三、工業機器人現狀

　　伴隨著工業機器人的日漸興起，“機器換人”將成為趨勢。富士康此前曾宣布，將在三年內購置百萬臺機器人，預計到2016年將在山西晉城建成“世界最大智能化機器人生產基地”。

　　汽車、電子、食品、化工、塑膠橡膠、金屬制品六大制造行業，被看做是當前應用工業機器人的主要領域，機構預測未來會有100萬～200萬臺的年需求量，占中國工業機器人市場需求的七成左右。　　截至2014年9月份，整個中國機器人企業已達近420多家。另外，目前中國各地正在建設逾30個機器人產業園。

　　工業機器人之所以能在中國市場異軍突起，首先是因為在成本上，機器人通常僅為人工成本的四分之一；其次，機器人在質量、效率、管理等方面還能帶來很多新的附加值。所以，在機器人技術快速提升、價格大幅下降、人工短缺、人力成本上升等因素的綜合作用下，中國的工業機器人產業正處于一個井噴時代。

　　四、工業機器人關鍵技術

　　1.機器人基本系統構成

　　工業機器人由3大部分6個子系統組成。3大部分是機械部分、傳感部分和控制部分。6個子系統可分為機械結構系統、驅動系統、感知系統、機器人環境交互系統、人機交互系統和控制系統。

工業機器人系統構成

　　1)工業機器人的機械結構系統由機座、手臂、末端操作器三大部分組成，每一個大件都有若干個自由度的機械系統。若基座具備行走機構，則構成行走機器人；若基座不具備行走及彎腰機構，則構成單機器人臂。手臂一般由上臂、下臂和手腕組成。末端操作器是直接裝在手腕上的一個重要部件，它可以是二手指或多手指的手抓，也可以是噴漆槍、焊具等作業工具。

　　2)驅動系統，要使機器人運作起來，需要在各個關節即每個運動自由度上安置傳動裝置，這就是驅動系統。驅動系統可以是液壓傳動、氣壓傳動、電動傳動、或者把它們結合起來應用綜合系統，可以是直接驅動或者通過同步帶、鏈條、輪系、諧波齒輪等機械傳動機構進行間接傳動。

　　3)感知系統由內部傳感器模塊和外部傳感器模塊組成，用以獲得內部和外部環境狀態中有意義的信息。智能傳感器的使用提高了機器人的機動性、適應性和智能化的水準。人類的感受系統對感知外部世界信息是極其靈巧的，然而，對于一些特殊的信息，傳感器比人類的感受系統更有效。

　　4)機器人環境交換系統是現代工業機器人與外部環境中的設備互換聯系和協調的系統。工業機器人與外部設備集成為一個功能單元，如加工單元、焊接單元、裝配單元等。當然，也可以是多臺機器人、多臺機床或設備、多個零件存儲裝置等集成為一個去執行復雜任務的功能單元。

　　5)人機交換系統是操作人員與機器人控制并與機器人聯系的裝置，例如，計算機的標準終端，指令控制臺，信息顯示板，危險信號報警器等。該系統歸納起來分為兩大類：指令給定裝置和信息顯示裝置。

　　6)機器人控制系統是機器人的大腦，是決定機器人功能和性能的主要因素。

　　控制系統的任務是根據機器人的作業指令程序以及傳感器反饋回來的信號支配機器人的執行機構去完成規定的運動和功能。假如工業機器人不具備信息反饋特征，則為開環控制系統；若具備信息反饋特征，則為閉環控制系統。根據控制原理，控制系統可分為程序控制系統、適應性控制系統和人工智能控制系統。根據控制運行的形式，控制系統可分為點位控制和軌跡控制。點位型只控制執行機構由一點到另一點的準確定位，適用于機床上下料、點焊和一般搬運、裝卸等作業；連續軌跡型可控制執行機構按給定軌跡運動，適用于連續焊接和涂裝等作業。一套完整的工業機器人包括機器人本體、系統軟件、控制柜、外圍機械設備、CCD視覺、夾具/抓手、外圍設備PLC控制柜、示教器/示教盒。

工業機器人設備