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工业机器人的研究
对于什么是工业机器人，各国从不同的角度出发，给出了不同的定义。美国
人的定义是:“机器人是一种能够进行编程并在自动控制下执行某些操作和移动
作业任务的机械装置。”日本人的定义是“一种装备有记忆装置和末端工业机器人的研究
对于什么是工业机器人，各国从不同的角度出发，给出了不同的定义。美国
人的定义是:“机器人是一种能够进行编程并在自动控制下执行某些操作和移动
作业任务的机械装置。”日本人的定义是“一种装备有记忆装置和末端执行装置，:
能够转动并通过自动完成各种移动来代替人类劳动的通用机器。”还有人将工业
机器人定义为“工业自动化领域中一种可自动控制、可重复编程、多白由度的、
具有类似人肢体(如手、腕、臂等)某些功能的自动机械。”从以上种种定义不难
看出，工业机器人定义的要点是:自动控制，可重复编程，多自由度，像人一样
可从事多种作业的装置。工业机器人有三个必不可少的特征：①由电子控制装置
进行控制;②能按输入指今进行记忆和再现;③能独立自主地在三维空间内进行各
种作业。
一、工业机器人应用的特点
工业机器人是典型的机电一体化的高科技产品。机器人技术是集机械工程
学、机构学(特别是空间机构学)、计算机学、控制工程沦、传感器技术和人工智
能技术为一体的一门综合技术。因此机器人的应用表现出一些和其他机器使用不
同的特点。
第一、对工业机器人，不论是为作业编而编程，还是进行操作、维护、修理，
都需要有一定技术知识层次和多专业方面知识的操作者，如需要机械知识、液压
知识或电气知识、电子硬件和控制软件方面的知识。
第二、工业机器人大多应用在生产线上或自动生产线上，因此它的工作效率
和工作质量和周边设备以及作业对象的状态密切相关，必须系统地考虑这种关
系，才能获得良好的效益。
第三，机器人的应用具有广泛的适应性，不同结构的工业机器人可从事的作
业范围很广：上下料、搬运、码垛、点焊、弧焊、喷漆、涂胶、装配、打磨、机
加工、测量、建筑、采矿、水下勘探和航天探索等等。此外机器人还有很大的通
用性：同一种结构形式的机器人，能胜任多种作业，例如后面将要介绍的关节型
机器人，既可用于焊接，也可用于码操或从事喷漆。
二、工业机器人的分类
工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即
机座和执行机构，包括臂部、腕部和手部，有的机器人还有行走机构。驱
动系统包括动力装置和传动机构，用以使执行机构产生相应的动作；控制
系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号，并进行控制。
工业机器人按臂部的运动形式分为四种。直角坐标型的臂部可沿三个
直角坐标移动；圆柱坐标型的臂部可作升降、回转和伸缩动作；球坐标型的臂部能回转、俯仰和伸缩；关节型的臂部有多个转动关节。
工业机器人按执行机构运动的控制机能，又可分点位型和连续轨迹型。
点位型只控制执行机构由一点到另一点的准确定位，适用于机床上下料、
点焊和一般搬运、装卸等作业；连续轨迹型可控制执行机构按给定轨迹运
动，适用于连续焊接和涂装等作业。
工业机器人按程序输入方式区分有编程输入型和示教输入型