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21世纪人类有哪些科技发明 工业机器人的种类

2023-05-04 15:21:32 互联网 未知 科技

 21世纪人类有哪些科技发明 工业机器人的种类

21世纪人类有哪些科技发明?

21世纪人类的科技发明有:3D打印、物联网、人工智能、基因测序、纳米技术、修复手套、无人驾驶汽车、移动支付、人造肌肉等。

21世纪人类社会,3D打印已经与物联网、人工智能、基因测序等,一起被研究人员誉为21世纪改变人类生活的前沿技术。世界各国为抢占经济、科技发展的制高点。都纷纷加快了在无人驾驶、机器人、5G等领域的布局速度,这使得许多具有创新性和实用性的前沿技术被研发出来,并逐步应用于人们生产生活的许多方面。

21世纪一些科技发明列举:

1、纳米技术

纳米技术是用单个原子、分子制造物质的科学技术,研究结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质和应用。纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术,它是动态科学和现代科学和现代技术结合的产物,纳米科学技术又将引发一系列新的科学技术,例如:纳米物理学、纳米生物学、纳米化学、纳米电子学、纳米加工技术和纳米计量学等

2、修复手套

2004年,阿伯尔法特凭借他发明的“修复手套”获得了当年的“尤里卡科学奖”。“修复手套”是一种植入了能模仿人手生物力学的特殊致动器和传感器的装置。机械手研究实验室设计“修复手套”的目的是为了制造一种具有人工肌肉的“外衣”。这种“外衣”能够帮助人体重运动。全世界的科学家、程序设计员、发明者都在开发复制、替代人体结构或者帮助人体的创技术。

3、无人驾驶汽车

无人驾驶汽车是智能汽车的一种,也称为轮式移动机器人,主要依靠车内的以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶的目的。据汤森路透知识产权与科技最新报告显示,2010年到 2015年间,与汽车无人驾驶技术相关的发明专利超过22000件,并且在此过程中,部分企业已崭露头角,成为该领域的行业领导者。

4、移动支付

2002年,银联推出了手机短信支付模式,方便用户用手机查询、缴费。2011-2012年间,中国联通、中国移动、中国电信先后成立了电子商务公司,同时,在这一时间段,支付宝推出了条形码支付业务,拉开了移动支付的序幕。移动支付是指使用普通手机或智能手机完成支付或确认支付,而不是用现金、支票或银行卡支付。买方可以使用移动电话购买一系列的服务、数字产品或实体商品。单位或个人通过移动设备、互联网或者近距离传感直接或间接向银行金融机构发送支付指令产生货币支付与资金转移行为,从而实现移动支付功能。

5、人造肌肉

人造肌肉的研究开始于20世纪40年代,但真正取得进展则是最近10余年的事,这是由于近年来特殊聚合体材料和智能材料的诞生,为人造肌肉的研究提供了新的发展契机,那些新材料往往具有一些不同凡响的本领。一些材料可以根据电流变化呈现出各种复杂的状态,例如,弯曲、延伸、扭动和收缩等,并且它们的行为非常接近真正的肌肉纤维。开发人造肌肉不仅对医学具有重大意义,而且对机器人技术的发展也至关重要。

工业机器人的种类?

工业机器人按执行机构运动的控制机能,可分点位型和连续轨迹型。点位型只控制执行机构由一点到另一点的准确定位,适用于机床上下料、点焊和一般搬运、装卸等作业;连续轨迹型可控制执行机构按给定轨迹运动,适用于连续焊接和涂装等作业。
按程序输入方式区分有编程输入型和示教输入型两类。编程输入型是将计算机上已编好的作业程序文件,通过RS232串口或者以太网等通信方式传送到机器人控制柜。
示教输入型的示教方法有两种:一种是由操作者用手动控制器,将指令信号传给驱动系统,使执行机构按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍;另一种是由操作者直接领动执行机构,按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍。在示教过程的同时,工作程序的信息即自动存入程序存储器中在机器人自动工作时,控制系统从程序存储器中检出相应信息,将指令信号传给驱动机构,使执行机构再现示教的各种动作。
示教输入程序的工业机器人称为示教再现型工业机器人。具有触觉、力觉或简单的视觉的工业机器人,能在较为复杂的环境下工作;如具有识别功能或更进一步增加自适应、自学习功能,即成为智能型工业机器人。
  移动机器人是工业机器人的一种类型,具有计算机控制,具有移动、自动导航、多传感器控制、网络交互等功能,它可广泛应用于机械、电子、卷烟、医疗、造纸等行业的柔性搬运、传输等功能,同时可在车站、机场中作为运输工具。

工业机器人性能指标有哪些,叙述其含义

工业机器人类型

首先要知道的是你的机器人要用于何处。这是你选择需要购买的机器人种类时的首要条件。如果你只是要一个紧凑的拾取和放置机器人,Scara机器人是不错的选择。如果想快速放置小型物品,Delta机器人是最好的选择。如果你想机器人在工人旁边一起工作,你就应该选择协作机器人。下面是一些具体的指标。

机器人负载

负载是指机器人在工作时能够承受的最大载重。如果你需要将零件从一台机器处搬至另外一处,你就需要将零件的重量和机器人抓手的重量计算在负载内。

自由度(轴数)

机器人轴的数量决定了其自由度。如果只是进行一些简单的应用,例如在传送带之间拾取放置零件,那么4轴的机器人就足够了。如果机器人需要在一个狭小的空间内工作,而且机械臂需要扭曲反转,6轴或者7轴的机器人是最好的选择。轴的数量选择通常取决于具体的应用。需要注意的是,轴数多一点并不只为灵活性。事实上,如果你在想把机器人还用于其它的应用,你可能需要更多的轴,“轴”到用时方恨少。不过轴多的也有缺点,如果一个6轴的机器人你只需要其中的4轴,你还是得为剩下的那2个轴编程。

机器人制造商倾向于用稍微有区别的名字为轴或者关节命名。一般来说,最靠近机器人基座的关节为J1,接下来是J2,J3,J4以此类推,直到腕部。还有一些厂商像安川莫托曼则使用字母为轴命名。

最大运动范围

在选择机器人的时候,你需要了解机器人要到达的最大距离。选择机器人不单要关注负载,还要关注其最大运动范围。每一个公司都会给出机器人的运动范围,你可以从中看出是否符合你应用的需要。最大垂直运动范围是指机器人腕部能够到达的最低点(通常低于机器人的基座)与最高点之间的范围。最大水平运动范围是指机器人腕部能水平到达的最远点与机器人基座中心线的距离。你还需要参考最大动作范围(用度表示)。这些规格不同的机器人区别很大,对某些特定的应用存在限制。

重复精度

这个参数的选择也取决于应用。重复精度是机器人在完成每一个循环后,到达同一位置的精确度/差异度。通常来说,机器人可以达到0.5mm以内的精度,甚至更高。例如,如果机器人是用于制造电路板,你就需要一台超高重复精度的机器人。如果所从事的应用精度要求不高,那么机器人的重复精度也可以不用那么高。精度在2D视图中通常用“±”表示。实际上,由于机器人并不是线性的,其可以在公差半径内的任何位置。

速度

速度对于不同的用户需求也不同。它取决于工作需要完成的时间。规格表上通常只是给出最大速度,机器人能提供的速度介于0和最大速度之间。其单位通常为度/秒。一些机器人制造商还给出了最大加速度。

机器人重量

机器人重量对于设计机器人单元也是一个重要的参数。如果工业机器人需要安装在定制的工作台甚至轨道上,你需要知道它的重量并设计相应的支撑。

制动和惯性力矩

机器人制造商一般都会给出制动系统的相关信息。一些机器人会给出所有轴的制动信息。为在工作空间内确定精准和可重复的位置,你需要足够数量的制动。机器人特定部位的惯性力矩可以向制造商索取。这对于机器人的安全至关重要。同时还应该关注各轴的允许力矩。例如你的应用需要一定的力矩去完成时,就需要检查该轴的允许力矩能否满足要求。如果不能,机器人很可能会因为超负载而故障。

防护等级

这个也取决于机器人的应用时所需要的防护等级。机器人与食品相关的产品、实验室仪器、医疗仪器一起工作或者处在易燃的环境中,其所需的防护等级各有不同。这是一个国际标准,需要区分实际应用所需的防护等级,或者按照当地的规范选择。一些制造商会根据机器人工作的环境不同而为同型号的机器人提供不同的防护等级。

按用途分类,工业机器人可分为那几类

按用途分类,工业机器人可分为6类,分别是移动机器人、点焊机器人、弧焊机器人、激光加工机器人、真空机器人、洁净机器人。
1、移动机器人是工业机器人的一种类型,它由计算机控制,具有移动、自动导航、多传感器控制、网络交互等功能,它可广泛应用于机械、电子、医疗、食品、造纸等行业的柔性搬运、传输等功能,同时可在车站、机场、邮局的物品分捡中作为运输工具。
2、焊接机器人具有性能稳定、工作空间大、运动速度快和负荷能力强等特点,焊接质量明显优于人工焊接,大大提高了点焊作业的生产率。点焊机器人主要用于汽车整车的焊接工作,生产过程由各大汽车主机厂负责完成。
3、弧焊机器人主要应用于各类汽车零部件的焊接生产。在该领域,国际大型工业机器人生产企业主要以向成套装备供应商提供单元产品为主。

4、激光加工机器人是将机器人技术应用于激光加工中,通过高精度工业机器人实现更加柔性的激光加工作业。可用于工件的激光表面处理、打孔、焊接和模具修复等。
5、真空机器人是一种在真空环境下工作的机器人,主要应用于半导体工业中,实现晶圆在真空腔室内的传输。
6、洁净机器人是一种在洁净环境中使用的工业机器人。随着生产技术水平不断提高,其对生产环境的要求也日益苛刻,很多现代工业产品生产都要求在洁净环境进行,洁净机器人是洁净环境下生产需要的关键设备。
参考资料来源:百度百科-工业机器人