我國(guó)在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域還有很長(zhǎng)的路要走

（文章來源：百家號(hào)）

工業(yè)機(jī)器人的典型應(yīng)用包括焊接、刷漆、組裝、采集和放置、產(chǎn)品檢測(cè)和測(cè)試等，比如說汽車焊接機(jī)器人、噴漆機(jī)器人、產(chǎn)線打包裝機(jī)器人等，它們的工作特點(diǎn)是具有高效性、持久性、速度和準(zhǔn)確性。

工業(yè)機(jī)器人的定義是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器人。它是自動(dòng)執(zhí)行工作的機(jī)器裝置，是靠自身動(dòng)力和控制能力來實(shí)現(xiàn)各種功能的一種機(jī)器。它可以接受人類指揮，也可以按照預(yù)先編制的程序運(yùn)行，現(xiàn)代的工業(yè)機(jī)器人還可以根據(jù)人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動(dòng)。

我們聽到最多的可能是關(guān)節(jié)型機(jī)器人，它也確實(shí)是當(dāng)今工業(yè)領(lǐng)域最常見的工業(yè)機(jī)器人形態(tài)之一，適用于諸多工業(yè)領(lǐng)域的機(jī)械自動(dòng)化作業(yè)。按其關(guān)節(jié)構(gòu)造分為五軸和六軸關(guān)節(jié)機(jī)器人、托盤關(guān)節(jié)機(jī)器人、平面關(guān)節(jié)機(jī)器人（SCARA）。

關(guān)節(jié)型工業(yè)機(jī)器人主要由主體、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、感知系統(tǒng)、末端執(zhí)行器組成。主體機(jī)械即機(jī)座和實(shí)行機(jī)構(gòu)，包括大臂、小臂、腕部和手部，構(gòu)成的多自由度的機(jī)械系統(tǒng)，有的機(jī)器人另有行走機(jī)構(gòu)。有的工業(yè)機(jī)器人有6個(gè)自由度（如下圖）乃至更多，腕部通常有1～3個(gè)活動(dòng)自由度。

工業(yè)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，按動(dòng)力源分為液壓，氣動(dòng)和電動(dòng)三大類。通過同步帶、輪系、齒輪等機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來間接驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有動(dòng)力裝置和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，用以實(shí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生相應(yīng)的動(dòng)作?，F(xiàn)在主流的是電動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。這部分的主要部件是我們之前所講過的伺服機(jī)和減速機(jī)（《應(yīng)用于精密機(jī)床和機(jī)器人的伺服電機(jī)有何特性？》、《機(jī)器人核心部件減速機(jī)，原理是公開的，為何我們比不過日本的？》。

控制系統(tǒng)是機(jī)器人的大腦，是決定機(jī)器人功用和功能的主要要素。近年來，芯片的價(jià)格越來越低，幾美元就能買到32位的微處理器，雖然高性價(jià)比的芯片給機(jī)器人控制器帶來了新機(jī)會(huì)，但是，機(jī)器人的核心算法還是只控制在那幾家巨頭手上。

感知系統(tǒng)是內(nèi)部傳感器模塊和外部傳感器模塊的構(gòu)成，獲取內(nèi)部和外部的環(huán)境狀態(tài)中有意義的信息?，F(xiàn)在智能傳感系統(tǒng)的使用提高了機(jī)器人的機(jī)動(dòng)性，實(shí)用性和智能化的標(biāo)準(zhǔn)，在一些特定的領(lǐng)域，傳感器比人的系統(tǒng)更加有效。

機(jī)器人傳感器分為內(nèi)部和外部傳感器。內(nèi)部傳感器：用來檢測(cè)機(jī)器人本身狀態(tài)（如手臂間的角度）的傳感器，多為檢測(cè)位置和角度的傳感器。具體有：位置傳感器、位置傳感器、角度傳感器等。外部傳感器：用來檢測(cè)機(jī)器人所處環(huán)境（如檢測(cè)物體，距離物體的距離）及狀況（如檢測(cè)抓取的物體是否滑落）的傳感器。具體有距離傳感器、視覺傳感器、力覺傳感器等。

末端執(zhí)行器連接在機(jī)械手最后一個(gè)關(guān)節(jié)上的部件，它一般用來抓取物體，與其他機(jī)構(gòu)連接并執(zhí)行需要的任務(wù)。機(jī)器人制造上一般不設(shè)計(jì)或出售末端執(zhí)行器，多數(shù)情況下，他們只提供一個(gè)簡(jiǎn)單的抓持器。通常末端執(zhí)行器安裝在機(jī)器人6軸的法蘭盤上以完成給定環(huán)境中的任務(wù)，如焊接，噴漆，涂膠以及零件裝卸等就是需要機(jī)器人來完成的任務(wù)。

工業(yè)機(jī)器人就和高鐵一樣，是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，體現(xiàn)了一個(gè)國(guó)家整體的工業(yè)水平，就我國(guó)而言從材料、工藝，再到算法和系統(tǒng)整合都與ABB、發(fā)那科等國(guó)際巨頭還有相當(dāng)?shù)牟罹唷?/p>