工業機器人分類,工業機器人組成,工業機器人結構

　　通常一個產品的生產過程是先有需求，再有出模，后有加工，最后是批量生產。在這一過程中，需求是源于社會的自然發展；而后制造公司根據客戶需求制定方案，出模開始加工；方案確定之后才是批量生產。模具的研發肯定需要涉及人工的技術與設計能力，而批量生產則完全地依賴于機器設備的功能，能否大批量、智能化地生產加工不是靠模具設計得有多少精致，而是取決于設備有多么先進。

　　工業生產制造中，會不斷地有一批批地先進設備引入和自主研發。其中，工業機器人的出現，改變了運輸、電子、汽車、化工、航空航天等需要批量加工行業的傳統概念，目前的自動化程度已完全能夠替代人工操作的地位。工業機器人多數是指程序可變（編）的獨立的自動抓取、搬運工件、操作工具的裝置（國內稱作工業機器人或通用機器人）。

　　工業機器人是一種具有人體上肢的部分功能，工作程序固定的自動化裝置。工業機器人具有結構簡單、成本低廉、維修容易的優勢，但功能較少，適應性較差。目前我國常把具有上述特點的機器人稱為專用機器人，而把工業機器人稱為通用機器人。簡而言之，機器人就是用機器代替人手，把工件由某個地方移向指定的工作位置，或按照工作要求以操縱工件進行加工。

　　一、工業機器人分類

　　工業機器人一般可分為三類，分別為通用機器人、操作機、專用機器人。

　　**類通用機器人是不需要人工操作的，也即本文所研究的對象。它是一種獨立的、不附屬于某一主機的裝置，可以根據任務的需要編制程序，以完成各項規定操作。它是除具備普通機械的物理性能之外，還具備通用機械、記憶智能的三元機械。

　　第二類操作機是需要人工操作的。它起源于原子、軍事工業，先是通過操作機來完成特定的作業，后來發展到用無線電訊號操作機器人來進行探測月球等。工業中采用的鍛造操作機也屬于這一范疇。

　　第三類是專業機器人，主要附屬于自動機床或自動生產線上，用以解決機床上下料和工件傳送。這種機器人在國外通常被稱之為“Mechanical Hand”，它是為主機服務的，由主機驅動。除少數外，工作程序一般是固定的，因此是專用的。

　　機器人按照結構形式的不同又可分為多種類型，其中關節型機器人以其結構緊湊，所占空間體積小，相對工作空間**，甚至能繞過基座周圍的一些障礙物等這樣一些特點，成為機器人中使用最多的一種結構形式，世界一些**機器人的本體部分都采用這種機構形式的機器人。

　　二、工業機器人組成

　　要機器人像人一樣拿取東西，最簡單的基本條件是要有一套類似于指、腕、臂、關節等部分組成的抓取和移動機構——執行機構；像肌肉那樣使手臂運動的驅動－傳動系統；像大腦那樣指揮手動作的控制系統。這些系統的性能就決定了機器人的性能。一般而言，機器人通常就是由執行機構、驅動－傳動系統和控制系統這三部分組成，如圖所示。

　　對于現代智能機器人而言，還具有智能系統，主要是感覺裝置、視覺裝置和語言識別裝置等。目前研究主要集中在賦予機器人“眼睛”，使它能識別物體和躲避障礙物，以及機器人的觸覺裝置。機器人的這些組成部分并不是各自獨立的，或者說并不是簡單的疊加在一起，從而構成一個機器人的。

　　三、工業機器人結構

　　要實現機器人所期望實現的功能，機器人的各部分之間必然還存在著相互關聯、相互影響和相互制約。它們之間的相互關系如圖所示。

　　機器人的機械系統主要由執行機構和驅動-傳動系統組成。執行機構是機器人賴以完成工作任務的實體，通常由連桿和關節組成，由驅動-傳動系統提供動力，按控制系統的要求完成工作任務。驅動-傳動系統主要包括驅動機構和傳動系統。驅動機構提供機器人各關節所需要的動力，傳動系統則將驅動力轉換為滿足機器人各關節力矩和運動所要求的驅動力或力矩。

　　有的文獻則把機器人分為機械系統、驅動系統和控制系統三大部分。其中的機械系統又叫操作機，相當于本文中的執行機構部分。執行機構是整個工業機器人中非常重要的一部分，其具備相對的自由度，可以根據工件大小及重量相對調整執行機構的負載能力及大小來輸出定量值以穩固整條機械臂的運行。

　　通過對工業機器人分類、工業機器人組成以及工業機器人結構的大致了解，我們基本能夠知道工業機器人的基本特性和作用，以及它在工業中的地位。目前來看，工業機器人在工業生產中起到了非常關鍵的重要，甚至已經能夠替代人類去完成一些重復且繁重的工作，這在科技發展意義上是一個非常重大的進步。