工業(yè)機(jī)器人技術(shù)科普及全球知名企業(yè)盤點(diǎn)

　　工業(yè)機(jī)器人是一種通過重復(fù)編程和自動(dòng)控制，能夠完成制造過程中某些操作任務(wù)的多功能、多自由度的機(jī)電一體化自動(dòng)機(jī)械裝備和系統(tǒng)，它結(jié)合制造主機(jī)或生產(chǎn)線，可以組成單機(jī)或多機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)，在無人參與下，實(shí)現(xiàn)搬運(yùn)、焊接、裝配和噴涂等多種生產(chǎn)作業(yè)。

　　機(jī)器人技術(shù)科普之必知工業(yè)機(jī)器人分類

　　一、工業(yè)機(jī)器人按臂部的運(yùn)動(dòng)形式分為四種：

　　1、直角坐標(biāo)型的臂部可沿三個(gè)直角坐標(biāo)移動(dòng)；

　　2、圓柱坐標(biāo)型的臂部可作升降、回轉(zhuǎn)和伸縮動(dòng)作；

　　3、球坐標(biāo)型的臂部能回轉(zhuǎn)、俯仰和伸縮；

　　4、關(guān)節(jié)型的臂部有多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)。

　　二、工業(yè)機(jī)器人按執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的控制機(jī)能又可分點(diǎn)位型和連續(xù)軌跡型

　　1、點(diǎn)位型只控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)由一點(diǎn)到另一點(diǎn)的準(zhǔn)確定位，適用于機(jī)床上下料、點(diǎn)焊和一般搬運(yùn)、裝卸等作業(yè)；

　　2、連續(xù)軌跡型可控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)按給定軌跡運(yùn)動(dòng)，適用于連續(xù)焊接和涂裝等作業(yè)。

　　三、工業(yè)機(jī)器人按程序輸入方式區(qū)分有編程輸入型和示教輸入型兩類：

　　1、編程輸入型是將計(jì)算機(jī)上已編好的作業(yè)程序文件，通過RS232串口或者以太網(wǎng)等通信方式傳送到機(jī)器人控制柜。

　　2、示教輸入型的示教方法有兩種：

　　一種是由操作者用手動(dòng)控制器（示教操縱盒），將指令信號(hào)傳給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)按要求的動(dòng)作順序和運(yùn)動(dòng)軌跡操演一遍；

　　另一種是由操作者直接領(lǐng)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，按要求的動(dòng)作順序和運(yùn)動(dòng)軌跡操演一遍。在示教過程的同時(shí)，工作程序的信息即自動(dòng)存入程序存儲(chǔ)器中在機(jī)器人自動(dòng)工作時(shí)，控制系統(tǒng)從程序存儲(chǔ)器中檢出相應(yīng)信息，將指令信號(hào)傳給驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)再現(xiàn)示教的各種動(dòng)作。示教輸入程序的工業(yè)機(jī)器人稱為示教再現(xiàn)型工業(yè)機(jī)器人。

　　四、智能工業(yè)機(jī)器人

　　具有觸覺、力覺或簡(jiǎn)單的視覺的工業(yè)機(jī)器人，能在較為復(fù)雜的環(huán)境下工作；如具有識(shí)別功能或更進(jìn)一步增加自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)功能，即成為智能型工業(yè)機(jī)器人。它能按照人給的“宏指令”自選或自編程序去適應(yīng)環(huán)境，并自動(dòng)完成更為復(fù)雜的工作。

　　【其他知識(shí)】

　　一、工業(yè)機(jī)器人作業(yè)特點(diǎn)

　　工業(yè)機(jī)器人是一種通過重復(fù)編程和自動(dòng)控制，能夠完成制造過程中某些操作任務(wù)的多功能、多自由度的機(jī)電一體化自動(dòng)機(jī)械裝備和系統(tǒng)，它結(jié)合制造主機(jī)或生產(chǎn)線，可以組成單機(jī)或多機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)，在無人參與下，實(shí)現(xiàn)搬運(yùn)、焊接、裝配和噴涂等多種生產(chǎn)作業(yè)。如下圖所示的是生產(chǎn)線上操作的工業(yè)機(jī)器人。當(dāng)前，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)和產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，在生產(chǎn)中應(yīng)用日益廣泛，已成為現(xiàn)代制造生產(chǎn)中重要的高度自動(dòng)化裝備。

　　生產(chǎn)線上操作的工業(yè)機(jī)器人

　　二、工業(yè)機(jī)器人的特點(diǎn)

　　自20世紀(jì)60年代初第一代機(jī)器人在美國問世以來，工業(yè)機(jī)器人的研制和應(yīng)用有了飛速的發(fā)展，但工業(yè)機(jī)器人最顯著的特點(diǎn)歸納有以下幾個(gè)。

　　1.可編程。生產(chǎn)自動(dòng)化的進(jìn)一步發(fā)展是柔性自動(dòng)化。工業(yè)機(jī)器人可隨其工作環(huán)境變化的需要而再編程，因此它在小批量多品種具有均衡高效率的柔性制造過程中能發(fā)揮很好的功用，是柔性制造系統(tǒng)（FMS）中的一個(gè)重要組成部分。

　　2.擬人化。工業(yè)機(jī)器人在機(jī)械結(jié)構(gòu)上有類似人的行走、腰轉(zhuǎn)、大臂、小臂、手腕、手爪等部分，在控制上有電腦。此外，智能化工業(yè)機(jī)器人還有許多類似人類的 “生物傳感器”，如皮膚型接觸傳感器、力傳感器、負(fù)載傳感器、視覺傳感器、聲覺傳感器、語言功能等。傳感器提高了工業(yè)機(jī)器人對(duì)周圍環(huán)境的自適應(yīng)能力。

　　3.通用性。除了專門設(shè)計(jì)的專用的工業(yè)機(jī)器人外，一般工業(yè)機(jī)器人在執(zhí)行不同的作業(yè)任務(wù)時(shí)具有較好的通用性。比如，更換工業(yè)機(jī)器人手部末端操作器（手爪、工具等）便可執(zhí)行不同的作業(yè)任務(wù)。

　　4.機(jī)電一體化。工業(yè)機(jī)器人技術(shù)涉及的學(xué)科相當(dāng)廣泛，但是歸納起來是機(jī)械學(xué)和微電子學(xué)的結(jié)合——機(jī)電一體化技術(shù)。第三代智能機(jī)器人不僅具有獲取外部環(huán)境信息的各種傳感器，而且還具有記憶能力、語言理解能力、圖像識(shí)別能力、推理判斷能力等人工智能，這些都和微電子技術(shù)的應(yīng)用，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用密切相關(guān)。因此，機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展必將帶動(dòng)其他技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用水平也可以驗(yàn)證一個(gè)國家科學(xué)技術(shù)和工業(yè)技術(shù)的發(fā)展和水平。

　　三、工業(yè)機(jī)器人的組成

　　工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)由三大部分六個(gè)子系統(tǒng)組成。三大部分是：機(jī)械部分、傳感部分、控制部分。六個(gè)子系統(tǒng)是：驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、感受系統(tǒng)、機(jī)器人—環(huán)境交互系統(tǒng)、人—機(jī)交互系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。下面將分述六個(gè)子系統(tǒng)。

　　工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)組成

　　1.驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

　　要使機(jī)器人運(yùn)行起來，就需給各個(gè)關(guān)節(jié)即每個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度安置傳動(dòng)裝置，這就是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以是液壓傳動(dòng)、氣動(dòng)傳動(dòng)、電動(dòng)傳動(dòng)，或者把它們結(jié)合起來應(yīng)用的綜合系統(tǒng)；可以直接驅(qū)動(dòng)或者通過同步帶、鏈條、輪系、諧波齒輪等機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行間接驅(qū)動(dòng)。

　　2.機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)

　　工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)是工業(yè)機(jī)器人為完成各種運(yùn)動(dòng)的機(jī)械部件。系統(tǒng)由骨骼（桿件）和連接它們的關(guān)節(jié)（運(yùn)動(dòng)副）構(gòu)成，具有多個(gè)自由度，主要包括手部、腕部、臂部、機(jī)身等部件。

　?。?）手部：又稱為末端執(zhí)行器或夾持器，是工業(yè)機(jī)器人對(duì)目標(biāo)直接進(jìn)行操作的部分，在手部可安裝專用的工具，如焊槍、噴槍、電鉆、電動(dòng)螺釘（母）擰緊器等。

　?。?）腕部：腕部是連接手部和臂部的部分，主要功能是調(diào)整手部的姿態(tài)和方位。

　?。?）臂部：用以連接機(jī)身和腕部，是支撐腕部和手部的部件，由動(dòng)力關(guān)節(jié)和連桿組成。用以承受工件或工具的負(fù)荷，改變工件或工具的空間位置，并將它們送至預(yù)定位置。

　　（4）機(jī)身：是機(jī)器人的支撐部分，有固定式和移動(dòng)式兩種。