工业机器人

1绪论

1.1课题研究背景及意义

随着工业4.0的到来，人类开启了工业机器人时代的新篇章。工业机器人由机器人本体结构、伺服驱动系统以及计算机控制三部分组成，是集机械原理、计算机学、控制理论、信息与传感技术以及机器人仿生学等多学科于一体的先进技术，能有效减轻工作强度、提高产品质量及生产效率，是促进工业结构调整、转变发展方式的关键技术。工业机器人的发展是权衡当今科技和高端制造业水准的重要标杆，也是争夺社会智能发展先机的重要战略领域。我国正在实施创新驱动发展战略，这将有力促进机器人新型市场的发展，创造世界上最大规模的机器人市场。

20世纪60年代美国发明家英格伯格成功研发出人类第一台工业机器人，引领了机器人工业的发展。1983年起先进国家汽车制造业率先提出用自动化喷涂机器人取代传统喷涂机。随着喷涂机器人智能技术的不断发展，发达国家己将其广泛应用于车辆制造、仪器仪表、航空航天以及智能装备等喷涂领域。

在广泛使用喷涂机器人进行喷涂作业前，大部分物体表面的喷涂作业都是由手工完成，喷涂工人在手工喷涂的过程中，由于涂料的挥发空气中夹杂了许多有害化学物质，严重损害工人的身体健康，而且喷涂质量严重依赖喷涂工人的经验、技术、情绪等因素，操作不当便容易造成重复喷涂，导致资源及劳动力的大量浪费，严重降低了工作效率及产品质量。为避免手工喷涂的缺陷，喷涂机开始应用于喷涂作业，但是由于使用喷涂机喷涂，存在涂料利用率低下、严重污染环境、喷涂效果欠佳等缺点被喷涂机器人技术取代。

①当喷涂对象为新产品时必须进行重新示教，严重降低了劳动生产率，导致生产周期过长无法满足客服需求，并且示教过程会浪费大量涂料，严重污染环境，特别是当待喷涂工件表面拥有复杂曲面特征时，示教缺陷表现得尤其突出;

②喷涂质量难以达到生产标准，喷涂质量严重依靠工人示教经验、示教技术以及大量的喷涂实验，此外喷涂质量与喷涂工件表面特征、工艺参数以及周围环

境等诸多因素有关，因此要想获得良好的喷涂效果是非常困难的;

③喷涂工人的身体暴露在恶劣的喷涂环境中，对其身体健康造成了严重的伤害，不利于可持续发展。