工业机器人论文
人为研究对象，分析了该机器人的结构设计。
该机器人采用基于工控PC及DSP运动控制器的分布式控制结构，具有开放性强、运算速度快
等特点，对其工作原理进行了详细的说明。机器人的控制软件采用基于Windows平台下的
VC++实现，具有良好的人机交互功能，对各组成模块的作用进行了说明。
所设计的开放式5R工业机器人系统，具有较好的实用性。关键词：开放式；关节型；工业机
器人；控制软件0引言工业机器人技术在现代工业生产自动化领域得到了广泛的应用，也对工
程技术人员提出更高的要求，作为机械工程及自动化专业的技术人才迫切需要掌握这一先进技术。
为了能更好地加强技术人员对工业机器人的技能实践与技术掌握，需要开放性强的设备来满足
要求。本文阐述了我们所开发设计的一种5R关节型工业机器人系统，可以作为通用的工业机
器人应用于现场，也可作为教学培训设备。
1 5R工业机器人操作机结构设计关节型工业机器人由2个肩关节和1个肘关节进行定位，由
2个或3个腕关节进行定向，其中一个肩关节绕铅直轴旋转，另一个肩关节实现俯仰，这两个
肩关节轴线正交。肘关节平行于第二个肩关节轴线。
这种构型的机器人动作灵活、工作空间大，在作业空间内手臂的干涉最小，结构紧凑，占地面
积小，关节上相对运动部位容易密封防尘，但运动学复杂、运动学反解困难，控制时计算量大。在工业用应用是一种通用型机器人¨。
1.1 5R工业机器人操作机结构所设计的5R关节型机器人具有5个自由度，结构简图如图1所示。5个自由度分别是：肩部旋转关节J1、大臂旋转关节J2、小臂旋转关节J3、手腕仰俯运动关节J4和在旋转运动关节J5。
总体设计思想为：选用伺服电机（带制动器）驱动，通过同步带、轮系等机械机构进行间接传动。腕关节上设计有装配手爪用法兰，通过不断地更换手爪来实现不同的作业任务。
1.2 5R工业机器人参数表1为设计的5R工业机器人参数。 2 5R工业机器人开放式控制系统
机器人控制技术对其性能的优良起着重大的作用。
随着机器人控制技术的发展，针对结构封闭的机器人控制器的缺陷，开发“具有开发性结构的
模块化、标准化机器人控制器”是当前机器人控制器发展的趋势]。为提高稳定性、可靠性和抗
干扰性，采用“工业PC+DSP运动控制器”的结构来实现机器人的控制：伺服系统中伺服级计算
机采用以信号处理器（DSP）为核心的多轴运动控制器，借助DSP高速信号处理能力与运算能力，可同时控制多轴运动，实现复杂的控制算法并获得优良的伺服性能。
2.1基于DSP的运动控制器MCT8000F8简介深圳摩信科技公司MCT8000F8运动控制器是基
于网络技术的开放式结构高性能DSP8轴运动控制器，包括主控制板、接口板以及控制软件等，具有开放式、高速、高精度、网际在线控制、多轴同步控制、可重构性、高集成度、高可靠性
和安全性等特点，是新一代开放式结构高性能可编程运动控制器。图2为DSP多轴运动控制机械论文
器硬件原理图。
图中增量编码器的A0(/A0)、B0(/B0)、c0(/CO)信号作为位置反馈，运动控制器通过四倍频、
加减计数器得到实际的位置，实际位置信息存在位置寄存器中，计算机可以通过控制寄存器进
行读取。运动控制卡的目标位置由计算机通过机器人运动轨迹规划求得，通过内部计算得到位
置误差值，再经过加减速控制和数字滤波后，送到D/A转换（DAC）、运算放大器、脉宽调制器（PWM）硬件处理电路，转化后输出伺服电机的控制信号或PWM信号。
各个关节可以完成独立伺服控制，能够实现线性插补控制、二轴圆弧插补控制。 2.2机器人控制系统结构及工作原理基于PC的Windows操作系统，因其友好的人机界面和广泛的用户基础，而成为基于PC控制器的首选。
采用PC作为机器人控制器的主机系统的优点是：①成本低；②具有开放性；③完备的软件开发环境和丰富的软件资源；④良好的通讯功能。机器人控制结构上采用了上、下两级计算机系统完成对机器人的控制：上级主控计算机负责整个系统管理，下级则实现对各个关节的插补运算和伺服控制。
这里通过采用一台工业PC+DSP运动控制卡的结构来实现机器人控制。实验结果证明了采用Pc+DSP的计算结构可以充分利用DSP运算的高速性，满足机器人控制的实时需求，实现较高的运动控制性能。
机器人伺服系统框图如图3所示。伺服系统由基于DSP的运动控制器、伺服驱动器、伺服电动机及光电编码器组成。
伺服系统包含三个反馈子系统：位置环、速度环、电流环，其工作原理如下：执行元件为交流伺服电动机，伺服驱动器为速度、电流闭环的功率驱动元件，光电编码器担负着检测伺服电机速度和位置的任务。伺服级计算机的主要功能是接受控制级发出的各种运动控制命令，根据位置给定信号及光电编码器的位置反馈信号，分时完成各关节的误差计算、控制算法及D/A转换、将速度给定信号加至伺服组件的控制端子，完成对各关节的位置伺服控制。
管理级计算机采用586工控机（或便携笔记本），主要完成离线编程、仿真、与控制级通讯、作业。
工业机器人的发展与应用论文约5000字左右
数字化家庭是未来智能小区系统的基本单元。
所谓“数字化家庭”就是基于家庭内部提供覆盖整个家庭的智能化服务，包括数据通信、家庭娱乐和信息家电控制功能。数字化家庭设计的一项主要内容是通信功能的实现，包括家庭与外界的通信及家庭内部相关设施之间的通信。
从现在的发展来看，外部的通信主要通过宽带接入。intenet，而家庭内部的通信，笔者采用目前比较具有竞争力的蓝牙（bluetootlh）无线接入技术。
传统的数字化家庭采用pc进行总体控制，缺乏人性化。笔者根据人工情感的思想设计一种配备多种外部
传感器的智能机器人，将此智能机器人视作家庭成员，通过它实现对数字化家庭的控制。
本文主要就智能机器人在数字化家庭医疗保健方面的应用进行模型设计，在智能机器人与医疗仪器和控制pc的通信采用蓝牙技术。整个系统的成本较低，功能较为全面，扩展应用非常广阔，具有极大的市场潜力。
2 智能机器人的总体设计2.1 智能机器人的多传感器系统机器人智能技术中最为重要的相关领域是机器人的多感觉系统和多传感信息的集成与融合[1]，统称为智能系统的硬件和软件部分。视觉、听觉、力觉、触觉等外部传感器和机器人各关节的内部传感器信息融合使用，可使机器人完成实时图像传输、语音识别、景物辨别、定位、自动避障、目标物探测等重要功能；给机器人加上相关的医疗模块（ccd、camera、立体麦克风、图像采集卡等）和专用医疗传感器部件，再加上医疗专家系统就可以实现医疗保健和远程医疗监护功能。
智能机器人的多传感器系统框图如图1所示。2.2 智能机器人控制系统机器人控制系统包含2部分：一是上位机，一般采用pc，它完成机器人的运动轨迹规划、传感器信息融合控制算法、视觉处理、人机接口及远程处理等任务；二是下位机，一般采用多单片机系统或dsp等作为控制器的核心部件，完成电机伺服控制、反馈处理、图像处理、语音识别和通信接口等功能。
如果采用多单片机系统作为下位机，每个处理器完成单一任务，通过信息交换和相互协调完成
总体系统功能，但其在信号处理能力上明显有所欠缺。由于dsp擅长对信号的处理，而且对此
智能机器人来说经常需要信号处理、图像处理和语音识别，所以采用dsp作为智能机器人控制
系统的控制器[2]。
控制系统以dsp(tms320c54x)为核心部件，由蓝牙无线通信、gsm无线通信（支持gprs）、电
机驱动、数字罗盘、感觉功能传感器（视觉和听觉等）、医疗传感器和多选一串口通信（rs-232）模块等组成，控制系统框图如图2所示。（1）系统通过驱动电机和转向电机控制机器
人的运动，转向电机利用数字罗盘的信息作为反馈量进行pid控制。
（4）由于tms320c54x只有1个串行口，而蓝牙模块、gsm无线模块、数字罗盘和视觉听觉
等感觉功能传感器模块都是采用rs一232异步串行通信，所以必须设计1个多选一串口通信
模块进行转换处理。当tms320c54x需要蓝牙无线通信模块的数据时通过电路选通；当
t~ms320c54x需要某个传感器模块的数据时，关断上次无线通信模块的选通，同时选通该次
传感器模块。
这样，各个模块就完成了与1~ms320c54x的串口通信。3 主要医疗保健功能的实现智能机器
人对于数字化家庭的医疗保健可以提供如下的服务：（1）医疗监护通过集成有蓝牙模块的医
疗传感器对家庭成员的主要生理参数如心电、血压、体温、呼吸和血氧饱和度等进行实时检测，通过机器人的处理系统提供本地结果。
（2）远程诊断和会诊通过机器人的视觉和听觉等感觉功能，将采集的视频、音频等数据结合
各项生理参数数据传给远程医疗中心，由医疗中心的专家进行远程监控，结合医疗专家系统对
家庭成员的健康状况进行会诊，即提供望（视频）、闻、问（音频）、切（各项生理参数）的
服务[3]。3.1机器人视觉与视频信号的传输机器人采集的视频信号有2种作用：提供机器人视觉；将采集到的家庭成员的静态图像和动态画面传给远程医疗中心。
机器人视觉的作用是从3维环境图像中获得所需的信息并构造出环境对象的明确而有意义的描述。视觉包括3个过程：（1）图像获取。
通过视觉传感器（立体影像的ccd camera）将3维环境图像转换为电信号。（2）图像处理。
图像到图像的变换，如特征提取。（3）图像理解。
在处理的基础上给出环境描述。通过视频信号的传输，远程医疗中心的医生可以实时了解家庭
成员的身体状况和精神状态。
智能机器人根据医生的需要捕捉适合医疗保健和诊断需求的图像，有选择地传输高分辨率和低
分辨率的图像。在医疗保健的过程中，对于图像传送有2种不同条件的需求：（1）医生观察
家庭成员的皮肤、嘴唇、舌面、指甲和面部表情的颜时，需要传送静态高清晰度彩图像；
采用的方法是间隔一段时间（例如5分钟）传送1幅高清晰度静态图像。
（2）医生借助动态画面查看家庭成员的身体移动能力。
关于机器人的论文
最多追加100好吧，怎么都喜欢骗人啊微型机器人的发展和研究现状摘要：微型机器人是微
电子机械系统的一个重要分支，由于它能进入人类和宏观机器人所不及的狭小空间内作业，
近几十年来受到了广泛的关注。
本文首先给出了近年来国内外出现的几种微型机器人，在分析了其特点和性能的基础上，讨
论了目前微型机器人研究中所遇到的几个关键问题，并且指出了这些领域未来一段时间内的主要研究和发展方向。关键词：微型机器人；微驱动器近年来，采用MEMS 技术的微型卫星、微型飞行器和进入狭窄空间的微机器人展示了诱人的应用前景和军民两用的战略意义。
因此，作为微机电系统技术发展方向之一的基于精密机械加工微机器人技术研究已成为国际
上的一个热点，这方面的研究不仅有强大的市场推动，而且有众多研究机构的参与。以日本
为代表的许多国家在这方面开展了大量研究，重点是发展进入工业狭窄空间微机器人、进入
人体狭窄空间医疗微系统和微型工厂。
国内在国家自然科学基金、863 高技术研究发展计划等的资助下，有清华大学、上海交通大学、哈尔滨工业大学、广东工业大学、上海大学等科研院所针对微型机器人和微操作系统进
行了大量研究，并分别研制了原理样机。目前国内对微型机器人的研究主要集中在三个领域[6] : (1) 面向煤气、化工、发电设备细小管道探测的微型机器人。
（2）针对人体、进入肠道的无创诊疗微型机器人。（3）面向复杂机械系统非拆卸检修的微
型机器人。
1 微型机器人的发展和研究状况根据国内开展微型机器人研究的实际情况，我们着重讨论微
型管道机器人、无创伤微型医疗机器人和特殊作业的微型机器人。 111 微型管道机器人微管
道机器人是基于狭小空间内的应用背景提出的，其环境特点是在狭小的管状通道或缝隙行走
进行检测，维修等作业。
由于与常规条件下管内作业环境有明显不同，其行走方式及结构原理与常规管道机器人也不同，因此按照常规技术手段对管道机器人按比例缩小是不可行的。有鉴于此，微型管道机器
人的行走方式应另辟蹊径。
近年来随着微电子机械技术的发展和晶体压电效应和超磁致伸缩材料磁- 机耦合技术应用的发展，使新型微驱动器的出现和应用成为现实。微驱动器的研究成果已成为微管道机器人的重
要发展基础[1] 。
日本名古屋大学研制成一种微型管道机器人，可用于细小管道的检测，在生物医学领域的小
空间内作微小工作。这种机器人可以由管道外面的电磁线圈驱动，而无须以电缆供电。
日本东京工业大学和NEC 公司合作研究的螺旋式管内移动微机器人，在直径为Φ2514mm的
直管内它的最大运动速度是260mm/ s ，最大牵引力是12N。法国Anthierens 等人研制出了
适用于Φ16mm的蠕动式机器人，此种微型机器人的最大运动速度为5mm/ s ，负载可达
20N ，具有很高的运动精度，负载大，但运动速度较慢且结构复杂。
国内的上海大学和上海交通大学都研制出了惯性冲击式管道微机器人，上海交通大学的微机
器人采用层叠型压电驱动器驱动；上海大学的微机器人驱动器有层叠型和双压电薄膜两种类
型[3] 。图1 所示为双压电薄膜微小管道机器人其运动机理，该机器人采用双压电薄膜驱动器，相对于单压电薄膜，增大了驱动力，提高了承载能力。
该机构的最大移动速度可以达到15mm/ s ，具有前进、后退、上升和下降功能。 112 微型医
疗机器人的发展近几年来，医疗机器人技术的研究与应用开发进展很快，微型医疗机器人是
其中最有发展前途的应用领域，据日本科学技术政策研究所预测，到2017 年医疗领域使用
微型机器和机器人的手术将超过全部医疗手术的一半。
因此日本制定了采用“机器人外科医生”的计划，并正在开发能在人体血管中穿行、用于发现
并杀死癌细胞的超微型机器人。美国马里兰州的约翰·霍普金实验室研制出一种“灵巧药丸”，
实际上是装有微型硅温度计和微型电路的微型检测装置，吞入体内，可以将体内的温度信息
发给记录器。
瑞典科学家发明了一种大小如英文标点符号的机器人，未来可移动单一细胞或捕捉细菌，进
而在人体内进行各种手术。国内的的许多科研院所主要开展了无创伤微型医疗机器人的研究，取得了一些成果。
无损伤医用机器人主要应用于人体内腔的疾病医疗，它可以大大减轻或消除目前临床上使用
的各类窥镜、内注射器、内送药装置等医疗器械给患者带来的严重不适合及痛苦。中国科学
技术大学在国家自然科学基金的资助下研制出了基于压电陶瓷驱动的多节蛇行游动腹腔手术
术微型机器人，该机器人将CCD 摄像系统，手术器械及智能控制系统分别安装在微型机器人的端部，通过开在患者腹部的小口，伸入腹腔进行手术。
其特点是响应速度快，运动精度高，作用力与动作范围大，每一节可实现两个自由度方向上±60°范围内迅捷而灵活的动作，图2 所示的是利用腹腔手术机器人进行手术的场景[5] 。浙江大学也研制出了无损伤医用微型机器人的原理样机，该微型机器人以悬浮方式进入人体内腔（如肠道，食道），可避免对人体内腔有机组织造成损伤，运行速度快。
求一篇关于工业机器人方面的论文，不一定需要设计报告，但是要有
亲 ~~
过来人，理解你的心情。
其实，原创的论文网上没有免费为你dai写的！网上形同陌路的。有谁愿意花时间给你写呢？难道你在空闲的时间原以为别人提供这种不能给你带来价值的服务嘛？从网上寻求帮助，即便是有好心人给你发来一片，不是原创也是枉然呀。
亲 ~~~你说是不是吧！
CNKI数据库也好、万方数据也好都有大量的原创论文供你参考的。
中国科技期刊数据库，它收录了近千种中文期刊和报纸以及外文期刊。
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