机器人技术

工业机器人如何定义,它的特点是什么

转载 :  ytvip03.com   2019年11月20日

        当前,新的产业变革和科技革命与我国要加快变革经济发展形势交汇在一起,国际上的产业分工格局正在重新形成。在工业4.0和中国制造2025的大环境大趋势下,建设智能工厂,实现智能生产显得尤为重要。而工业机器人就是实现中国制造2025,实现工业自动化和智能生产必不可少的工具。工业机器人目前在大多发达国家和部分发展中国家都已经得到了广泛的应用,应用范围不仅仅在传统的制造领域,在非制造领域,如服务业,医疗行业,甚至太空作业等都已随处可见工业机器人的身影。
        机器人工作环境的复杂多样,使仿真和离线编程的发展和应用变得越来越广泛。在计算机中进行仿真和离线编程的应用,使工业机器人的控制操作变得更加便携,高效,简单和安全。
        工业机器人的定义是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人。工业机器人是自动执行工作的机器装置,能够依靠自身动力和通过逻辑编程的控制能力来实现所需的不同功能的一种机器。它能够按照人类的指挥进行动作,也可以按照预先编写好并输入至机器人中的程序运行,现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。
        工业机器人是由三个基本部分组成的,即控制系统、驱动系统和主体。控制系统是由机器人主板处理器进行控制,按照编写输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号,来控制机器人的动作,一般也认为控制系统也包括人机交互系统;由控制系统发出的信号是由驱动系统驱动机器人本体来完成相应的动作的,驱动系统是由动力装置和传动机构所组成的;工业机器人的主体即包括机器人的机座和执行机构在内的所有机器人实体部分。

 


        一般的工业机器人都具有臂部、腕部和手部等部位,有的机器人还有行走机构。大多数工业机器人有3~6个运动自由度,常见的为5自由度工业机器人和6自由度工业机器人,其分别具有5个运动轴和6个运动轴。现代的工业机器人向着智能化方向发展又附加了感知系统和机器人与环境的交互系统,集成了大量的传感器和处理单元。
        工业机器人可以随其在具体的工作环境和条件的改变编写不同的程序,以程序去驱动机器人完成不同的动作来满足不同条件下的各种需求,达成不同的任务目标。所以工业机器人可以适应各种不同的环境,并对不同的环境和条件做出最适合该环境下的调整来满足需要,尤其是在有毒有害等恶劣环境下。在批量较大,品种较多的情况下有很高的工作效率,是柔性制造系统中非常关键的一个环节。
        工业机器人与人体结构在很多方面有着较为相似的地方,即工业机器人有着较高的拟人化特点。工业机器人有与人相似的腕部,手爪,手臂,关节等机械结构,可以完成与人类动作很相似甚至人类不能完成的动作。此外,智能化的工业机器人还具有许多类似人类的可以达到人类某些能力的“生物传感器”和功能等,如皮肤型接触传感器、负载传感器、灰度传感器、力传感器、语言功能、视觉传感器等。当工业机器人所拥有的传感器的种类越多,其控制系统所需处理的数据就越多,当然也就会对周围环境的自适应能力就越强,所能实现的功能就越多。
        除了专用场合而进行专门设计的机器人外,一般的工业机器人在执行不同的作业任务时具有较好的通用性,同样的机器人可以完成各种不同的任务。对于同一型号或者系列的机器人,通过更改控制程序或者主板控制系统,改变机器人的安装方式,更换末端执行器(EOAT)便可让机器人执行各种各样的作业任务。比如相同的机器人可以用来抓取,搬运,喷漆,焊接等性质不同的操作。
        工业机器技术所涉及的相关学科内容相当的广泛,总结起来就是机械学科和微电子学科的结合,也就是机电一体化技术。工业机器人的控制系统需要计算机微电子技术的支持,而且现在的智能机器人越来越多的涉及到微电子学电子计算机的应用,例如具有各种传感器的机器人可以感知外部环境的情况,而且还可以针对环境进行相应的处理工作,比如图像识别,语言理解和记忆能力。工业机器人的高集成性,使得机器人所涉及的领域越来越广泛,发挥的作用也越来越大,因此,工业机器人的发展水平可以带动一个国家工业技术和科学技术的发展水平。

 

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