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模块化研究论文

2023-03-06 20:34 来源:学术参考网 作者:未知

模块化研究论文

根据对苏州市机电一体化人才需求的调研,为满足现代企业对机电一体化人才的素质和专业知识能力的要求,苏州工业职业技术学院在机电一体化专业开展了具有现代机电一体化专业特点的模块化课程教学。

为了使培养的毕业生符合现代企业对机电人才知识、能力和素质的要求,学院特聘请了艾默生公司、博世公司、百得公司等世界500强企业的数十位技术专家,担任学院机电专业的顾问。为了加强课程改革的指导性研究,学院分别召开了“机电一体化专业指导委员会会议”和“DACUM职业技能分析研讨会”。机电一体化专业委员会成员运用“DACUM”分析法,就机电专业课程进行了深入的研究,进行了工作岗位所需工作任务模块的分析,整合形成了机电专业学习领域、工作模块和课程群,完成了“机电一体化专业DACUM分析表”,把学院机电一体化专业的专业课程归纳为六个单元模块:电工基础模块、气动与电气动技术模块、PLC模块、传感器模块、电机模块、MPS和FMS模块。这一举措使得机电一体化专业学生的培养目标和教学目标都能够在六个单元模块的教学过程中得到充分体现。

一、实施“模块化”教学模式的优点及成果

1.围绕模块化教学,加强了专业实训室的.建设

围绕着模块化教学的开展,学院投入巨资加大了机电专业的教学设施建设。学院先后投入资金350余万元,建立和完善了模块化教学的六个实训室。为了使培养的学生具有机电行业的高素质与高技能,学院组织教师和企业技术人员根据企业生产线设备的要求开发了相应实训项目,充分利用实训室的先进设备开展实训教学和理论教学,使学生更好地学习和理解机电专业课程,培养学生具备企业所要求掌握的实际动手技能。

学院通过与企业的合作,还建立了一批校外实习基地,为学生实习、实训提供充分保障。并且建立了社会实践、参观学习、课程实习、专业实习与毕业实习相结合的多层次实践教学体系,着力全面提高学生的专业素养和专业技能。

学院充分利用“前校后厂”的有利条件,分别与世界500强企业的百得公司、胜利公司合作开办了“百得”、“胜利”两个“订单式”培养班级。公司也分别捐献了百得实训室、设计室,充实了机电专业的实训设施。

2.围绕模块化教学,提高了专业教师的科研创新能力和理论教学水平

机电专业课程模块化教学的开展,突显了原有的教材不能适应教学要求。为了更好地实施模块化教学,提高教学效果和学生技能,使学生能更好地适应企业岗位需求,学院精心组织了部分专业教师和企业技术人员共同编制讲义、教材,并根据企业生产线设备的规格开发了相应的实训项目,并制作了大量的多媒体课件。

根据模块化教学的需要,现已编制的教材、讲义和实验报告分别有:《MPS教学系统》讲义、《可编程控制器》讲义及实验报告册、《中级维修电工指导》讲义、《液压传动与气动技术》教材、《气动与电气动技术》实验报告册、《电工基础实验》讲义及实验报告册、《模块化柔性加工系统》讲义及实验报告册、《传感器与组态技术》讲义及实验报告册、《电机与拖动》讲义及实验报告册。这些讲义、实验和多媒体资料,极大地方便了教学,提高了学生的学习兴趣,提高了教学质量,并且使得教师的理论教学水平得到较快的提高。其中三位专业课教师充分利用模块化教学,在苏州市举办的理实一体化教学公开课比赛中,分别取得了一等奖和二等奖的好成绩;一位教师编写的专业教材已被北京大学出版社出版,并被确定为规划教材和江苏省精品教材。

为了使模块化教学开展得更为顺利,不断提高教师的科研创新能力,学院借鉴新加坡“教企合作”的模式,让专业教师进入相关企业,与企业技术专家共同开发实训设备,完成项目。这种模式的实施,不但在动手技能上提高了教师自身的能力,也为教师的个人发展和产、学、研结合奠定了良好的基础。

模块化教学的开展也产生了较大的社会效应。到目前为止,全国已有二十多所院校购置了学院与瑞思机电共同研制的教学仪器和设备,在使用过程中得到了广大教师的一致好评。

3.在模块化教学过程中,开展“项目式”教学,不断提高学生专业技能

机电专业课程的模块化整合,使教学安排更加紧密地与实践结合起来。在授课形式上,采用“项目教学法”和“行动导向法”开展教学活动。学生以小组的形式完成项目,在完成项目的过程中可以提高学生研讨、组织、团队协作、沟通和总结等基本能力。教师在教学过程中以项目为主线贯穿始终,将若干知识点融入到项目中。教师在整个的学习过程中,是一个指导者,体现了教师的主导性。而学生以完成项目为主要目的,既开拓了学生的思维能力,又提高了学生的实际动手技能,体现了学生的主体性。

由于各实训模块单元是全天候开放式的,学生除了在正式上课时间可以利用实训室设备外,还可以在业余时间进入实训室开展自己的研究和设计。

通过对机电专业模块化课程的学习,04级机电专业的三位同学代表学院机电专业分别参加了“江苏省工科院校第三届先进制造技术实习教学与创新制作比赛”和“首届江苏省职业教育创新大赛”。他们设计的“旋转餐桌”荣获二等奖,“观光旅游小车”荣获三等奖,并取得相应专利,在江苏省高职院校中排名第一,同时学院也获得“优秀学校”称号,二位教师获得“优秀指导教师”称号。

二、“模块化"教学过程中存在的问题与对策

在实施“模块化”教学过程中,笔者认为还存在如下问题:

1.各模块间知识的衔接、时间的安排及教师的分配有一定难度,要在教学中反复进行微调才能逐步趋于合理。

2.模块化教学要求教师必须具有双师素质,既懂工艺,又会讲专业理论,还要熟练掌握本课题模块的操作技能,并要熟悉相邻模块的技能,把握好知识技能的结合。目前这部分师资短缺,应尽快加以解决。

3.模块化教学要求健全相关的教学设施,并经常安排教师下企业学习新工艺、新技术及相关岗位技能,同时要多建立校企挂钩的校外实训基地。

谈学生工作模块化管理模式

谈学生工作模块化管理模式

  论文关键词:学生工作 模块化 管理模式

  论文摘要:本文从模块化的起源和组织模块化的概念出发,得出学生工作模块化的概念、分类,并对分工模块化管理模式进行阐释,对其利与弊加以分析,趋利避害,强调分工模块化管理模式的有效性。
  
  一、模块化的起源概况
  模块化问题最早的研究,在国内可追溯至公元1041~1048年间北宋毕升发明的活字印刷术,它成功地运用了标准件、互换件、分解与组合等原则和方法,解决了雕版印刷所遇到的复杂性难题;在国外可追溯至18世纪70年代,英国古典经济学家亚当·斯密在其著作《国富论》中阐述了专业化和分工的核心作用,强调其是推动生产力进步的基础,制针工厂被认为是最早的模块化分工的例子。20世纪60年代,IBM 360系列计算机的实现标志着现代模块化的诞生。20世纪90年代,模块化研究开始由产品、流程设计转向组织设计和管理领域,用于组织分析和建构,逐渐成为社会学、管理学和心理学等共同关注的热点问题。1997年哈佛商学院教授鲍德温和克拉克发表了《模块化时代的管理》这一经典论文,被视为模块化管理理论研究的'里程碑之一。
  二、学生工作模块化的概念与分类
  学生工作模块化是指为了适应新的时代要求与面临的挑战,将组织模块化理论运用于学生教育管理工作实践,将学生教育管理工作中的系统复杂问题分解与整合,以实现学生教育管理工作的系统性、针对性、时效性、创新性的一种管理模式。我们可将其分类为学生工作内容模块化、学生工作分工模块化、学生工作资源模块化、学生工作队伍模块化等。学生工作内容模块化指根据工作内容性质不同而划分的以“三观”“三个主义”、社会主义核心价值体系教育等为载体,以思想教育、政治教育、道德教育、心理教育为内容体系构成的学生工作管理模式;学生工作分工模块化指根据行政机构对应而划分的团学工作、学生党建、学生教育管理、学生资助、心理健康教育、研究生教育管理等数位一体的学生工作管理模式;学生工作资源模块化指根据资源的属性而划分的现实社会教育资源、学科教育资源模块、节日教育资源和生活化教育资源整合的学生工作管理模式;学生工作队伍模块化指根据教育者身份不同而划分的辅导员、班主任、学生干部、学生党员、学生信息员等几类学生工作实施主体的学生工作管理模式。
  三、学生工作分工模块化
  1.分工模块化管理模式
  学生工作是高校提高人才培养质量的重要保障,学生工作队伍是学生工作的重要力量。在学生工作中运用分工模块化管理模式,二级学院聘任有一定学生工作经验的学工干部担任团学工作、学生党建、学生教育管理、学生资助、心理健康教育、研究生教育管理负责人,分别对应校团委、校组织部学工部、学生教育管理科、学生资助管理中心、心理咨询中心、研究生部等各行政部门或科室。模块负责人参会或接收到相应部门、科室的会议和文件精神,应及时向主管学生工作书记汇报,请求指示,按照要求制定、下达工作部署,并及时反馈、总结汇报;学工队伍成员要具大局意识、全局观念、团队意识,积极支持,大力配合,严格按照部署保质保量完成任务。这一举措实现了传统学生工作模式的巨大转变,开拓了学生工作的新局面。
  2.分工模块化的利与弊
  学生工作分工模块化具有明确职责分工与定位,继承发扬优良传统,减少时间浪费,提高工作效率,增强学工干部工作积极性、主动性、创造性等一系列优点,最重要的是为培养辅导员科学决策和及时有效处理、解决问题的能力提供了难得的机遇与平台。学生工作分工模块化是一把“双刃剑”,为学生工作管理创造了重要机遇也提出了巨大挑战。首先,它对模块负责人的经验、能力、素质有一定的水平要求。其次,它对整个学工队伍成员的团队精神提出了较高要求。最后,模块循环更新过快或过慢导致资源浪费和培养能力单一片面。应根据学工干部人员的任职资历、能力特长等循环更换模块,既不可更新过快,也不可更新过慢,周期为1~2年为宜。更新过快不利于保持政策连续性,不利于成员潜力发挥;更新过慢不利于成员的全面成长和能力培养。
  综上所述,基于组织模块化理论的学生工作模块化管理模式为探索学生工作的新路径了提供相当有益的参考,尤其是分工模块化的管理模式,趋利避害,不失为一种相当有效的管理模式。
  
  参考文献:
  [1] 芮明杰,张 琰 .模块化组织理论研究综述[J].当代财经,2008(3):122—127.
  [2] 何淳宽.模块化组织理论在大学中的应用[J].华东经济管理,2010(7):159—160.

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模块化网络治理研究

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(一)作好准备--收集资料
选题确定之后,论文有了中心思想,在写作上迈出了关键的一步。但是,要写好一篇论文,作者还必须占有丰富、准确、全面、典型、生动具体的材料。从中研究提炼出自己的观点,并用具有说服力的题材(论据)来证明自己的观点。这些材料必须是有根有据的,而不是主观臆断的。它们或是通过自己亲身实践研究的出的,或是他人以前研究总结的可靠成果。因此,资料的收集对论文的写作有着举足轻重的作用。
收集资料的途径有以下几种。
1、阅读有关的理论书籍。 参加教育教学研究,撰写论文,必须掌握必要的教育教学理论和科研方法。对于教育、教学理论的一些基本概念要理解掌握。
2、调查研究,收集有关的论据。论文的中心思想确定后,作者明确了所要研究的对象和内容,就要着手拟订调查提纲。列出调查研究从何入手,了解哪些方面的情况,每个方面包括哪些项目和具体内容,需要哪些典型的材料和数据,取材的数量和质量上的要求应达到的深度和广度,等等。
3、查阅有关的文献资料 作者不仅要学习教育、教学理论,对于与教育、教学相关的社会科学知识也要有所涉猎。因此,要注意多阅读教育书刊、报纸,收集有关研究信息,吸收他人的研究成果,开阔自己的思路,完善自己的设想。
(二)安排好论文的结构
论文的一般结构是:提出论点,进行论证,概括结论。
1、题目--体现内容。论文的题目是论文的眼睛,也是论文总体内容的体现。 一个好的题目能吸引读者阅读文中的内容,起到很好的宣传作用。好的题目应是用精辟的语言来阐明作者打算探索和解决的问题,要明确、精练、易懂,要能正确地表达论文的中心内容,恰当地反映此研究的范围的所达到的深度。同时要使内行人看得明白,外行人也能有所理解。例如,”浅谈应用题教学中学习的激发”和”问题意识与数学教学”。前一个题目明确的反映了论文的中心内容和研究范围,即在应用题教学中如何激发学生的学习兴趣;后一个题目明确而精练,读者一看便知研究的中心内容,即在数学教学中如何培养学生的问题意识。 2、绪论--提出观点。对本论内容加以简要介绍,把中心论点准确地概括出来。绪论要求写得精炼、明确,字数不宜多。论文的中心思想确定后,作者明确了所要研究的对象和内容,就要着手拟订调查提纲。列出调查研究从何入手,了解哪些方面的情况,每个方面包括哪些项目和具体内容,需要哪些典型的材料和数据,取材的数量和质量上的要求应达到的深度和广度,等等。
3、查阅有关的文献资料 作者不仅要学习教育、教学理论,对于与教育、教学相关的社会科学知识也要有所涉猎。因此,要注意多阅读教育书刊、报纸,收集有关研究信息,吸收他人的研究成果,开阔自己的思路,完善自己的设想。

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工业机器人技术毕业论文范文

  现如今,随着社会经济发展,机器人开始被广泛应用于各行各业中,替工人进行一些复杂、繁重的体力劳动,能减轻人们的工作负担。下面是由我整理的工业机器人技术论文 范文 ,希望能对大家有所帮助!

  工业机器人技术论文范文篇一:《浅谈工业机器人在工业生产中的应用》
  工业机器人是面向工业领域的多关节机械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能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。就工业机器人在工业生产中的应用进行探讨。

  关键词:工业机器人 应用 工业

  1 引言

  工业机器人最早应用于汽车制造工业,常用于焊接,喷漆,上、下料和搬运。工业机器人延伸和扩大了人的手、足和大脑功能,它可代替人从事危险、有害、有毒、低温和高热等恶劣环境中的工作;代替人完成繁重、单调的重复劳动,提高劳动生产率,保证产品质量。工业机器人与数控加工中心、自动搬运小车以及自动检测系统可组成柔性制造系统和计算机集成制造系统,实现生产自动化。

  2 工业机器人的主要运用

  (1)恶劣工作环境及危险工作军事领域及核工业领域有些作业是有害于人体健康并危及生命,或不安全因素很大而不宜由人去做的作业,用工业机器人去做最合适。例如核工厂设备的检验和维修机器人,核工业上沸腾水式反应堆燃料自动交换机。

  (2)特殊作业场合和极限作业火山探险、深海探密和空间探索等领域对于人类来说是力所不能及的,只有机器人才能进行作业。如航天飞机上用来回收卫星的操作臂;用于海底采矿和打捞的遥控海洋作业机器人。

  (3)自动化生产领域早期的工业机器人在生产上主要用于机床上、下料,点焊和喷漆。用得最多的制造工业包括电机制造、汽车制造、塑料成形、通用机械制造和金属加工等工业。随着柔性自动化的出现,机器人在自动化生产领域扮演了更重要的角色。下面主要针对工业机器人在自动化生产领域的应用进行简单介绍。

  2.1 焊接机器人

  点焊机器人工业机器人首先应用于汽车的点焊作业,点焊机器人广泛应用于焊接车体薄板件。装焊一台汽车车体一般大约需要完成3000~4000个焊点,其中60%是由点焊机器人来完成的。在有些大批量汽车生产线上,服役的点焊机器人数量甚至高达150多台。

  点焊机器人主要性能要求:安装面积小,工件空间大;快速完成小节距的多点定位;定位精度高(土0 .25 mm ),以确保焊接质量;持重大(490~980N ) ,以便携带内装变压器的焊钳;示教简单,节省工时。

  2.2 弧焊机器人

  弧焊机器人应用于焊接金属连续结合的焊缝工艺,绝大多数可以完成自动送丝、熔化电极和气体保护下进行焊接工作。弧焊机器人应用范围很广,除汽车行业外,在通用机械、金属结构等许多行业中都有应用。弧焊机器人应是包括各种焊接附属装置在内的焊接系统,而不只是一台以规划的速度和姿态携带焊枪移动的单机。如图1所示为弧焊机器人的基本组成。适合机器人应用的弧焊 方法 主要有惰性握体保护焊、混合所体保护焊、埋弧焊和等离子弧焊接。

  1-机器人控制柜2-焊接电源3-气瓶4-气体流量计5-气路6-焊丝轮7-柔性导管8-弧焊机器人9-送丝机器人10-焊枪11-工件电缆12-焊接电缆13-控制电缆

  图1 弧焊机器人系统的基本组成

  弧焊机器人的主要性能要求:在弧焊作业中,要求焊枪跟踪工件的焊道运动,并不断填充金属形成焊道。因此,运动过程中速度的稳定性和轨迹是两项重要指标,一般情况下,焊接速度约取5~50 mm/s ,轨迹精度约为.2 ~0.5 ) mm;由于焊枪的姿态对焊缝质量也有一定影响,因此希望在跟踪焊道的同时,焊枪姿态的可调范围尽量大。此外,还有一些其他性能要求,这些要求包括:设定焊接条件(电流、电压、速度等)、抖动功能、坡口填充功能、焊接异常检测功能(断弧、工件熔化)及焊接传感器(起始焊点检测,焊道跟踪)的接口功能。

  2.3 喷漆机器人

  喷漆机器人广泛应用于汽车车体、家电产品和各种塑料制品的喷漆作业。喷漆机器人在使用环境和动作要求上有如下特点:

  (1)工作环境空气中含有易爆的喷漆剂蒸气;

  (2)沿轨迹高速运动,途经各点均为作业点;

  (3)多数被喷漆部件都搭载在传送带上,边移动边喷漆。如图2所示为关节式喷漆机器人。

  2.4 搬运机器人

  随着计算机集成制造技术、物流技术、自动仓储技术的发展,搬运机器人在现代制造业中的应用也越来越广泛。机器人可用于零件的加工过程中,物料、工辅量具的装卸和储运,可用来将零件从一个输送装置送到另一个输送装置,或从一台机床上将加工完的零件取下再安装到另一台机床上去。

  2.5 装配机器人

  装配在现代工业生产中占有十分重要的地位。有关资料统计表明,装配劳动量占产品生产劳动量的50%~60%,在有些场合,这一比例甚至更高。例如,在电子器件厂的芯片装配、电路板的生产中,装配劳动量占产品生产劳动量的70 %~80%。因此,用机器人来实现自动化装配作业是十分重要的。

  2.6 机器人柔性装配系统

  机器人正式进入装配作业领域是在“机器人普及元年”的1980年前后,引人装配作业的机器人在早期主要用来代替装配线上手工作业的工序,随后很快出现了以机器人为主体的装配线。装配机器人的应用极大地推动了装配生产自动化的进展。装配机器人建立的柔性自动装配系统能自动装配中小型、中等复杂程度的产品,如电机、水泵齿轮箱等,特别适应于中小批量生产的装配,可实现自动装卸、传送、检测、装配、监控、判断、决策等机能。

  机器人柔性装配系统通常以机器人为中心,并有诸多周边设备,如零件供给装置、工件输送装置、夹具、涂抹器等与之配合,此外还常备有可换手等。但是如果零件的种类过多,整个系统将过于庞大,效率降低,这是不可取的。在机器人柔性装配系统中,机器人的数量可根据产量选定,而零件供给装置等周边设备则视零件和作业的种类而定。因此,和装配线比较,产量越少,机器人柔性装配系统的投资越大。

  3 结束语

  工业机器人是以机械、电子、电子计算机和自动控制等学科领域的技术为基础,融合而成的一种系统技术;也可说是一门知识、技术密集的,多学科交叉的综合化的高新技术。随着这些相关学科技术的进步和发展,工业机器人技术也一定会到迅速发展和提高。
  工业机器人技术论文范文篇二:《探讨工业机器人的发展趋势》
  摘 要 随着社会经济发展,机器人开始被广泛应用于各行各业中,替工人进行一些复杂、繁重的体力劳动。目前,机器人是一种制造业与自动化设备中的典型代表,这将会是人造机器的“终极”版。它的应用已经涉及信息化、自动化、智能化、传感器与知识化等多个学科和领域,这是目前,是我国乃至世界高新技术成果的最佳集成,因此,它的发展是与许多学科的发展有着密切的联系。以现在的发展趋势来看,工业机器人的应用范围越来越广泛,同时在技术操作中,他也变得越来越标准化、规范化,提高工业机器人的安全性。另一方面,工业机器人发展越来越微型化、智能化,在人类生活中应用越来越广泛。

  关键词 工业机器人 智能化 应用领域 安全性

  随着社会复杂的需求,工业机器人在应用领域中越来越广泛。一方面,工业机器人被广泛应用于工业生产中,代替工人危险、复杂、单调的长时间的作业,例如在机械加工、压力铸造、塑料制品成形及金属制品业等各种工序上,同时还应用于原子能工业等高危险的部门,这已经在发达国家中应用比较广泛。另一方面,工业机器人在其他的领域应用也比较多,随着科学技术的飞速发展,提高了工业机器人的使用性能和安全性能,其应用的范围越来越广泛,应用的范围已经突破了工业,尤其在医疗业中应用比较好。

  一、工业机器人的发展历程

  第一代机器人,一般指工业上大量使用的可编程机器人及遥控操作机。可编程机器人可根据操作人员所编程序完成一些简单重复性作业。遥控操作机制每一步动作都要靠操作人员发出。1982年,美国通用汽车公司在装配线上为机器人装备了视觉系统,从而宣告了第二代机器人―感知机器人的问世。这代机器人,带有外部传感器,可进行离线编程。能在传感系统支持下,具有不同程度感知环境并自行修正程序的功能。第三代机器人为自治机器人,正在各国研制和发展。它不但具有感知功能,还具有一定决策和规划能力。能根据人的命令或按照所处环境自行做出决策规划动作即按任务编程。

  我国机器人研究工作起步较晚,从“七五”开始国家投入资金,对工业机器及其零部件进行攻关,完成了示教再现式工业机器人成套技术的开发和研制。1986 年国家高技术研究发展计划开始实施,智能机器人主题跟踪世界机器人技术的前沿,经过几年的研究,取得了一大批科研成果,成功地研制出了一批特种机器人。

  我国工业机器人起步于70年代初期,经过30多年的发展,大致经历了3个阶段:70年代的萌芽期,80年代的开发期和90年代的适用化期。

  上世纪70年代是世界科技发展的一个里程碑:人类登上了月球,实现了金星、火星的软着陆。我国也发射了人造卫星。世界上工业机器人应用掀起一个高潮,尤其在日本发展更为迅猛,它补充了日益短缺的劳动力。在这种背景下,我国于1972年开始研制自己的工业机器人。

  进入80年代后,在高技术浪潮的冲击下,随着改革开放的不断深入,我国机器人技术的开发与研究得到了政府的重视与支持。“七五”期间,国家投入资金,对工业机器人及其零部件进行攻关,完成了示教再现式工业机器人成套技术的开发,研制出了喷涂、点焊、弧焊和搬运机器人。1986年国家高技术研究发展计划(863计划)开始实施,智能机器人主题跟踪世界机器人技术的前沿,经过几年的研究,取得了一大批科研成果,成功地研制出了一批特种机器人。

  从90年代初期起,中国的国民经济进入实现两个根本转变时期,掀起了新一轮的经济体制改革和技术进步热潮,我国的工业机器人又在实践中迈进一大步,先后研制出了点焊、弧焊、装配、喷漆、切割、搬运、包装码垛等各种用途的工业机器人,并实施了一批机器人应用工程,形成了一批机器人产业化基地,为我国机器人产业的腾飞奠定了基础。

  我国工业机器人经过“七五”攻关计划、“九五”攻关计划和863计划的支持已经取得了较大进展,工业机器人市场也已经成熟,应用上已经遍及各行各业。

  我国未来工业机器人技术发展的重点有:第一,危险、恶劣环境作业机器人:主要有防暴、高压带电清扫、星球检测、油汽管道等机器人;第二,医用机器人:主要有脑外科手术辅助机器人,遥控操作辅助正骨等;第三,仿生机器人:主要有移动机器人,网络遥控操作机器人等。其发展趋势是智能化、低成本、高可靠性和易于集成。

  二、工业机器人的发展趋势

  机器人是先进制造技术和自动化装备的典型代表,是人造机器的“终极”形式。它涉及到机械、电子、自动控制、计算机、人工智能、传感器、通讯与网络等多个学科和领域,是多种高新技术发展成果的综合集成,因此它的发展与众多学科发展密切相关。当今工业机器人的发展趋势主要有:一是工业机器人性能不断提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修),而单机价格不断下降。二是机械结构向模块化可重构化发展。例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化;有关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人。三是工业机器人控制系统向基于 PC机的开放型控制器方向发展,便于标准化,网络化;器件集成度提高,控制柜日渐小巧,采用模块化结构,大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。四是机器人中的传感器作用日益重要,除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外,视觉、力觉、声觉、触觉等多传感器的融合技术在产品化系统中已有成熟应用。五是机器人化机械开始兴起。从94年美国开发出“虚拟轴机床”以来这种新型装置已成为国际研究的 热点 之一,纷纷探索开拓其实际应用的领域。

  总体趋势是,从狭义的机器人概念向广义的机器人技术概念转移,从工业机器人产业向解决方案业务的机器人技术产业发展。机器人技术的内涵已变为 灵活应用机器人技术的、具有实际动作功能的智能化系统。机器人结构越来越灵巧,控制系统愈来愈小,其智能也越来越高,并正朝着一体化方向发展。

  三、我国工业机器人发展面临的挑战与前景

  我国工业底子薄,工业机器人发展一直处于一个初步发展阶段,虽然我国从上个世纪70年代开始研发工业机器人,但是技术力量不足与西方国家的技术封锁,对此,在发展过程中,存在着比较多的问题。细分起来,有如下几点:

  首先,我国基础零部件制造能力差。虽然我国在相关零部件方面有了一定的基础,但是无论从质量、产品系列全面,还是批量化供给方面都与国外存在较大的差距。特别是在高性能交流伺服电机和精密减速器方面的差距尤其明显,因此造成关键零部件的进口,影响了我国机器人的价格竞争力。

  第二,我国的机器人还没有形成自己的品牌。虽然已经拥有一批企业从事机器人的开发,但是都没有形成较大的规模,缺乏市场的品牌认知度,在机器人市场方面一直面临国外机器人品牌的打压。国外机器人作为成熟的产业采用整机降价,吸引国内企业购买,而在后续的维护备件费用很高的策略,逐步占领中国市场。

  第三,认识不到位,在鼓励工业机器人产品方面的政策少。工业机器人的制造及应用水平,代表了一个国家的制造业水平,我们必须从国家高度认识发展中国工业机器人产业的重要性,这是我国从制造大国向制造强国转变的重要手段和途径。□

  参考文献:

  [1]任俊.面向熔射快速制模的机器人辅助曲面自动抛光系统的研究.华中科技大学,2006年.

  [2]钟新华,蔡自兴,邹小兵.移动机器人运动控制系统设计及控制算法研究.华中科技大学学报(自然科学版),2004年S1期.

  [3]张中英.基于遗传算法的机器人神经网络控制系统.太原理工大学,2005年.

  [4]李磊,叶涛,谭民,陈细军.移动机器人技术研究现状与未来.机器人,2002年05期.

  [5]杜玉红,李修仁.生产线组装单元气动搬运机械手的设计.液压与气动,2006年05期.

  [6]徐晓峰.基于串行通信技术的机器人实时控制研究.南京林业大学,2005年.
  工业机器人技术论文范文篇三:《试论工业机器人机电一体化》
  1机电一体化技术的应用现状

  1.1工业机器人。

  工业机器人的出现在一定程度上可替代人的劳动,对于高辐射、高噪声污染、高浓度有害气体的工作场合来说,工业机器人是一个理想的选择。工业机器人的发展经历了三个阶段,第一代工业机器人智能化程度较低,只能通过预设的程序进行简单的重复动作,无法应对多变的工作环境和工作岗位。随着科技的发展,在第一代机器人的基础上通过各种传感器的应用使其可通过对环境信息的获取、分析、处理并反馈给动作单元,从而进行一些适应性的工作,这种机器人虽然智能化程度较低,但已经在一些特定的领域得以成功应用。在机电一体化技术相对成熟的今天,第三代机器人的智能化水平已经得到了较大的提升,其可以通过强大的传感原件收集信息数据,并根据实际情况作出类似于人脑的判断,因此可以在多种环境下进行独立作业,但成本较高,在一定程度上限制了实际应用。

  1.2分布式控制系统。

  分布式控制系统是相对于集中式控制系统而言的,是通过一台中央计算机对负责现场测控的多台计算机进行控制和指挥,由于其强大的功能和安全性,使其成为当前大型机电一体化系统的主流技术。根据实际情况分布式控制系统的层级可分为两级、三级或更多级,通过中央计算机完成对现场生产过程的实时监控、管理和操作控制等,同时,随着测控技术的不断发展与创新,分布式控制系统还可以对生产过程实现实时调度、在线最优化、生产计划统计管理等功能,成为一种集测、控、管于一体的综合系统,具有功能丰富、可靠性高、操作方便、低故障率、便于维护和可扩展等优点,因此使系统的可靠性大幅提高。

  2机电一体化技术的发展趋势

  2.1人工智能化。

  人工智能就是使工业机器人或数控机床模拟人脑的智力,使其在生产过程中具备一定的推理判断、 逻辑思维 和自主决策的能力,可大幅提升工业生产过程的自动化程度,甚至实现真正的无人值守,对于降低人力成本,提高加工精度和工作效率具有十分重要的意义。目前,人工智能已经不只是停留在概念上,因此可预见机电一体化技术将向着人工智能化的方向发展。虽然以当前的科学技术水平不可能使机器人或数控机床完全具备人类的思维模式和智力特点,但在工业生产中,使这些机电一体化设备具备部分人类的职能是完全可以通过先进的技术达到的。

  2.2网络化。

   网络技术 的发展给机电一体化设备远程监视和远程控制提供了便利条件,因此,将网络技术与机电一体化技术结合起来将是机电一体化技术发展的重点。在生产过程中,操作人员需要在车间内来回走动,对设备的状态进行掌握,并对机床的操作面板进行操作,通过在机电一体化设备与控制终端之间建立通信协议,并通过光纤等介质实现信息数据的传递,即可实现远程监视和操作,降低工人的劳动量,并且各种控制系统功能的实现,理论上来说都是建立在网络技术基础上的。

  2.3环保化。

  在人类社会发展的最近几十年里,虽然经济得到了迅猛的发展,人们生活水平得到了显著的提高,然而以牺牲资源和环境为代价的发展模式使得人类赖以生存的环境遭到严重的污染,因此,在可持续发展战略提出的今天,发展任何技术都应当以对环境友好作为前提,否则就是没有前途的,故环保化是机电一体化技术发展的必然趋势。在机电一体化应用过程中,通过对资源的高效利用,并在制造过程中做到达标排放甚至零排放,产品在使用过程中对生态环境不造成影响,即便报废后也可对其进行有效回收利用,这就是机电一体化技术环保化的具体表现形式,符合可持续发展的要求。

  2.4模块化。

  由于机电一体化装置的制造商较多,为降低系统升级改造的成本,并为维修提供便利,模块化将是一个非常有前途的研究方向。通过对功能单元进行模块化改造,可在需要增加或改变功能时直接将对应的功能模块进行组装或更换,即便出现故障,只需将损害的模块进行更换即可,工作效率极高,通用性的增强为企业节约了大量的成本。

  2.5自带能源化。

  机电一体化对电力的要求较高,如果没有充足的电能供应就会影响生产效率,甚至由于停电造成数据的丢失等,因此通过设备自带动力能源系统可始终保持充足的电力供应,使系统运行更流畅。

  3结语

  综上所述,机电一体化技术的应用可使产品的生产效率和精度大幅提高,在当前工业生产中具有较大的技术优势,相信随着科技的发展,机电一体化技术水平也会不断提高,为工业生产做出更大贡献。

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