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1、【正哥学堂】001工业机器人的定义、类型及特点

1.工业机器人的定义、类型及特点

1.1机器人概念

机器人是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。机器人是高级整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物。目前在工业、医学、农业、军事，甚至日常生活等领域中均等有重要用途。机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义：“一种可编程和多功能的操作机；或是为了执行不同的任务而具有可用电脑改变和可编程动作的专门系统。

1.2 工业机器人的定义

1、日本工业机器人协会（JIRA）：工业机器人是“一种装备有记忆装置和末端执行装置的、能够完成各种移动来代替人类劳动的通用机器”。它又分以下两种情况来定义：

①工业机器人是“一种能够执行与人的上肢类似动作的多功能机器”。

②智能机器人是“一种具有感觉和识别能力，并能够控制自身行为的机器”。

2、美国机器人协会（RIA）：机器人是“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各种任务，并具有编程能力的多功能操作机”。

3、国际标准化组织（ISO）：机器人是“一种自动的、位置可控的、具有编程能力的多功能操作机，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”。

为了达到其功能要求，工业机器人的功能组成中应该有以下部分：

1、为了完成作业要求，工业机器人应该具有操作末端执行器的能力，并能正确控制其空间位置、工作姿态及运动程序和轨迹。

2、能理解和接受操作指令，并把这种信息化了的指令记忆、存储，并通过其操作臂各关节的相应运动复现出来。

3、能和末端执行器（如夹持器或其他操作工具）及其他周边设备（加工设备、工位器具等）协调工作。

1.3工业机器人的特点与分类

1.可编程。生产自动化的进一步发展是柔性自动化。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，也就是机电一体化技术。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。

2、工业机器人技术主要学什么

了解特定品牌(如KUKA、yashuan等)的机器人本体结构、机器人故障处理、机器人坐标系应用、机器人安全区域设置、机器人圆弧指令、机器人逻辑控制语句应用、机器人处理(带案例分析)、机器人IO应用、机器人刀具坐标系应用、机器人堆垛和卸垛、机器人碰撞检测的设置和应用等。学习更先进的方向是学习如何通过工控PLC控制机器人的操作、停止和程序选择。

电气设备学习，主要学习PLC，PLC的构成原理，如何编程，PLC485通讯应用以及变频器、伺服电机的应用，还有技术性能和常用编程元件等等。有些人可能不大明白为什么学工业机器人技术一定要学PLC，简单的说，工业机器人本体就是一个标准件，要想把工业机器人按照现场实际灵活的运用起来，就需要周边设备和工业软件的配合参与了。

工业机器人不是孤立工作的，一个机器人工作站，往往需要外围设备的配合，比如工装夹具、传送带、焊接变位机、移动导轨等等，这些角色相互之间要怎么配合呢，这时候就需要PLC进行协调，这里的PLC就是一个控制平台，给你编写程序，然后对工业机器人本体以及外围设备发号施令，让他们协调运作起来，PLC是工业自动化的灵魂，工业机器人本身就是工业自动化的一部分，所以要学习工业机器人技术就绕不开PLC。

机械设计学习，主要研究电气制图、标准件装配建模及应用、装配焊件设计及工程实例应用等;电气制图主要研究vision、CAD、EPLAN等绘图软件。绘画是许多工科学生心中的一大痛。它需要精确和准确。对那些不忍心学这部分的人来说有点难。很容易克服。只有控制住自己的脾气，耐心细致地学习，他们才能学会这句话。

生产设备的学习，主要研究了实际工作站电子控制系统的设计。该模块具有很强的实用性，可以直接还原实际的工业场景。学员进入企业后，对工业现场的各种问题有了很好的了解。

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