它可以接受人類指揮,也可以按照預先編排的程序運行,現(xiàn)代的工業(yè)機器人還可以根據(jù)人工智能技術制定的原則綱領行動。
由來
1920年捷克作家卡雷爾·查培克在其劇本《羅薩姆的萬能機器人》中最早使用機器人一詞,劇中機器人“Robot”這個詞的本意是苦力,即劇作家筆下的一個具有人的外表,特征和功能的機器,是一種人造的勞力。它是最早的工業(yè)機器人設想。
20世紀40年代中后期,機器人的研究與發(fā)明得到了更多人的關心與關注。50年代以后,美國橡樹嶺國家實驗室開始研究能搬運核原料的遙控操縱機械手,如圖0.2所示,這是一種主從型控制系統(tǒng),主機械手的運動。系統(tǒng)中加入力反饋,可使操作者獲知施加力的大小,主從機械手之間有防護墻隔開,操作者可通過觀察窗或閉路電視對從機械手操作機進行有效的監(jiān)視,主從機械手系統(tǒng)的出現(xiàn)為機器人的產(chǎn)生為近代機器人的設計與制造作了鋪墊。
1954年美國戴沃爾最早提出了工業(yè)機器人的概念,并申請了專利。該專利的要點是借助伺服技術控制機器人的關節(jié),利用人手對機器人進行動作示教,機器人能實現(xiàn)動作的記錄和再現(xiàn)。這就是所謂的示教再現(xiàn)機器人?,F(xiàn)有的機器人差不多都采用這種控制方式。1959年UNIMATION公司的第一臺工業(yè)機器人在美國誕生,開創(chuàng)了機器人發(fā)展的新紀元。
UNIMATION的VAL(veryadvantagelanguage)語言也成為機器人領域最早的編程語言在各大學及科研機構中傳播,也是各個機器人品牌的最基本范本。其機械結構也成為行業(yè)的模板。其后,UNIMATION公司被瑞士STAUBLI收購,并利用STAUBLI的技術優(yōu)勢,進一步得以改良發(fā)展。日本第一臺機器人由KAWASAKI從UNIMATION進口,并由kawasaki模仿改進在國內(nèi)推廣。
特點
戴沃爾提出的工業(yè)機器人有以下特點:將數(shù)控機床的伺服軸與遙控操縱器的連桿機構聯(lián)接在一起,預先設定的機械手動作經(jīng)編程輸入后,系統(tǒng)就可以離開人的輔助而獨立運行。這種機器人還可以接受示教而完成各種簡單的重復動作,示教過程中,機械手可依次通過工作任務的各個位置,這些位置序列全部記錄在存儲器內(nèi),任務的執(zhí)行過程中,機器人的各個關節(jié)在伺服驅(qū)動下依次再現(xiàn)上述位置,故這種機器人的主要技術功能被稱為“可編程”和“示教再現(xiàn)”。
1962年美國推出的一些工業(yè)機器人的控制方式與數(shù)控機床大致相似,但外形主要由類似人的手和臂組成。后來,出現(xiàn)了具有視覺傳感器的、能識別與定位的工業(yè)機器人系統(tǒng)。
當今工業(yè)機器人技術正逐漸向著具有行走能力、具有多種感知能力、具有較強的對作業(yè)環(huán)境的自適應能力的方向發(fā)展。當前,對全球機器人技術的發(fā)展最有影響的國家是美國和日本。美國在工業(yè)機器人技術的綜合研究水平上仍處于領先地位,而日本生產(chǎn)的工業(yè)機器人在數(shù)量、種類方面則居世界首位。
構造分類
工業(yè)機器人由主體、驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個基本部分組成。主體即機座和執(zhí)行機構,包括臂部、腕部和手部,有的機器人還有行走機構。大多數(shù)工業(yè)機器人有3~6個運動自由度,其中腕部通常有1~3個運動自由度;驅(qū)動系統(tǒng)包括動力裝置和傳動機構,用以使執(zhí)行機構產(chǎn)生相應的動作;控制系統(tǒng)是按照輸入的程序?qū)︱?qū)動系統(tǒng)和執(zhí)行機構發(fā)出指令信號,并進行控制。
工業(yè)機器人按臂部的運動形式分為四種。直角坐標型的臂部可沿三個直角坐標移動;圓柱坐標型的臂部可作升降、回轉和伸縮動作;球坐標型的臂部能回轉、俯仰和伸縮;關節(jié)型的臂部有多個轉動關節(jié)。
工業(yè)機器人按執(zhí)行機構運動的控制機能,又可分點位型和連續(xù)軌跡型。點位型只控制執(zhí)行機構由一點到另一點的準確定位,適用于機床上下料、點焊和一般搬運、裝卸等作業(yè);連續(xù)軌跡型可控制執(zhí)行機構按給定軌跡運動,適用于連續(xù)焊接和涂裝等作業(yè)。
工業(yè)機器人按程序輸入方式區(qū)分有編程輸入型和示教輸入型兩類。編程輸入型是將計算機上已編好的作業(yè)程序文件,通過RS232串口或者以太網(wǎng)等 通信 方式傳送到機器人控制柜。
示教輸入型的示教方法有兩種:一種是由操作者用手動控制器(示教操縱盒),將指令信號傳給驅(qū)動系統(tǒng),使執(zhí)行機構按要求的動作順序和運動軌跡操演一遍;另一種是由操作者直接領動執(zhí)行機構,按要求的動作順序和運動軌跡操演一遍。在示教過程的同時,工作程序的信息即自動存入程序存儲器中在機器人自動工作時,控制系統(tǒng)從程序存儲器中檢出相應信息,將指令信號傳給驅(qū)動機構,使執(zhí)行機構再現(xiàn)示教的各種動作。示教輸入程序的工業(yè)機器人稱為示教再現(xiàn)型工業(yè)機器人。
具有觸覺、力覺或簡單的視覺的工業(yè)機器人,能在較為復雜的環(huán)境下工作;如具有識別功能或更進一步增加自適應、自學習功能,即成為智能型工業(yè)機器人。它能按照人給的“宏指令”自選或自編程序去適應環(huán)境,并自動完成更為復雜的工作。
應用
工業(yè)機器人在工業(yè)生產(chǎn)中能代替人做某些單調(diào)、頻繁和重復的長時間作業(yè),或是危險、惡劣環(huán)境下的作業(yè),例如在沖壓、壓力鑄造、熱處理、焊接、涂裝、塑料制品成形、機械加工和簡單裝配等工序上,以及在原子能工業(yè)等部門中,完成對人體有害物料的搬運或工藝操作。
20世紀50年代末,美國在機械手和操作機的基礎上,采用伺服機構和自動控制等技術,研制出有通用性的獨立的工業(yè)用自動操作裝置,并將其稱為工業(yè)機器人;60年代初,美國研制成功兩種工業(yè)機器人,并很快地在工業(yè)生產(chǎn)中得到應用;1969年,美國通用汽車公司用21臺工業(yè)機器人組成了焊接轎車車身的自動生產(chǎn)線。此后,各工業(yè)發(fā)達國家都很重視研制和應用工業(yè)機器人。
由于工業(yè)機器人具有一定的通用性和適應性,能適應多品種中、小批量的生產(chǎn),70年代起,常與數(shù)字控制機床結合在一起,成為柔性制造單元或柔性制造系統(tǒng)的組成部分。
關鍵技術
本體設計關鍵技術
?。?)傳動結構設計
擬定總體方案,確定機器人的結構形式,并據(jù)此進行初步的傳動結構設計,零件結構設計,三維建模。要求設計者對機器人常見的結構形式,常見的傳動原理和傳動結構,減速器的類型和特點非常的熟悉和了解,要有較強的結構設計能力和經(jīng)驗。
?。?)減速器選型
要對減速器的結構類型,性能參數(shù)的含義有深刻理解,會對減速器進行選型和計算校核。要會對減速器進行檢測、測試,檢測的內(nèi)容主要包括噪音、抖動、輸出扭矩、扭轉剛度、背隙、重復定位精度和定位精度等。減速器的振動會引起機器人末端的抖動,降低機器人的軌跡精度。減速器振動有多種原因,其中共振是共性的問題,機器人企業(yè)必須掌握抑制或者避免出現(xiàn)共振的方法。
?。?)電機選型
必須要對電機的工作特性非常了解,并會對電機扭矩、功率、慣量進行計算和校核。
?。?)仿真分析
進行靜力學和動力學的仿真分析,對電機、減速器的選型校核,對本體零部件進行強度、剛度校核,降低本體重量,提高機器人工作效率,降低成本。對三維模型進行模態(tài)分析,計算出固有頻率,有助于進行共振抑制。
?。?)可靠性設計
結構設計采用最簡化設計原則;本體鑄鐵件采用綜合性能較好的球墨鑄鐵材料,鑄鋁件采用流動性好的鑄造材料,采用金屬模鑄造;裝配要有詳細的裝配工藝指導書,裝配過程中有部件和單軸的測試;裝配完后要有整機性能測試和耐久拷機測試;提高整機的防護等級設計,提高電柜的抗干擾能力,以適用不同工作環(huán)境的使用。
電機伺服關鍵技術
(1)電機
?、佥p量化
對機器人來說,電機的尺寸和重量非常敏感,通過高磁性材料優(yōu)化、一體化優(yōu)化設計、加工裝配工藝優(yōu)化等技術的研究,提高伺服電機的效率,減小電機空間尺寸和降低電機重量,是機器人電機的關鍵技術之一。
?、诟咚?/p>
在減速比不能較大調(diào)整的情況,電機的最高轉速則直接影響著機器人的末端速度和工作節(jié)拍;而且速比太低會影響電機的慣量匹配,因此提高電機的最高轉速也是機器人電機的關鍵技術之一。
?、壑彬?qū)、中空
隨著協(xié)作機器人的不斷成熟和推廣,機器人結構的輕量化、緊湊化要求提高,發(fā)展高力矩直接驅(qū)動電機、盤式中空電機等機器人專用電機也是未來的趨勢。
?。?)伺服
?、倏焖夙憫?,精確定位
伺服的響應時間直接影響到機器人的快速起停效果,影響機器人的工作效率和節(jié)拍。
?、跓o傳感器方式實現(xiàn)彈性碰撞
安全性是衡量機器人性能的一個重要指標。加入力或力矩傳感器會使結構更復雜,成本更高,基于編碼器、電機電流耦合關系的無傳感彈性碰撞技術,可以在不改變本體結構,不增加本體成本的條件下,在一定程度上提高機器人的安全性。
?、垓?qū)動多合一、驅(qū)控一體。
驅(qū)動多合一,多核CPU多軸驅(qū)控一體化集成技術,提高系統(tǒng)性能,降低驅(qū)動體積與成本。
④在線自適應抖振抑制
工業(yè)機器人懸臂結構極易在多軸聯(lián)動、重載及快速起停時引起抖動。機器人本體剛度要與電機伺服剛度參數(shù)相匹配,剛度過高,會造成振動,剛度過低會造成起停反應緩慢。機器人在不同的位置和姿態(tài),以及在不同的工裝負載下剛度都不一樣,很難通過提前設置伺服剛度值能滿足所有工況的需求。在線自適應抖振抑制技術,提出免參數(shù)調(diào)試的智能控制策略,同時兼顧剛度匹配、抖振抑制的需求,可以抑制機器人末端抖動,提高末端定位精度。
控制關鍵技術
?。?)運動解算及軌跡規(guī)劃
運動求解,最佳路徑規(guī)劃,提高機器人的運動精度和工作效率。
(2)動力學補償
一般工業(yè)機器人是一個串聯(lián)懸臂式結構,剛性弱,運動復雜,容易發(fā)生變形和抖動,是一個需要運動學和動力學相結合的課題。為了改善機器人的動態(tài)性能和提高運動精度,機器人控制系統(tǒng)必須建立動力學模型,進行動力學補償。補償?shù)膬?nèi)容主要包括重力補償、慣量補償、摩擦補償、耦合補償?shù)取?/p>
?。?)標定補償
機器人機械本體由于加工誤差和裝配誤差的原因,難以避免會和理論數(shù)學模型存在偏差,會降低機器人TCP精度和軌跡精度,如在焊接和離線編程使用時會受到嚴重影響。通過檢測和算法標定補償機器人的模型參數(shù),可以較好地解決此問題。
?。?)工藝包完善
控制系統(tǒng)要與實際工程應用相結合,系統(tǒng)除不斷升級,功能更加強大外,還要根據(jù)行業(yè)應用的需求不斷開發(fā)和完善工藝包,有利于積累行業(yè)工藝經(jīng)驗,對客戶來說使用更方便,操作更簡單,效率更高。
國內(nèi)發(fā)展
中國的工業(yè)機器人
我國工業(yè)機器人起步于70年代初期,經(jīng)過20多年的發(fā)展,大致經(jīng)歷了3個階段:70年代的萌芽期,80年代的開發(fā)期和90年代的適用化期。
70年代是世界科技發(fā)展的一個里程碑:人類登上了月球,實現(xiàn)了金星、火星的軟著陸。我國也發(fā)射了人造衛(wèi)星。世界上工業(yè)機器人應用掀起一個高潮,尤其在日本發(fā)展更為迅猛,它補充了日益短缺的勞動力。在這種背景下,我國于1972年開始研制自己的工業(yè)機器人。
進入80年代后,在高技術浪潮的沖擊下,隨著改革開放的不斷深入,我國機器人技術的開發(fā)與研究得到了政府的重視與支持?!捌呶濉逼陂g,國家投入資金,對工業(yè)機器人及其零部件進行攻關,完成了示教再現(xiàn)式工業(yè)機器人成套技術的開發(fā),研制出了噴涂、點焊、弧焊和搬運機器人。1986年國家高技術研究發(fā)展計劃(863計劃)開始實施,智能機器人主題跟蹤世界機器人技術的前沿,經(jīng)過幾年的研究,取得了一大批科研成果,成功地研制出了一批特種機器人。
從90年代初期起,我國的國民經(jīng)濟進入實現(xiàn)兩個根本轉變時期,掀起了新一輪的經(jīng)濟體制改革和技術進步熱潮,我國的工業(yè)機器人又在實踐中邁進一大步,先后研制出了點焊、弧焊、裝配、噴漆、切割、搬運、包裝碼垛等各種用途的工業(yè)機器人,并實施了一批機器人應用工程,形成了一批機器人產(chǎn)業(yè)化基地,為我國機器人產(chǎn)業(yè)的騰飛奠定了基礎。
雖然中國的工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)在不斷的進步中,但和國際同行相比,差距依舊明顯。從市場占有率來說,更無法相提并論。工業(yè)機器人很多核心技術,當前我們尚未掌握,這是影響我國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個重要瓶頸。
發(fā)展歷史
20世紀50年代末,工業(yè)機器人最早開始投入使用。約瑟夫·恩格爾貝格(Joseph F.Englberger)利用伺服系統(tǒng)的相關靈感,與喬治·德沃爾(GeorgeDevol)共同開發(fā)了一臺工業(yè)機器人——“尤尼梅特”(Unimate),率先于1961年在通用汽車的生產(chǎn)車間里開始使用。最初的工業(yè)機器人構造相對比較簡單,所完成的功能也是撿拾汽車零件并放置到傳送帶上,對其他的作業(yè)環(huán)境并沒有交互的能力,就是按照預定的基本程序精確地完成同一重復動作。“尤尼梅特”的應用雖然是簡單的重復操作,但展示了工業(yè)機械化的美好前景,也為工業(yè)機器人的蓬勃發(fā)展拉開了序幕。自此,在工業(yè)生產(chǎn)領域,很多繁重、重復或者毫無意義的流程性作業(yè)可以由工業(yè)機器人來代替人類完成。
20世紀60年代,工業(yè)機器人發(fā)展迎來黎明期,機器人的簡單功能得到了進一步的發(fā)展。機器人傳感器的應用提高了機器人的可操作性,包括恩斯特采用的觸覺傳感器;托莫維奇和博尼在世界上最早的“靈巧手”上用到了壓力傳感器;麥卡錫對機器人進行改進,加入視覺傳感系統(tǒng),并幫助麻省理工學院推出了世界上第一個帶有視覺傳感器并能識別和定位積木的機器人系統(tǒng)。此外,利用聲吶系統(tǒng)、光電管等技術,工業(yè)機器人可以通過環(huán)境識別來校正自己的準確位置。
自20世紀60年代中期開始,美國麻省理工學院、斯坦福大學、英國愛丁堡大學等陸續(xù)成立了機器人實驗室。美國興起研究第二代帶傳感器的、“有感覺”的機器人,并向人工智能進發(fā)。
20世紀70年代,隨著計算機和人工智能技術的發(fā)展,機器人進入了實用化時代。像日立公司推出的具有觸覺、壓力傳感器,7軸交流電動機驅(qū)動的機器人;美國Milacron公司推出的世界第一臺小型計算機控制的機器人,由電液伺服驅(qū)動,可跟蹤移動物體,用于裝配和多功能作業(yè);適用于裝配作業(yè)的機器人還有像日本山梨大學發(fā)明的SCARA平面關節(jié)型機器人等。
20世紀70年代末,由美國Unimation公司推出的PUMA系列機器人,為多關節(jié)、多CPU二級計算機控制,全電動,有專用VAL語言和視覺、力覺傳感器,這標志著工業(yè)機器人技術已經(jīng)完全成熟。PUMA至今仍然工作在工廠第一線。
20世紀80年代,機器人進入了普及期,隨著制造業(yè)的發(fā)展,使工業(yè)機器人在發(fā)達國家走向普及,并向高速、高精度、輕量化、成套系列化和智能化發(fā)展,以滿足多品種、少批量的需要。
到了20世紀90年代,隨著計算機技術、智能技術的進步和發(fā)展,第二代具有一定感覺功能的機器人已經(jīng)實用化并開始推廣,具有視覺、觸覺、高靈巧手指、能行走的第三代智能機器人相繼出現(xiàn)并開始走向應用。
2020年,中國機器人產(chǎn)業(yè)營業(yè)收入首次突破1000億元。“十三五”期間,工業(yè)機器人產(chǎn)量從7.2萬套增長到21.2萬套,年均增長31%。從技術和產(chǎn)品上看,精密減速器、高性能伺服驅(qū)動系統(tǒng)、智能控制器、智能一體化關節(jié)等關鍵技術和部件加快突破、創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn),整機性能大幅提升、功能愈加豐富,產(chǎn)品質(zhì)量日益優(yōu)化。行業(yè)應用也在深入拓展。例如,工業(yè)機器人已在汽車、電子、冶金、輕工、石化、醫(yī)藥等52個行業(yè)大類、143個行業(yè)中類廣泛應用。
2022年,嘉騰機器人推出國內(nèi)首臺差速20噸AGV驅(qū)動單元,該驅(qū)動單元采用差速重載動力模組以及控制策略,增強了產(chǎn)品實用性和耐用性。據(jù)悉,重載AGV可用于航天、高壓容器、大型基建工程、模塊化建筑工程等行業(yè)。
安裝
在工業(yè)生產(chǎn)領域中,工業(yè)機器人的安裝至為重要,若是安裝出現(xiàn)問題,不僅會影響機器人設備的使用性能,同時還會導致工業(yè)機器人使用壽命降低,并會對工業(yè)生產(chǎn)安全造成影響,對企業(yè)的經(jīng)濟效益造成損傷,因此做好工業(yè)機器人的安裝工作十分重要,結合以往的工作經(jīng)驗,筆者認為在工業(yè)機器人安裝過程中,必須要做好以下三個方面的工作。
1、了解程序
在實際安裝前,相關人員要對工業(yè)機器人的工作程序有詳細的了解,明確工業(yè)機器人設備零部件之間有哪些關系,哪些設備之間的尺寸位置要做到絲毫不差,而哪些可以適當放寬標準。此外還需對安裝圖紙進行細化分析,要掌握工業(yè)機器人的工作原理和功能結構,并在安裝前尋找適當?shù)墓ぞ吆驮O備,這樣才能更好地為安裝效果提供保障。
2、制定方案
要結合現(xiàn)場的實際生產(chǎn)情況,對每臺工業(yè)機器人安裝制定詳細的方案,同時還應該制定相關的應急方案,確保面面俱到,放矢有度。此外在實際安裝前,還應該制定相關的作業(yè)指導書,要在作業(yè)指導書中明確具體的操作規(guī)程、操作要點、需要人員和自檢要求等,從而為工業(yè)機器人設備安全提供統(tǒng)一依據(jù)。同時作業(yè)指導書一式多份,如生產(chǎn)公司、監(jiān)理部門、安裝調(diào)試部門、現(xiàn)場安裝部門等,都應該各自保留一份,這樣若是今后出現(xiàn)相關問題,才能有責可追,避免相互扯皮的問題發(fā)生。
3、認知執(zhí)行
主要是指每安裝完一條工業(yè)機器人設備,都需要進行詳細的復查,如在安裝完工業(yè)機器人的連接設備時,就需要對已經(jīng)安裝好的零部件進行關鍵尺寸的詳細復查,這樣可以避免因尺寸變化而造成整體返工的問題出現(xiàn)。而在所有的工業(yè)機器人設備全部安裝結束后,還應該進行一次全面的自檢,要盡量在后期調(diào)試之前,及時發(fā)現(xiàn)問題,并針對性地做出解決,從而達到安裝驗收一次性合格的高標準,從而為工業(yè)機器人設備安裝進度提供保障,確保工業(yè)機器人設備安裝可以在規(guī)定的工期內(nèi)完成。
四大家族
工業(yè)機器人四大家族通常指的是在工業(yè)機器人領域具有全球影響力和市場份額的四大企業(yè),它們分別是:
ABB
簡介:ABB是一家總部位于瑞士蘇黎世的跨國企業(yè),由瑞典的阿西亞(ASEA)和瑞士的布朗博法瑞(BBC Brown Boveri)在1988年合并而成。ABB是全球領先的工業(yè)自動化和電力技術公司,其業(yè)務范圍廣泛,涵蓋電力產(chǎn)品、離散自動化、運動控制、過程自動化以及低壓產(chǎn)品等多個領域。
工業(yè)機器人業(yè)務:ABB的工業(yè)機器人業(yè)務起源于1974年,以其高精度、高速度和高可靠性而聞名。ABB的工業(yè)機器人產(chǎn)品線廣泛,包括從小型機器人到大型機器人的全系列產(chǎn)品,能夠滿足不同行業(yè)的需求。ABB的工業(yè)機器人廣泛應用于汽車制造、電子制造、金屬加工等領域,以其卓越的靈活性和精確性執(zhí)行各種復雜的任務。
庫卡(KUKA)
簡介:庫卡是一家總部位于德國奧格斯堡的工業(yè)機器人制造商,成立于1898年。最初,庫卡主要專注于室內(nèi)和城市照明設備的制造,但隨后逐漸將業(yè)務擴展到工業(yè)機器人領域。
工業(yè)機器人業(yè)務:庫卡以其高精度、高剛性和高可靠性而聞名,其機器人產(chǎn)品廣泛應用于汽車制造、物流、航空航天等領域。庫卡的工業(yè)機器人不僅性能卓越,而且二次開發(fā)的操作難度較低,使得工程師能夠輕松上手操作。此外,庫卡的機器人還涉足醫(yī)院的腦外科及放射造影等領域。
發(fā)那科(FANUC)
簡介:發(fā)那科是一家總部位于日本大阪的工業(yè)機器人制造商,成立于1956年。發(fā)那科最初專注于數(shù)控系統(tǒng)的研發(fā)和生產(chǎn),并隨著工業(yè)機器人的興起,迅速將數(shù)控技術應用于機器人領域。
工業(yè)機器人業(yè)務:發(fā)那科的工業(yè)機器人以其高速度、高精度和靈活性而著稱,廣泛應用于汽車制造、電子制造、食品加工等多個行業(yè)。發(fā)那科一直致力于技術創(chuàng)新和產(chǎn)品性能的提升,使其工業(yè)機器人產(chǎn)品在全球市場上具有強大的競爭力。
安川電機(YASKAWA)
簡介:安川電機是一家總部位于日本京都的電機和自動化設備制造商,成立于1915年。安川電機最初主要生產(chǎn)電動馬達,隨后逐漸將業(yè)務擴展到工業(yè)機器人領域。
工業(yè)機器人業(yè)務:安川電機的工業(yè)機器人以其高精度、高速度和高可靠性而著稱,廣泛應用于汽車制造、電子制造、半導體等多個領域。安川電機在伺服系統(tǒng)和運動控制器等關鍵零部件的研發(fā)和生產(chǎn)方面處于行業(yè)領先地位,這使得其工業(yè)機器人在性能上具有顯著優(yōu)勢。
這四大工業(yè)機器人家族在全球工業(yè)機器人市場上占據(jù)著舉足輕重的地位,不僅推動了全球自動化、機械化產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,也為人類社會的進步和繁榮做出了重要貢獻。隨著科技的不斷進步和應用場景的不斷拓展,這四大工業(yè)機器人家族有望繼續(xù)引領工業(yè)機器人技術的發(fā)展,為人類社會的未來帶來更多可能性。
專業(yè)
工業(yè)機器人專業(yè),通常也被稱為工業(yè)機器人技術專業(yè),是一個集機械、電子、控制、計算機、傳感器、人工智能等多學科高新技術于一體的綜合性專業(yè)。隨著智能制造和工業(yè)4.0的深入推進,工業(yè)機器人行業(yè)正處于快速發(fā)展的階段,因此該專業(yè)的就業(yè)前景十分廣闊。
專業(yè)特點
多學科融合:工業(yè)機器人技術專業(yè)涉及多個學科的知識,包括機械、電子、自動控制、計算機、傳感器、人工智能等,要求學生具備跨學科的綜合能力。
實踐性強:該專業(yè)注重實踐操作,學生將學習工業(yè)機器人的操作、編程、調(diào)試與維修等技能,以及工業(yè)自動化生產(chǎn)線的設計、安裝與維護。
技術附加值高:工業(yè)機器人作為先進的機電一體化數(shù)字化裝備,對提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、改善勞動環(huán)境等方面具有重要意義。
主要課程
工業(yè)機器人技術專業(yè)的核心課程包括但不限于:
專業(yè)基礎課程:電工與電子技術、工程制圖與計算機繪圖、機械基礎、工業(yè)機器人技術基礎、高級語言程序設計、液壓與氣壓傳動、電氣控制與CAD技術、智能制造基礎等。
專業(yè)核心課程:工業(yè)機器人現(xiàn)場編程、可編程控制技術、工業(yè)機器人離線編程與仿真、智能視覺技術應用、數(shù)字孿生與虛擬調(diào)試技術應用、工業(yè)機器人應用系統(tǒng)集成、工業(yè)機器人系統(tǒng)智能運維等。
就業(yè)方向
工業(yè)機器人技術專業(yè)的畢業(yè)生在就業(yè)市場上備受青睞,主要就業(yè)方向包括:
1、制造自動化工程師:在各種制造行業(yè),如汽車、電子、食品加工等領域,負責設計、安裝和維護自動化機器人系統(tǒng)。
2、系統(tǒng)集成專家:集成多種機器人和自動化設備,確保它們在工業(yè)生產(chǎn)線中高效協(xié)同工作。
3、維護和支持工程師:提供技術支持和維護服務,確保機器人系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和故障及時解決。
4、研發(fā)工程師:在高科技公司工作,參與新型機器人技術的研發(fā),如增強現(xiàn)實、人工智能在機器人控制中的應用。
5、銷售與市場開發(fā):分析市場需求,推廣機器人產(chǎn)品到適合的產(chǎn)業(yè),幫助公司拓展業(yè)務和市場份額。
6、質(zhì)量控制工程師:確保機器人產(chǎn)品和系統(tǒng)的質(zhì)量符合行業(yè)標準和客戶需求。
行業(yè)前景
隨著智能制造和工業(yè)4.0的深入推進,越來越多的企業(yè)和工廠開始采用機器人技術來替代傳統(tǒng)的人工生產(chǎn)方式。這不僅提高了生產(chǎn)效率,還降低了生產(chǎn)成本。因此,工業(yè)機器人行業(yè)正處于風口之上,對于具備相關專業(yè)背景的大學生來說,選擇工業(yè)機器人作為職業(yè)發(fā)展方向具有廣闊的前景。
注意事項
雖然工業(yè)機器人技術專業(yè)的就業(yè)前景廣闊,但學生在選擇該專業(yè)時也應充分考慮自己的興趣和職業(yè)規(guī)劃。同時,由于該專業(yè)涉及多個學科的知識,學習難度較大,需要學生具備較強的學習能力和實踐能力。
綜上所述,工業(yè)機器人技術專業(yè)是一個充滿挑戰(zhàn)和機遇的專業(yè),對于有志于投身智能制造和工業(yè)自動化領域的學生來說,是一個值得考慮的選擇。
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