機器人越來越智能化，並在製造企業中擔負起越來越重要的角色。
工業機器人是面向工業領域的多關節機械手或多自由度的機器裝置，它能自動執行工作，是靠自身動力和控制能力來實現各種功能的一種機器。它可以接受人類指揮，也可以按照預先編排的程序運行，現代的工業機器人還可以根據人工智能技術制定的原則綱領行動。
機器人越來越智能化，並在製造企業中擔負起越來越重要的角色。通過先進的IT與自動化技術來促進製造業的革新，以實現"智能化"，提升效率，降低成本
一.工業機器人的發展背景
從1920年，"Robot"這個詞被捷克劇作家創造出來，到現在機器人已經發展了近百年，從最初的單純用於搬運的工業機器人，到第二代具有視覺傳感器以及信息處理技術的工業機器人，再到目前正在研究的"智能機器人"，工業機器人的發展及應用日新月異。
二.工業機器人的應用場景
在短短50多年的時間中，機器人技術得到了迅速的發展，在眾多製造業領域中，工業機器人應用最廣泛的領域是汽車及汽車零部件製造業，並且正在不斷地向其他領域拓展，如機械加工行業、電子電氣行業、橡膠及塑料工業、食品工業、木材與傢俱製造業等領域中。
在工業生產中，焊接機器人、磨拋加工機器人、焊接機器人、激光加工機器人、噴塗機器人、搬運機器人、真空機器人等工業機器人都已被大量採用。
1.磨拋加工機器人
在短短50多年的時間中，機器人技術得到了迅速的發展，在眾多製造業領域向磨拋加工機器人主要應用於航空、航海、核電葉片磨拋，採用機器人持砂帶在葉片表面磨拋，採用柔性接觸、視覺定位的方式減小磨拋缺陷。
與人工磨拋相比，具有加工時間短，型面精度高，表面粗糙度小，加工一致性好的特點。能適應大負載，惡劣的工作環境。精度要求高。
2.焊接機器人
弧焊機器人主要應用於各類汽車零部件的焊接生產，主要有熔化極焊接作業和非熔化極焊接作業兩種類型。
在該領域，國際大型工業機器人生產企業主要以向成套裝備供應商提供單元產品為主。應用特點：要求快速平穩移動，定位精度要求較高。
3.激光加工機器人
激光加工機器人是將機器人技術應用於激光加工中，通過高精度工業機器人實現更加柔性的激光加工作業。
通過對加工工件的自動檢測，產生加工件的模型，繼而生成加工曲線，也可以利用CAD數據直接加工。可用於工件的激光表面處理、打孔、焊接和模具修復等。精度要求較高。
4.真空機器人
真空機器人是一種在真空環境下工作的機器人，主要應用於半導體工業中，實現晶圓在真空腔室內的傳輸。
真空機械手難進口、受限制、用量大、通用性強，其成為制約了半導體裝備整機的研發進度和整機產品競爭力的關鍵部件。精度要求較高。
5.噴塗機器人
噴漆機器人一般採用液壓驅動，具有動作速度快、防爆性能好等特點，可通過手把手示教或點位示數來實現示教。
噴漆機器人廣泛用於汽車、儀表、電器、搪瓷等工藝生產部門。噴塗機器人所處工作環境惡劣，其精度要求較低。
6.搬運機器人
搬運機器人由計算機控制，具有移動、自動導航、多傳感器控制、網絡交互等功能，它可廣泛應用於各行業的柔性搬運、傳輸等功能，也用於自動化立體倉庫、柔性加工系統、柔性裝配系統；
同時可在車站、機場、郵局的物品分撿中作為運輸工具。其負載大，無嚴格精度要求。
三.工業機器人分類
四.工業機器人性能評判指標
表示機器人特性的基本參數和性能指標主要有工作空間、自由度、有效負載、運動精度、運動特性、動態特性等。
▲工業機器人性能評判指標
1.工作空間（work space）
工作空間是指機器人臂杆的特定部位在一定條件下所能到達空間的位置集合。工作空間的性狀和大小反映了機器人工作能力的大小。
2.運動自由度
運動自由度是指機器人操作機在空間運動所需的變量數，用以表示機器人動作靈活程度的參數，一般是以沿軸線移動和繞軸線轉動的獨立運動的數目來表示。
自由物體在空間自六個自由度（三個轉動自由度和三個移動自由度）。工業機器人往往是個開式連桿系，每個關節運動副只有一個自由度，因此通常機器人的自由度數目就等於其關節數。機器人的自由度數目越多，功能就越強。
3.有效負載（Payload）
有效負載是指機器人操作機在工作時臂端可能搬運的物體重量或所能承受的力或力矩，用以表示操作機的負荷能力。
機器人在不同位姿時，允許的最大可搬運質量是不同的，因此機器人的額定可搬運質量是指其臂杆在工作空間中任意位姿時腕關節端部都能搬運的最大質量。
4.運動精度（Accuracy）
機器人機械系統的精度主要涉及位姿精度、重複位姿精度、軌跡精度、重複軌跡精度等。
位姿精度是指指令位姿和從同一方向接近該指令位姿時的實到位姿中心之間的偏差。重複位姿精度是指對同指令位姿從同一方向重複響應n次後實到位姿的不一致程度。
軌跡精度是指機器人機械接口從同一方向n次跟隨指令軌跡的接近程度。軌跡重複精度是指對一給定軌跡在同方向跟隨n次後實到軌跡之間的不一致程度。
5.運動特性（Sped）
速度和加速度是表明機器人運動特性的主要指標。在機器人說明書中，通常提供了主要運動自由度的最大穩定速度，但在實際應用中單純考慮最大穩定速度是不夠的，還應注意其最大允許加速度。
6.動態特性
動態特性結構動態參數主要包括質量、慣性矩、剛度、阻尼係數、固有頻率和振動模態。
五.工業機器人全方位解讀
1.我國的工業機器人現狀
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於一個井噴時代。
2.工業機器人的關鍵技術
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。
機器人關鍵基礎部件主要分成以下三部分：高精度減速機，高性能交直流伺服電機和驅動器，高性能控制器等。機器人性能指標主要有工作空間、自由度、有效負載、運動精度、運動特性、動態特性等。
3.工業機器人面臨的技術挑戰
雖然機器人技術在近幾年取得了非常大的進步，但我們要清醒地看到中國工業機器人產業發展面臨的巨大挑戰。
工業機器人設備
智能機器人越來越多的介入到了人類的生產和生活中，人工智能技術發展勢頭強勁，發展前景引人注目，是全球機器人行業增長最快的市場，成為世界上最大的工業機器人市場。
工業機器人選型的9大參數
應用場合
首先，最重要的源頭是評估導入的機器人，是用於怎樣的應用場合以及什麼樣的製程。請加微信公眾號：工業智能化(robotinfo) 馬雲都在關注
若是應用製程需要在人工旁邊由機器協同完成，對於通常的人機混合的半自動線，特別是需要經常變換工位或移位移線的情況，以及配合新型力矩感應器的場合，協作型機器人(Cobots)應該是一個很好的選項。
如果是尋找一個緊湊型的取放(Pick& Place)料機器人，你可能想選擇一個水平關節型機器人(Scara)。
如果是尋找針對小型物件，快速取放的場合，並聯機器人(Delta)最適合這樣的需求。
接下來的討論，我們將針對垂直關節多軸機器人(Multi-axis)。這種機器人可以適應一個非常大範圍的應用。從取、放料到碼垛，以及噴塗，去毛刺，焊接等專用製程。現在，工業機器人制造商基本上針對每一種應用製程都有相應的機器人方案。你所做的只需要明確你希望機器人為你做哪個工作，以及從不同的種類當中，選擇最適合的型號。
有效負載
有效負載是，機器人在其工作空間可以攜帶的最大負荷。從例如3Kg到1300Kg不等。
如果你希望機器人完成將目標工件從一個工位搬運到另一個工位，需要注意將工件的重量以及機器人手爪的重量加總到其工作負荷。
另外特別需要注意的是機器人的負載曲線，在空間範圍的不同距離位置，實際負載能力會有差異。
自由度(軸數)
機器人配置的軸數直接關聯其自由度。如果是針對一個簡單的直來直去的場合，比如從一條皮帶線取放到另一條，簡單的4軸機器人就足以應對。
但是，如果應用場景在一個狹小的工作空間，且機器人手臂需要很多的扭曲和轉動，6軸或7軸機器人將是最好的選擇。
軸數一般取決於該應用場合。應當注意，在成本允許的前提下，選型多一點的軸數在靈活性方面不是問題。這樣方便後續重複利用改造機器人到另一個應用製程，能適應更多的工作任務，而不是發現軸數不夠。
機器人制造商傾向於使用各自略有不同的軸或關節命名。基本上，第一關節（J1）是最接近機器人底座的那個。接下來的關節稱為J2，J3，J4和依此類推，直到到達手腕末端。而其他的Yaskawa/Motoman公司則使用字母命名他們機器人的軸。
最大作動範圍
當評估目標應用場合的時候，應該瞭解機器人需要到達的最大距離。選擇一個機器人不是僅僅憑它的有效載荷-也需要綜合考量它到達的確切距離。每個公司都會給出相應機器人的作動範圍圖，由此可以判斷，該機器人是否適合於特定的應用。 機器人的水平運動範圍，注意機器人在近身及後方的一片非工作區域。
機器人的最大垂直高度的量測是從機器人能到達的最低點（常在機器人底座以下）到手腕可以達到的的最大高度的距離(Y)。最大水平作動距離是從機器人底座中心到手腕可以水平達到的最遠點的中心的距離(X)。
重複精度
同樣的，這個因素也還是取決於你的應用場合。重複精度可以被描述為機器人完成例行的工作任務每一次到達同一位置的能力。
一般在±0.05mm到±0.02mm之間，甚至更精密。例如，如果需要你的機器人組裝一個電子線路板，你可能需要一個超級精密重複精度的機器人。如果應用工序是比較粗糙，比如打包，碼垛等，工業機器人也就不需要那麼精密。
另外一方面，組裝工程的機器人精度的選型要求，也關聯組裝工程各環節尺寸和公差的傳遞和計算，比如：來料物料的定位精度，工件本身的在治具中的重複定位精度等。這項指標從2D方面以正負'±'表示。事實上，由於機器人的運動重複點不是線性的而是在空間3D運動，該參數的實際情況可以是在公差半徑內的球形空間內任何位置。
當然，現在的配合現在的機器視覺技術的運動補償，將減低機器人對於來料精度的要求和依賴，提升整體的組裝精度。
速度
這個參數與每一個用戶息息相關。事實上，它取決於在該作業需要完成的Cycle Time。規格表列明瞭該型號機器人最大速度，但我們應該知道，考量從一個點到另一個點的加減速，實際運行的速度將在0和最大速度之間。這項參數單位通常以度/秒計。有的機器人制造商也會標註機器人的最大加速度。
本體重量
機器人本體重量是設計機器人單元時的一個重要因素。如果工業機器人必須安裝在一個定製的機臺，甚至在導軌上，你可能需要知道它的重量來設計相應的支撐。
剎車和轉動慣量
基本上每個機器人制造商提供他們的機器人制動系統的信息。有些機器人對所有的軸配備剎車，其他的機器人型號不是所有的軸都配置剎車。要在工作區中確保精確和可重複的位置，需要有足夠數量的剎車。另外一種特別情況，意外斷電發生的時候，不帶剎車的負重機器人軸不會鎖死，有造成意外的風險。
同時，某些機器人制造商也提供機器人的轉動慣量。其實，對於設計的安全性來說，這將是一個額外的保障。你可能還注意到不同軸上的適用的扭矩。例如，如果你的動作需要一定量的扭矩以正確完成工作，你需要檢查，在該軸上適用的最大扭矩是否正確的。如果選型不正確，機器人則可能由於過載而Down機。
防護等級
根據機器人的使用環境，選擇達到一定的防護等級(IP等級)的標準。一些製造商提供相同的機械手針對不同的場合不同的IP防護等級的產品系列。
果機器人在與生產食品相關的產品，醫藥、醫療器具，或易燃易爆的環境中工作時，IP等級會有所不同。一般如，標準：IP40，油霧：IP67，清潔ISO等級：3。
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