【机器人设计报告】机器人设计报告精选八篇
工业机器人设计分析报告
制造科学与工程学院
10级工业设计二班
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赵炳录
国内外工业机器人的发展现状及发展前景
在发达国家中，工业机器人自动化生产线成套设备已成为自动化装备的主流机器人发展前景及未来的发展方向。国外汽车行业、电子电器行业、工程机械等行业已经大量使用工业机器人自动化生产线，以保证产品质量，提高生产效率，同时避免了大量的工伤事故。全球诸多国家近半个世纪的工业机器人的使用实践表明，工业机器人的普及是实现自动化生产，提高社会生产效率，推动企业和社会生产力发展的有效手段。
日本工业机器人产业早在上世纪90年代就已经普及了第一和第二类工业机器人，并达到了其工业机器人发展史的鼎盛时期。而今已在第发展三、四类工业机器人的路上取得了举世瞩目的成就。日本下一代机器人发展重点有：低成本技术、高速化技术、小型和轻量化技术、提高可靠性技术、计算机控制技术、网络化技术、高精度化技术、视觉和触觉等传感器技术等。
在机器人技术基础方面，我国开展了机器人运动学、动力学与构型综合研究，机器人运动控制算法及机器人编程语言的研究，机器人内、外部传感器的研究与开发，多传感器控制系统的研究，离线编程技术、自诊断、安全保护技术等，基本掌握了工业机器人的所有关键技术。
在机器人控制装置研制方面，我国已经开发出双处理器、多处理器和分层控制装置，不少装置已经投入实际应用，主控计算机的档次也逐渐升级。
在机器人操作器研制方面，我国已经能够设计和生产点焊、弧焊、喷漆、装配等各类机器人，不少机器人拥有自主知识产权。其中，国产自动导引小车市场开拓最为成功，不仅牢牢占据国内市场，而且批量出口海外。
在机器人应用工程方面，我国根据实际情况，设计建成多条机器人焊装生产线、装配机器人生产线和喷涂生产线，还设计开发了很多关键工位机器人工作站。纵观目前经济发展现状，我国机器人市场增长非常迅猛，从销售量上更是充分说明了这个不争的事实。在中国市场上占有35%的市场份额的ABB公司20xx年在中国卖出了600台机器人。而该公司在过去9年中一共才在中国大陆市场销售2000台机器人。专家预测，中国机器人到2010年拥有量将达到17300台，到2015年，市场容量将达到十几万台（套）。汽车制造、工程机械及电机、电子等行业的企业是中国今后对机器人需求最大的产业，其中所需机器人的品种以点焊、弧焊、喷漆、装配、搬运、冲压等为主。当前，国外已经研制和生产了各种不同的标准组件，而中国作为未来工业机器人的主要生产国，标准化的过程是发展趋势。[1]
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机器人制作开源方案
1.功能说明本文示例将通过程序控制模拟立体仓储系统的运动效果--模拟立体仓储系统进行运输货物时各个结构的运动方式。立体仓储系统的运动有整体系统的水平移动、载货台的纵向移动、货叉的平动，所有的运动表现形式都是旋转运动转化为平动。
2.结构说明该立体仓储系统的水平移动使用丝杠平移，丝杠平移可以承载较重的物体；载货台的纵向移动使用丝杠平移，其稳定性较强，位移距离长；货叉的平动使用滑块平移机构，平移距离较短。
3.电子硬件本实验中采用了以下硬件：
主控板Basra控制板（兼容ArduinoUno）扩展板Bigfish2.1扩展板传感器触碰传感器电池7.4v锂电池电路连接说明：在下图所示的2个位置分别安装一个触碰传感器作为限位（限位：限定机械设备的运动极限位置）。
①2个触碰传感器分别连接在Bigfish扩展板的A0、A4端口；
②舵机连接在Bigfish扩展板的D4端口；
③2个电机分别连在Bigfish扩展板的D5，D6接口和D9，D10接口。
4.功能实现4.1实现思路实现模拟立体仓储系统运输一个物体的功能。
初始位置：整体立体仓库的运输机构沿-X向移动到极限位置（2号电机控制，传感器限位）；载货台沿-Z向移动到极限位置（1号电机控制，传感器限位）；货叉收回（3号舵机角度控制）；
装货：货叉伸出去，停顿（3号舵机角度控制，大概延迟0.3s）；货叉收回，停顿（3号舵机角度控制，大概延迟0.3s）；
运输：载货台沿+X向移动到中间位置（2号电机控制，运动所需延迟时间大概7s）；载物台沿+Z向移动到中间位置（1号电机控制，运动所需延迟时间大概7s）；
卸货：货叉伸出去，停顿（3号舵机角度控制，大概延迟0.3s）；货叉收回，停顿（3号舵机角度控制，大概延迟0.3s）；
复位：整体立体仓库的运输机构沿-X向移动到极限位置（2号电机控制，传感器限位）；载货台沿-Z向移动到极限位置（1号电机控制，传感器限位）；货叉收回（3号舵机角度控制）。
4.2示例程序
编程环境：Arduino1.8.19
下面提供一个参考例程（smartStoreHouse.ino），具体实验效果可参考演示视频。
/*------------------------------------------------------------------------------------版权说明：Copyright2023Robottime(Beijing)TechnologyCo.,Ltd.AllRightsReserved.DistributedunderMITlicense.SeefileLICENSEfordetailorcopyathttps://opensource.org/licenses/MITby机器谱2023-06-15https://www.robotway.com/------------------------------*/intsensor[4]={A0,A2,A4,A3};//定义数组~传感器接口/*宏定义舵机角度，以及延时时间*/#defineSERVO_OUT70#defineSERVO_IN120#defineDelay_right7000#defineDelay_up7000#includeServomyservo;voidsetup(){//putyoursetupcodehere,torunonce:for(inti=0;i