激日本发展工业机器人的根本动力就在于要解决劳动力严重短缺的问题。所以，我国工业机器人起步晚发展缓。但是正如前所述，广泛使用机器人是实现工业自动化，提高社会生产效率的一种十分重要的途径。我国正在努力发展工业机器人产业，引进国外技术和设备，培养人才，打开市场。日本工业机器人产业的辉煌得益于本国政府的鼓励政策，我国在十一五纲要中也体现出了对发展工业机器人的大力支持。

总结

1954年美国戴沃尔最早提出了工业机器人的概念，并申请了专利。1959年第一台工业机器人在美国诞生，开创了机器人发展的新纪元。