机器人技术本科毕业论文

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机器人技术本科毕业论文【引语】小编为您整理收集的“机器人技术本科毕业论文”精编优质文档,供您参考学习,希望对您有用哦!喜欢就下载吧。1.1.1机器人产生背景机器人技术的发展,它应该说是一个科学技术发展共同的一个综合性的结果,同时,为社会经济发展产生了一个重大影响的一门科学技术,它的发展归功于在第二次世界大战中各国加强了经济的投入,就加强了本国的经济的发展。比如说日本,战后以后开始进行汽车的工业,那么这时候由于它人力的缺乏,它迫切需要一种机器人来进行大批量的制造,提高生产效率降低人的劳动强度,这是从社会发展需求本身的一个需求。另一方面它也是生产力发展的需求的必然结果,也是人类自身发展的必然结果,那么人类的发展随着人们逐渐的这种社会发展的情况,人们越来越不断探讨自然过程中,在改造自然过程中,认识自然过程中,来需求能够解放人的一种奴隶。那么这种奴隶就是代替人们去能够从事复杂和繁重的体力劳动,实现人们对不可达世界的认识和改造,这也是人们在科技发展过程中的一个客观需要。但另一方面,尽管人们有各种各样的好的想法,但是它也归功于电子技术,计算机技术以及制造技术等相关技术的发展而产生了提供了强大的技术保证。1.1.2机器人的发展与现状机器人怎么产生的呢?这是在1920年,有一个捷克斯洛伐克的一个作家叫卡佩克,他写了一本科幻小说,叫《罗萨姆的机器人万能公司》。这本小说中他构思了一个和幻想了一个机器人,它的名字叫罗伯特,也就是我们英文中的Robot,它可以不吃饭,它能够不知疲劳的,不知疲倦地进行工作。在1920年前后,大家也知道是在第一次世界大战以后,是各国工业发展比较迅速的时期,我们看到电影《摩登时代》,卓别林主演的人变成了机器人,在生产线中天天的进行劳动。人们在这种烦躁的体力劳动中就幻想有一种能代替人完成这样工作的想像、一种需要,这个小说在1924年和1927年的时候被纷纷传到了日本、法国和欧洲国家,还变成了一种当时的木偶剧和一些话剧,所以这样的一个机器人的名词就向全世界铺展开来,当时人们还认为是一个科幻小说,还没有把它跟我们日常的学习工作和生产结合起来。但通过这样一个小说,一个罗伯特这样一个名词,它体现了人类长期的一种愿望,这种愿望就是创造出一种机器,能够代替人进行各种工作。这种想法是机器人产生的一种客观的要求,那么真正机器人的发展是在1947年,美国橡树岭国家实验室在研究核燃料的时候,大家知道核燃料,它有X射线对人体是有伤害的,必须有一台机器来完成像搬运和核燃料的处理这样的工作。在1947年产生了世界上第一台主从遥控的机器人,那么1947年以后大家知道,是计算机电子技术发展比较迅速的时期,因此各国已经开始利用当时的一些现代的技术,进行了机器人研究。那么在1962年美国研制成功PUMA通用示教再现型机器人,那么这就标志着机器人走向成熟,应该说第一台可用的机器人在1947年产生,真正意义的机器人在1962年产生。那么相继不久,在英国等国家,也相继研究出一些机器人,那么到了20世纪60年代末,日本人将它的国民经济的汽车工业与机器人进行结合,它购买了美国的专利,在日本进行了再次开发和生产机器人。到20世纪70年代的时候,日本已经将这种示教再现型的机器人进行了工业化,出现了很多公司,现在的像ABB,MOTOMAN,还有安川公司,还有很多机器人公司像OTC等等公司。它们都是已经将机器人进行了工业化,进行了批量生产,而且成功的用于了汽车工业,使机器人正式的走向应用。在20世纪70年代到20世纪80年代初期,工业机器人变成产品以后,得到全世界的普遍应用以后,那么很多研究机构开始研究第二代具有感知功能的机器人,出现了瑞典的ABB公司,德国的KUKA机器人公司,日本几家公司和日本的FUNAC公司,都在工业机器人方面都有很大的作为,同时我们也看到机器人的应用在不断拓宽,它已经从工业上的一些应用,扩展到了服务行业,扩展了它的作业空间,向海洋空间和服务医疗等等行业的使用。那么一下,我们认为,机器人有三个发展阶段,那么也就是说,我们习惯于把机器人分成三类,一种是第一代机器人,那么也叫示教再现型机器人,它是通过一个计算机,来控制一个多自由度的一个机械,通过示教存储程序和信息,工作时把信息读取出来,然后发出指令,这样的话机器人可以重复的根据人当时示教的结果,再现出这种动作,比方说汽车的点焊机器人,它只要把这个点焊的过程示教完以后,它总是重复这样一种工作,它对于外界的环境没有感知,这个力操作力的大小,这个工件存在不存在,焊的好与坏,它并不知道,那么实际上这种从第一代机器人,也就存在它这种缺陷,因此,在20世纪70年代后期,人们开始研究第二代机器人,叫带感觉的机器人,这种带感觉的机器人是类似人在某种功能的感觉,比如说力觉、触觉、滑觉、视觉、听觉和人进行相类比,有了各种各样的感觉,比方说在机器人抓一个物体的时候,它实际上力的大小能感觉出来,它能够通过视觉,能够去感受和识别它的形状、大小、颜色。抓一个鸡蛋,它能通过一个触觉,知道它的力的大小和滑动的情况。那么第三代机器人,也是我们机器人学中一个理想的所追求的最高级的阶段,叫智能机器人,那么只要告诉它做什么,不用告诉它怎么去做,它就能完成运动,感知思维和人机通讯的这种功能和机能,那么这个目前的发展还是相对的只是在局部有这种智能的概念和含义,但真正完整意义的这种智能机器人实际上并没有存在,而只是随着我们不断的科学技术的发展,智能的概念越来越丰富,它内涵越来越宽。下面我简单介绍一下我国机器人发展的基本概况。刚才谈到了日本在20世纪60年代和美国都在开始进行机器人的研究,由于我们国家存在很多其他的各种因素、问题。我们国家在机器人的研究,在20世纪70年代后期,当时我们在国家北京举办一个日本的工业自动化产品展览会,在这个会上有两个产品,一个是数控机床,一个是工业机器人,这个时候,我们国家的许多学者,看到了这样一个方向,开始进行了机器人的研究,但是这时候研究,基本上还局限于理论的探讨阶段,那么真正进行机器人研究的时候,是在七五、八五、九五、十五将近这二十年的发展,发展最迅速的时候,是在1986年我们国家成立了863计划是高技术发展计划,就将机器人技术作为一个重要的发展的主题,国家投入将近几个亿的资金开始进行了机器人研究,使得我们国家在机器人这一领域得到很快地、迅速地发展。目前主要单位像中科院沈阳自动化所,原机械部的北京自动化所,像哈尔滨工业大学,北京航空航天大学,清华大学,还包括中科院北京自动化所等等的一些单位都做了非常重要的研究工作,也取得了很多的成果,而且目前这几年来看,我们国家在高校里边,有很多单位从事机器人研究,很多研究生和博士生都在从事机器人方面的研究,目前我们国家比较有代表性的研究,有工业机器人,水下机器人,空间机器人,核工业的机器人,都在国际上应该处于领先水平,总体上我们国家与发达国家相比,还存在很大的差距,主要表现在,我们国家在机器人的产业化方面,目前还没有固定的成熟的产品,但是在上述这些水下、空间、核工业,一些特殊机器人方面,我们取得了很多有特色的研究成就。第二节认识工业机器人1.2.1工业机器人的分类及应用机器人技术应用非常广泛,不同的机器人的应用领域不同,尤其是工业机器人,在制造业和其他行业中广泛应用。一、点焊、弧焊机器人应用在汽车、摩托车、工程机械、锅炉等领域,如点焊汽车底盘、车体等其他部件,弧焊也可用于装配。二、喷涂机器人应用于汽车、建材、家电、机械行业。如汽车整车自动喷漆,汽车发动机、保险杠、弹簧、板簧、驾驶室等自动喷漆,卫生陶瓷等自动喷釉,玻璃纤维加强水泥预制板的喷涂,电视机、电冰箱、洗衣机、电脑、手机等外壳自动喷漆,减速器等自动喷漆,汽车灯、车门防水帘、车身底板、塑料件等自动涂胶等。搬运机器人应用于机械、汽车制造业,用以完成产品和物料的自动输送。四、网络机器人应用在通信和远距离控制,承担环境观测等工作,通过网架实现动作等。五、其他机器人如军用机器人,爆炸物处理机器人,检测航路和障碍物机器人,加汽油机器人-定量加注汽油、柴油、润滑油、清洁液、防冻液等,水下机器人、探月车等。第二章瓷器制作第一节陶瓷的制作工序陶瓷是以粘土为主要原料以及各种天然矿物经过粉碎混炼、成型和煅烧制得的材料以及各种制品。陶器和瓷器的总称。陶瓷的传统概念是指所有以粘土等无机非金属矿物为原料的人工工业产品。它包括由粘土或含有粘土的混合物经混炼,成形,煅烧而制成的各种制品。由最粗糙的土器到最精细的精陶和瓷器都属于它的范围。对于它的主要原料是取之于自然界的硅酸盐矿物(如粘土、石英等),因此与玻璃、水泥、搪瓷、耐火材料等工业,同属于“硅酸盐工业”的范畴。2.1.1传统制作工序制作完成一件陶瓷制品,需要经过以下六道工序:一、练泥制作陶瓷的基本材料是粘土,但不是所有的粘土都适合用来制作陶瓷。不同种类的粘土,其可塑性也不同,大致上讲,一次粘土(残留粘土)可塑性较差,二次粘土(漂积粘土)可塑性强。所谓可塑性,就是粘土加水并经过揉练后,在适当的外力作用下,可以塑成任何形状,还可在外力除去后保持所得的形状。在一般情况下,含硅的沙质多的粘土,可塑性较小,若要改进可塑性,必须淘汰粘土中的粗沙粒,或加入可塑性强的粘土。而可塑性强的粘土,由于颗粒过于细,孔隙过小,水分在干燥过程中不容易散发,因此易造成坯体弯曲或破裂,为了改进它的性能,则需要掺入沙质土以减弱它的粘性。将粘土采集精选后,就可以进行练泥了。练泥的目的是为了将泥揉练至合适的可塑性,在练泥的过程中感受一下泥的特性,并将泥团内的气孔排除,为作品成功打好基础。二、成型陶艺的成型过程也就是一个感情的表达过程,是艺术家们尽情发挥的过程。是整个创作过程中最关键的步骤。也就是说,成型过程就是将思维、想像、感情物化的过程。经过几千年的发展,陶瓷工艺技术与制作方法也得到了充足的发展。由手工成型到机器成型,由最古老的泥条成型到拉坯成型再到如今的旋坯成型,模具成型等。各种成型方法都有它们所适合的造型特点,有它们自己优势。但总体来说,成型方法都只是辅助我们创作的一种手段,而不是我们创作的目的。三、修坯经过成型后的坯体有的需要再修坯,比如拉坯后,坯体还很粗糙,表面不光滑,厚薄不均匀等,这都需要经过修坯来调整最后造型;注浆成型的坯体也在模子的接缝处也会有毛糙的地方,也需要经过修坯来修整。像泥板成型与泥条成型,可能在造型上,一次就可以完成,也有的会需要用做一些装饰,这些我们都可以通过修坯来完成。四、干燥初步完成作品后,在烧成和上釉之前有一个干燥的过程。只有在坯体完全干燥的情况下才能上釉和烧结,否则釉面会出现开裂或脱落的现象,在烧窑时如果坯体残留大量的水分,坯体中的水分就会因急剧化成蒸气引起膨胀而破裂。所以一定要待坯体完全干燥后再上釉或烧窑。干燥的时候不能急功近利,要放在阴凉通风处干燥,温度太高表面水分蒸发过快也会使作品干湿度不均匀而导致作品开裂等问题出现。五、上釉釉是覆盖在陶瓷制品表面的无色或有色的玻璃质薄层。是用矿物原料(长石、石英、滑石、高岭土等)和化工原料按一定比例配合(部分原料可先制成熔块)经过研磨制成釉浆,施于坯体表面,经一定温度煅烧而成。能增加制品的机械强度、热稳定性和电介强度,还有美化器物、便于拭洗、不被尘土腥秽侵蚀等特点。釉的种类很多,按烧成温度可分高温釉、低温釉;按外表特征可分透明釉、乳浊釉、颜色釉、有光釉、无光釉、裂纹釉(开片)、结晶釉等;按釉料组成可分为石灰釉、长石釉、铅釉、无铅釉、硼釉、铅硼釉等。上釉有多种方法,常用的方法有喷釉法、涂釉法、淋釉法、浸釉法等。六、烧成这是完成制作陶瓷的最后一个步骤。将生坯或半成品在高温下处理,使其发生物理、化学变化而成陶瓷的过程。2.1.2机器人制作工序优化工业机器人在工业生产中能代替人做某些单调、频繁和重复的长时间作业,在生产车间,工人有熟手和生手之分,他们不但容易疲劳而且会受情绪影响,出活儿有好坏之分,而机器人不存在这些问题。但是,机器人也同样不像人一样擅于转圜,对于复杂、抽象的陶瓷成型等工艺还达不到理想的地步。因此,通过分析,工业机器人不进行拉胚成型等工序,而从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