工业机器人的分类
1.1工业机器人的分类
工业机器人对现在新兴产业的发展和传统产业的转型都起着至关重要的作用。现在越来越广泛的应用于各行各业，随着工业机器人市场的火爆，其种类也是花样百出。关于工业机器人的分类，国际上并没有制定统一的标准，有的按负载重量分，有的按控制方式分，有的按结构分，有的按应用领域分，按机器人的发展等级可大致分为以下几种，见表1。
表1机器人的分类及功能概要
以下是按照设备的机械机械结构（坐标形式）和用途对机器人进行分类。
1.1.1根据机械结构（坐标形式）分类
工业机器人按其几何结构形式来分，可归为两大类：串联机器人与并联机器人。
串联机器人是开式运动链，它是由一系列连杆通过转动关节或移动关节串联而成。关节由驱动器驱动，关节的相对运动导致连杆的运动，使手爪到达一定的位姿。如图1-1所示。
图1-1 KUKA六轴关节机器人
并联机器人可以定义为动平台和定平台通过至少两个独立的运动链相连接，机构具有两个或两个以上自由度，且以并联方式驱动的一种闭环机器人，如图1-2所示。
图1-2 IRB 360 FlexPicker并联机器人
1.1.1.1串联机器人
串联机器人的机构运动特征是用其坐标特性来描述的。按基本动作机构，工业机器人通常可分为柱坐标机器人、球坐标机器人、笛卡尔坐标机器人和多关节型机器人。
1.柱坐标机器人
当水平臂或杆架安装在一垂直柱上，而该柱又安装在一个旋转基座上，这种结构可称为柱坐标机器人，如图1-3所示。柱坐标机器人具有一个回转和两个平移自由度，其动作空间
呈圆柱体。其运动特点如下：
●手臂可伸缩（沿r方向）
●滑动架（或托板）可沿柱上下移动（z轴方向）
●水平臂和滑动架组合件可作为基座上的一个整体而旋转（绕z轴）
一般旋转不允许超过360°，因为有液压、电气或气动联接机构或连线造成的这种约束。
根据机械上的要求，其手臂伸出长度有一最小值和最大值，所以机器人总的体积或其工作包络范围呈圆柱体。
图1-3柱坐标机器人示意图
2.球坐标机器人
球坐标机器人的空间位置分别由旋转、摆动和平移3个自由度确定。由于机械和驱动连线的限制，机器人的工作包络范围是球体的一部分，如图1-4所示。
θβ
R
图1-4球坐标机器人示意图
其工作特点如下：
●手臂可伸出缩回范围R，类似于可伸缩的望远镜套筒
●在垂直面内绕β轴旋转
●在基座水平内转动角度为θ
3.笛卡尔坐标机器人
笛卡尔坐标机器人也称为直角坐标机器人，这是一种最简单的结构，其机械手的连杆按线性方式移动，这类机器人的运动轴称为“棱柱形”，按其结构样式可分为两类：悬臂笛卡尔式和门形笛卡尔式。
（1）悬臂笛卡尔式机器人
这种机器人的机械手构件受到约束，只在平行于笛卡尔坐标轴X、Y、Z的方向上移动，臂连接到主干，而主干又与基座相连接，如图1-5所示。这种形式的坐标机器人，从支撑架伸出的长度有限，刚性差，但其工作空间所受约束较其它机器人所受的约束少，此外它的重复性和精度高，其坐标更近乎于自然状态，故编程容易。可是有些运动形式，由于需要大量计算，此结构可能较难完成，如方向与任何轴都不平行的直线轨迹。
图1-5悬臂笛卡尔式机器人
（2）门形笛卡尔式机器人
门形笛卡尔式机器人也称为桁架机器人，如图1-6所示。它一般在需要精确移动及负载较大的场合使用，这类机器人常常安装在顶板（天花板）上。
图1-6门形笛卡尔式机器人
4.多关节机器人
多关节型机器人由多个旋转和摆动机构组合而成，如图1-7所示。这类机器人结构紧凑、工作空间大、动作最接近人的动作，对涂装、装配、焊接等多种作业都有良好的适应性，应用范围越来越广。依据其动作空间的形状可分为三种：纯球状、平面四边形球状、圆柱状。
图1-7多关节机器人
（1）纯球状
这种最普通的关节结构中，机器人所有的连杆都用枢轴装置而成，因而都可以旋转，如图1-8所示。机械臂的上臂和前臂相连，该枢轴常称为肘关节，允许前臂转动角度α；上臂与基座相连，与基座垂直的面内的运动可绕此肩关节进行角度φ；而基座可自由转动，因而整个组合件可在与基座平行的平面内移动角度θ，具有这类结构的机器人的工作包络范围大体上是球状的。
这种设计的优点主要是机械臂可以够得着机器人基座附近的地方，并越过其工作范围内的人和障碍物。
图1-8纯球状关节机器人示意图
（2）平行四边形球状
用多重闭合的平行四边形的连杆机构代替单一的刚性构件的上臂的机器人即为平行四边形球状，如图1-9所示。这种结构有以下几个优点：
●它允许关节驱动器位置靠近机器人的基座或装在机器人的基座上，这就意味着它们不是装在前臂之内或之上，从而使臂的惯性机重量大为减少，结果是采用同样大小的执行器时，它们所具有的承载能力就比球体关节的机器人要大。
●这种结构的机器人刚度比其它大多数机械手大。
缺点是平行四边形结构的机器人与相应的球状关节坐标机器人的工作范围相比，受到较大限制。
图1-9平行四边形球状机器人示意图
（3）圆柱状
圆柱状关节机器人也称为SCARA 机器人，这种结构用多重铰接开放运动学链系代替纯圆柱状机器人中的单一γ轴部件，如图1-10所示。这种结构的机器人具有精密且快速的优点，但一般垂直作用范围有限（Z 方向）。通常Z 方向用一简单的气缸或步进电机控制，而其它轴则采用较精巧的电气执行器（如伺服电机）。
图1-10圆柱状多关节机器人
1.1.1.2 并联机器人
并联机器人的并联机构是一种闭环机构，其动平台或称末端执行器通过至少两个独立的运动链与支架相连接。它与串联机器人在哲学上呈对立统一的关系，具有如下几个特点：
●无累积误差，精度较高
●驱动装置可置于定平台或接近动平台的位置，这样运动部分重量轻，速度高，动态响
腕的横滚
应好
●结构紧凑，刚度高，承载能力大
●完全对称的并联机构具有较好的各向同性
●工作工件较小
根据以上这些特点，并联机器人在需要高刚度、高精度或者大载荷且无需很大工作空间的领域内得到了广泛的应用。
机器人的并联机构依据运动形式可分为两类：平面机构和空间机构。其中平面机构可细分为平面移动机构、平面移动转动机构；空间机构可细分为空间纯移动机构、空间纯转动机构和空间混合运动机构。
按照并联机构的自由度来分，有以下几类：两自由度并联机构、三自由度并联机构、四自由度并联机构、五自由度并联机构、六自由度并联机构。
1.两自由度并联机构
两自由度并联机构是并联机构领域中，自由度最少的机构。依据结构形式可分为平面结构和球面结构两大类，主要适用于平面或球面定位。
两自由度并联机构的结构形式如5-R、3-R-2-P（R表示转动副、P表示移动副），如图1-11所示，是球面2自由度5R对称并联机构，由5个转动副首尾相连，5个转动副的轴线汇交于一点（转动中心），这种机构的输出参考点具有沿球面移动的2个自由度。
图1-11 2自由度5R并联机构
平面两自由度并联机器人是指能够实现平面2个移动自由度法机器人。平面2自由度并联机构主要应用于在空间内定位平面内的点，能实现平面上任意轨迹。平面5杆机构是最典型的2自由度并联机构，这类机构一般具有2个移动运动。如图1-12所示，为北京华航唯实机器人科技有限公司开发的一种五连杆机器人，该机器人能够安装在普通六关节机器人末端，作为末端执行器使用，可应用于激光切割等非接触式加工，具有小轨迹切割精度高、刚
性强等特点。
图1-12五连杆机器人
2.三自由度并联机构
三自由度并联机构种类较多，形式较复杂，如图1-13所示，为三自由度并联机器人的一种，一般三自由度并联机构具有以下几种形式：
（1）平面三自由度并联机构，如3-RPR机构。
（2）球面三自由度并联机构，如3-RRR球面机构、3-UPS-1-S球面机构。其中3-RRR 球面机构所有运动副的轴线汇交于空间一点，这点称为机构的中心点；而3-UPS-1-S球面机构则以S的中心点为机构的中心，机构上的所有点的运动都是绕该点的转动运动。
（3）三自由度移动并联机构，如Star Like并联机构、T阿斯并联机构和DELTA机构，该类机构的运动学正、反解都很简单，是一种应用很广泛的三维移动空间机构。
（4）空间三自由度并联机构，如典型的3-RPS机构，这类机构属于欠秩机构，在工作空间内，不同的点其运动形式不同是最显著的特点。由于这种特殊的运动特性，阻碍了该类机构在实际中的广泛应用。
（5）还有一类是增加辅助杆件和运动副的空间机构，如德国汉诺威大学研制的并联机床采用的3-UPS-1-PU球坐标式三自由度并联机构，由于辅助杆件和运动副的制约，使得该机构的运动平台具有1个移动和2个转动的运动。
图1-13三自由度并联机器人
3.四自由度并联机构
四自由度并联机构大多不是完全并联机构，如2-UPS-1-RRRR机构，运动平台通过3
个支链与定平台相连，有2个运动链是相同的，各具有1个虎克铰U、1个移动副P，其中
P和其中一个的R是驱动副，因此这种机构不是完全并联机构。
4.五自由度并联机构
国际上一直认为不存在全对称五自由度并联机器人机构。相对而言，非对称五自由度并联机构比较容易综合。Lee和Park在1999年提出一种结构复杂的双层5自由度并联机构，Jin等在2001年综合出具有三个移动自由度和两个转动自由度的非对称5自由度并联机构，高峰等在2002年通过给六自由度并联机构添加一个五自由度约束分支的方法，综合出两种
5自由度并联机构。
5.六自由度并联机构
六自由度并联机构是并联机器人机构中的一大类，是国内外学者研究的最多的并联机构，如图1-14所示，为六自由度并联机器人中的一种，它们广泛应用在飞行模拟器、6维力与
力矩传感器和并联机床等领域。但这类机构有很多关键性技术没有或没有完全得到解决，比如其运动学正解、动力学模型的建立以及并联机床的精度标定等。
从完全并联的角度出发，这类机构必须具有6个运动链。但在现有的并联机构中，也有拥有3个运动链的六自由度并联机构，如3-PRPS和3-URS等机构，还有在3个分支的每个分支上附加一个5杆机构作为驱动机构的六自由度并联机构等。
图1-14 6自由度并联机器人示意图
1.1.2根据用途分类
工业机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。其按用途可以分为搬运机器人、喷涂机器人、焊接机器人和装配机器人等。
1. 搬运机器人
这种机器人用途很广，一般只需点位控制。即被搬运零件无严格的运动轨迹要求，只要求始点和终点位姿准确。如机床上用的上下料机器人，工件堆垛机器人，注塑机配套用的机械等，如图1-15所示为ABB IRB 6620LX工业机器人，用于机器管理和物料搬运。
图1-15 ABB IRB 66220LX直线轴工业机器人
2. 喷涂机器人
这种机器人多用于喷漆生产线上，重复位姿精度要求不高。但由于漆雾易燃，一般采用
液压驱动或交流伺服电机驱动，如图1-16所示为ABB IRB 52喷涂机器人，广泛应用于各行业中小零部件的喷涂。
图1-16 ABB IRB 52喷涂工业机器人
3. 焊接机器人
这是目前使用最多的一类机器人，它又可分为点焊和弧焊两类，如图1-17所示为ABB IRB1410焊接工业机器人。
图1-17 ABB IRB 1410工业机器人
4. 装配机器人
这类机器人要有较高的位姿精度，手腕具有较大的柔性。目前大多用于机电产品的装配作业，如图1-18所示为ABB IRB 360装配工业机器人。
图1-18 ABB IRB 360工业机器人
工业机器人应用技术课程标准
工业机器人应用技术课程标准 、课程基本信息 先修课程：机械设计基础、电气控制与PLG机电设备故障诊断与维修 后续课程：工业机器人现场编程、自动化工业生产的安装与调试 课程类型：专业选修课 二、课程性质 工业机器人技术是一种综合性的机电一体化技术，包括传动机构、伺服系统、数据处理、人机对话以及与机器人工作性质对应的控制功能等。 本门课程致力培养学生具有机器人安装、调试和维护方面等基础知识的专业选修课，课程理论和应用技术紧密结合，使学生能在较短的时间内了解生产现场最需要的工业机器人的实际应用技术。 三、课程的基本理念 以典型案例为载体，设计课程结构；以职业岗位能力要求为基础，改革课程内 容；以职业素质培养为主线，提升学生职业能力。 四、课程设计 该课程以工业机器人常用的技术原理与应用知识为载体，让学生了解工业机器人基 本原理和应用技能为目标，选取基本工业机器人的机械机构和运动控制、基本操作、搬运机器人及其操作应用、码垛机器人及其操作应用、焊接机器人及其操作应用、涂装机器人及其操作应用、装配机器人及其操作应用等内容，采用任务驱动的方式组织教学内容，以典型案例为载体讲述工业机器人的基础知识，培养学生了解和掌握工业机器人应
用能力。教学的过程是：案例导入T相关知识一案例讲解一知识拓展。 五、课程的目标 （一）总目标 通过本门学习领域课程工作任务的完成，使学生了解工业机器人的分类、特点、组成、工作原理等基本理论和技术，掌握工业机器人的使用的一般方法与流程，具备工业机器人选型、操作以及工作站设计等解决实际问题的基本技能，使学生达到理论联系实际、活学活用的基本目标，提高其实际应用技能，并使学生养成善于观察、独立思考的习惯，同时通过教学过程中的案例分析强化学生的职业道德意识和职业素质养成意识以及创新思维的能力。 （二）具体目标： 1知识: 通过本课程的学习，使学生掌握工业机器人的结构，工业机器人的环境感觉技术，工业机器人控制，工业机器人系统等方面的知识。 2、能力 （1）了解如何操作工业机器人，完成简单的动作。 （2）掌握各种工业机器人的构造原理以及特点。 （3）能分析出简单的故障所在。 （4）能设计出简单的末端操作器。 3、素质 （1）培养学生对机器人的兴趣，培养学生关心科技、热爱科学、勇于探索的精神 （2）培养科学的学习态度与作风，利用先进技术进行开拓创新的专业思维。 （3）培养良好的专业触觉。 六、课程内容与学时分配 （一）课程内容与学时分配表
工业机器人的概念与典型应用(完整资料).doc
【最新整理，下载后即可编辑】 1.1 工业机器人的定义及特点 1.2 工业机器人的分类 关于工业机器人的分类，国际上没有制定统一的标准，有的按负载重量分，有的按控制方式分，有的按自由度分，有的按结构分，有的按应用领域分。下面依据几个有代表性的分类方法列举机器人的分类。 1.按工业机器人结构坐标系统特点方式分类 按结构坐标系统特点方式分，机器人可分为直角坐标型机器人、圆柱坐标型机器人、极坐标型（球面坐标型）机器人、关节坐标机器人、SCARA型水平关节机器人等五类。 2.按工业机器人执行机构的控制方式分类 （1）点位控制方式机器人 控制时只要求工业机器人快速准确地实现相邻各点之间的运动，而对达到目标点的运动轨迹不做任何规定。 （2）连续轨迹控制型机器人 控制时要求工业机器人严格按照预定的轨迹和速度在一定的精度范围内运动，并且速度可控，轨迹光滑，运动平稳。 （3）力（力矩）控制型机器人 在完成装配、抓放物体等工作时，除要准确定位之外，还要求使用适度的力或力矩进行工作。 （4）智能控制型机器人 机器人的智能控制是通过传感器获得周围环境的信息，并根据自身内部的知识库做出相应的决策的控制方式。 3.按程序输入方式分类 按程序输入方式可分为离线输入型和示教输入型两类。 （1）离线输入型机器人是将计算机上已编号的作业程序文件，通过RS232串口或者以太网等通信方式传送到机器人控制系统。
食品、饮料包装；搬运；真空包装塑料、轮胎上下料；去毛边 冶金、钢铁钢、合金锭搬运；码垛；铸件去毛刺；浇口切割 家电、家具装配；搬运；打磨；抛光；喷漆；玻璃制品切割、雕刻 海洋勘探深水勘探；海底维修；建造 航空航天空间站检修；飞行器修复；资料收集 军事防爆；排雷；兵器搬运；放射性检测 焊接机器人技术的新发展 将激光用于焊接机器人是激光焊接的一种重要形式。焊接机器人具有多自由度、编程灵活、自动化程度高、柔性程度高等特点，是焊接生产线的重要组成部分。将激光器安装在焊接机器人上进行焊接，大大提高了焊接机器人的焊接质量和适用范围，在船板、汽车生产线中激光焊接机器人具有越来越重要的地位。图1所示为CO 2 激光焊接机器人。
工业机器人应用产品和服务介绍
使生产更高 效工业机器人在工业生产中能代替人从事频繁和重复的作业，或是完成危险、恶劣环境下的作业任务，例如在冲压、压力铸造、热处理、焊接、涂装、塑料制品成形、机械加工和简单装配等工序上，以及在原子能工业等部门中，完成对人体有害物料的搬运或工艺操作。 ■ A1 玻璃生产线堆垛系统 ■ A2 光伏玻璃、光伏电池组件线 ■ A3 立体雕刻工作站 ■ A4 物流堆垛 ■ A5 PLC控制柜 ■ A6 工业生产线控制 A1 A5A6A2 A3A4Kawasaki FANUC KUKA
冷端机器人堆垛 我们机器人堆垛系统的优点： ■ 采用先进的机器视觉及工业机器人。动态追踪、同步飞行抓取玻璃，实现了 在相对静止的情况下抓取运动中的玻璃板，缩短玻璃产线冷端主线长度。 ■ 采用柔性吸盘结构，解决了薄板玻璃易碎，生产速度快的堆垛难题。 ■ 采用机器视觉检测技术，提高了产品质量和成品率。 ■ 实行工作组任务统筹分配管理，能够混合处理不同规格及等级的玻璃产 品，实现准确分级和堆垛。 ■ 可在线安装竣工不影响正常生产，是运行中的生产线及冷修改造最佳方 案，与同类产品具有最高的性价比。 ■ 我们独有的双机热备技术，使得视觉检测及生产机器人指挥系统工作机故障后，可以在秒级自动切换到备份机上，不影响生产。■ 光源系统对视觉检测的稳定性有极大的影响，我们采用专业的视觉检测用LED光源，亮度稳定均匀，长寿命设计，易于维护。■ 机器人单元根据检测的玻璃尺寸来调整吸盘组，不用手工改变吸盘位置。■ 每个机器人单元都设有触摸屏，便于本机状态监控及就地操作。■ 机器人单元具有应急盲抓功能，可以在检测及指挥系统故障时临时应急。■ 可选择含视频功能的远程维护，更快速的诊断与解决问题。 与市场上同类产品的对比: 冷端机器人堆垛系统主要技术和性能指标◎丰富的自动化系统集成经验 ◎多年机器视觉技术应用经验积累 ◎在计算机软件与工业控制结合上的技术优势 ◎在冷端堆垛方面的产品优势 ◎国内领先的机器人堆垛设备 本产品荣获：2008年上海创新基金支持、2009年国家创新基金支持 堆垛精度：±3mm 堆垛工作周期：7-15s
工业机器人分类本体结构及技术指标
工业机器人分类、本体结构和技术指标 “工业机器人”专项技能培训——杜宇 英属哥伦比亚大学（UBC）博士 大连大华中天科技有限公司CEO 主要内容 一、常用运动学构型 二、机器人的主要技术参数 三、机器人常用材料 四、机器人主要结构 五、机器人的控制系统 一、常用运动学构形 1、笛卡尔操作臂 优点：很容易通过计算机控制实现，容易达到高精度。 缺点：妨碍工作, 且占地面积大, 运动速度低, 密封性不好。 ①焊接、搬运、上下料、包装、码垛、拆垛、检测、探伤、 分类、装配、贴标、喷码、打码、（软仿型）喷涂、目标跟 随、排爆等一系列工作。 ②特别适用于多品种，便批量的柔性化作业，对于稳定，提 高产品质量，提高劳动生产率，改善劳动条件和产品的快速 更新换代有着十分重要的作用。 2、铰链型操作臂（关节型） 关节机器人的关节全都是旋转的, 类似于人的手臂,工业机器人中最 常见的结构。它的工作范围较为复杂。 ①汽车零配件、模具、钣金件、塑料制品、运动器材、玻璃制品、陶 瓷、航空等的快速检测及产品开发。 ②车身装配、通用机械装配等制造质量控制等的三坐标测量及误差检 测。 ③古董、艺术品、雕塑、卡通人物造型、人像制品等的快速原型制作。 ④汽车整车现场测量和检测。 ⑤人体形状测量、骨骼等医疗器材制作、人体外形制作、医学整容等。 3、SCARA操作臂 SCARA机器人常用于装配作业, 最显著的特点是它们 在x-y平面上的运动具有较大的柔性, 而沿z轴具有 很强的刚性, 所以, 它具有选择性的柔性。这种机器 人在装配作业中获得了较好的应用。 ①大量用于装配印刷电路板和电子零部件 ②搬动和取放物件，如集成电路板等 ③广泛应用于塑料工业、汽车工业、电子产品工业、 药品工业和食品工业等领域. ④搬取零件和装配工作。
工业机器人专业简介
项目工程设备操作和管理等工作。 主要职业能力 1．具备对新知识、新技能的学习能力和创新创业能力； 2．具备新能源（太阳能、风能等）工程装备操作和管理能力； 3．具备简单机械设备的拆装、调试与维护能力； 4．具备简单机床的操作、加工与零件设计能力； 5．具备新能源（太阳能、风能等）装备性能测试和维护管理能力； 6．具备新能源（太阳能、风能等）装备现场安装和生产调试能力； 7．掌握新能源（太阳能、风能等）装备的生产流程和制造工艺； 8．熟练运用计算机处理工作领域内的信息和技术交流。 核心课程与实习实训 1．核心课程 机械制造基础、机械设计基础、机械制图与CAD、电工电子技术、PLC系统编程与维护、典型光伏生产设备应用与装调、典型风机生产设备应用与装调、生产设备检测技术等。 2．实习实训 在校内进行机加工、CAD、光伏组件生产、小型风机装配、光伏生产设备装调、风机生产设备装调等实训。 在新能源生产设备制造企业进行实习。 职业资格证书举例 机电工程师维修电工 衔接中职专业举例 机电设备安装与维修 接续本科专业举例 新能源科学与工程 5603 自动化类 专业代码560301 专业名称机电一体化技术 基本修业年限三年 培养目标 本专业培养德、智、体、美全面发展，具有良好职业道德和人文素养，掌握机械加工技术、电工电子技术、检测技术、液压与气动、电气控制技术、自动生产线技术及机电设备维 377
修等基本知识，具备机电一体化设备操作、安装、调试、维护和维修能力，从事自动生产线等机电一体化设备的安装调试、维护维修、生产技术管理、服务与营销以及机电产品辅助设计与技术改造等工作的高素质技术技能人才。 就业面向 主要面向机电一体化设备制造和应用企业，在机电一体化技术及工业自动化技术领域，从事机电一体化设备操作、安装调试、维护维修、现场技术管理、服务与营销，以及机电产品的质量检验和质量管理、机电产品辅助设计与技术改造等工作。 主要职业能力 1．具备对新知识、新技能的学习能力和创新创业能力； 2．具备机电设备和自动化生产线的安装、调试、运行和维护维修能力； 3．具备一般机电一体化设备营销和售后服务能力； 4．具备进行装备制造类企业生产现场技术管理的能力； 5．具备机电产品质量检验和管理能力； 6．掌握阅读及绘制零件图、装配图、原理图和接线图的方法，能识读机电产品和自动化生产线装配图、接线图； 7．熟悉机电一体化设备操作规程与规范，能正确使用工具、量具、仪器仪表及辅助设备； 8．熟练操作机床完成工件加工。 核心课程与实习实训 1．核心课程 机械制图、机械设计与加工、气动与液压技术、电工与电子、电气控制与PLC、自动生产线、工业机器人技术、机电设备维护维修与管理等。 2．实习实训 在校内进行钳工、机加工、数控加工、电子产品设计与制作、小型设备电气系统安装与调试、自动生产线安装与调试等实训。 在机电一体化设备制造和应用企业进行实习。 职业资格证书举例 机修钳工数控机床操作工电工 衔接中职专业举例 机电技术应用机电设备安装与维修机械制造技术 接续本科专业举例 机械电子工程机械设计制造及其自动化 378
工业机器人系统集成篇
一、机器人系统集成介绍 1.机器人工业化模式 工业机器人系统集成商处于机器人产业链的下游应用端，为终端客户提供 应用解决方案，其负责工业机器人应用二次开发和周边自动化配套设备的集成，是工业机器人自动化应用的重要组成。只有机器人本体是不能完成任何工作的，需要通过系统集成之后才能为终端客户所用。 相较于机器人本体供应商，机器人系统集成供应商还要具有产品设计能力、对终端客户应用需求的工艺理解、相关项目经验等，提供可适应各种不同应用 领域的标准化、个性化成套装备。从产业链的角度看，机器人本体（单元）是 机器人产业发展的基础，而下游系统集成则是机器人商业化、大规模普及的关键。本体产品由于技术壁垒较高，有一定垄断性，议价能力比较强，毛利较高。而系统集成的壁垒相对较低，与上下游议价能力较弱，毛利水平不高，但其市 场规模要远远大于本体市场。 工业机器人产业化过程中，可以归纳为三种不同的发展模式，即日本模式、欧洲模式和美国模式。 日本模式：各司其职，分层面完成交钥匙工程。即机器人制造厂商以开发 新型机器人和批量生产优质产品为主要目标，并由其子公司或社会上的工程公 司来设计制造各行业所需要的机器人成套系统，并完成交钥匙工程； 欧洲模式：一揽子交钥匙工程。即机器人的生产和用户所需要的系统设计 制造，全部由机器人制造厂商自己完成； 美国模式：采购与成套设计相结合。美国国内基本上不生产普通的工业机 器人，企业需要时机器人通常由工程公司进口，再自行设计、制造配套的外围 设备，完成交钥匙工程中国与美国类似，机器人公司集中在机器人系统集成领域。 目前，国内的机器人企业多为系统集成商。根据国际经验来看，国内的机 器人产业发展更接近于美国模式，即以系统集成为主，单元产品外购或贴牌， 为客户提供交钥匙工程。与单元产品的供应商相比，系统集成商还要具有产品 设计能力、项目经验，并在对用户行业深刻理解的基础之上，提供可适应各种 不同应用领域的标准化、个性化成套装备。 中国机器人市场基础低、市场大。中国机器人产业化模式较可行的是从集 成起步至成熟阶段采用分工模式。即美国模式（集成）-日本模式（核心技术）-德国模式（分工合作）。 2.工业机器人集成产业应用方向
工业机器人种类介绍
工业机器人种类介绍 关键词：机器人,种类介绍移动机器人 （AGV） 移动机器人（AGV）是工业机器人的一种类型，它由计算机控制，具有移动、自动导航、多传感器控制、网络交互等功能，它可广泛应用于机械、电子、纺织、卷烟、医疗、食品、造纸等行业的柔性搬运、传输等功能，也用于自动化立体仓库、柔性加工系统、柔性装配系统（以AGV作为活动装配平台）；同时可在车站、机场、邮局的物品分捡中作为运输工具。 国际物流技术发展的新趋势之一，而移动机器人是其中的核心技术和设备，是用现代物流技术配合、支撑、改造、提升传统生产线，实现点对点自动存取的高架箱储、作业和搬运相结合，实现精细化、柔性化、信息化，缩短物流流程，降低物料损耗，减少占地面积，降低建设投资等的高新技术和装备。 点焊机器人 焊接机器人具有性能稳定、工作空间大、运动速度快和负荷能力强等 焊接机器人 特点，焊接质量明显优于人工焊接，大大提高了点焊作业的生产率。 点焊机器人主要用于汽车整车的焊接工作，生产过程由各大汽车主机厂负责完成。国际工业机器人企业凭借与各大汽车企业的长期合作关系，向各大型汽车生产企业提供各类点焊机器人单元产品并以焊接机器人与整车生产线配套形式进入中国，在该领域占据市场主导地位。 随着汽车工业的发展，焊接生产线要求焊钳一体化，重量越来越大，165公斤点焊机器人是当前汽车焊接中最常用的一种机器人。2008年9月，机器人研究所研制完成国内首台165公斤级点焊机器人，并成功应用于奇瑞汽车焊接车间。2009年9月，经过优化和性能提升的第二台机器人完成并顺利通过验收，该机器人整体技术指标已经达到国外同类机器人水平。 弧焊机器人 弧焊机器人主要应用于各类汽车零部件的焊接生产。在该领域，国际大 弧焊机器人 型工业机器人生产企业主要以向成套装备供应商提供单元产品为主。
工业机器人简介及发展前景
工业机器人简介及发展前景 工业机器人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，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，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。 工业机器人最显著的特点有以下几个： (1)可编程。生产自动化的进一步发展是柔性启动化。工业机器人可随其工作环境变化的需要而再编程，因此它在小批量多品种具有均衡高效率的柔性制造过程中能发挥很好的功用，是柔性制造系统中的一个重要组成部分。 (2)拟人化。工业机器人在机械结构上有类似人的行走、腰转、大臂、小臂、手腕、手爪等部分，在控制上有电脑。此外，智能化工业机器人还有许多类似人类的“生物传感器”，如皮肤型接触传感器、力传感器、负载传感器、视觉传感器、声觉传感器、语言功能等。传感器提高了工业机器人对周围环境的自适应能力。 (3)通用性。除了专门设计的专用的工业机器人外，一般工业机器人在执行不同的作业任务时具有较好的通用性。比如，更换工业机器人手部末端操作器（手爪、工具等）便可执行不同的作业任务。 (4)工业机器技术涉及的学科相当广泛，归纳起来是机械学和微电子学的结合-机电一体化技术。第三代智能机器人不仅具有获取外部环境信息的各种传感器，而且还具有记忆能力、语言理解能力、图像识别能力、推理判断能力等人工智能，这些都是微电子技术的应用，特别是计算机技术的应用密切相关。因此，机器人技术的发展必将带动其他技术的发展，机器人技术的发展和应用水平也可以验证一个国家科学技术和工业技术的发展水平。 当今工业机器人技术正逐渐向着具有行走能力、具有多种感知能力、具有较强的对作业环境的自适应能力的方向发展。当前，对全球机器人技术的发展最有影响的国家是美国和日本。美国在工业机器人技术的综合研究水平上仍处于领先地位，而日本生产的工业机器人在数量、种类方面则居世界首位。 构造分类 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。大多数工业机器人有3～6个运动自由度，其中腕部通常有1～3个运动自由度；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两类。编程输入型是将计算机上已编好的作业程序文件，通过RS232串口或者以太网等通信方式传送到机器人控制柜。 示教输入型的示教方法有两种：一种是由操作者用手动控制器(示教操纵盒)，将指令信号传给驱动系统，使执行机构按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍；另一种是由操作者直
工业机器人技术
机器人技术 机器人在人类生产作业中的重要应用 学院：机械工程学院 专业: 液压元件与控制 班级： 08级5班 学号： 080803110250 姓名：卢红兵
一、研究意义与必要性 国际标准化组织(ISO)曾于1987年对工业机器人进行定义:“工业机器人是一种具有自动控制的操作和移动功能,能完成各种作业的可编程操作机。”该定义与美国机器人学会（RIA）和日本工业标准（JIS）对工业机器人的定义相近。工业机器人主要用于制造业中，随着机器人技术的发展，它目前已广泛地用于汽车、机械制造、电子工业及塑料制品等生产领域，进而扩展到核能、采矿、冶金、石油、化学、航空、航天、船舶、建筑、纺织、制衣、医药、生化、食品等工业领域，机器人将成为人类社会生产活动的“主劳力”，人类将从繁重的、重复单调的、有害健康和危险的生产劳动中解放出来,从而有更多的时间去学习、研究和创造。 工业机器人是一种自动的、位置可控的、具有编程功能的多功能操作机，多以机械臂的形式出现，这种操作机具有几个轴，能够借助可编程操作来处理各种材料、零件、工具和专用装置以执行各种任务。在日本，单轴机器人同样被列入工业机器人的范畴。 工业机器人由操作机（机械本体）、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动，而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置，既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，从某种意义上说它也是机器的进化过程产物，它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。 工业机器人是机器人的一个重要分支，它的特点是可通过编程完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器人各自的优点，尤其是体现了人的智能和适应性，机器作业的准确性和在各种环境中完成作业的能力。因而在国民经济各个领域中具有广阔的应用前景 机器人技术是综合了机械学、计算机、控制论、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域，机器人的应用情况，是一个国家工业自动化水平的重要标志。 二、国内外研究现状及分析 日本是当今的工业机器人王国，既是工业机器人的最大制造国也是最大消费国。但实际上工业机器人的诞生地是美国。美国人英格伯格和德奥尔制造出了世界上第一台工业机器人，他们发现可以让机器人去代替工人一些简单重复的劳动，而且不需要报酬和休息，任劳任怨。接着他们两人合办了世界上第一家机器人制造工厂，生产unimate工业机器人。如图1所示。
【配套K12】工业机器人技术及应用(教案)1
工业机器人技术及应用(教案)1 第一章绪论 什么是工业机器人为何发展工业机器人工业机器人发展概况工业机器人的诞生工业机器人的发展工业机器人的分类及应用工业机器人的分类工业机器人的应用学习目标 *掌握工业机器人的定义 *了解工业机器人的发展事和历程 *熟悉工业机器人的常见分类及其行业应用导入案例 富士康“百万机器人”上岗折射中国制造业升级 20XX 年，富士康 CEO 郭台铭表示,希望到 20XX 年底装配 30 万台机器人，到 20XX 年装配 100 万台，要在 5 到 10 年数年内通过自动化消除简单重复性的工序。机器人的投产使用，可将目前的人力资源转移到具备更高附加值的岗位上，这也符合将我国“人口红利”转为“人才红利”的大目标。 这一工业机器人的井喷潮涌，何时会蔓延到“中国制造”的每一个工厂、每一条生产线、每一个工序、每一个工位上，将为“中国制造”的转型提“智”做出何等贡献？我们对此充满期待。课堂认知 什么是工业机器人
机器人涉及到人的概念，成为一个难以回答的哲学问题。 美国:一种用于移动各种材料、零件、工具或专用装置的，通过程序动作来执行种种任务的，并具有编程能力的多功能操作机。 日本: 一种带有存储器件和末端操作器的通用机械，它能够通过自动化的动作替代人类劳动。 中国: 一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或者生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器。 ISO一种能自动控制，可重复编程，多功能、多自度的操作机，能搬运材料、工件或操持工具来完成各种作业。 广义地说：工业机器人是一种在计算机控制下的可编程的自动机器。它具有四个基本特征：①特定的机械机构 ②通用性 ③不同程度的智能④独立性 为何发展机器人 让机器人替人类干那些人不愿干、干不了、干不好的工作。 ABB 给出十大投资机器人的理：第一，降低运营成本；第二，提升产品质量与一致性；第三，改善员工的工作环境；第四，扩大产能；第五，增强生产的柔
工业机器人商业计划书
篇一：工业机器人项目分析以及商业计划书第一部分项目概述说明：工业机器人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，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，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。第一章执行摘要 1 一、项目背景 1 1954年美国戴沃尔最早提出了工业机器人的概念，并申请了专利。该专利的要点是借助伺服技术控制机器人的关节，利用人手对机器人进行动作示教，机器人能实现动作的记录和再现。这就是所谓的示教再现机器人。现有的机器人差不多都采用这种控制方式。1959年unimation公司的第一台工业机器人在美国诞生，开创了机器人发展的新纪元。二、项目概况 2 三、项目竞争优势 3 四、项目投资亮点 3 第二章项目介绍5 说明：当今工业机器人技术正逐渐向着具有行走能力、具有多种感知能力、具有较强的对作业环境的自适应能力的方向发展。目前，对全球机器人技术的发展最有影响的国家是美国和日本。美国在工业机器人技术的综合研究水平上仍处于领先地位，而日本生产的工业机器人在数量、种类方面则居世界首位。一、项目名称5二、项目承办单位5 三、项目拟建地区、地点 5 四、初步估计的项目回收期 5 第二部分行业分析第三章工业机器人市场分析7 说明：由于工业机器人具有一定的通用性和适应性，能适应多品种中、小批量的生产，70年代起，常
与数字控制机床结合在一起，成为柔性制造单元或柔性制造系统的组成部分。第一节工业机器人市场现状及趋势 7 一、工业机器人国际市场现状及趋势7 二、工业机器人国内市场现状及趋势 8 三、工业机器人市场供求及预测 8 第二节工业机器人目标市场分析研究9 一、工业机器人市场规模分析及预测9 二、工业机器人目标客户的购买力 10 三、工业机器人市场中关键影响因素11 四、工业机器人细分市场分析研究12 五、工业机器人项目计划拥有的市场份额 18 第三节中研普华研究总结 18第四章工业机器人行业分析20 说明：从90年代初期起，我国的国民经济进入实现两个根本转变时期，掀起了新一轮的经济体制改革和技术进步热潮，我国的工业机器人又在实践中迈进一大步，先后研制出了点焊、弧焊、装配、喷漆、切割、搬运、包装码垛等各种用途的工业机器人，并实施了一批机器人应用工程，形成了一批机器人产业化基地，为我国机器人产业的腾飞奠定了基础。第一节工业机器人行业分析20 一、工业机器人产业基本情况 20 二、工业机器人行业存在的问题及机会 21 三、工业机器人行业投资前景分析 22 第二节企业竞争力分析 23 一、企业在整个行业中的地位23 二、和同类型企业对比分析24 三、竞争对手分析 26 四、swot分析 33 五、企业核心竞争优势 36 第三节企业竞争策略 37 第三部分产品介绍第五章公司介绍 41第一节公司概况 41 第二节公司股权结构 41 第三节公司管理架构 41 第
工业机器人背景介绍
郑州领航机器人有限公司 工业机器人的背景介绍 机器人是近代自动控制领域中出现的一项新技术，并成为现代机械制造中的一个重要组成部分。机器人显著地提高了劳动生产率，改善产品质量，对改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。尤其在高温、高压、粉尘、噪音以及带有放射性和污染的场合，应用的更为广泛。因而受到各先进国家的重视，投入大量人力物力加以研究和应用。 工业机器人是机器人学的一个分支，它代表了机电一体化的最高成就。工业机器人，一般指的是在工厂车间环境中，配合自动化生产的需要，代替人来完成材料或零件的搬运、加工、装配等操作的一种机器人。国际标准化组织(ISO)对工业机器人所下的定义是“机器人是一种自动的、位置可控的、具有编程能力的多功能机械手，这种机械手具有几个轴，能借助于可编程序操作来处理各种材料、零件、工具和专用设备，以执行种种任务”。它综合了机械工程、电子工程、计算机技术、自动控制及人工智能等多种科学的最新研究成果，是机电一体化技术的典型代表。随着科学技术的不断发展，人们对机器人的工作能力提出了更高的要求，不仅要求机器人的外形美观、操作简单，而且具有一定的稳定性、灵活性和开放性。
随着科学和技术的不断发展，在过去的几个世纪里，人类在许多方面都取得了重大的进展。机器人技术作为人类最伟大的发明之一，自2世纪60 年代初问世以来，经历了短短的50 年，已取得巨大的进步。工业机器人在经历了诞生、成长、成熟期后，已成为制造业中必不可少的核心装备，而且工业机器人不仅在工厂里成了工人必不可少的伙伴，而且正在以惊人的速度向航空航天、军事、服务、娱乐等人类生活的各个领域渗透。据世界机器人联合会统计，仅2014 年全球工业机器人销量就达到22.5万部，较上年增长27%，触及纪录最高点。预计2015 年增长率会更大。根据2012 年的统计，世界使用机器人最多的国家是日本，约31 万台；其次为美国、德国的16 万台和韩国的14 万台。 我国的工业机器人发展的历史已经有20 多年，从“七五”科技攻关开始，正式列入国家计划，在国家的组织和支持下，通过“七五”、“八五”科技攻关，不仅在机器人的基础理论和关键技术方面取得重大突破，而且在工业机器人整机方面，己经陆续掌握了喷漆、弧焊、点焊、装配和搬运等不同用途、典型的工业机器人整机技术，并成功的应用于生产，掌握了相关的应用工程知识。但总的看来，我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外的相比还有一定的距离。我国目前拥有工业机器人为13 万台，位居世界第五。同发达国家相比，我国机器人密度仍然较低，因此机器人需求量很大，以目前25%的年增长率，我国工业机器人保有量有望在2018 年超越日本达到世界
工业机器人技术专业简介
工业机器人技术专业简介 专业代码560309 专业名称工业机器人技术 基本修业年限三年 培养目标 本专业培养德、智、体、美全面发展，具有良好职业道德和人文素养，掌握机械制图、机械设计、电工与电子、电气控制、液压与气动、PLC 应用技术、工业机器人应用技术等基本知识，具备工业机器人系统应用能力，从事工业机器人及工作站系统的安装与调试、维护与维修、技术与生产管理、服务与营销等工作的高素质技术技能人才。 就业面向 主要面向工业机器人制造、工业机器人应用、工业机器人系统集成等企业，从事工业机器人及工作站系统编程、调试、维护、系统集成、产品销售、售后服务等工作。 主要职业能力 1.具备对新知识、新技能的学习能力和创新创业能力； 2.具备安全生产、节能环保等意识，熟悉操作规程与规范，能正确使用常用的工具、量具、仪器仪表及辅助设备； 3.具备工业机器人工作站系统结构安装和电气原理图及接线图识读能力； 4.具备对常见自动化系统中工业机器人进行示教编程的能力； 5.具备伺服驱动系统和检测传感装置的安装调试能力，并能编制逻辑运算程序； 6.具备根据自动化生产线工作要求，编制、调整工业机器人控制程序的能力； 7.具备根据工业机器人应用方案要求，安装、调试工业机器人工作站系统的能力； 8.具备对工业机器人工作站系统设备进行维护、保养，排除简单电气与机械故障
的能力； 9.具备从事工业机器人产品营销和售后服务的能力。 核心课程与实习实训 1.核心课程 电工电子技术、工程制图、工业机器人技术基础、C 语言程序设计、电气控制技术、运动控制技术、液压与气动技术、工业机器人现场编程、工业机器人离线编程技术、可编程控制器技术应用、工控组态与现场总线技术、工业机器人工作站系统集成、工业机器人系统维护等。 2.实习实训 在校内进行钳工、电工电子、电气 CAD、组态软件技术、电气控制、液压与气动技术、可编程控制器技术、工业机器人示教编程、工业机器人离线编程、工业机器人工作站系统集成、工业机器人工作站系统应用综合等实训。 在工业机器人制造、工业机器人应用企业进行实习。 职业资格证书举例 可编程序控制系统设计师工业机器人编程员 衔接中职专业举例 机电技术应用电气运行与控制电气技术应用电子与信息技术 接续本科专业举例 电气工程及其自动化自动化机械电子工程
工业机器人四大家族简介
2014年全球工业机器人市场四大家族竞争分析 2014年06月24日 14:0119206人浏览字号:T|T 日本和欧洲是全球工业机器人市场的两大主角，并且实现了传感器、控制器、精密减速机等核心零部件完全自主化。 通过满足具有国际性竞争力的汽车、电子/电机产业等企业使用者之严苛的要求，以及销售实绩与专门技能的累积，日本工业机器人产业已经成为全球的领导者。而在经过了日本国内市场激烈的价格竞争后，也获得了国际性的价格竞争力。目前家用机器人也处于优势地位。 欧州工业机器人和医疗机器人领域已居于领先地位。美国积极致力于以军事、航天产业等为背景的开发或创投企业，体现在系统集成领域，医疗机器人和国防军工机器人具有主要优势。 全球工业机器人主要国家技术分布 资料来源：中国产业信息网整理 从全球角度来看，目前欧洲和日本是工业机器人主要供应商，ABB、库卡（KUKA）、发那科（FANUC）、安川电机(YASKAWA)四家占据着工业机器人主要的市场份额。2013 年四大家族工业机器人收入合计约为50 亿美元，占全球市场份额约50%。
在机器人系统集成方面，除了机器人本体企业的集成业务，知名独立系统集成商还包括杜尔、徕斯和柯马等。2013 年德国杜尔和意大利柯玛的系统集成业务收入均约为7 亿美元，折人民币100 亿元。 机器人减速机70%以上市场份额由日本纳博特斯克（Nabtesco）和哈默纳科（Harmonic drive）垄断。2013 年纳博的减速器业务收入约为5 亿美元。 工业机器人四大家族：ABB、发那科、库卡、安川电机最初起家是从事机器人产业链相关的业务，如ABB 和安川电机从事电力设备电机业务、发那科从事数控系统业务，库卡一开始则从事焊接设备业务，最终他们成为全球领先综合型工业自动化企业，他们的共同特点是掌握了机器人本体和机器人某种核心零部件的技术，最终实现一体化发展。 中国产业信息网发布的《2014-2019年工业机器人产业全景调研及投资方向研究报告》指出：2013 年ABB、发那科、库卡、安川电机收入分别为418、60、24、38 亿美元；净利润分别为28、15、0.8、0.8 亿美元；工业机器人收入均为10-14 亿美元左右，但收入占比差别较大，分别为3%、23%、42%、34%；2013 年末市值分别为610、300、16、24 亿美元。 四大家族除了发那科综合毛利率接近50%，其余毛利率水平基本在25-30%左右。四家净利润水平相差较大，发那科净利率达25%，ABB 为7%，库卡和安川电机仅为2-3%。从历史数据看，过去十年四大家族PE 水平保持在20-30 倍左右。 2013年机器人四大家族主要财务数据（亿美元）
工业机器人分类介绍
1.2 Industrial robots - definition and classification 1.2.1 Definition (ISO 8373:2012) and delimitation The annual surveys carried out by IFR focus on the collection of yearly statistics on the production, imports, exports and domestic installations/shipments of industrial robots (at least three or more axes) as described in the ISO definition given below. Figures 1.1 shows examples of robot types which are covered by this definition and hence included in the surveys. A robot which has its own control system and is not controlled by the machine should be included in the statistics, although it may be dedicated for a special machine. Other dedicated industrial robots should not be included in the statistics. If countries declare that they included dedicated industrial robots, or are suspected of doing so, this will be clearly indicated in the statistical tables. It will imply that data for those countries is not directly comparable with those of countries that strictly adhere to the definition of multipurpose industrial robots. ?Wafer handlers have their own control system and should be included in the statistics of industrial robots. Wafers handlers can be articulated, cartesian, cylindrical or SCARA robots. Irrespective from the type of robots they are reported in the application “cleanroom for semiconductors”. ?Flat panel handlers also should be included. Mainly they are articulated robots. Irrespective from the type of robots they are reported in the application “cleanroom for FPD”. Examples of dedicated industrial robots that should not be included in the international survey are: ?Equipment dedicated for loading/unloading of machine tools (see figure 1.3). ?Dedicated assembly equipment, e.g. for assembly on printed circuit boards (see figure 1.3). ?Integrated Circuit Handlers (pick and place) ?Automated storage and retrieval systems ?Automated guided vehicles (AGVs) (see “World Robotics Service Robots”) The submission of statistics on industrial robots is mandatory for IFR member associations. In some countries, however, data is also collected on all types of manipulating industrial robots, that is, both multipurpose and dedicated manipulating industrial robots. Optionally, national robot associations may therefore also submit statistics on all types of manipulating industrial robots, which will be included in the publication World Robotics under the respective country chapter. Industrial robot as defined by ISO 8373:2012: An automatically controlled, reprogrammable, multipurpose manipulator programmable in three or more axes, which can be either fixed in place or mobile for use in industrial automation applications
工业机器人的分类
1.1工业机器人的分类 工业机器人对现在新兴产业的发展和传统产业的转型都起着至关重要的作用。现在越来越广泛的应用于各行各业，随着工业机器人市场的火爆，其种类也是花样百出。关于工业机器人的分类，国际上并没有制定统一的标准，有的按负载重量分，有的按控制方式分，有的按结构分，有的按应用领域分，按机器人的发展等级可大致分为以下几种，见表1。 表1机器人的分类及功能概要 以下是按照设备的机械机械结构（坐标形式）和用途对机器人进行分类。 1.1.1根据机械结构（坐标形式）分类 工业机器人按其几何结构形式来分，可归为两大类：串联机器人与并联机器人。 串联机器人是开式运动链，它是由一系列连杆通过转动关节或移动关节串联而成。关节由驱动器驱动，关节的相对运动导致连杆的运动，使手爪到达一定的位姿。如图1-1所示。
图1-1 KUKA六轴关节机器人 并联机器人可以定义为动平台和定平台通过至少两个独立的运动链相连接，机构具有两个或两个以上自由度，且以并联方式驱动的一种闭环机器人，如图1-2所示。 图1-2 IRB 360 FlexPicker并联机器人 1.1.1.1串联机器人 串联机器人的机构运动特征是用其坐标特性来描述的。按基本动作机构，工业机器人通常可分为柱坐标机器人、球坐标机器人、笛卡尔坐标机器人和多关节型机器人。 1.柱坐标机器人 当水平臂或杆架安装在一垂直柱上，而该柱又安装在一个旋转基座上，这种结构可称为柱坐标机器人，如图1-3所示。柱坐标机器人具有一个回转和两个平移自由度，其动作空间
呈圆柱体。其运动特点如下： ●手臂可伸缩（沿r方向） ●滑动架（或托板）可沿柱上下移动（z轴方向） ●水平臂和滑动架组合件可作为基座上的一个整体而旋转（绕z轴） 一般旋转不允许超过360°，因为有液压、电气或气动联接机构或连线造成的这种约束。 根据机械上的要求，其手臂伸出长度有一最小值和最大值，所以机器人总的体积或其工作包络范围呈圆柱体。 图1-3柱坐标机器人示意图 2.球坐标机器人 球坐标机器人的空间位置分别由旋转、摆动和平移3个自由度确定。由于机械和驱动连线的限制，机器人的工作包络范围是球体的一部分，如图1-4所示。 θβ R 图1-4球坐标机器人示意图