abb机器人实训心得体会(abb机器人实训报告总结)

abb工业机器人实训的目的

工业机器人是面向工业领域的多关节机器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。

机器人是高级整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物。在工业 、医学、农业、建筑业甚至军事等领域中均有重要用途。

现在，国际上对机器人的概念已经逐渐趋近一致。一般来说，人们都可以接受这种说法，即机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义：“一种可编程和多功能的操作机；或是为了执行不同的任务而具有可用电脑改变和可编程动作的专门系统。”它能为人类带来许多方便之处！

实验报告心得范文

实验是科学研究的基本 方法 之一。根据科学研究的目的，尽可能地排除外界的影响，突出主要因素并利用一些专门的仪器设备，而人为地变革、控制或模拟研究对象。下面我给大家带来实验 报告 心得 范文 ，希望能帮助到大家!

实验报告心得范文1

经历了四周共八个学时的焊接学基础实验，我觉得自己学到了很多东西，虽然大二的时候自己也在金工实习的时候学过电焊，但是那时候自己对焊接原理是完全不了解，到现在基本学习完了焊接学基础的理论教学再来做实验的我感觉轻松了，因为我懂得了很多焊接学的原理。也知道了焊接不只是电焊，另外还有气焊等等。

这四周的焊接学实验我们总的来说学习了气焊和电焊，气焊中也分了对低碳钢、中碳钢和高碳钢的焊接，我们在焊接过程中可以明显的感觉到对于高中低碳钢的难易明显不同!

有一次课程我们学习的是铸铁的焊接，对于铸铁的流动性也明显可以感受到比较差!每次体验实验之前老师总是给我们介绍实验需要注意的事项以及实验内容!通过老师的介绍和之后亲身的体验可以说我们对于每次实验的内容都有很好的理解和体会。

对于这次的电焊实验我的记忆尤其深刻，因为在试验过程中我出现了很多问题，老师总会给我详细解释出现问题的原因和这些问题应该怎样解决，比如有一次的试验内容是薄板钢的对接。两块薄薄的钢板，我很认真的摆放在试验板上焊接，我本以为这是最简单的焊接了，但是结果却不如意，当我用平焊的方式把这两块钢板焊接完以后才发现焊接后的钢板出现了严重的变形，原本平的钢板变得翘起来了!而且由于焊接技术不好使得焊缝很不平整有些地方甚至出现了焊穿的现象，面对这样的焊接产品我真是无地自容!但是老师给我详细解释了出现这些问题的原因，比如钢板翘起来了是因为焊接过程中的散热不均匀，这些现象可以用 经验 解决。对于焊穿的那个窟窿老师握着我的手一点一点的把它填上了，老师告诉我这是由于汉弧太短以及焊接速度太慢造成的!他还鼓励我别灰心，我特感动!

我十分懊恼自己有一身的理论知识却还是焊接处这么差的效果，所以我觉得这次的实验是很必要的，对于我们这些学了很多理论知识的学生来说是很有帮助的，它使得我们看到了自己的差距和经验的不足，以后需要勤奋的学习的同时多注重实际的运用，这样才应该是全面实际的应用型人才!

实验报告心得范文2

透过这次实验，我大开眼界，正因这次实验个性是回转机构振动测量及谱分析和悬臂梁一阶固有频率及阻尼系数测试，需要用软件编程，并且用电脑显示输出。能够说是半自动化。因此在实验过程中我受易非浅：它让我深刻体会到实验前的理论知识准备，也就是要事前了解将要做的实验的有关质料，如：实验要求，实验资料，实验步骤，最重要的是要记录什么数据和怎样做数据处理，等等。虽然做实验时，指导老师会讲解一下实验步骤和怎样记录数据，但是如果自己没有一些基础知识，那时是很难作得下去的，惟有胡乱按老师指使做，其实自己也不知道做什么。

在这次实验中，我学到很多东西，加强了我的动手潜质，并且培养了我的独立思考潜质。个性是在做实验报告时，正因在做数据处理时出现很多问题，如果不解决的话，将会很难的继续下去。例如：数据处理时，遇到要进行数据获取，这就要求懂得labview软件一些基本操作;还有画图时，也要用软件画图，这也要求懂得e_cel软件的插入图表命令。并且在做回转机构振动测量及谱分析实验，获取数据时，注意读取波形要改变采样频率，等等。当然不只学到了这些，那里我就不多说了。

还有动手这次实验，使测试技术这门课的一些理论知识与实践相结合，更加深刻了我对测试技术这门课的认识，巩固了我的理论知识。

但是这次实验虽好，但是我认为它安排的时刻不是很好，还有测试技术考试时刻，正因这些时刻安排与我们的课程设计时刻有冲突，使我不能专心于任一项，结果不能保证每一个项目质量，因此如果有什么出错请指出!

实验报告心得范文3

在第一学期的专业导论课程之后，我们初步认识了船舶与海洋工程这个专业，所以在这个学期，我们脱离幻灯片，脱离那些图片，文字，看到了真正的实验室，船舶就是这样造出来的。每个星期的星期四下午，两点开始，拖着尚未完全清醒的身体，我们游走于各个实验室，听老师娓娓道来，每一个实验室的 故事 ，每一个实验室的作用。这是上个学期专业导论之后，在我看来，应该是一次实践吧，我们更进一步了解了我们的专业，虽然其中老师说的很多专业名词我还是没有听懂，但是认真听听还是会觉得，我有再进一步了解了这个专业，可是说专业导论的延续外加实践。

前几个星期，我们在性能实验室中听老师介绍了一些有关船性能方面的知识，参观了大型船模拖曳水池，大型深浅操纵水池，当时还看见学长学姐在做实验来着，估计过一年两年就到我们了吧。虽然这些实验室现在看起来有些陈旧，虽然我们现在看见的只是一些钢啊，铁啊，水槽啊，更加确切一些的说，我们看到的是一些生了锈的钢铁，还有感觉里面很脏的水槽，可是这些实验室里东西当年可都是国内很先进的实验室装备，大型船模拖曳水池：1，深浅两用，且能作船队试验，在国内独具特色;2，大型深浅操纵水池：为亚洲人工操纵水池之最;3，具有国内先进水平的造船工艺与设备实验室，其“肋骨冷弯机器人”实验设备为国际水平;4，大型结构试验平台与完备的静力、动力加载与分析系统国内同类高校第一;5，循环水槽、风洞、24单元造波机、计算机工作站及相关软件等高水平研究平台。这些实验室都是研究船体性能，船舶性能，广义上指船舶各种性能的总和;狭义上指船舶静力性能和动力性能的概括。狭义的船舶性能与船舶的主要尺寸、形状及载装情况等有密切关系。在理论研究中，以流体静力学为基础研究船舶在不同条件下的浮性、稳性及抗沉性等，以流体动力学为基础研究船舶的快速性、适航性及操纵性等，这些都是船舶最基本的性能。听完之后真的觉得船舶也是一样很神奇的东西，在那样的风浪中，居然还可以载着这么多的物品航行，另外那些军舰什么的更是厉害了，这么大的体积还可以有这么快的速度，不禁对造船工作者肃然起敬，克服了这么多的阻力，造出这么厉害的船舶。接下来，我们参观了有关船舶构造的实验室，构造决定性能，所以船舶的构造可以说是相当于人的身体一样，皮相当于船壳，骨头相当于船体骨架等等，都是一一对应很重要的。通过老师讲述，我们初步了解到一般船舶是由船壳、船体骨架、甲板、船舱和上层建所组成。船壳又称船壳板，船的外壳，它包括船侧板和船底板。船体的几何形状是由船壳板的形状决定的。船体承受的纵向弯曲力、水压力、波浪冲击力等各种外力首先作用在船壳板上。船体骨架是由龙骨、旁龙骨、肋骨、龙筋、舭龙骨、船首柱和船尾柱构成，它们共同组成了船舶骨架。甲板位于内底板以上的平面结构，用于封盖船内空间，并将其水平分隔成层。甲板是船梁上的钢板，将船体分隔成上、中、下层。甲板对保证船体强度及不沉性有重要作用，而且提供了布置各种舱室、安置武器装备和机械设备的面积。甲板数量多少视船舶的大小，取决于舰艇的类型、使命和主尺度。通常小型舰艇有1～3层;中型舰艇有3～5层;大型舰艇有5～_层。船舱是指甲板以下的各种用途空间，包括船首舱、船尾舱、客舱、货舱、机舱、锅炉舱和各种专门用途船舱。上层建筑是指主甲板上面的建筑，上层建筑位于上甲板围成、主要用于布置各种用途的舱室，如工作舱室、生活舱室、贮藏舱室、仪器设备舱室等。供船员工作起居及存放船具。上层建筑部分有首楼、桥楼、尾楼、甲板室及各种围壁建筑。当然，以上大多是我上网查的，老师虽然向我们做了介绍，但不至于这么详细。

然后就是给我印象最深刻的船舶操作的轮机实验室了，轮机实验室的老师很负责的在介绍船上有什么设备，分别是什么作用，虽然我们是船舶与海洋工程，不是轮机工程，按道理来说我们更关注的应该是船舶构造，但是我们还是听得很有意思。轮机综合实验室主要系统有：主推进系统，船舶管系，船舶电站系统，机舱自动化系统，柴油机数字化监测与诊断系统。其中我们详细认识了船舶管系，有机舱燃油系统，机舱润滑油系统主海水和主淡水管系，压缩空气系统，机舱舱底水，压载水，消防水系统。首先向我们介绍的是机舱燃油系统，船上一般有柴油和燃油当然还有润滑油，老师在这里提出了一个问题，为什么不用汽油而是用柴油呢?汽油要点燃，柴油是压燃，为了安全起见所以选用柴油。离岸的时候耗能量少，靠岸的时候耗能量多，原因是靠岸的时候需要调用多种系统，但是离岸的时候就不用这么多，所以靠岸的时候耗能量比较多。还有我们了解到原来还有重油和轻油之分，重油通过管道的时候要加热，这样才能顺利在管道中游走，否则就会凝固在管道中，所以在离岸的时候通常是用重油，在靠岸的时候通常用轻油，为的是保护机器，如果用了重油，凝固在管道中将为下次启动带来很大的麻烦。接下来介绍的是主海水和主淡水系统，这个系统主要是为了冷却机器。为什么还分海水和淡水，原来海水中盐含量高，容易腐蚀机器，于是要把海水先进行淡化，首先我们想到的是盐水分离，但是老师说这样盐分还是太高了，最后他告诉我们，一般来说，是用蒸馏这种方法将盐水转化成淡水。冷却本来目的是要带走能量的，但是柴油机主要靠获得高温来为系统提供能量，如果能量被都带走了，那就不符合经济效益，所以是用高温淡水对机器进行降温。高温淡水用完之后盐水再对其进行降温，之后循环利用，达到降温目的。油水系统介绍完毕后，我们看到压缩空气系统，压缩空气系统，顾名思义是通过空气压缩机来产生的热量，供其他部件使用。

最后我们简单了解了一下船舶种类，通常按用途分类：一般运输船舶客船、杂货、散货等。专用运输船舶集装箱船、木材船、滚装船、冷藏船、油船、液化天然气船等。多用途船舶矿散、矿油等。特种用途船科考、破冰、救助等。其中我们最感兴趣的当然就是豪华游轮，超级豪华游轮通常是指排水量在_0，000吨以上的超级游轮，截止到20_年年底，这样的超级游轮已经超过15艘，其中的游轮要数20_年12月进行处女航的皇家加勒比邮轮公司的“海洋绿洲”号。该游轮长约360米，宽约47米，吃水线以上高约65米，共16层甲板，设有2700间客舱，能搭载搭载6360名乘客及2160名船员。排水量22.5万吨，被誉为“活动城市”。真是非常向往这样的超级豪华游轮!

此次的认知实验我收获了很多，从以前到现在任何科研无一不是经过实验的验证的，也可以说，实验是检验理论的标准，作为一名大学生，我们决不能容忍自己读死书，死读书，只是在理论上去分析而缺乏实践，我相信，只要我们肯动手动脑，再辅之以勤奋和坚持，必能不断提高我们的实干能力，必能不断的创新，为我国的造船事业发展与进步贡献自己的一份力量。

实验报告心得范文4

高校实验室是培养高层次人才和开展科学研究的重要基地。在西方发达国家，学校对培养学生的动手能力是十分重视的，这一问题近年来也越来越受到我国 教育 界人士的广泛重视。为了提高学生的动手能力，让学生做相关实训并完成单片机实验报告，在实验的形式上注重培养学生的实验技能和动手能力。从单片机实验心得中学生就可以 总结 出大量的经验以适应当代社会的发展。

学习单片机这门课程，要掌握单片机指令系统中汇编语言各种基本语句的意义及汇编语言程序设计的基本知识和方法，以及单片机与其他设备相连接的输入输出中断等接口技术。使学生从硬件软件的结合上理论联系实际，提高动手能力，从而全面掌握单片机的应用。

实验教学的全过程包括认识、基础、综合3个阶段。以往的单片机实验是进行软件的编制和调试，与实际应用中的硬件电路相脱节。使学生缺乏硬件设计及调试分析能力，对单片机如何构成一个单片机最小应用系统，缺乏认识。单片机实验板，通过计算机连接仿真器在实验板上把硬件和软件结合起来一起调试，

软件的修改也非常方便，软件和硬件调试都通过后，把程序固化在eprom当中，插上8051单片机构成一个完整的单片机应用系统。

一、单片机实验板的构成及基本功能

单片机实验板，它由8031、8155，eprom2764，ma_232键盘及 显示器 组成。其中8155片内有256个ram单元，接6个7段码显示器和8个按键作输入。串行口连接ma_232串行口转换芯片，p1口留出作为一些控制量的输入输出用以扩展使用。在实验板上可编写键盘扫描程序、显示程序、时间的设定及计时程序、从键盘上输入两个加数或减数显示结果程序、位变量的逻辑运算程序及串行口和上位机通讯程序等，还可和 其它 课程相结合，进行实验。例如，《电子测量》课程中各种频率的测量，可通过8031单片机p1口输入被测量，由单片机来进行检测和显示，把几门课程结合在一起学习，使课程有延续性，也提高了学生学习的积极性。由于p1口通过插座引出，也可外部扩展a/dd/a等其他接口芯片，以构成新的应用系统。

二、单片机实验板的衍生功能

此单片机实验报告中的实验板是一个单片机应用系统的硬件电路。有键盘输入和显示输出，在这个基础电路上通过p1口对不同检测或控制对象还可衍生出各种应用来。例如：时间的设置及显示、温度的检测及控制等，在此实验板上，编写相应的软件即可，否则，只在计算机上模拟调试软件，则无法了解单片机接口中各种控制信号的使用。还可帮助学生学会分析问题和解决问题的能力。这在单片机实验报告中都要体现出来。

实验报告心得范文5

_月_日，在学院理事会办公室主任__的带领下，学院财务、审计、教务及各系实验室负责人一行，奔赴__水利职业技术学院，就实践教学、实验室建设、 财务管理 等方面的先进经验进行交流学习。

此次参观学习的黄河水利职业技术学院为国家示范性高等职业院校，办学特色鲜明，人才培养聚焦应用型、复合型，实验实训条件完备，紧密贴合行业企业需求。机电工程系是学院重点建设系部之一，共开设机电一体化技术、工程机械运用与维修、机械设计与制造、汽车检测与维修技术、数控技术、模具设计与制造等六个专业。在校生1944余人，计60个教学班级。教学设备先进，实验实训条件优越，有电工、电子、液压传动、自动检测、自动控制、CAD/CAM、PLC、电机与拖动等近十个专业实验室，有可编程控制室、模具设计与工艺编程演练室、机加工中心和数控加工中心等专业实训中心。通过与(来自：ACT)、PE2400型PCR仪、GENEGENIUS全自动凝胶成像及分析系统。许多仪器多带自动进样装置，只要在计算机上设好数据就可自动工作，很省事。中心最忙的地方是前处理室。现在仪器分析的化学的发展方向是前处理，在这儿我有了这个认识。在这儿给我留下的印象就是设备先进管理严格，人员素质高。

_月_号我们参观了陕西农业厅农药检验检定所。工作也比较简单主要是依照国家制定的标准检验检测农药是否合格或接受委托检测果蔬类的农残是否超标。这项工作也要求工作人员严谨求实负责任的态度，每一项数据都关系到农民或企业根本利益。在本系校友带领讲解下，我们先后参观了液相色谱仪和高效气相色谱仪，气质连用色谱仪，及前处理室，遇到不明白地方都得到详细的解释。接着单位领导在会议厅给我们详细介绍了单位的管理制度，使我们对事业单位管理机制有了一定了解。还有这儿每年要接受国家的检验，确定盲样所含那几种农残及其含量。这是一项复杂的工作，不是一个刚 毕业 的本科生能够作到的，需要一定的工作经验专业知识。我深刻体会到了我知识的不足，及专业知识应用到实践的能力。

_月_日我们参观实习了环境监测站。环境监测站是国家一级监测站，负责对空气水污染的检察监测，下设三个地方站。这儿有很多职员是西大的校友。在校友前辈的陪同带领下参观了水污染几空气污染处理室。通过校友的介绍了解到如今国家对环保工作越来越支持，他们的试验条件和十年前有了很大改善试验条件及设备越来越好。

_月_日，我们到了最后一站到了集团有限公司，这是我们此次实习的一家企业。集团有限公司是年8月由原__省____总厂整体改制而成的省属国有大型化工企业，同年由集团公司控股，联合11家投资单位共同发起设立了股份有限公司。公司占地面积_7万平方米，现有员工3600余人，总资产12.5亿元，注册资本4.1亿元。年产合成氨20万吨、尿素30万吨，硫酸15万吨、磷酸二铵14万吨，甲醇3万吨，三元素复合肥5万吨， 编织 袋_00万平方米。以前以为生产化肥尿素没什么值得参观的，到了厂里我发现我错了，生产尿素远没有我认识的那么简单，不是一简单的方程式，生产过程涉及到很多化学知识。纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。”在短暂的实习过程中，我深深的感觉到自己所学知识的肤浅和在实际运用中的让我感到非常的难过。在学校总以为自己学的不错，一旦接触到实际，才发现自己知道的是多么少，这时才真正领悟到“学无止境”的含义。这不是我一个人的感觉。我们依次参观了沼气车间，合成车间，控制室，及厂里的实验室最后到了尿素合成车间。一进厂，厂里的校友就一再向我们强调安全问题。厂里在一些显眼位置都有 安全生产 的 标语 ，还有考查岗位的工作情况，一些在岗位上打盹，或精神不振被点名批评，的确安全生产是第一位。进入公司企业后不能再自由散漫了。

经过短暂的四天实习使我获益不浅。第一，使我深刻地体会到，无论我们在学校所学到的书面知识多么深厚，理论掌握的多么牢固，最重要的还是要联系操作联系生产实际，需要有一定的实践动手能力，操作能力，同时还需要有发现问题、分析和解决实际问题的能力，这样才能适应生产发展的需要;第二，使我积累了一定的生产工作经验，认清了就业方向及就业特点;第三，通过这次生产实习，使自己认识到我自身的不足，争取在未来通过努力学习，是自己各方面的能力得到提高，进一步完善自己提高自身素质;第四，通过这次生产实习，使我眼界得到了拓宽，学会了很多课本外的知识。希望以后还能有更多的生产实习机会，让我们更好地锻炼自己，在实践中提高自己的能力。

作为一名学生，我想学习的目的不在于通过结业考试，而是为了获取知识，获取工作技能，换句话说，在学校学习是为了能够适应社会的需要，通过学习保证能够完成将来的工作，为社会作出贡献。

几天的实习期很快就过去了，美好的东西总是稍纵即失。在此，我要感谢所有为我的实习提供帮助和指导的领导老师们，感谢你们这么多天的照顾和帮助。相信这次珍贵的实习经历会一直伴随着我以后的工作生活。千里之行，始于足下，我会通过这次实习，更加懂得知识和实践的积累，不断充实自己。

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ABB工业机器人心得报告怎么写?

机械上来说, 一般机器人的关节可以有两种 选择: ?旋转式(ro tational)和平移式(prismatic). 而一个机器人少则3 ? 个关节, ?多则 十多 个关 ?, 关节的数量决定 了机械臂末端能达到的三维位姿空间;

而根据这么多机械关节的 ?机器人可 ? 做的很大, 比如有做到近四十米,高八米的 (可以想象完全是一个可 ?以内部移动的 两层楼了...);

柱状/球状机器人 , 这里的 柱/球状是指机器人通过每个关节的运动, 使其末端点能达到的三维空间范围的形状. (这些个人倒不太常见, 可能是用在小型自动化领域内.)

SCARA机器人(也 ? 可参见Wikip ia上此 文), 有两个旋转关节和末端一个平移关节. 这种类型机器人在空间Z轴上是被锁住的, 因此常用来插螺钉啊,搬搬小东西啊之类的, 很灵活小巧, 速度也快. 看着干净, 还不占地.

最万能的多 ?关节型机器人 (art iculate d ro bot), 这种机器人一般有六个旋转关节(人的手臂也全是旋转关节, 不 过 关节 数可比这类型机器人多多 了...), 覆 盖工作空间大(能扭出各种姿势来), 载重相对较高(更有力). 因此也是几个工业机器人大厂商的主 打产品。.

ABB工业机器人心得报告怎么写

一直以来, 机器人的应用领域主要分为: 工业机器人, 专业服务机器人, 和个人/家用服务机器人. 服务机器人部分我们会在以后的文章里介绍; 这里只说工业机器人.

对我们普通老百姓来说, 工业机器人自然没有那些花哨的服务机器人那么有趣, 然而从商业利益来看, 现在工业机器人却仍然占据了整个机器人市场的大头: 在2008年, 它的市场规模大致在190亿美元 (包括工业机器人本身, 以及相关软件, 相关附件以及配置系统等), 而同时服务机器人市场估计在110亿美元左右 (相关数据参看该网站出的报告简要). 毕竟这个时代还是钱说了算, 于是我们可以看到现在国际机器人联合会的主席就来自工业机器人的一家龙头企业ABB了.

工业机器人主要用在制造行业, 能够做焊接, 磨削, 喷涂, 搬运, 分拣, 装配, 包装等等. 和人相比, 优点主要有两个: 精确和稳定. 精确在于它一般能做到零点几个毫米级的运动控制, 稳定在于它可以24*7地这么做下去. 和其他自控工具相比, 优点主要是一个: 系统柔性大, 即所谓flexibility; 一套用于给BMW7系喷涂的机器人, 换上BMW5系,只要重新编个程就可以, 生产柔性很大.

我个人更愿意把工业机器人看作是传统机械+电子自动化产品的延伸, 而不是披着神秘色彩的特高新科技领域. 大家也许都见过数控机床,能够以编程的方式, 让机器以极高的精度按指定路径运动, 从而完成各类工业加工应用. 那么绝大部分的工业机器人和数控机床差不多, 只是由于机械运动的方式不用, 而工业机器人往往有更大的自由运动的空间,而较大的应用灵活性.

好吧, 如果你还从没有见过一般工业机器人长什么样, 那么请点击该链接. 你可以看到,它一般是呈手臂型的, 而且底座是固定住, 无法移动的, 因此我们也把它叫做机械臂. 当然光一个机械臂还动不起来, 它需要背后的控制系统, 一般是像一个柜子一样的东西, 里面包含了逻辑控制/运动规划的主计算机和电机驱动等等; 这个柜子一般会晾在机械臂一旁. 因此, 一套完整的可使用的机器人系统至少包括机械臂和控制柜, 另外通常还算上一些仿真和应用编程软件等. (于是相应地, 一个典型的工业机器人研发机构, 也自然设置成机械+电路+软件三部分小组).

下面我们捎带说点机械性的知识, 不感兴趣者可略过 :)

机械上来说, 一般机器人的关节可以有两种选择: 旋转式(rotational)和平移式(prismatic). 而一个机器人少则3个关节, 多则十多个关节, 关节的数量决定了机械臂末端能达到的三维位姿空间;

而根据这么多机械关节的不同组合, 也可以分出很多种工业机器人类型来:

支架式(笛卡尔坐标式)运动的所谓gantry robot, 这类机器人只能在支架上沿笛卡尔坐标系线性移动,一般用来工厂里搬重物, 做装备等. 这类机器人可以做的很大, 比如有做到近四十米,高八米的 (可以想象完全是一个可以内部移动的两层楼了...);

柱状/球状机器人, 这里的柱/球状是指机器人通过每个关节的运动, 使其末端点能达到的三维空间范围的形状. (这些个人倒不太常见, 可能是用在小型自动化领域内.)

SCARA机器人(也可参见Wikipedia上此文), 有两个旋转关节和末端一个平移关节. 这种类型机器人在空间Z轴上是被锁住的, 因此常用来插螺钉啊,搬搬小东西啊之类的, 很灵活小巧, 速度也快. 看着干净, 还不占地.

最万能的多关节型机器人(articulated robot), 这种机器人一般有六个旋转关节(人的手臂也全是旋转关节, 不过关节数可比这类型机器人多多了...), 覆盖工作空间大(能扭出各种姿势来), 载重相对较高(更有力). 因此也是几个工业机器人大厂商的主打产品.

并联机器人(parallel robot), 这类机器人手臂不像前面介绍的那样一段串联着一段, 最终连接到末端, 而是直接各段手臂直接连接到末端上. 好处是什么? 避免了手臂运动误差的串联叠加效应, 每一段手臂的控制都或多或少会有误差的, 如果是串联, 那么前一段手臂的误差会直接叠加在接下去一段的误差上; 这样一段串着一段, 误差也就一段积着一段了. (想象一下我们手臂的串联效应, 现在如果我要伸手去前方1米处的苹果, 于是规划好了以肩膀与上臂60度, 上臂与前臂30, 前臂和手掌20度的姿态可以拿到, 于是闭起眼睛驱动我们的手臂达到这个目标姿态, 但由于每个关节的控制总有1度左右的误差范围, 那么累加起来, 到最后手掌上, 离真正的目标姿态就有了3度的角度误差范围.(事实上, 由于几何关系, 误差不一定是简单的相加, 但这里就不细谈了); 而并联的好处便是消除了这种串联误差效应, 因而能达到很高的运动精度; 坏处呢? 那就是运动空间受限了, 有那么多支手臂一起连着末端, 还怎么伸展的出去呢? 关于这类机器人的历史可参看这里, 其常用在飞行模拟器上; 也有用在分拣上, 比如号称速度最快的工业机器人-ABB的FlexPicker, 最快能在一分钟之内做150次的物品拾起和放下, 常常用于在传输带上拣面包抓香肠等.

接下来再说点工业机器人控制的知识:

工业机器人的运动和我们人的运动的首要区别, 是它并没有视觉这样的末端运动的闭环控制.

人可以在发现手没有够到水果时, 继续前伸手, 直到观察认为可以拿到为止; 但工业机器人不可以, 它没有眼睛(没有图像检测系统)来查看它是不是伸到了目标点. 所以从这个角度来说, 它是一个开环控制. (至于开环控制和闭环控制的定义, 大家可以参见wikipedia的定义. 大致意思是闭环控制会将系统检测到的信息反馈到控制器里去, 而控制器会利用这个反馈信息区调整自己的控制指令, 使得被控制的变量可以更快/准确/稳定地达到目标值; 而开环控制则没有或忽略了反馈信息, 即控制器充满自信地一番计算后, 直接发出控制指令, 而至于被控制的量是不是达到目标值了, 就不理睬了. 最经典的反馈控制是PID, 在化工流程, 运动控制等有非常广泛的应用).

所以, 工业机器人的一个基本的运动控制过程一般是这样的:

- 用户输入目标点(如三维空间里的XYZ,以及姿态坐标)

- 机器人通过对自己手臂和关节的分析, 计算出每个关节应该达到的目标值(旋转关节就是指要转到哪个角度, 平移关节就是指要移动哪个距离上)

- 计算机将这些角度值发送给电机驱动程序

- 电机驱动程序利用一定的控制方法(比如这儿就可以用PID了)来使电机驱动到目标值;

- 结束

大家于是看到, 机器人只管把关节电机驱动到目标值, 至于之后每个关节连起来后是不是就真的到达了目标点, 它就管不着了. 你也许会问, 要是机器人的手臂参数就有误差(e.g. 热胀冷缩而长度改变, 内部掉了灰尘而掐着关节怎么办), 那么计算得到的关节目标值就会包含这些误差, 于是加起来就更不对了, 难道也不考虑么? 是的, 如果是这样的话, 机器人也只能"瞎"着眼睛自顾自的往不准确的目标点跑去了. 你也许会再问, 那也简单, 给机器人加双"眼睛"不就行了么, 上面装个摄像头, 实时监测机器人末端是不是真正达到了目标点, 这样要是真没达到, 就可以把这误差信息反馈给机器人,机器人就可以调整控制, 不就可以这误差消除掉了? 不行, 至少现在可不行. 第一, 现有的图像算法很难通用地判别好一般工业环境下的一般机器人的末端, 更不用说稳定地判断机器人在三维空间里的立体姿态信息了(稳定而准确地通过摄像头获得空间信息本身是视觉/机器人领域一个研究大难题, 这在以后的文章会再次提到). 第二, 现有的摄像头以及图像算法的本身又会带来误差问题. 有些工业应用对机器人运动控制的精度要求达到毫米级, 而如果摄像头本身像素跟不上, 机器人还没到目标点就报告成功, 那便适得其反了.

可见在工程环境下应用一个技术或产品, 其顾虑是非常多的, 其中有效, 稳定, 和鲁棒(robust)往往排在最前面. 放到工业机器人的设计里, 就是得让机器人不管天冷天热还是电磁辐射, 都得能正常得以预定精度运行, 不打折扣. 一套工业机器人系统的寿命要求十年不算长, 于是这十年就得保证能一直正常运行. 因此回到控制上, 我们就得非常小心得考虑每一个关节的特性模型. 现在市场上, 多关节运动机器人的到达精度一般能在零点几个毫米上, 什么意思呢? 就是如果你切着目标点出拉一根头发丝, 那么机器人"闭着眼睛"的每次运动都能恰好碰到这发丝而不会冲断. 你可以继而想象, 每一个关节本身的控制精度会达到什么程度!

正是由于精度控制的重要性, 对于机器人厂商来说, 自家的机器人使用什么样的机械设计, 哪种控制方式, 采用哪套控制参数, 以及怎样的驱动电路, 可都是绝不外传的看门本领了.

在基本的运动控制之上, 还有一层就是路径规划. 如果说运动控制是让机器人更好的达到一个点, 那么路径规划就是让机器人更好的走出一条(直/曲)线来.

比如我们会限定机器人以直线方式平移到第一个目标点, 然后以圆弧方式移到第二个点; 那么机器人就会按照一定的路径规划算法, 计算出整条路径要走的中间点, 然后利用运动控制, 循着中间点一直走到终点为止. 尽管理论研究上, 这方面的规划方法已经相当成熟了(基本上你已看不到高校会有老师还做工业机器人的基本路径规划...). 如果你曾了解过机器人学, 也会觉得这是最基本的小儿科知识了. 但一放到工程应用上, 就总会有更深的学问出来. 关键词只有一个: 精度. 前面提到天冷天热电磁辐射,这儿还有机器人本身的运动过程中的变化的惯性, 在这么多可变因素的影响下, 仍然要保持精度, 非得把机械物理控制原理给解剖地一清二楚不可. ABB在工业机器人领域算是一个领头了, 其机器人控制器用来打广告的主要技术就是所谓的True-Move,. 啥意思呢? 就是不管快跑慢走, 该走直线就走出直线, 转弯时该走圆就走出个正圆, 是truely right Move. 听着简单吧? 可别人就是做不出来或做不好, 而ABB就能靠它拿着成百上千万的订单.

好, 现在有了路径规划来计算整条路径的运动点, 还有运动控制去到达每一个点, 那么一个工业机器人系统该有的功能算是完成了. 如果配上一套软件, 可以让用户进行连续地对多条运动路径进行编程, 并能把程序下载到机器人控制器上执行; 另外还有软件可以让用户进行仿真运动验证, 而不用每次都跑到真实机器人上去调试; 那么开一家机器人公司的技术储备就已经完善啦.

那么说到公司, 我们再看看当前工业机器人市场的情况.

说到机器人制造商, 那么脑子里冒出来的一般就是瑞典的ABB, 美国的Comau, 日本的Denso, Epson, Fanuc, 德国的Kuka, 日本的Motoman等. 这些公司(或母公司)一般都在机械,电子, 或控制行业有至少半个世纪的经验积累, 因此有很强的技术优势. 其中ABB属于技术硬, 产品范围广, 但思维较稳重保守型, 不愿冒进, 属传统强势; 德国Kuka则秉承德国人做精做强的特点, 很快跟进,而且和德国宇航局(DLR)有不少合作, 后援很强. 经常会有些业内算是大胆的动作, 比如赞助足球机器人比赛RoboCup(因为那年我正好去了Atlanta参加Robocup小型组的比赛, 而Kuka是首席赞助商,所以印象深刻); 推出轻小型工业机器人(Light weight robot, LBR), 这是一个你可以放在桌台上,或拎在手上的机械臂, 其实是DLR的研究成果的市场化; 研发移动平台的机械臂; 把机器人放到迪士尼乐园里做刺激的游戏飞椅; 第一个推出能举起一吨重物的机器人; 经常把机器人放到好莱坞电影里客串等等; 日本的Denso,Epson做的多是小型化机器人, 所以在消费电子行业用的比较多, 比抓放手机,芯片之类的; 而Fanuc和Motoman则是和ABB激烈竞争的对手(类型的例子, 大家可以想象汽车行业里日本丰田,本田对老福特通用的挑战方式么?).

国内的情况较为惨淡, 沈阳新松还有哈工大曾经自己开发过工业用机器人, 甚至曾在一汽的生产线上使用过(但据说已不再用,应该是机器人自己带来的产品"问题"比效益多), 但已经不知道现在还在不在做了, 听说是基本转做其他类型的机器人去. 国家曾有一段时间支持过工业机器人的攻关开发, 也联合了多个工科牛校的工作者们, 但仍然没有做出能和以上这些公司竞争的市场化产品出来, 可以猜想主要地还是精度, 稳定度等工程老问题 (当然也有人将原因推在国内制造精度跟不上, 但其实在这样全球化的环境下, 基本元器件国内国外的都能购买, 并没有让国内企业一切打包制造的必要). 慢慢地, 国家也没有在这方面继续投入, 所以现在看来, 国内在自创工业机器人上基本是停滞状态(如果同学们看到还有教授博士拿这个捞钱做项目的, 就得小心看看是不是忽悠了); 如果有研究项目在做,那主要也偏向于工业机器人附件, 如视觉/力感应等检测系统等.

从全球来看, 当前工业机器人总使用量在100万台左右, 并以平均每年10万台左右的速度增加. 使用量最大应该是日本(占全球1/4~1/3), 接着是德国北美韩国中国等; 09年由于经济危机, 使用量的增长受到了很大影响, 可能只有往年的一半左右.

从应用行业来看, 工业机器人一般分为汽车行业(automotive industry)和其他行业(general industry), 大致是各占一半. 汽车行业上一般有冲压, 动力总成,白车身,喷涂以及总装(都是汽车制造工业的术语)等, 每个工艺都可以有工业机器人的参与; 而其他行业则多了, 从搬运"中华"香烟到打磨"波音"飞机叶片, 只有想不到的各种千奇百怪的应用.

由于工业机器人技术的相对成熟, 以及日本机器人制造商的低价策略, 整个机器人市场对一套机器人系统的出价也在逐渐下降, 所以现在利润空间并不算高; 比如Kuka集团的08年税前利润率(EBIT/Revenue)在4%, 而ABB的机器人公司也只是贡献了5~6%的税前利润率(相对ABB的电力和自动化公司几倍的销售额和利润率, 这可不算是有吸引力的), 这和IT行业Intel或Google动辄20~30%的利润率无法相提并论(当然即使IT业, 也要看公司的行业处境, 比如09年至今AMD的利润率就是负值了...). 当然, 我想这也都是和相关行业整体利润水平密切相关的, 比如自动化行业和制造行业(如典型地, 西门子和富士康的税前利润率均在5%左右或以下), 而工业机器人行业夹在二者中间, 自然高不起来太多.

当然, 利润空间的降低往往意味着成本降低或技术进步, 对消费者来说并不是坏事. 因此, 现在机器人研发的一个重点方向就是怎样降低成本, 以开发出白菜价般的工业机器人系统来, 希望通过这种方式来极大地扩张其应用行业的范围和深度. 而另一方面, 销售工程师们也在竭尽心力, 到处搜寻能够被机器人化的具体工艺来, 推动其自动化进程.

也许有一天, 人类会对"体力劳动"这个名词开始陌生, 因为和这个名字有关的所有工作都已被工业机器人来代替; 而这些机器人创造出来的财富, 便足以支持地球上整个人类去畅游在创造性的劳动乐趣中了.

机器人控制器系统加载失败

主板异常，控制器与示教器通讯异常，通讯线故障。

1、主板异常，询问相关人员，了解情况，因为拿到示教器时闻到一股味道，便拆开示教器后盖检查主板是否异常，拆开检查没有发现明显的异常。将示教器和线缆单独换到热成型一线ABB机器人控制器上。

2、控制器与示教器通讯异常，开机测试示教器停留在此画面，提示：Connectingtotherobotcontroller，意思是控制器与示教器通讯异常。由此检查示教器端口，检查结果端口插接正常，接头处线缆无脱焊松脱情况。重新插接后还是报上面的报警。

3、通讯线故障，最后换上故障通讯线，进入系统时依然停留在提示Connectingtotherobotcontroller画面。由此判断通讯线故障。用万用表检查通讯线，发现有2根线断，考虑通讯稳定性，将其报废，换新的信号线，一切正常。