設計的機器人
Ⅰ 工業機器人設計步驟
這個開發流程單拉哪個環節出來都夠寫一個長文,這里只能簡單說一下我自己的認識。按照時間順序,一個批量機器人產品的開發由以下幾個流程組成:
1. 需求分析和產品定義。
產品管理人員在這個階段搜集市場信息,走訪客戶,了解競爭對手,最終總結出一種產品需求,以及需求所針對的典型行業和典型工藝。根據市場提出市場預期,一年能賣多少台,目標價格區間,目標行業應用的現狀和發展趨勢等。根據需求,提出一份產品性能指標,定量的具體的對預期產品進行產品功能層面的描述,例如使用環境,工作范圍,最高速度,額定負載,實現某典型工藝軌跡的時間,IP等級,電源類型,重量限制,使用壽命,需要遵循哪些認證和標准等等。
這里需要的技能是對行業,對市場,對成本,對公司戰略,對其他開發環節和生產製造過程的綜合認識以及商業敏感。這是在長期工作中慢慢建立起來的。
2. 前期研究和可行性分析
針對前一步提出的產品性能指標,機械,模擬,驅動,電氣,軟體領域的工程師開始從各自的技術角度對指標進行評估。主要從技術可行性和成本兩個方向切入,期間還需要采購和生產人員的協助。目標是確定在技術和成本間是否存在一個可盈利的平衡點。在這個階段另一個重要內容是對競爭對手相似產品進行詳盡的分析和測試,盡可能把對手的經驗轉化為自己產品的優勢。
本階段結束後會得到一個概念方案,並且對開發周期和成本有了估計。這些內容會以可行性分析報告,項目計劃,成本分析,風險評估等形式成為輸出文檔供管理層決策是否正式開始開發項目。
在這個階段各個領域都會有資深的工程師參加。各個領域涉及的知識和技術會在後面其他開發階段介紹。
3. 計算與模擬
前面的概念方案雖然缺乏大部分細節,但依靠大致的尺寸,負載,速度,典型工藝軌跡等信息已經可以對產品進行粗略的建模和模擬計算。依照概念方案中的幾何尺寸信息可以建立機器人的運動學模型。在這樣的基礎上,外部負載是已經定義,自然質量負載和摩擦力根據經驗估計,這樣可以進一步獲得動力學模型。以目標速度和軌跡作為輸入進行動力學模擬就獲得了兩項重要的數據:a. 各驅動軸扭矩;b. 各關節受力情況;
其中前者作為驅動系統開發和選型的依據,而後者是機械結構設計的依據。
模擬計算工作是機器人開發過程中系統層和元件層的介面,面向產品功能的性能指標在這里被轉化為面向技術實現的各元件性能參數。
在這個階段格外需要經典力學,多體動力學模擬,對機械繫統,電氣系統以及控制理論的綜合知識要有深刻的理解。需要熟練使用模擬計算工具,Matlab/Simulink, Modelica, Adams, 或各種機器人領域內的軟體。當然工具的使用並不是最重要的,對知識的理解永遠是第一位。
4. 驅動系統選型開發
驅動系統包括從電源,伺服驅動器,電機,到減速機的一系列元件,更多被叫做powertrain。因為不同元件涉及的領域差別較大,通常由電力電子(power electronic),伺服電機,減速機三個領域的工程師合作完成。
根據經模擬計算得出的轉速扭矩需求,在上述三個領域內的產品內選擇已有的標准型號,在標准型號的基礎上進行優化,或開發新型號。這里設計的三個元件驅動器,伺服電機,減速機是工業機器人最核心的三個零部件,承載了物理層的大部分關鍵技術,也是元件成本的大頭。三個元件都是工業系統中的常用元件,但對性能要求與其他應用(除了精密加工和航空航天)比要高一些。因為安裝空間有限且封閉,在緊湊型和熱量管理上的要求尤其高。
在這個階段,工程師需要對相關領域的知識有深入理解,例如電力電子,電機驅動與控制 (基於空間向量),電機(主要是無刷永磁電機)設計,電機相關的電磁學,各種減速機設計和應用,軸承與潤滑等。如果不涉及元件開發只是選型則需要對各種元件的性能參數有深入的理解,且有大量應用經驗。
5. 機械設計
常規的運動系統機械設計。設計輸入有以下幾方面,一是經過模擬計算的機械部分子系統性能指標(長度,空間運動范圍,重量),二是各節點受力分析,三是驅動系統的安裝要求,四是功能性能指標中對安裝方式和應用環境的要求。綜合這些輸入,機械工程師需要選擇適當的材料,設計合理的結構實現以上要求。
其中力學分析結果作為有限元分析的輸入,由機械工程師對設計進行有限元計算,驗證結構的強度。
知識結構上:機械設計,材料,有限元,熟悉相關標准,了解各種加工工藝(鑄造,壓鑄,塑料成型,鈑金,焊接),熟練使用CAD軟體(ProE, UG, Catia, Inventor),有限元計算,還有更重要的,經驗,經驗,經驗。
6. 控制櫃設計
典型的工業驅動控制系統電氣櫃設計。櫃體為驅動系統中的電源和啟動器,控制系統中的工控計算機(大多廠商選擇工控計算機而不是PLC加運動控制器方案),以及通信匯流排系統提供安裝,操作,維護的環境。布局,熱量管理,以及相關設計標准(IEC, UL, GB, CE)的執行是關鍵。
知識體系:低壓電氣系統設計,伺服驅動系統應用,電氣櫃風道和散熱設計,本質安全,現場匯流排的連接,各種設計標准。熟練使用CAD軟體(Eplan, Autodesk)
Ⅱ 機器人設計的主要內容
機器人學又稱為來機器人自技術或機器人工程學,主要研究機器人的控制與被處理物體之間的相互關系。機器人學涉及的科目很多,主要內容有運動學和動力學、系統結構、感測技術、控制技術、行動規劃和應用工程等。
機器人學的研究推動了許多人工智慧思想的發展,有一些技術可在人工智慧研究中用來建立世界狀態的模型和描述世界狀態變化的過程。關於機器人動作規劃生成和規劃監督執行等問題的研究,推動了規劃方法的發展。此外由於機器人是一個綜合性的課題,除機械手和步行機構外,還要研究機器視覺觸覺聽覺等信感技術,以及機器人語言和智能控制軟體等。
Ⅲ 怎麼設計一個機器人
機器人難度比較大,不象機械手只有幾個自由度。
首先你必須要有個控制系統給機器人發送執行命令
執行機構多為司服電機和步進電機
(以上只是外圍的東西不全)
如果你要的話給你資料,你自己去看去了解,好不?
Ⅳ 推薦幾本有關機器人設計方面的書
人工智慧從誕生以來,理論和技術日益成熟,應用領域也不斷擴大,可以設想,未來人工智慧帶來的科技產品,將會是人類智慧的「容器」。當今人工智慧主要是利用電子技術成果和仿生學方法,從大腦的結構方面模擬人腦的活動,即結構模擬。下面推薦書小編帶大家一起看看2014年計算機人工智慧的熱門好書有哪些:
1、《Arino機器人製作指南》 Gordon McComb 科學出版社
Arino機器人製作指南
《Arino機器人製作指南》是一本機器人科技入門的「大網路全書」,不僅系統地講解基於Arino的機器人編程技術,還詳細介紹機器人科技必涉的感測器技術、運動控制技術、人工智慧技術等。
2、《PVCBOT超簡單機器人設計與製作》 梁瑋 人民郵電出版社
PVCBOT超簡單機器人設計與製作
PVCBOT是難得的團隊,幾年來非常專心執著的開發基礎在PVC的機器人教材,給很多愛好者和小朋友帶來歡樂和新知識。這本新書持續的這個精神,帶來更進階的愉快和知識!——國內第一個創客空間——新車間創始人 李大維
3、《機器人技術入門》 魏巍 化學工業出版社
機器人技術入門
《機器人技術入門》一書圖文並茂,是一本實用性比較強的入門級圖書。主要具有以下特點:簡化基礎理論知識,注重圖書的實用性和先進性。介紹了機器人技術的基本原理,以及機器人發展歷史、應用分類、技術特點、模型及控制等內容。(好書推薦盡在:推薦書)
4、《群體智能與多Agent系統交叉結合》 唐賢倫 科學出版社
群體智能與多Agent系統交叉結合
《群體智能與多Agent系統交叉結合——理論、方法與應用》可以為信息科學、自動化技術等領域從事智能優化、計算智能、多Agent系統、多機器人協作研究的相關專業技術人員提供參考,也可以作為相關專業的本科生、碩士生、博士生、教師教材。
5、《ROS機器人程序設計》 馬丁內斯 機械工業出版社
ROS機器人程序設計
國內首本引進ROS機器人程序設計的譯著,讓你全面了解 ROS系統的各種工具。提供了各種實際的示例代碼供讀者學習和理解ROS的軟體框架。本書可以幫助讀者從對ROS一無所知到能夠通過ROS系統完成小型機器人系統的開發和編程工作。
6、《機器人學及其智能控制》 郭彤穎,安冬 人民郵電出版社
機器人學及其智能控制
《機器人學及其智能控制》系統地介紹了機器人的基本組成、工作原理和應用實例,內容涉及機器人技術的發展簡史、工業機器人的運動學和動力學、機器人控制技術、用於機器人的各種感測器、機器人軌跡規劃、移動機器人的定位與導航,以及機器人在工業領域和服務領域的應用。
7、《Fluent14.5流場分析從入門到精通》 胡仁喜 機械工業出版社
Fluent14.5流場分析從入門到精通
《Fluent14.5流場分析從入門到精通》全面介紹了FLUENT 14.5流場分析的各種功能和基本操作方法。全書共分為12章,分別介紹了流體力學基礎、GAMBIT基礎知識、FLUENT基礎知識、Tecplot軟體、二維流動和傳熱的數值模擬、三維流動和傳熱的數值模擬、湍流模型模擬、多相流模型模擬、滑移網格模型模擬、動網格模型模擬、組分傳輸與氣體燃燒的模擬和UDF使用等知識。
8、《機器視覺》 伯特霍爾德·霍恩 中國青年出版社
機器視覺
《機器視覺》:這本書是計算機視覺的「聖經」!如果任何人想要學習計算機視覺的基本內容,一定要以這本書作為起始點。千萬不要錯過!尤其是,這本經典著作對於書中概念的傑出的介紹方法。我強烈地將這本不可或缺的書推薦給所有學習計算機視覺的人。
9、《機器人創新設計》 景維
Ⅳ 怎麼樣設計機器人
汗 你先去下載里機器人軟體
CS2.0不用下載機器人程序,添加方法在控制台輸入:
1、智能:內 bot_difficulty 0-簡單 bot_difficulty 1-中等 bot_difficulty 2-困容難 bot_difficulty 3-專家
2、增添: bot_add-添加機器人 bot_kick-踢出機器人 bot_kill-殺死機器人
CS1.5的方法:網只http://www.365cs.com.cn/pro/cs1.5pot.exe
比如你的CS1.5安裝在D:\Program Files\Games\反恐精英CS1.5中文硬碟版\CS1.5中文硬碟版目錄下 在這個目錄下還有個文件夾 cstrike 你可以看到的
Ⅵ 怎樣做好一個機器人的設計
要想做好機器人的設計,外觀設計和內部系統設計都要協調好,兩者是不可區分的,首先外觀設計你就結合他的功能,來設計他的外觀,很簡單,一個掃地機器人你總不能設計成一個送餐機器人的樣子。其次就是內部結構和系統,就是機器人的感覺系統和執行系統,用集合代表執行系統輸出的所有原理,通過這個系統,探討組裝的機理,使機器人感覺到外部壞境的變化而做到變化。還有一個概念就是控制原理,控制原理是結構與環境之間的相互作用產生的,結構並不是控制,僅當環境靜止時,才收到控制。也不是所有的結構都能產生有效的控制,所以機器人的程序設計也是很重要。
Ⅶ 如果讓你當設計師,你會設計一種怎麼樣的機器人(50字左右)
如果我是設計師,我會把機器人設計的很漂亮,跟真人一樣。有思想有感情。然後能幫我做很多的事情,能幫我分擔家務,分擔經濟問題。智商超高的一款機器人。
Ⅷ 設計機器人作文
隨著科技的前進,人們不再像以前一樣過著艱苦的日子,現在,越來越多的科技產品已經誕生了,那就是――機器人。想像一下,在未來有機器人當我們的朋友那決不是夢想!
機器人的大腦其實就是一台微型電腦,使它具有辨別、分析和規劃的功能;機器人的聽覺只是通過語音處理及辨識技術可以正確理解一些極簡單的語句;機器人可以像人那樣交替行走還可以像汽車、坦克那樣用車輪或履帶「行走」
要說機器人的本領,那可就大著呢!
聽說過機器人踢「世界盃」么?沒有吧!讓我介紹給你聽聽:今年的科技展中,機器人們就開展了「世界盃」,這些機器人的外形是圓的,前面是個擋板,用來接球,這些機器人不是由人控制的,而是由他們的「大腦」自己來控制的,如果你看了這場激烈的球賽,你會發覺一點也不比世界盃遜色!
你還見過機器人「消防隊」么?在科技館里,就表演了「消防官兵們」救人滅火的事情!一間小房子著火了,這時一群「消防機器人們」立即趕到現場,從消防車上下來,然後一個機器人沖進房子里,其他的機器人便開始滅火,不一會,那個機器人抱著一個洋娃娃出來了,火撲滅後,他又分析著火原因,或許你對他的分析有疑問,但據專家說,正確率達到90%。
除了我介紹的方面外,機器人在軍事、農業方面、生活方面等等都會起到重要性,自打機器人誕生的那一天,機器人和我們就是好朋友。
機器人
現在生活還不普及機器人,但以後會有的.以後的機器人是什麼樣的呢?我來說說吧!
以後的機器人的頭是圓形的,上面長滿了頭發似的天線.它的面部和<機器人管家>里的主角機器人一樣,也有一對水靈靈的大眼睛,扁扁的大鼻子.它的身子是人形的,上面套著人皮膜.它的腳是蜘蛛形的,每隻腳上有8隻腳指.
它不僅這么漂亮,而且還很有用.
它的內部裝有個性晶元,所以它很聽人的使喚.你叫他幹嘛它就幹嘛,而且還會以非常驚人的速度完成.還有,它有個特殊功能,那就是可以變形,可以按你的願望變出你想要的東西.
怎麼樣,未來的機器人還不錯吧!
Ⅸ 怎樣做好一個機器人的設計
要想做好機器人抄的設計,外觀設計和內部系統設計都要協調好,兩者是不可區分的,首先外觀設計你就結合他的功能,來設計他的外觀,很簡單,一個掃地機器人你總不能設計成一個送餐機器人的樣子。其次就是內部結構和系統,就是機器人的感覺系統和執行系統,用集合代表執行系統輸出的所有原理,通過這個系統,探討組裝的機理,使機器人感覺到外部壞境的變化而做到變化。還有一個概念就是控制原理,控制原理是結構與環境之間的相互作用產生的,結構並不是控制,僅當環境靜止時,才收到控制。也不是所有的結構都能產生有效的控制,所以機器人的程序設計也是很重要。
Ⅹ 設計機器人從哪三個方面來考慮
一是把握機遇、發來揮優源勢,搶占智能機器人產業發展的「窗口期」,從應用端牽引產業發展。充分利用當前技術更新、市場變革和格局未定的發展機遇,憑借在前沿技術和市場規模上的相對優勢,發揮政策體制優勢,做大做強我國智能機器人產業。
二是利用機遇、克服問題,加快人工智慧技術和新應用領域布局,實現「換道超車」。避免在傳統弱勢領域與國外先進水平競爭,瞄準未來技術和產業發展方向,聚焦當前處於「並跑、領跑」的領域發力,構築和鞏固自身競爭優勢,實現「換道超車」。
三是化解挑戰、強化優勢,構建平等互利合作生態,強化自主知識產權競爭能力。充分發揮市場規模和資本規模優勢,積極與國外領先企業開展合作,快速提升自身技術水平與產業能力,進一步加快智能機器人國產化進程,打造具有國際競爭力的國產品牌。
四是直面挑戰、正視問題,補短板與築基礎協同發力,促進產業水平穩定提升。智能機器人產業發展具有長期性和艱巨性的特點,需要充分借鑒國外先進經驗,充分汲取自身發展經驗,小步快跑,不斷夯實產業基礎,促進產業整體水平提升。