工业机器人的组成部分有哪些？

工业机器人是一种广泛应用于工业领域的多关节机械手或多自由度机械装置。六个子系统可分为机械结构系统、驱动系统、感知系统、机器人-环境交互系统、人机交互系统和控制系统。智能传感器的使用提高了机器人的机动性、适应性和智能化水平。

工业机器人是一种广泛应用于工业领域的多关节机械手或多自由度机械装置。它具有一定的自动性，可以依靠自己的能源和控制能力来实现各种工业加工和制造功能。A3966SLB工业机器人广泛应用于电子、物流、化工等工业领域。

组成

一般来说，工业机器人由三大部分六个子系统组成。

这三个部分是机械部分、传感部分和控制部分。

六个子系统可分为机械结构系统、驱动系统、感知系统、机器人-环境交互系统、人机交互系统和控制系统。

1.机械结构系统

从机械结构的角度来看，工业机器人一般分为串联机器人和并联机器人。串联机器人的特点是，一个轴的运动将改变另一个轴的坐标原点，而一个轴的并联机器人不会改变另一个轴的坐标原点。早期的工业机器人使用串联机构。并联机构被定义为一种闭环机构，通过至少两个独立的运动链连接移动平台和固定平台，该机构具有两个或两个以上的自由度，并联驱动。并联机构有两个组成部分，即手腕和手臂。手臂活动区域对活动空间有很大的影响，而手腕是工具和主体的连接部分。与串联机器人相比，并联机器人具有刚度大、结构稳定、承载能力大、微动精度高、运动负荷小等优点。在位置求解方面，串联机器人的正解很容易，但反解很难；相反，并联机器人的正解很容易。

2.驱动系统

驱动系统是为机械结构系统提供动力的装置。驱动系统的传动同，驱动系统的传动方式分为液压式、气压式、电气式和机械式四种。液压驱动的早期工业机器人。由于液压系统的泄漏、噪声和低速不稳定，以及体积和昂贵的功率单元，目前只有大型重型机器人、并联加工机器人和工业机器人在某些特殊应用中使用液压驱动。气压驱动具有速度快、系统结构简单、维护方便、价格低廉等优点。但气压装置的工作压力较低，不易准确定位，一般只用于工业机器人末端执行器的驱动。气动手抓、旋转气缸和气动吸盘作为末端执行器，可用于中小负荷工件的抓取和组装。电力驱动是目前最常用的驱动方式之一。其特点是电源方便，响应快，驱动力大，信号检测、传输和处理方便，可采用多种灵活的控制方法。驱动电机一般采用步进电机或伺服电机。目前也采用直接驱动电机，但成本高，控制复杂。谐波减速器、摆线针轮减速器或行星齿轮减速器一般用于与电机匹配的减速器。直线电机在并联机器人领域得到了广泛的应用，因为并联机器人中有大量的直线驱动需求。

3.感知系统

机器人传感系统将机器人的各种内部状态信息和环境信息从信号转化为机器人本身或机器人之间可以理解和应用的数据和信息。视觉感知技术是工业机器人感知的一个重要方面，除了需要感知与自身工作状态相关的机械量，如位移、速度和力。视觉伺服系统使用视觉信息作为反馈信号来控制和调整机器人的位置和姿态。机器视觉系统还广泛应用于质量检测、工件识别、食品分拣和包装。感知系统由内部传感器模块和外部传感器模块组成。智能传感器的使用提高了机器人的机动性、适应性和智能化水平。

4.机器人-环境交互系统

机器人-环境交互系统是一个实现机器人与外部环境中设备之间的相互连接和协调的系统。机器人和外部设备集成成为加工制造单元、焊接单元、装配单元等功能单元。当然，多个机器人集成也可以是执行复杂任务的功能单元。

5.人机交互系统

人机交互系统是人机连接和参与机器人控制的装置。例如：计算机标准终端、指令控制台、信息显示板、危险信号报警器等。

6.控制系统

控制系统的任务是控制机器人的执行机构根据机器人的操作指令和从传感器反馈的信号完成规定的运动和功能。如果机器人没有信息反馈特性，则为开环控制系统；如果它具有信息反馈特性，则为闭环控制系统。根据控制原理，可分为程序控制系统、适应性控制系统和人工智能控制系统。根据控制运动的形式，可分为点控制和连续轨道控制。

应用

1、在码垛方面的应用

在各种工厂的码垛方面，自动化程度高的机器人得到了广泛的应用。人工码垛工作强度高，人力消耗大。员工不仅需要承受巨大的压力，而且工作效率低下。搬运机器人可以根据搬运物体的特点和搬运物体的分类位置，在保持其形状和物体性质不变的基础上进行高效的分类和搬运，使包装设备每小时可以完成数百个码垛任务。它在生产线的装卸和集装箱的搬运中起着重要的作用。

2、在焊接方面的应用

焊接机器人主要从事焊接工作。不同的工业类型有不同的工业需求，因此常见的焊接机器人包括点焊机器人、电弧焊机器人、激光机器人等。汽车制造业是焊接机器人应用最广泛的行业。它在焊接难度、焊接数量和焊接质量方面具有无可比拟的优势。

3、在装配的应用

在工业生产中，零件的组装是一项数量巨大的工作，需要大量的劳动力。由于错误率高、效率低，以前的人工组装逐渐被工业机器人所取代。装配机器人的研发结合了通信技术、自动控制、光学原理、微电子技术等多种技术。研发人员根据装配过程编制适当的程序，并应用于特定的装配工作。装配机器人最大的特点是安装精度高、灵活性高、耐用性高。由于装配工作复杂而精细，我们选择装配机器人来安装电子部件和汽车精细部件。

4、在检测方面的应用

机器人具有多维附加功能。它可以取代员工在核污染区、有毒区、核污染区、高危未知区等特殊岗位的工作。还有人类无法到达的地方，如患病部位的检测、工业缺陷的检测、地震救灾现场的生命检测等。

发展趋势

1.人机协作

随着机器人从与人保持距离的工作发展到与人的自然互动和协作工作。随着人工教学技术的成熟，编程更加简单易用，降低了操作人员的专业要求，熟练技术人员的工艺经验更容易传递。

2.自主化

目前，机器人已经从预编程、教学再现控制、直接控制、远程操作等操作模式发展立学习和独立操作。智能机器人可以根据工作条件或环境需要自动设置和优化轨道路径，自动避免奇怪的点，预测干扰和碰撞，避免障碍物等。

3.智能化、信息化、网络化

越来越多的3D视觉、力传感器将用于机器人，机器人将变得越来越智能。随着传感识别系统、人工智能等技术的进步，机器人已经从单向控制发展到自己的存储，并逐步将自己的数据应用于信息化。随着多机器人协作、控制、通信等技术的进步，机器人已经从一个独立的个体发展到互联网合作。

2022年9月6日，工业和信息化部装备工业第一司副司长郭守刚表示，中国机器人产业规模快速增长，2021年全行业机器人营业收入超过1300亿元。其中，工业机器人产量达到36.6万台，比2015年增长了10倍，稳居世界最大工业机器人市场。

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