綠山墻安妮讀后感時(shí)間過(guò)得真快

1、綠山墻安妮讀后感時(shí)間過(guò)得真快什么是制造業(yè)，制造業(yè)的范圍有多大什么是制造業(yè)，制造業(yè)的范圍有多大l 只要是對(duì)各種各樣的原材料進(jìn)行加工處理，生產(chǎn)出為用戶(hù)所需要的最終產(chǎn)品，他們可以是飛機(jī)、汽車(chē)、計(jì)算機(jī)、電子儀器，也可以是成衣、制鞋、食品加工，都可以歸屬于“制造業(yè)”。其所涉及的活動(dòng)范圍則是從原材料采購(gòu)、定單處理、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)整個(gè)生產(chǎn)活動(dòng)的計(jì)劃、調(diào)度和加工、裝配活動(dòng)本身，直到銷(xiāo)售發(fā)貨和售后服務(wù)，還包括倉(cāng)庫(kù)管理、財(cái)務(wù)管理、人事管理等等，一句話(huà)，覆蓋一個(gè)企業(yè)的全部活動(dòng)。l大制造和小制造l 小制造指?jìng)鹘y(tǒng)的機(jī)械制造，重點(diǎn)是加工和裝配l 大制造指產(chǎn)品的生命周期中，從供應(yīng)市場(chǎng)到需求市場(chǎng)整個(gè)供應(yīng)鏈中的所有活

2、動(dòng)。制造系統(tǒng)概述制造系統(tǒng)概述l輸入（資源和能量）輸入（資源和能量）l 1、有形資源、有形資源 如土地、廠(chǎng)房、機(jī)器、設(shè)備、能源、動(dòng)力、各種自然資源、人力資源等、l 2、無(wú)形資源、無(wú)形資源 主要有管理、市場(chǎng)、技術(shù)、信息、知識(shí)、智力資源以及企業(yè)形象、產(chǎn)品品牌、客戶(hù)關(guān)系、公眾認(rèn)可等、l 輸出輸出 （企業(yè)系統(tǒng)的基本要素）企業(yè)系統(tǒng)的基本要素）l1、產(chǎn)品、產(chǎn)品 硬件產(chǎn)品軟件產(chǎn)品，還包括無(wú)形產(chǎn)品如決策咨詢(xún)、戰(zhàn)略規(guī)劃等l2、服務(wù)、服務(wù) 售前售后、技術(shù)輸出、人員培訓(xùn)、咨詢(xún)服務(wù)l3、創(chuàng)造客戶(hù)、創(chuàng)造客戶(hù) 要留住和開(kāi)拓新客戶(hù)l4、 社會(huì)責(zé)任社會(huì)責(zé)任 環(huán)境保護(hù)、公共建設(shè)、人文環(huán)境精良生產(chǎn)精良生產(chǎn)l二次大戰(zhàn)后，日本豐田公司

3、的總裁豐田英二和其總工藝師大野耐一，敏銳的認(rèn)識(shí)到大量生產(chǎn)工藝的弱點(diǎn)，認(rèn)為它們不適合日本當(dāng)前的情況，決定要走出一條新的適合日本條件取得更快發(fā)展的道路，而且事實(shí)證明他們確實(shí)是成功了。他們真可以說(shuō)是窮則思變，變出了一條新路。精良生產(chǎn)精良生產(chǎn)l第一個(gè)突出的例子就是鈑金件的沖壓。轉(zhuǎn)向開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單的換膜技術(shù)，并創(chuàng)造了一種簡(jiǎn)單的調(diào)整機(jī)構(gòu)。l“減少一切不必要的活動(dòng)，杜絕浪費(fèi)”。從生產(chǎn)操作、組織管理、經(jīng)營(yíng)方式等各個(gè)方面，找出一切不能為產(chǎn)品增值(Value adding)的活動(dòng)或人員，就加以革除。l綜合了單件生產(chǎn)與大量生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)，克服了傳統(tǒng)經(jīng)營(yíng)方式中不和理的做法，開(kāi)創(chuàng)了一種新的經(jīng)營(yíng)方式LP，既避免單件生產(chǎn)的高成本，又

4、避免了大量生產(chǎn)的僵化不靈活。精良生產(chǎn)（精良生產(chǎn)（LP）基本思想）基本思想l把工作任務(wù)集成為復(fù)雜的多面手的工作，或組成小組的任務(wù)，來(lái)消除多余和重復(fù)的工作，減少一切不必要的活動(dòng)，杜絕浪費(fèi)。l大量生產(chǎn)方式的目標(biāo)是使產(chǎn)品足夠好，而精良生產(chǎn)則要求產(chǎn)品盡善盡美。精良生產(chǎn)的生產(chǎn)操作與對(duì)工人的要求精良生產(chǎn)的生產(chǎn)操作與對(duì)工人的要求l減少以至撤消非增值的人員和崗位，徹底消除各種浪費(fèi)。l總裝線(xiàn)上工人的集體責(zé)任制。l對(duì)效率的看法。l與西方傳統(tǒng)不同的勞資關(guān)系，很大的激發(fā)了工人工作的主動(dòng)性。精良生產(chǎn)認(rèn)為有下面七種浪費(fèi)精良生產(chǎn)認(rèn)為有下面七種浪費(fèi)l修復(fù)次品是浪費(fèi)l過(guò)量生產(chǎn)是浪費(fèi)l加工過(guò)程中的浪費(fèi)l搬運(yùn)的浪費(fèi)l庫(kù)存是浪費(fèi)l動(dòng)作

5、是浪費(fèi)l窩工是浪費(fèi)敏捷制造的基本思想敏捷制造的基本思想l敏捷制造可被看作是一種包括組織、高度熟練和學(xué)識(shí)淵博的人、和先進(jìn)技術(shù)三者的集成，以達(dá)到合作和創(chuàng)新，來(lái)回答向顧客提供高質(zhì)量的按用戶(hù)要求定做的產(chǎn)品需要。敏捷性敏捷性l敏捷性是對(duì)于在急速變化、連續(xù)分裂的全球市場(chǎng)中提供高質(zhì)量、高性能、按用戶(hù)要求配置的商品和服務(wù)而盈利的挑戰(zhàn) 的反應(yīng)l敏捷性是動(dòng)態(tài)的沒(méi)有盡頭的，是專(zhuān)門(mén)承上啟下預(yù)見(jiàn)到未來(lái)的，是進(jìn)攻性的抓住變化，和始終面向企業(yè)發(fā)展的。敏捷性敏捷性l敏捷可以和產(chǎn)品的生產(chǎn)周期聯(lián)系在一起表示快速；l它可以和大批用戶(hù)化生產(chǎn)聯(lián)系在一起表示適應(yīng)性；l也可以和動(dòng)態(tài)聯(lián)盟聯(lián)系在一起表示暢通的供應(yīng)鏈和各種方式的聯(lián)系；l它可以和

6、重購(gòu)聯(lián)系在一起-表示生產(chǎn)過(guò)程的不斷改進(jìn)；l它可以和一個(gè)具有自學(xué)習(xí)、自調(diào)整能力的組織形式聯(lián)系在一起-表示一系列的職業(yè)培訓(xùn)和教育；l它可以和精良生產(chǎn)聯(lián)系在一起-表示更高的資源利用率。敏捷性敏捷性l敏捷性意味著關(guān)于轉(zhuǎn)變-它允許企業(yè)以任何方式來(lái)高速、低耗的完成它需要的任何調(diào)整。敏捷性還意味著高的開(kāi)拓創(chuàng)新能力。把敏捷制造（和上述各種提法）相比較是不合適的，因?yàn)槊艚葜圃烀枋龅牟皇且粋€(gè)具體的生產(chǎn)過(guò)程或運(yùn)行模式。并行工程并行工程l以前的工作模式l串行與并行的差別需求分析產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程設(shè)計(jì)原形試制需求分析產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程設(shè)計(jì)原形試制串串 行行 工工 程程并并 行行 工工 程程時(shí)間并行工程的定義并行工程的定義l并行工程

7、是集成地、并行地設(shè)計(jì)產(chǎn)品及其相關(guān)的各種過(guò)程。（包括制造過(guò)程和支持過(guò)程）的系統(tǒng)方法。這種方法要求產(chǎn)品開(kāi)發(fā)人員在設(shè)計(jì)一開(kāi)始就考慮產(chǎn)品整個(gè)生命周期中從概念形成到產(chǎn)品報(bào)廢處理的所有因素，包括質(zhì)量、成本、進(jìn)度計(jì)劃和用戶(hù)要求。關(guān)于并行工程的幾點(diǎn)解釋關(guān)于并行工程的幾點(diǎn)解釋l并行工程是一個(gè)關(guān)于設(shè)計(jì)過(guò)程的方法，它需要在設(shè)計(jì)中全面的考慮到相關(guān)過(guò)程的各種問(wèn)題但并非包含制造及其它過(guò)程。相反，應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是所有設(shè)計(jì)工作要在生產(chǎn)開(kāi)始前完成，而不要求在設(shè)計(jì)產(chǎn)品的同時(shí)就進(jìn)行生產(chǎn)。l并行工程不是指同時(shí)或交錯(cuò)的完成設(shè)計(jì)和生產(chǎn)任務(wù)，而是對(duì)產(chǎn)品及其下游過(guò)程進(jìn)行并行設(shè)計(jì)，它并不能隨意消除一個(gè)完整過(guò)程中現(xiàn)存的順序的向前傳遞信息的任一必要階段

8、。關(guān)于并行工程的幾點(diǎn)解釋關(guān)于并行工程的幾點(diǎn)解釋l并行設(shè)計(jì)的思想是對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程的集成，所以它是企業(yè)集成的一個(gè)側(cè)面，并不是超出企業(yè)集成的一個(gè)新概念。l并行工程期望作到的是優(yōu)化設(shè)計(jì)，依靠集成各學(xué)科專(zhuān)業(yè)人員的智慧作到設(shè)計(jì)的一次成功。所以必然應(yīng)該包括對(duì)設(shè)計(jì)的各方面的需求，如生產(chǎn)性、可靠性、可維護(hù)性等。實(shí)施并行工程的幾點(diǎn)建議實(shí)施并行工程的幾點(diǎn)建議l并行工程的目標(biāo)是縮短周期（包括新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)或用戶(hù)定制產(chǎn)品）提高質(zhì)量。l一開(kāi)始就組成多學(xué)科聯(lián)合設(shè)計(jì)組，對(duì)概念設(shè)計(jì)階段投入的力量比傳統(tǒng)方式多得多。有很多問(wèn)題提前到該階段解決，為設(shè)計(jì)一次性成功打下基礎(chǔ)。l所用的方法和工具除了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法和軟件外，著重在數(shù)據(jù)交換，數(shù)據(jù)

9、管理和通訊技術(shù)。l應(yīng)將并行工程的開(kāi)發(fā)和實(shí)施整個(gè)企業(yè)集成的總體規(guī)劃之下。第四章第四章 制造自動(dòng)化制造自動(dòng)化l第一節(jié) 制造自動(dòng)化技術(shù)概述l制造自動(dòng)化技術(shù)的定義、內(nèi)涵及技術(shù)地位l 制造自動(dòng)化是人類(lèi)在長(zhǎng)期的生產(chǎn)活動(dòng)小不斷追求的主要目標(biāo)，制造自動(dòng)化技術(shù)足先進(jìn)制造技術(shù)中的重要組成部分，也是當(dāng)今制造上程領(lǐng)域小涉及面廣、研究十分活躍的技術(shù)。第一節(jié)第一節(jié) 制造自動(dòng)化技術(shù)概述制造自動(dòng)化技術(shù)概述l 制造自動(dòng)化的內(nèi)涵l 制造自動(dòng)化是在“大制造概念(廣義)”的制造過(guò)程的所有環(huán)節(jié)采用自動(dòng)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)刺造全過(guò)程的自動(dòng)化。制造自動(dòng)化的任務(wù)就是研究對(duì)制造過(guò)程的規(guī)劃、管理、組織、控制與協(xié)調(diào)優(yōu)化等的自動(dòng)化，以使產(chǎn)品制造過(guò)程實(shí)現(xiàn)高效

10、、優(yōu)質(zhì)、低耗、及時(shí)和潔凈的目標(biāo)。制造自動(dòng)化的廣義內(nèi)涵主要包括以下幾個(gè)方面：第一節(jié)第一節(jié) 制造自動(dòng)化技術(shù)概述制造自動(dòng)化技術(shù)概述l(1)在形式方面，制造自動(dòng)化有二個(gè)方向的含義，即：代替人的體力勞動(dòng)，代替或輔助人的腦力勞動(dòng)，制造系統(tǒng)中人、機(jī)器及整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)、管理、控制和優(yōu)化。l(2)在功能方面，制造自動(dòng)化的功能目標(biāo)是多方面的該體系可用TQCSE功能目標(biāo)模型描述。TQCSE模型中，T、Q、C、S、E是相互關(guān)聯(lián)的它們構(gòu)成了一個(gè)制造自動(dòng)化功能目標(biāo)的有機(jī)體系，他們的主要含義分別是：第一節(jié)第一節(jié) 制造自動(dòng)化技術(shù)概述制造自動(dòng)化技術(shù)概述l T表示時(shí)間，是指采用自動(dòng)化技術(shù)，縮短產(chǎn)品制造周期，產(chǎn)品上市快，提高牛產(chǎn)率

11、；Q表示質(zhì)量，是指采用自動(dòng)化技術(shù)，提高和保證產(chǎn)品質(zhì)量：C表示成本，是指采用自動(dòng)化技術(shù)有效地降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益；S表示服務(wù)，是指利用自動(dòng)化技術(shù)，更好地做好市場(chǎng)服務(wù)工作，也能通過(guò)替代或減輕制造人員的體力和腦力勞動(dòng)，直接為制造人員服務(wù)；E表示環(huán)境友善性，是制造自動(dòng)化應(yīng)該有利于充分利用資源，減少?gòu)U棄物和環(huán)境污染，有利于實(shí)現(xiàn)綠色制造及可持續(xù)發(fā)展制造戰(zhàn)略。第一節(jié)第一節(jié) 制造自動(dòng)化技術(shù)概述制造自動(dòng)化技術(shù)概述l在范圍方面，制造自動(dòng)化不僅僅涉及到具體生產(chǎn)制造過(guò)程，而且涉及到產(chǎn)品生命周期所有過(guò)程。其主要有制造系統(tǒng)開(kāi)放式智能體系結(jié)構(gòu)及優(yōu)化與調(diào)度理論，生產(chǎn)過(guò)程和設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)以及產(chǎn)品研究與開(kāi)發(fā)過(guò)程自動(dòng)化技術(shù)等。產(chǎn)

12、品研究與開(kāi)發(fā)過(guò)程自動(dòng)化技術(shù)包括：CAD/CAPP/CAM一體化技術(shù)、并行工程技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及快速原型制造技術(shù)等，生產(chǎn)過(guò)程和設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)是本章介紹重點(diǎn)，主要有：數(shù)控技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人、柔性制造技術(shù)、智能制造技術(shù)、自動(dòng)化制造系統(tǒng)中的檢測(cè)與監(jiān)控技術(shù)等。第二節(jié)制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀第二節(jié)制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀l 制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展歷程l 生產(chǎn)模式的發(fā)展過(guò)程l 制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和制造技術(shù)的發(fā)展是密切相關(guān)的。制造自動(dòng)化技術(shù)服務(wù)的生產(chǎn)模式經(jīng)歷了以下幾個(gè)主要發(fā)展階段：l用機(jī)器代替手工，從作坊形成工廠(chǎng)。l從單件生產(chǎn)方式發(fā)展到大量生產(chǎn)方式。l從大量生產(chǎn)方式發(fā)展到多品種、小批量的柔性自動(dòng)化生產(chǎn)方式

13、。l目前已是高效、敏捷與集成經(jīng)營(yíng)生產(chǎn)方式。第二節(jié)制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀第二節(jié)制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀l 制造自動(dòng)化的發(fā)展過(guò)程l 制造自動(dòng)化的歷史和發(fā)展可分為五個(gè)階段。l第一階段：剛性自動(dòng)化，包括自動(dòng)單機(jī)和剛性自動(dòng)線(xiàn)。l第階段：數(shù)控加工，包括數(shù)控(NC)和計(jì)算機(jī)數(shù)控(CNC)。l第三階段：柔性制造。本階段特征是強(qiáng)調(diào)制造過(guò)程的柔性和高效率。l 第四階段：計(jì)算機(jī)集成制造(CIM)和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)。其特征是強(qiáng)調(diào)制造全過(guò)程的系統(tǒng)性和集成性，以解決現(xiàn)代企業(yè)生存與競(jìng)爭(zhēng)的TQCS問(wèn)題。l 第五階段：新的制造自動(dòng)化模式，如智能制造、敏捷制造、虛擬制造、網(wǎng)絡(luò)制造、全球制造、綠色制造等。第二節(jié)

14、制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀第二節(jié)制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀l 制造自動(dòng)化技術(shù)的研究現(xiàn)狀l 國(guó)內(nèi)外對(duì)制造自動(dòng)化技術(shù)的研究非常重視，主要有以下幾個(gè)方面l單元系統(tǒng)的研究；以一臺(tái)或多臺(tái)數(shù)控加工設(shè)備和物料儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)為主體的單元系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)統(tǒng)控制管理下，可進(jìn)行多品種、中小批量零件自動(dòng)化加工生產(chǎn)，它是現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的重要組成部分，是自功化工廠(chǎng)車(chē)間作業(yè)計(jì)劃的分解決策層和具體執(zhí)行機(jī)構(gòu)。第二節(jié)制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀第二節(jié)制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀l制造過(guò)程的計(jì)劃和調(diào)度研究l INGERSOLL公司曾分析了在傳統(tǒng)的制造工廠(chǎng)中從原材料進(jìn)廠(chǎng)到產(chǎn)品出廠(chǎng)的制造過(guò)程，結(jié)果友明，對(duì)個(gè)機(jī)械零件來(lái)說(shuō)，只有5的時(shí)間是在機(jī)床上，而

15、另外的95時(shí)間中，零件在不同的地方和不同的機(jī)床之間運(yùn)輸或等待。減少這95的時(shí)間，是提高制造生產(chǎn)率的重要方向。優(yōu)化制造過(guò)程的計(jì)劃和調(diào)度是減少95的時(shí)間的主要手段。有鑒于此，國(guó)內(nèi)外對(duì)制造過(guò)程的計(jì)劃和調(diào)度的研究非?；钴S。第二節(jié)制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀第二節(jié)制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀l柔性制造技術(shù)的研究l FMS的研究已有較長(zhǎng)歷史，但由于其復(fù)雜性和不斷地發(fā)展，至今仍有大量學(xué)者對(duì)此進(jìn)行研究。目前的研究主要圍繞FMS的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、控制、管理和優(yōu)化運(yùn)行等方面進(jìn)行。第二節(jié)制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀第二節(jié)制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀l制造系統(tǒng)的系統(tǒng)技術(shù)和集成技術(shù)已成為制造自動(dòng)化研究熱點(diǎn)l 集成技術(shù)包括制造系統(tǒng)中的

16、信息集成和功能集成技術(shù)、過(guò)程集成技術(shù)(如并行工程CE)、企業(yè)間集成技術(shù)(如敏捷制造AM)等；系統(tǒng)技術(shù)包括制造系統(tǒng)分析技術(shù)、制造系統(tǒng)建模技術(shù)、制造系統(tǒng)運(yùn)籌技術(shù)、制造系統(tǒng)管理技術(shù)和制造系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)等等。第二節(jié)制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀第二節(jié)制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀l更加注重制造自動(dòng)化系統(tǒng)中人因作用的研究l 在過(guò)去一段時(shí)期，人們?cè)J(rèn)為全盤(pán)自動(dòng)化和無(wú)人化工廠(chǎng)或車(chē)間是制造自動(dòng)化發(fā)展的目標(biāo)。隨著實(shí)踐的深入和一些無(wú)人化工廠(chǎng)實(shí)施的失敗，人們對(duì)無(wú)人化制造自動(dòng)化問(wèn)題進(jìn)行了反思，并對(duì)于人在制造自動(dòng)化系統(tǒng)中有著機(jī)器不可替代的重要作用進(jìn)行了重新認(rèn)識(shí)。近年來(lái)，提出了“人機(jī)一體化制造系統(tǒng)”、 “以人為中心的制造系統(tǒng)”等新

17、思想，其內(nèi)涵就是發(fā)揮人的核心作用，采用人機(jī)一體的技術(shù)路線(xiàn)，將人作為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的有機(jī)組成部分，使人與機(jī)器處于優(yōu)化合作的地位，實(shí)現(xiàn)制造系統(tǒng)個(gè)人與機(jī)器一體化的人機(jī)集成的決策機(jī)制。第二節(jié)制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀第二節(jié)制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀l適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)模式的制造環(huán)境的研究l 當(dāng)前，并行工程、精益生產(chǎn)、敏捷制造、虛擬制造、仿生制造和綠色制造等現(xiàn)代制造模式的提出和研究推動(dòng)了制造自動(dòng)化技術(shù)研究和應(yīng)用的發(fā)展，以適應(yīng)現(xiàn)代制造模式應(yīng)用的需要。圍繞敏捷制造這一21世紀(jì)占主導(dǎo)地位的制造模式的研究，主要包括敏捷制造模式下的制造自動(dòng)化系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)、高效柔性制造系統(tǒng)的建模與重構(gòu)、制造能力測(cè)量、評(píng)價(jià)與控制和制造加工過(guò)程

18、的擬實(shí)制造等等。第二節(jié)制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀第二節(jié)制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀l底層加工系統(tǒng)的智能化和集成化研究l 目前世界上IMS計(jì)劃中，提出了智能完備制造系統(tǒng)HMS(Holonic Manufacturing system)。HMS是由智能完備單元復(fù)合而成，其底層設(shè)備具有開(kāi)放、自律、合作、適應(yīng)柔性、可知、易集成和魯棒性好等特性。第二節(jié)制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀第二節(jié)制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀l 制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)l 制造自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)主要是敏捷化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、智能化、全球化和制造綠色化。l 制造敏捷化是制造環(huán)境和制造過(guò)程的必然趨勢(shì)，主要內(nèi)容有：l a 柔性。包括機(jī)器柔性、工

19、藝柔性、運(yùn)行柔性、擴(kuò)展柔性、勞動(dòng)力的柔性及知識(shí)供應(yīng)鏈。l b 重構(gòu)能力。能實(shí)現(xiàn)快速重組重構(gòu)，增強(qiáng)對(duì)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的快速響應(yīng)能力。l c 快速化的集成制造工藝。第二節(jié)制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀第二節(jié)制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀l制造網(wǎng)絡(luò)化l 制造的網(wǎng)絡(luò)化，特別是基于Internet/intranet的制造已成為重要的發(fā)展趨勢(shì)。包括以下幾個(gè)方面：制造環(huán)境內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)化，實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程的集成：制造環(huán)境與整個(gè)制造企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)化，實(shí)現(xiàn)制造環(huán)境與企業(yè)中工程設(shè)計(jì)、管理信息系統(tǒng)等各子系統(tǒng)的集成；企業(yè)與企業(yè)間的網(wǎng)絡(luò)化，實(shí)現(xiàn)企業(yè)間的資源共享、組合與優(yōu)化利用：通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)異地制造。第二節(jié)制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀第二節(jié)制造自

20、動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀l制造虛擬化l 基于數(shù)字化的虛擬化技術(shù)主要包括虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)、虛擬產(chǎn)品開(kāi)發(fā)(VPD)、虛擬制造(VM)和虛擬企業(yè)(VE)。制造虛擬化主要指虛擬制造，又稱(chēng)擬實(shí)制造，是以制造技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)支持的系統(tǒng)建模技術(shù)和仿真技術(shù)為基礎(chǔ)，集現(xiàn)代制造工藝、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、并行工程、人工智能、人工現(xiàn)實(shí)技術(shù)和多媒體技術(shù)等多種高新技術(shù)為一體，由多學(xué)科知識(shí)形成的一種綜合系統(tǒng)技術(shù)。第二節(jié)制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀第二節(jié)制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀l 制造智能化l 智能化是制造系統(tǒng)在柔性化和集成化基礎(chǔ)上進(jìn)步的發(fā)展和延伸，當(dāng)前和未來(lái)的研究重點(diǎn)是具有自律、分布、智能、仿生、敏捷、分形等特征的新一代自動(dòng)化制造系

21、統(tǒng)。智能制造技術(shù)的宗指在于通過(guò)人與智能機(jī)器的合作共事，去擴(kuò)大、延伸和部分地取代人類(lèi)專(zhuān)家在制池過(guò)程中的腦力勞動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程的優(yōu)化。第二節(jié)制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀第二節(jié)制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀l制造全球化l 隨著“網(wǎng)絡(luò)全球化”、 “市場(chǎng)全球化”、 “競(jìng)爭(zhēng)全球化”、 “經(jīng)營(yíng)全球化”的出現(xiàn)，全球化制造的研究和應(yīng)用發(fā)展迅速，包括以下主要內(nèi)容：市場(chǎng)的國(guó)際化，產(chǎn)品銷(xiāo)售的全球網(wǎng)絡(luò)正在形成；l產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的國(guó)際合作及產(chǎn)品制造的跨國(guó)化；制造企業(yè)在世界范圍內(nèi)的重組與集成；制造資源的跨地區(qū)、跨國(guó)家酌辦調(diào)、共亨和優(yōu)化利用：全球制造購(gòu)體系結(jié)構(gòu)將會(huì)形成。第二節(jié)制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀第二節(jié)制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及

22、現(xiàn)狀l制造綠色化l 近年來(lái)，個(gè)新的概念已經(jīng)提出：最有效地利用資源和最低限度地產(chǎn)生廢棄物，是當(dāng)前世界上環(huán)境問(wèn)題的治本之道。綠色制造是一個(gè)綜合考慮環(huán)境影響和資源效率的現(xiàn)代制造模式，其目標(biāo)是使產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造、包裝、運(yùn)輸、使用到報(bào)廢處理的整個(gè)產(chǎn)品生命周期中，對(duì)環(huán)境的影響(負(fù)作用)最小，資源使用效率最高。綠色制造已成為全球可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略對(duì)制造業(yè)的具體要求和體現(xiàn)。第二節(jié)制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀第二節(jié)制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀l制造自動(dòng)比技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)l 制造自動(dòng)化技術(shù)涉及的學(xué)科范圍很廣，其核心仍是制造科學(xué)和技術(shù)，其學(xué)科領(lǐng)域主要有：系統(tǒng)工程學(xué)、設(shè)計(jì)與制造科學(xué)、質(zhì)量控制工程、信息科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、人機(jī)工程

23、學(xué)、生產(chǎn)管理、自動(dòng)控制理論、運(yùn)籌學(xué)、工業(yè)工程、規(guī)劃論、電氣工程、技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)等。其關(guān)鍵技術(shù)主要有以下幾個(gè)方面：第二節(jié)制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀第二節(jié)制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀l制造自動(dòng)化系統(tǒng)開(kāi)放式智能體系結(jié)構(gòu)研究；目標(biāo)是使制造系統(tǒng)具備自組織和并行作用的能力。l智能4M系統(tǒng)中關(guān)鍵技術(shù)的研究；智能4M系統(tǒng)就是將建模(Modeling)、加工(Manufacturing)、測(cè)量(Measuring)、機(jī)器人操作(Manipulation)四者一體化的智能系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信息共享，促進(jìn)建模、加工、測(cè)量、裝夾、操作的一體化，其目的是實(shí)現(xiàn)快速制造、快速檢測(cè)、快速響應(yīng)和快速重組。第二節(jié)制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀第二

24、節(jié)制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀l制造自動(dòng)化系統(tǒng)的優(yōu)化理論與調(diào)度方法l 制造系統(tǒng)是一類(lèi)離散事件動(dòng)態(tài)系統(tǒng)(Discrete Event Dynamic System，DEDS)，其物流、信息流以及各種資源的規(guī)則、調(diào)度和控制等有獨(dú)特的要求。對(duì)這類(lèi)系統(tǒng)的更精確的描述、分析和控制，需要在離散事件動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論方面進(jìn)一步突破。第二節(jié)制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀第二節(jié)制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀l面向制造自動(dòng)化的虛擬制造技術(shù)研究l 虛擬制造關(guān)鍵技術(shù)的研究分為四個(gè)層次，即：虛擬制造哲理研究、虛擬制造技術(shù)層、虛擬制造原型系統(tǒng)層、虛擬制造集成開(kāi)發(fā)平臺(tái)層。它由三大主體技術(shù)群和個(gè)支撐技術(shù)群組成。l建模技術(shù)群。用來(lái)開(kāi)發(fā)VMS中

25、各種模型的所有技術(shù)與方法，包括產(chǎn)品過(guò)程及生產(chǎn)系統(tǒng)建模技術(shù)，虛擬公司建模技術(shù)，虛擬制造環(huán)境與現(xiàn)實(shí)制造環(huán)境之間結(jié)構(gòu)、功能映射關(guān)系的管理、維護(hù)、監(jiān)控和更新問(wèn)題。第二節(jié)制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀第二節(jié)制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀l仿真技術(shù)群。即運(yùn)行和操作構(gòu)成VMS的各種模型的所有方法和技術(shù)。l控制技術(shù)群。即建模過(guò)程、仿真過(guò)程所用到的各種管理、組織與控制技術(shù)與方法。l支撐技術(shù)群。即支持虛擬制造系統(tǒng)開(kāi)發(fā)控制與運(yùn)行的基礎(chǔ)性技術(shù)。第二節(jié)制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀第二節(jié)制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀lCAD/CAPP/CAM一體化技術(shù)的研究l 主要研究?jī)?nèi)容有：CAD系統(tǒng)面向產(chǎn)品的整個(gè)生命周期，充分考慮產(chǎn)品信息的繼承性

26、，滿(mǎn)足并行設(shè)計(jì)的要求，CAD與產(chǎn)品信息標(biāo)準(zhǔn)化相結(jié)合，產(chǎn)品模型的可轉(zhuǎn)換性，面向全國(guó)乃至全球的產(chǎn)品信息編碼系統(tǒng)等方面的研究；具有很好的可移植性和自組織性的軟件系統(tǒng)、智能化CAD系統(tǒng)的研究、虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)技術(shù)的研究。CADCAPPCAM一體化技術(shù)中個(gè)重要研究?jī)?nèi)容就是CAPP技術(shù)的研究，主要有：基于并行工程的CAPP技術(shù)；虛擬制造模式下的CAPP技術(shù)：基于PDM的CADCAPPCAM集成系統(tǒng)；第二節(jié)第二節(jié) 制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀l面向制造自動(dòng)化的數(shù)控技術(shù)研究l 數(shù)控技術(shù)是自動(dòng)化技術(shù)的基礎(chǔ)及關(guān)鍵單元技術(shù)，又是精密、高效、高可靠性加工技術(shù)的支撐，它正朝著集成化和實(shí)用化方向發(fā)展。

27、數(shù)控技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)重點(diǎn)是：開(kāi)放性結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的發(fā)展，采用新元件、新工藝；不斷改善和擴(kuò)展以高精、高速、高效為代表的功能，改善和發(fā)展伺服處術(shù)，采用通信技術(shù)，研制開(kāi)發(fā)超精數(shù)控系統(tǒng)等。第二節(jié)第二節(jié) 制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀l柔性制造技術(shù)和智能制造技術(shù)的研究l 柔性制造系統(tǒng)的理論和技術(shù)所涉及領(lǐng)域很廣，主要包括：生產(chǎn)調(diào)度理論與算法的研究；計(jì)算機(jī)通信及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的研究；計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的研究；生產(chǎn)組織及控制模式理論和技術(shù)的研究；制造資源控制管理理論和技術(shù)的研究。第二節(jié)第二節(jié) 制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀l 機(jī)器人化制造技術(shù)的研究l 機(jī)器入是一種高度柔性化的自動(dòng)

28、化設(shè)備，未來(lái)的典型制造工廠(chǎng)將是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制的包含多個(gè)機(jī)器人加工單元的分布式自主制造系統(tǒng)，工業(yè)機(jī)器人(1R)、智能加工中心(1Mc)、坐標(biāo)測(cè)量機(jī)(CMM)、自動(dòng)導(dǎo)引小車(chē)(AGV)均被觀(guān)為“智能機(jī)器”，這些智能機(jī)器依據(jù)不同的要求有機(jī)地組成機(jī)器人化制造單元，實(shí)現(xiàn)多元化產(chǎn)品生產(chǎn)。第二節(jié)第二節(jié) 制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀l先進(jìn)制造智能傳感與檢測(cè)的研究l 未來(lái)的桃測(cè)系統(tǒng)必須與制造自動(dòng)化、智能化、柔性化及集成化相適應(yīng)，是一通用型模型化、集成化、智能化的具備自學(xué)習(xí)訓(xùn)練與自適應(yīng)調(diào)整功能的多傳感器、多參數(shù)、多模型綜合決策系統(tǒng)。第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)l 數(shù)控技術(shù)處指用數(shù)字化信號(hào)對(duì)

29、設(shè)備運(yùn)行及其加工過(guò)程進(jìn)行控制的種自動(dòng)化技術(shù)。它是一種可編程的自動(dòng)控制方式，它所控制的量一般是位置、角度、速度等機(jī)械量，也有溫度、壓力、流量、顏色等物理量，這些量的大小不僅可用數(shù)字表示，而且是可測(cè)的。第四節(jié)第四節(jié) 工業(yè)機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人l 工業(yè)機(jī)器人定義、組成、分類(lèi)、運(yùn)動(dòng)軸系、自由度和技術(shù)地位l 機(jī)器人學(xué)是關(guān)于設(shè)計(jì)、制造和應(yīng)用機(jī)器人的一門(mén)正在發(fā)展中的新興學(xué)科。工業(yè)機(jī)器人技術(shù)涉及機(jī)構(gòu)學(xué)、控制理論和技術(shù)、計(jì)算機(jī)、傳感技術(shù)、人工智能、仿生學(xué)等諸領(lǐng)域，是一門(mén)多學(xué)科的綜合性高新技術(shù)。第四節(jié)第四節(jié) 工業(yè)機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人l工業(yè)機(jī)器人定義及組成l 綜合各國(guó)對(duì)工業(yè)機(jī)器人(Industrial Robot)的定義，其

30、在“可編程”、 “計(jì)算機(jī)控制”和“機(jī)械裝置”三方面的共同點(diǎn)是：工業(yè)機(jī)器人，是一種可以搬運(yùn)物料、零件、工具或完成多種操作功能的專(zhuān)用機(jī)械裝置；由計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，是無(wú)人參與的自主自動(dòng)化控制系統(tǒng)：它是可編程、具有柔性的自動(dòng)化系統(tǒng)，可以允許進(jìn)行人機(jī)聯(lián)系?？梢酝ㄋ椎乩斫鉃椤皺C(jī)器人是技術(shù)系統(tǒng)的一種類(lèi)別，它能以其動(dòng)作復(fù)現(xiàn)人的動(dòng)作和職能；它與傳統(tǒng)的自動(dòng)機(jī)的區(qū)別在于有更大的萬(wàn)能性和多目的用途，可以反復(fù)調(diào)整以執(zhí)行不同的功能。”這一概念反映了人類(lèi)研制機(jī)器人的最終日標(biāo)是為了創(chuàng)造一種能夠綜合人的所有動(dòng)作和智能特征，延伸人的活動(dòng)范圍，使其具有通用性、柔性和靈活性的自動(dòng)機(jī)械。第四節(jié)第四節(jié) 工業(yè)機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人l 機(jī)器人的分類(lèi)

31、l 按自動(dòng)化功能層次分類(lèi)為l a 專(zhuān)用機(jī)器人。以固定程序在固定地點(diǎn)工作的機(jī)器人，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，適用于在大量生產(chǎn)系統(tǒng)中工作。l b 通用機(jī)器人。具有獨(dú)立的控制系統(tǒng)，動(dòng)作靈活多樣，通過(guò)改變控制程序能完成多種作業(yè)的機(jī)器人。它的工作范圍大，定位精度高，通用性能強(qiáng)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，適用于柔性制造系統(tǒng)。l c 示教再現(xiàn)機(jī)器人。這是具有記憶功能、能完成復(fù)雜動(dòng)作的機(jī)器人，它在由人示教操作后，能按示教的順序、位置、條件與其他信息反復(fù)重現(xiàn)示教作業(yè)。l d 智能機(jī)器人。具有各種感覺(jué)功能和識(shí)別功能，能做出決策自動(dòng)進(jìn)行反饋糾正的機(jī)器人。它采用計(jì)算機(jī)控制，依賴(lài)于識(shí)別、學(xué)習(xí)、推理和適應(yīng)環(huán)境等智能，決定其行動(dòng)或作業(yè)。第四節(jié)第

32、四節(jié) 工業(yè)機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人l按驅(qū)動(dòng)方式分類(lèi)可分為：氣壓傳動(dòng)機(jī)器人、電氣傳動(dòng)機(jī)器人、液壓傳動(dòng)機(jī)器人以及復(fù)合傳動(dòng)機(jī)器人。l按控制方式分類(lèi)l (1)固定程序控制機(jī)器人。采用固定程序的繼電器控制器或固定邏輯控制器組成控制系統(tǒng)，按預(yù)先設(shè)定的順序、條件和位置，邁次執(zhí)行各階段動(dòng)作，但不能用編程的方法改變己設(shè)定的信息。l (2)可編程控制機(jī)器人。可利用編程方法改變機(jī)器人的動(dòng)作順序和位置。第四節(jié)第四節(jié) 工業(yè)機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人l工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軸系和自由度l工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軸系l 機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)軸系通常分為四類(lèi)：直角坐標(biāo)系、圓柱坐標(biāo)系，球坐標(biāo)系和關(guān)節(jié)系。l工業(yè)機(jī)器人的自由度l 為了使工業(yè)機(jī)器人能夠按必要的動(dòng)作

33、順序運(yùn)動(dòng)，需要六個(gè)基本運(yùn)動(dòng)軸即所謂六個(gè)自?xún)?nèi)度。這六個(gè)自由度用來(lái)模仿人手臂的各種功能動(dòng)作，并非所有的機(jī)器人都需要具備全部六個(gè)自由度。這六個(gè)基本運(yùn)動(dòng)中三個(gè)是腕部的，三個(gè)是臂部和機(jī)身。第四節(jié)第四節(jié) 工業(yè)機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人l機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展l 機(jī)器人技術(shù)發(fā)展進(jìn)程及現(xiàn)狀l 機(jī)器人的發(fā)展 1954年，美國(guó)人發(fā)明了一種稱(chēng)為可編程序的關(guān)節(jié)型搬運(yùn)裝置，發(fā)表了“通用重復(fù)型機(jī)器人”專(zhuān)刊論文，首先提出了工業(yè)機(jī)器人和示教再現(xiàn)的概念。1958年，美國(guó)聯(lián)合控制公司研制出第一臺(tái)數(shù)控工業(yè)機(jī)器人原型機(jī)，揭開(kāi)了研制機(jī)器人的序幕。20世紀(jì)60年代初，美國(guó)機(jī)床和鑄造公司(AMF)研制出示教再現(xiàn)型工業(yè)機(jī)器人商品，是圓柱坐標(biāo)機(jī)構(gòu)、點(diǎn)位和連續(xù)

34、路徑兩種控制方式。第四節(jié)第四節(jié) 工業(yè)機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人l 從此以后，機(jī)器人技術(shù)進(jìn)入高速發(fā)展階段。到20世紀(jì)80年代，工業(yè)機(jī)器人普及應(yīng)用，其操作機(jī)、驅(qū)動(dòng)器、控制系統(tǒng)不斷改進(jìn)，以適應(yīng)高速、高精度、輕量化和智能化。80年代后期，各類(lèi)帶焊縫跟蹤的弧焊機(jī)器人、高功能裝配機(jī)器人相繼應(yīng)用于柔性自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)中，以滿(mǎn)足多品種、少批量的各類(lèi)需求。第四節(jié)第四節(jié) 工業(yè)機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人l 90年代是具有各類(lèi)傳感功能的第二代工業(yè)機(jī)器人走向?qū)嵱没哪甏?。瑞典ABB機(jī)器人公司推出TR5002、TR5003、67軸新型交流伺服噴漆機(jī)器人，并推出IRB6000交流伺服點(diǎn)焊機(jī)器人新系列，負(fù)載達(dá)1176N。近年來(lái)，各種類(lèi)型具有視覺(jué)、

35、觸覺(jué)、高靈巧手指、能行走的智能機(jī)器人相繼出現(xiàn)，開(kāi)始用于精密裝配、核工業(yè)、宇航和深海開(kāi)發(fā)、各種惡劣環(huán)境和農(nóng)業(yè)部門(mén)，并出現(xiàn)了多傳感器融合、具有一定語(yǔ)言能力的機(jī)器人。機(jī)器人正朝著學(xué)習(xí)、自適應(yīng)控制、自治行動(dòng)的智能化第三代方向發(fā)展。第四節(jié)第四節(jié) 工業(yè)機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人l 機(jī)器人技術(shù)的現(xiàn)狀；機(jī)器人技術(shù)發(fā)展到今天，正朝著自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)控制、自主性(自治行動(dòng))、智能性等方向發(fā)展。人們將在更現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)上開(kāi)拓機(jī)器人在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，開(kāi)發(fā)的機(jī)器人應(yīng)當(dāng)是具有靈活的可操作性和移動(dòng)性，豐富的傳感器及其處理系統(tǒng)，全面的智能行為和友好協(xié)調(diào)的人機(jī)器人交互能力的高級(jí)機(jī)器人。第四節(jié)第四節(jié) 工業(yè)機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人l機(jī)器人技術(shù)的前沿課題l操

36、作機(jī)l 在智能機(jī)器人操作機(jī)研究方面，人們重點(diǎn)集中在各種具有柔性感、靈巧性的手爪和手臂上。研究前沿有：手臂結(jié)構(gòu)，關(guān)鍵是其輕質(zhì)化，研究新型高剛度、抗震結(jié)構(gòu)和材料：機(jī)器人手、手腕及其連接機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確、靈活性、柔順性以及結(jié)構(gòu)的緊湊性；冗余自由度柔性操作機(jī)，為適應(yīng)狹小環(huán)境中的靈活操作，需要像人手那樣地靈巧、需達(dá)到27個(gè)自由度且結(jié)構(gòu)可變的柔性操作機(jī)；微型操作機(jī)，其線(xiàn)徑小于1mm，用于軍事偵察和各種微型操作。第四節(jié)第四節(jié) 工業(yè)機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人l動(dòng)力源和驅(qū)動(dòng)；智能機(jī)器人的機(jī)動(dòng)性要求動(dòng)力源輕、小、出力大，研究重點(diǎn)是改善動(dòng)力源的現(xiàn)狀，以提高機(jī)器人的自主性。智能機(jī)器人的主要驅(qū)動(dòng)器是電動(dòng)機(jī)。為使智能機(jī)器人的作

37、業(yè)能力與人相當(dāng)，它的指、肘、肩、腕各關(guān)節(jié)大致需要3300Nm的輸出力矩和3060r/min的輸出轉(zhuǎn)速。減輕電動(dòng)機(jī)質(zhì)量的措施有：采用交流電動(dòng)機(jī)、優(yōu)化電氣及結(jié)構(gòu)參數(shù)。l 新型驅(qū)動(dòng)器，如形狀記憶合金、人工肌肉、壓電元件、撓性軸絲繩集束傳動(dòng)等已得到人們關(guān)注，在實(shí)用方面近來(lái)已達(dá)到伺服電動(dòng)機(jī)水平。第四節(jié)第四節(jié) 工業(yè)機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人l移動(dòng)技術(shù)l 移動(dòng)技術(shù)是智能機(jī)器人與一般機(jī)器人顯著的區(qū)別之一。研究前沿有：新型移動(dòng)機(jī)構(gòu)，開(kāi)發(fā)用于凹凸不平路面、樓梯、高山、彎管、海面、水下、高空等環(huán)境中的移動(dòng)機(jī)構(gòu)；用于行走的傳感技術(shù)，主要是高級(jí)的三維視覺(jué)、觸覺(jué)和接近覺(jué)等；移動(dòng)路途分析，采用動(dòng)態(tài)規(guī)劃等方法，對(duì)移動(dòng)環(huán)境、成本、時(shí)間等

38、進(jìn)行綜合分析、規(guī)劃最佳路徑；人機(jī)協(xié)調(diào)行走控制，：行走動(dòng)作選擇，對(duì)于復(fù)雜環(huán)境多自由度行走，選擇最佳動(dòng)作，研究最佳關(guān)節(jié)配置及動(dòng)作級(jí)語(yǔ)言等。第四節(jié)第四節(jié) 工業(yè)機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人l微機(jī)器人l 微機(jī)器人是近期機(jī)器入研究一個(gè)熱點(diǎn)，其可能引起機(jī)器入結(jié)構(gòu)的變革。微機(jī)器人是一個(gè)智能機(jī)器入系統(tǒng)，最終目標(biāo)是將移動(dòng)、傳感、控制、能源集于一身，具有廣泛應(yīng)用前景，研究前沿課題有：執(zhí)行元件和認(rèn)識(shí)機(jī)構(gòu)的微型化：從感覺(jué)傳感器回路的微型化向微小的位置姿態(tài)控制方向發(fā)展：從微型電池向化學(xué)能源和外部能源場(chǎng)的方向發(fā)展：各種材料的微型部件的加工裝配向縮小法和自動(dòng)生成方向發(fā)展；微小生物運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、生物執(zhí)行器、生物能源機(jī)構(gòu)規(guī)律的探索和人工化。第四

39、節(jié)第四節(jié) 工業(yè)機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人l仿生機(jī)構(gòu)l 開(kāi)展仿生機(jī)構(gòu)的研究，可以從生物體構(gòu)造、移動(dòng)模式、運(yùn)動(dòng)機(jī)理、能量分配、信息處理與綜合，以及感知和認(rèn)識(shí)等方面多層次得到啟發(fā)。目前人工肌肉、以軀體為構(gòu)件的蛇形移動(dòng)機(jī)構(gòu)、仿象鼻子柔性臂、人造關(guān)節(jié)、假肢、多肢體動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)等得到關(guān)注。第四節(jié)第四節(jié) 工業(yè)機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人l機(jī)構(gòu)與控制的一體化設(shè)計(jì)l 機(jī)器人學(xué)的新問(wèn)題是，如何進(jìn)行機(jī)構(gòu)控制傳感器驅(qū)動(dòng)的一體化優(yōu)化設(shè)計(jì)，以滿(mǎn)足機(jī)械手高速高精度定位的要求。機(jī)器入機(jī)電一體優(yōu)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)函數(shù)除動(dòng)作時(shí)間外，還可以選擇能量、誤差、力矩、成本等，除成本一項(xiàng)外，其余指標(biāo)都與機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)性能有密切關(guān)系。第四節(jié)第四節(jié) 工業(yè)機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人l智能控制與人工智能及示教技術(shù)l 智能控制方面發(fā)展動(dòng)向主要是多級(jí)分布式計(jì)算機(jī)控制、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制，以及實(shí)現(xiàn)通用模塊、智能機(jī)器人核心程序模塊、機(jī)器入操作系統(tǒng)的通用化等。l 人工智能在機(jī)器人技術(shù)方面應(yīng)用主要有：規(guī)劃和知識(shí)表述；機(jī)器人數(shù)據(jù)庫(kù)；自治功能；智能通信。l 示教技術(shù)方面發(fā)展動(dòng)向主要是：實(shí)現(xiàn)復(fù)雜柔性作業(yè)的機(jī)器入綜合語(yǔ)言，帶有三維動(dòng)態(tài)顯示的離線(xiàn)示教以適應(yīng)多機(jī)群控操作，滿(mǎn)足復(fù)雜環(huán)境行走