工(gōng)業機器人是一種通過重複編程和自動控制，能(néng)夠完成制造過程中(zhōng)某些操作(zuò)任務(wù)的多(duō)功能(néng)、多(duō)自由度的機電(diàn)一體(tǐ)化自動機械裝(zhuāng)備和系統，它結合制造主機或生産(chǎn)線(xiàn)，可(kě)以組成單機或多(duō)機自動化系統，在無人參與下，實現搬運、焊接、裝(zhuāng)配和噴塗等多(duō)種生産(chǎn)作(zuò)業。

　　工(gōng)業機器人特點有(yǒu)以下幾個：

　　(1)可(kě)編程。生産(chǎn)自動化的進一步發展是柔性啓動化。工(gōng)業機器人可(kě)随其工(gōng)作(zuò)環境變化的需要而再編程，因此它在小(xiǎo)批量多(duō)品種具(jù)有(yǒu)均衡高效率的柔性制造過程中(zhōng)能(néng)發揮很(hěn)好的功用(yòng)，是柔性制造系統中(zhōng)的一個重要組成部分(fēn)。

　　(2)拟人化。工(gōng)業機器人在機械結構上有(yǒu)類似人的行走、腰轉、大臂、小(xiǎo)臂、手腕、手爪等部分(fēn)，在控制上有(yǒu)電(diàn)腦。此外，智能(néng)化工(gōng)業機器人還有(yǒu)許多(duō)類似人類的“生物(wù)傳感器”，如皮膚型接觸傳感器、力傳感器、負載傳感器、視覺傳感器、聲覺傳感器、語言功能(néng)等。傳感器提高了工(gōng)業機器人對周圍環境的自适應能(néng)力。

　　(3)通用(yòng)性。除了專門設計的專用(yòng)的工(gōng)業機器人外，一般工(gōng)業機器人在執行不同的作(zuò)業任務(wù)時具(jù)有(yǒu)較好的通用(yòng)性。比如，更換工(gōng)業機器人手部末端操作(zuò)器（手爪、工(gōng)具(jù)等）便可(kě)執行不同的作(zuò)業任務(wù)。

　　(4)工(gōng)業機器技(jì )術涉及的學(xué)科(kē)相當廣泛，歸納起來是機械學(xué)和微電(diàn)子學(xué)的結合-機電(diàn)一體(tǐ)化技(jì )術。第三代智能(néng)機器人不僅具(jù)有(yǒu)獲取外部環境信息的各種傳感器，而且還具(jù)有(yǒu)記憶能(néng)力、語言理(lǐ)解能(néng)力、圖像識别能(néng)力、推理(lǐ)判斷能(néng)力等人工(gōng)智能(néng)，這些都是微電(diàn)子技(jì )術的應用(yòng)，特别是計算機技(jì )術的應用(yòng)密切相關。因此，機器人技(jì )術的發展必将帶動其他(tā)技(jì )術的發展，機器人技(jì )術的發展和應用(yòng)水平也可(kě)以驗證一個國(guó)家科(kē)學(xué)技(jì )術和工(gōng)業技(jì )術的發展水平。分(fēn)類及其典型應用(yòng)1.移動機器人（AGV）

　　移動機器人（AGV）是工(gōng)業機器人的一種類型，它由計算機控制，具(jù)有(yǒu)移動、自動導航、多(duō)傳感器控制、網絡交互等功能(néng)，它可(kě)廣泛應用(yòng)于機械、電(diàn)子、紡織、卷煙、醫(yī)療、食品、造紙等行業的柔性搬運、傳輸等功能(néng)，也用(yòng)于自動化立體(tǐ)倉庫、柔性加工(gōng)系統、柔性裝(zhuāng)配系統（以AGV作(zuò)為(wèi)活動裝(zhuāng)配平台）；同時可(kě)在車(chē)站、機嘗郵局的物(wù)品分(fēn)撿中(zhōng)作(zuò)為(wèi)運輸工(gōng)具(jù)。

　　國(guó)際物(wù)流技(jì )術發展的新(xīn)趨勢之一，而移動機器人是其中(zhōng)的核心技(jì )術和設備，是用(yòng)現代物(wù)流技(jì )術配合、支撐、改造、提升傳統生産(chǎn)線(xiàn)，實現點對點自動存取的高架

　　箱儲、作(zuò)業和搬運相結合，實現精(jīng)細化、柔性化、信息化，縮短物(wù)流流程，降低物(wù)料損耗，減少占地面積，降低建設投資等的高新(xīn)技(jì )術和裝(zhuāng)備。

　　2.點焊機器人

　　随着汽車(chē)工(gōng)業的發展，焊接生産(chǎn)線(xiàn)要求焊鉗一體(tǐ)化，重量越來越大，165公(gōng)斤點焊機器人是當前汽車(chē)焊接中(zhōng)最常用(yòng)的一種機器人。2008年9月，機器人研究所研制完成國(guó)内首台165公(gōng)斤級點焊機器人，并成功應用(yòng)于奇瑞汽車(chē)焊接車(chē)間。2009年9月，經過優化和性能(néng)提升的第二台機器人完成并順利通過驗收，該機器人整體(tǐ)技(jì )術指标已經達到國(guó)外同類機器人水平。

　　3.弧焊機器人

　　弧焊機器人主要應用(yòng)于各類汽車(chē)零部件的焊接生産(chǎn)。在該領域，國(guó)際大型工(gōng)業機器人生産(chǎn)企業主要以向成套裝(zhuāng)備供應商(shāng)提供單元産(chǎn)品為(wèi)主。關鍵技(jì )術包括：

　　(1)弧焊機器人系統優化集成技(jì )術：弧焊機器人采用(yòng)交流伺服驅動技(jì )術以及高精(jīng)度、高剛性的RV減速機和諧波減速器，具(jù)有(yǒu)良好的低速穩定性和高速動态響應，并可(kě)實現免維護功能(néng)。

　　(2)協調控制技(jì )術：控制多(duō)機器人及變位機協調運動，既能(néng)保持焊槍和工(gōng)件的相對姿态以滿足焊接工(gōng)藝的要求，又(yòu)能(néng)避免焊槍和工(gōng)件的碰撞。

　　(3)精(jīng)确焊縫軌迹跟蹤技(jì )術：結合激光傳感器和視覺傳感器離線(xiàn)工(gōng)作(zuò)方式的優點，采用(yòng)激光傳感器實現焊接過程中(zhōng)的焊縫跟蹤，提升焊接機器人對複雜工(gōng)件進行焊接的柔性和适應性，結合視覺傳感器離線(xiàn)觀察獲得焊縫跟蹤的殘餘偏差，基于偏差統計獲得補償數據并進行機器人運動軌迹的修正，在各種工(gōng)況下都能(néng)獲得最佳的焊接質(zhì)量。

　　工(gōng)業機器人定義、特點、分(fēn)類及典型應用(yòng)

　　4.激光加工(gōng)機器人

　　激光加工(gōng)機器人是将機器人技(jì )術應用(yòng)于激光加工(gōng)中(zhōng)，通過高精(jīng)度工(gōng)業機器人實現更加柔性的激光加工(gōng)作(zuò)業。本系統通過示教盒進行在線(xiàn)操作(zuò)，也可(kě)通過離線(xiàn)方式進行編程。該系統通過對加工(gōng)工(gōng)件的自動檢測，産(chǎn)生加工(gōng)件的模型，繼而生成加工(gōng)曲線(xiàn)，也可(kě)以利用(yòng)CAD數據直接加工(gōng)。可(kě)用(yòng)于工(gōng)件的激光表面處理(lǐ)、打孔、焊接和模具(jù)修複等。關鍵技(jì )術包括：

　　(1)激光加工(gōng)機器人結構優化設計技(jì )術：采用(yòng)大範圍框架式本體(tǐ)結構，在增大作(zuò)業範圍的同時，保證機器人精(jīng)度；

　　(2)機器人系統的誤差補償技(jì )術：針對一體(tǐ)化加工(gōng)機器人工(gōng)作(zuò)空間大，精(jīng)度高等要求，并結合其結構特點，采取非模型方法與基于模型方法相結合的混合機器人補償方法，完成了幾何參數誤差和非幾何參數誤差的補償。

　　(3)高精(jīng)度機器人檢測技(jì )術：将三坐(zuò)标測量技(jì )術和機器人技(jì )術相結合，實現了機器人高精(jīng)度在線(xiàn)測量。

　　(4)激光加工(gōng)機器人專用(yòng)語言實現技(jì )術：根據激光加工(gōng)及機器人作(zuò)業特點，完成激光加工(gōng)機器人專用(yòng)語言。

　　(5)網絡通訊和離線(xiàn)編程技(jì )術：具(jù)有(yǒu)串口、CAN等網絡通訊功能(néng)，實現對機器人生産(chǎn)線(xiàn)的監控和管理(lǐ)；并實現上位機對機器人的離線(xiàn)編程控制。

　　5.真空機器人關鍵技(jì )術包括：

　　(1)真空機器人新(xīn)構型設計技(jì )術：通過結構分(fēn)析和優化設計，避開國(guó)際專利，設計新(xīn)構型滿足真空機器人對剛度和伸縮比的要求；

　　(2)大間隙真空直驅電(diàn)機技(jì )術：涉及大間隙真空直接驅動電(diàn)機和高潔淨直驅電(diàn)機開展電(diàn)機理(lǐ)論分(fēn)析、結構設計、制作(zuò)工(gōng)藝、電(diàn)機材料表面處理(lǐ)、低速大轉矩控制、小(xiǎo)型多(duō)軸驅動器等方面。

　　(3)真空環境下的多(duō)軸精(jīng)密軸系的設計。采用(yòng)軸在軸中(zhōng)的設計方法，減小(xiǎo)軸之間的不同心以及慣量不對稱的問題。

　　(4)動态軌迹修正技(jì )術：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位置之間的偏移，通過動态修正運動軌迹，保證機器人準确地将晶圓從真空腔室中(zhōng)的一個工(gōng)位傳送到另一個工(gōng)位。

　　(5)符合SEMI标準的真空機器人語言：根據真空機器人搬運要求、機器人作(zuò)業特點及SEMI标準，完成真空機器人專用(yòng)語言。

　　(6)可(kě)靠性系統工(gōng)程技(jì )術：在IC制造中(zhōng)，設備故障會帶來巨大的損失。根據半導體(tǐ)設備對MCBF的高要求，對各個部件的可(kě)靠性進行測試、評價和控制，提高機械手各個部件的可(kě)靠性，從而保證機械手滿足IC制造的高要求。