近年，工業(yè)機器人的熱度持續(xù)升溫。在全球工業(yè)升級變革中，工業(yè)機器人肩負(fù)提高工廠自動化程度，提高生產(chǎn)力與生產(chǎn)效率的重?fù)?dān)。在工業(yè)現(xiàn)場中，機器人種類繁多?，F(xiàn)在就對各主要類工業(yè)機器人性能特點進(jìn)行整理。

移動機器人（AGV）

移動機器人（AGV）是工業(yè)機器人的一種類型，它由計算機控制，具有移動、自動導(dǎo)航、多傳感器控制、網(wǎng)絡(luò)交互等功能，它可廣泛應(yīng)用于機械、電子、紡織、卷煙、醫(yī)療、食品、造紙等行業(yè)的柔性搬運、傳輸?shù)裙δ?，也用于自動化立體倉庫、柔性加工系統(tǒng)、柔性裝配系統(tǒng)（以AGV作為活動裝配平臺）；同時可在車站、機場、郵局的物品分撿中作為運輸工具。

國際物流技術(shù)發(fā)展的新趨勢之一，而移動機器人是其中的核心技術(shù)和設(shè)備，是用現(xiàn)代物流技術(shù)配合、支撐、改造、提升傳統(tǒng)生產(chǎn)線，實現(xiàn)點對點自動存取的高架箱儲、作業(yè)和搬運相結(jié)合，實現(xiàn)精細(xì)化、柔性化、信息化，縮短物流流程，降低物料損耗，減少占地面積，降低建設(shè)投資等的高新技術(shù)和裝備。

點焊機器人

焊接機器人具有性能穩(wěn)定、工作空間大、運動速度快和負(fù)荷能力強等特點，焊接質(zhì)量明顯優(yōu)于人工焊接，大大提高了點焊作業(yè)的生產(chǎn)率。

點焊機器人主要用于汽車整車的焊接工作，生產(chǎn)過程由各大汽車主機廠負(fù)責(zé)完成。國際工業(yè)機器人企業(yè)憑借與各大汽車企業(yè)的長期合作關(guān)系，向各大型汽車生產(chǎn)企業(yè)提供各類點焊機器人單元產(chǎn)品并以焊接機器人與整車生產(chǎn)線配套形式進(jìn)入中國，在該領(lǐng)域占據(jù)市場主導(dǎo)地位?！　?/p>

隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，焊接生產(chǎn)線要求焊鉗一體化，重量越來越大，165公斤點焊機器人是當(dāng)前汽車焊接中最常用的一種機器人。2008年9月，機器人研究所研制完成國內(nèi)首臺165公斤級點焊機器人，并成功應(yīng)用于奇瑞汽車焊接車間。2009年9月，經(jīng)過優(yōu)化和性能提升的第二臺機器人完成并順利通過驗收，該機器人整體技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到國外同類機器人水平。

弧焊機器人　　

弧焊機器人主要應(yīng)用于各類汽車零部件的焊接生產(chǎn)。在該領(lǐng)域，國際大型工業(yè)機器人生產(chǎn)企業(yè)主要以向成套裝備供應(yīng)商提供單元產(chǎn)品為主。

關(guān)鍵技術(shù)包括：

(1)弧焊機器人系統(tǒng)優(yōu)化集成技術(shù)：弧焊機器人采用交流伺服驅(qū)動技術(shù)以及高精度、高剛性的RV減速機和諧波減速器，具有良好的低速穩(wěn)定性和高速動態(tài)響應(yīng)，并可實現(xiàn)免維護(hù)功能。　　

(2)協(xié)調(diào)控制技術(shù)：控制多機器人及變位機協(xié)調(diào)運動，既能保持焊槍和工件的相對姿態(tài)以滿足焊接工藝的要求，又能避免焊槍和工件的碰撞。

(3)精確焊縫軌跡跟蹤技術(shù)：結(jié)合激光傳感器和視覺傳感器離線工作方式的優(yōu)點，采用激光傳感器實現(xiàn)焊接過程中的焊縫跟蹤，提升焊接機器人對復(fù)雜工件進(jìn)行焊接的柔性和適應(yīng)性，結(jié)合視覺傳感器離線觀察獲得焊縫跟蹤的殘余偏差，基于偏差統(tǒng)計獲得補償數(shù)據(jù)并進(jìn)行機器人運動軌跡的修正，在各種工況下都能獲得最佳的焊接質(zhì)量。

激光加工機器人　　

激光加工機器人是將機器人技術(shù)應(yīng)用于激光加工中，通過高精度工業(yè)機器人實現(xiàn)更加柔性的激光加工作業(yè)。本系統(tǒng)通過示教盒進(jìn)行在線操作，也可通過離線方式進(jìn)行編程。該系統(tǒng)通過對加工工件的自動檢測，產(chǎn)生加工件的模型，繼而生成加工曲線，也可以利用CAD數(shù)據(jù)直接加工?？捎糜诠ぜ募す獗砻嫣幚怼⒋蚩?、焊接和模具修復(fù)等?！?/p>

關(guān)鍵技術(shù)包括：　　

(1)激光加工機器人結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計技術(shù)：采用大范圍框架式本體結(jié)構(gòu)，在增大作業(yè)范圍的同時，保證機器人精度；　　

(2)機器人系統(tǒng)的誤差補償技術(shù)：針對一體化加工機器人工作空間大，精度高等要求，并結(jié)合其結(jié)構(gòu)特點，采取非模型方法與基于模型方法相結(jié)合的混合機器人補償方法，完成了幾何參數(shù)誤差和非幾何參數(shù)誤差的補償?！　?/p>

(3)高精度機器人檢測技術(shù)：將三坐標(biāo)測量技術(shù)和機器人技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)了機器人高精度在線測量?！　?/p>

(4)激光加工機器人專用語言實現(xiàn)技術(shù)：根據(jù)激光加工及機器人作業(yè)特點，完成激光加工機器人專用語言?！　?/p>

(5)網(wǎng)絡(luò)通訊和離線編程技術(shù)：具有串口、CAN等網(wǎng)絡(luò)通訊功能，實現(xiàn)對機器人生產(chǎn)線的監(jiān)控和管理；并實現(xiàn)上位機對機器人的離線編程控制。

真空機器人　　

真空機器人是一種在真空環(huán)境下工作的機器人，主要應(yīng)用于半導(dǎo)體工業(yè)中，實現(xiàn)晶圓在真空腔室內(nèi)的傳輸。真空機械手難進(jìn)口、受限制、用量大、通用性強，其成為制約了半導(dǎo)體裝備整機的研發(fā)進(jìn)度和整機產(chǎn)品競爭力的關(guān)鍵部件。而且國外對中國買家嚴(yán)加審查，歸屬于禁運產(chǎn)品目錄，真空機械手已成為嚴(yán)重制約我國半導(dǎo)體設(shè)備整機裝備制造的“卡脖子”問題。直驅(qū)型真空機器人技術(shù)屬于原始創(chuàng)新技術(shù)?！?/p>

關(guān)鍵技術(shù)包括：　　

(1)真空機器人新構(gòu)型設(shè)計技術(shù)：通過結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化設(shè)計，避開國際專利，設(shè)計新構(gòu)型滿足真空機器人對剛度和伸縮比的要求；　　

(2)大間隙真空直驅(qū)電機技術(shù)：涉及大間隙真空直接驅(qū)動電機和高潔凈直驅(qū)電機開展電機理論分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計、制作工藝、電機材料表面處理、低速大轉(zhuǎn)矩控制、小型多軸驅(qū)動器等方面。

(3)真空環(huán)境下的多軸精密軸系的設(shè)計。采用軸在軸中的設(shè)計方法，減小軸之間的不同心以及慣量不對稱的問題。

(4)動態(tài)軌跡修正技術(shù)：通過傳感器信息和機器人運動信息的融合，檢測出晶圓與手指之間基準(zhǔn)位置之間的偏移，通過動態(tài)修正運動軌跡，保證機器人準(zhǔn)確地將晶圓從真空腔室中的一個工位傳送到另一個工位?！　?5)符合SEMI標(biāo)準(zhǔn)的真空機器人語言：根據(jù)真空機器人搬運要求、機器人作業(yè)特點及SEMI標(biāo)準(zhǔn)，完成真空機器人專用語言?！　?6)可靠性系統(tǒng)工程技術(shù)：在IC制造中，設(shè)備故障會帶來巨大的損失。根據(jù)半導(dǎo)體設(shè)備對MCBF的高要求，對各個部件的可靠性進(jìn)行測試、評價和控制，提高機械手各個部件的可靠性，從而保證機械手滿足IC制造的高要求。

潔凈機器人　　

潔凈機器人是一種在潔凈環(huán)境中使用的工業(yè)機器人。隨著生產(chǎn)技術(shù)水平不斷提高，其對生產(chǎn)環(huán)境的要求也日益苛刻，很多現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)都要求在潔凈環(huán)境進(jìn)行，潔凈機器人是潔凈環(huán)境下生產(chǎn)需要的關(guān)鍵設(shè)備。

關(guān)鍵技術(shù)包括：　　

(1)潔凈潤滑技術(shù)：通過采用負(fù)壓抑塵結(jié)構(gòu)和非揮發(fā)性潤滑脂，實現(xiàn)對環(huán)境無顆粒污染，滿足潔凈要求?！　?/p>

(2)高速平穩(wěn)控制技術(shù)：通過軌跡優(yōu)化和提高關(guān)節(jié)伺服性能，實現(xiàn)潔凈搬運的平穩(wěn)性。　　

(3)控制器的小型化技術(shù)：根據(jù)潔凈室建造和運營成本高，通過控制器小型化技術(shù)減小潔凈機器人的占用空間。　　

(4)晶圓檢測技術(shù)：通過光學(xué)傳感器，能夠通過機器人的掃描，獲得卡匣中晶圓有無缺片、傾斜等信息。

回答一個本行業(yè)的問題。

工業(yè)機器人在制造業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)有40年。1959年第一臺液壓驅(qū)動的工業(yè)機器人制造出來之后，1972年日本的發(fā)那科將伺服電機引入機器人驅(qū)動方式中，開始了同步伺服驅(qū)動的先河。

經(jīng)歷了半個多世紀(jì)的發(fā)展，主要形成了這5中工業(yè)機器人，2017年AGV也被劃歸到工業(yè)機器人范疇。

想明白工業(yè)機器人的特點基本上涵蓋在三個方面：

工業(yè)機器人是什么構(gòu)成的？工業(yè)機器人為啥能夠做到可編程使用？工業(yè)機器人的：精度，重復(fù)定位精度，剛性，柔性，協(xié)作化都是什么含義？接下來一個一個說：

一、工業(yè)機器人是由什么構(gòu)成的？

一張我自制的圖，來說明一下機器人的結(jié)構(gòu)。

在機器人行業(yè)中分為：多關(guān)節(jié)機器人，平面多關(guān)節(jié)機器人（也叫scara機器人），delta機器人（也叫蜘蛛手，或者并聯(lián)機器人），還有協(xié)作機器人，以及AGV小車。

但是不管是什么類型的機器人，第一點就要了解的是機器人是按照“軸”的數(shù)量，軸的并聯(lián)，串聯(lián)形式來區(qū)分的。

增加一個知識點：為什么要明白軸的數(shù)量，軸的串聯(lián)和并聯(lián)結(jié)構(gòu)？

我們常說的機器人運動，其實是我們在三維空間中，擬定出一個坐標(biāo)。這個坐標(biāo)是以機器人的底座為坐標(biāo)原點（有的機器人廠商是以機器人零點為坐標(biāo)原點規(guī)劃的坐標(biāo)軸）。

Estun 機器人仿真軟件中，進(jìn)行的基于坐標(biāo)邢臺控制的機器人。右側(cè)的六個不斷變化的數(shù)字，那就是機器人在運動中，每一個關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)角度的變化。

多關(guān)節(jié)機器人是串聯(lián)機器人，delta是并聯(lián)機器人，在進(jìn)行運動學(xué)逆解的時候算法有不同。

所以歸納起來，機器人的組成結(jié)構(gòu)，一定是：

（1）伺服電機+減速機構(gòu)成各個關(guān)節(jié)主要的驅(qū)動單元。

（2）給機器人供電和進(jìn)行機器人編程的主要是通過機器人電柜中的控制器。

最后在機器人的整體構(gòu)成上面，就形成了下面這種核心部件組成結(jié)構(gòu)。

2、為什么工業(yè)機器人可以進(jìn)行編程？工業(yè)機器人有一個東西，叫機器人控制器，這個控制器是什么概念呢？相當(dāng)于一個CPU，每一個工業(yè)機器人都被裝上一個操作系統(tǒng)。比如keba的機器人叫kmotion，機器人控制系統(tǒng)相當(dāng)于我們電腦的Windows系統(tǒng)，這是一個平臺的基礎(chǔ)。

在平臺之上，有控制機器人做各種動作和應(yīng)用于生產(chǎn)的各種場景軟件，叫工藝軟件包。也就是我我們常規(guī)意義上面理解的APP，或者應(yīng)用程序。

軟件包的開發(fā)是機器人廠商自己寫好的，使用機器人的企業(yè)不能自己寫軟件包，你只能夠在軟件包里面進(jìn)行編輯。就好像你不能更高OFFICE軟件，但是你可以在OFFICE中創(chuàng)建自己的文件。

原理就是這么一個原理。

那么常規(guī)情況下，大家都是通過什么進(jìn)行編輯軟件的呢？

示教器，或者直接接入電腦進(jìn)行編程。

機器人示教器

示教器提供手動操作的按鍵，其實就跟手柄類似的道理。

這上面的各個按鍵，J1,J2,J3，J4,J5,J6代表的是各個軸。+X代表X軸的正方向，-X代表X軸的方向。其他的類推。

所以手動也是可以控制機器人運動的，只是比較慢而已。一般情況在對機器人進(jìn)行定位，或者找點的時候都會進(jìn)行手動的示教。

3、你經(jīng)常聽到，不少人的都在說：工業(yè)機器人精度高，速度快，可以干過個人干的活，柔性化，協(xié)作化。

這幾個詞加起來，基本上行業(yè)內(nèi)都比較迷糊。這幾個就是工業(yè)機器人的特點。

（1）精度高：

工業(yè)機器人的精度，分為絕對精度和重復(fù)定位精度（MTBS）

絕對精度，其實就是你給出一個坐標(biāo)點，這個機器人的末端是否能夠確定達(dá)到那個坐標(biāo)。這就是絕對的精度。

重復(fù)定位精度在工業(yè)機器人的應(yīng)用中最多，重復(fù)定位精度，一般是指機器人在不斷地的運動中，是不是能夠一直到達(dá)目標(biāo)點，并且10000次重復(fù)這個動作，都可以到達(dá)這個點。

如果有偏差，這個偏差是多少，那么重復(fù)定位精度就是多少。

說白了重復(fù)定位精度，就好像運動會上面的折返跑一樣，你必須到達(dá)指定的點了之后才能夠返回，但是運動次數(shù)多了，機器人速度快了。這個早點的準(zhǔn)確性也會受到影響。這就是重復(fù)定位京都的含義。

一般我們說，機器人的重復(fù)定位精度但是±0.1mm，或者正負(fù)0.01mm（這叫一個絲，0.02叫兩個絲）。工業(yè)機器人的定位精度都在0.1mm以下。

（2）速度快：

工業(yè)機器人速度快，并不是什么稀奇事。畢竟他是機械??！他不知道疲倦，只要有電就能動。

一般情況一臺碼垛類機器人可以4s搬運一包大米。也就是說一小時可以搬運800包。

（3）柔性化：

機器人的柔性化大部分人都不是很理解。

其實機器人的柔性化的含義是在應(yīng)用中體現(xiàn)的。機器人的柔性化是跟專機對比產(chǎn)生的。工業(yè)機器人的優(yōu)勢特點就是，他可以跟人一樣，現(xiàn)在生產(chǎn)這個產(chǎn)品，下一刻可以生產(chǎn)另外一個產(chǎn)品。

但是數(shù)控機床，或者是專機就不行，車銑刨磨機床，生下來就只能完成一個工藝。

所以我們說的柔性化制造，是可快速的切換生產(chǎn)的產(chǎn)品。

有過工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗的朋友都知道，工業(yè)品品類很多，就拿手機來說，小米一年至少要出5款手機。你想象一下，如果一款手機就重新更換一批設(shè)備，那英華達(dá)不要虧死了。

（4）協(xié)作化

工業(yè)機器人的協(xié)作化的意思是說工業(yè)機器人同人工配合進(jìn)行工作。既要安全，有要高效。畢竟有一些工序當(dāng)前必須要人工來完成。

同時還有工業(yè)機器人之間，多臺機器人相互協(xié)作也是一種特點。

至于我們常說的：焊接機器人，碼垛機器人，打磨機器人等等。那都是機器人應(yīng)用在這些地方。然后被叫做應(yīng)用的分類。