工业机器人基础知识
工业机器人是近年来广泛应用于工业生产领域的一种自动化设备。它具有高效、精确、灵活等诸多优点，已经成为现代制造业的重要组成部分。本文将介绍工业机器人的基础知识，包括其定义、分类、工作原理以及应用等方面。
一、定义
工业机器人是一种可以代替人类进行重复性、危险性或高精度操作的自动化设备。它由机械结构、控制系统和传感器等部分组成，能够根据预先编程的指令完成各种生产任务。工业机器人通常具有多个自由度，能够在三维空间内移动和操作物体。
二、分类
根据机械结构的不同，工业机器人可以分为多种类型。常见的工业机器人分类如下：
1. SCARA机器人：SCARA机器人是一种具有两个旋转自由度和一个平移自由度的机器人。它适用于高速组装和加工任务，广泛应用于电子、汽车和医疗器械等行业。
2. Delta机器人：Delta机器人是一种具有较高速度和精度的平行机器人。它常用于包装、搬运和装配等工作，有着快速响应和高效率的特点。
3. 前后向臂机器人：前后向臂机器人是一种结构简单、稳定性良好的机器人。它主要用于装配、焊接和喷涂等工艺操作中。
4. 悬臂机器人：悬臂机器人是一种由臂架和转台组成的机器人。它可以完成搬运、装配和焊接等任务，被广泛应用于汽车、食品和制药等领域。
三、工作原理
工业机器人的工作原理主要包括控制系统和传感器的配合。控制系统通过编程设置机器人的运动轨迹和操作方式，传感器则可以感知环境信息，并实时调整机器人的动作。
具体而言，工业机器人的工作流程如下：
1. 传感器感知环境：工业机器人通过传感器感知周围环境的信息，包括物体的位置、形状和质量等。
2. 运动规划：根据任务需求和环境信息，控制系统对机器人的运动轨迹进行规划，并生成相应的控制指令。
3. 运动执行：控制系统将生成的控制指令发送给机械结构，机器人根据指令执行相应的动作。
4. 完成任务：机器人根据预定的轨迹和操作方式完成任务，如搬运物体、焊接零件或装配产品等。
四、应用领域
工业机器人在许多领域中发挥着重要的作用，提高了生产效率和产品质量。以下是工业机器人的主要应用领域：
1. 汽车制造：工业机器人在汽车制造过程中广泛应用，包括车身焊接、涂装和总装等环节。它们能够高速、精确地完成各种制造任务，提高生产效率。
2. 电子制造：工业机器人在电子产品的生产中扮演着重要角色，如芯片组装、电路板焊接和产品测试等。机器人的高精度和稳定性能保证了电子产品质量的稳定性。
3. 医疗器械：医疗领域也广泛应用工业机器人，如手术辅助机器人和药品生产中的自动化操作。它们具有高精度和稳定性，可以提高手术的准确性和生产效率。
4. 食品加工：工业机器人在食品加工过程中可以完成包装、分拣和烹调等任务。它们具有卫生性好、操作灵活等特点，提高了食品加工的效率和安全性。
五、发展趋势
随着科技的发展和人工智能技术的成熟，工业机器人正呈现出以下几个发展趋势：
1. 智能化：工业机器人将越来越智能化，能够通过学习和自主决策来适应复杂的生产环境。
2. 协作机器人：协作机器人能够与人类共享工作空间并协同完成任务，将更广泛地应用于生产线。
3. 人机交互：工业机器人的界面设计将更加友好，与操作人员的交互更加便利和直观。
4. 网络化：工业机器人系统将实现互联互通，实现设备之间的协同工作和数据的共享。
综上所述，工业机器人作为一种重要的自动化设备，其基础知识包括定义、分类、工作原理和应用等方面。它在现代工业生产中发挥着重要的作用，提高了生产效率和产品质量。随着科技的进步，工业机器人将会更加智能化、协作化，为工业生产带来更多的便利和效益。
工业机器人的基本参数和性能指标
工业机器人的基本参数和性能指标 表示机器人特性的基本参数和性能指标主要有工作空间、自由度、有效负载、运动精度、运动特性、动态特性等。 (1)工作空间（Work space）工作空间是指机器人臂杆的特定部位在一定条件下所能到达空间的位置集合。工作空间的性状和大小反映了机器人工作能力的大小。理解机器人的工作空间时，要注意以下几点： 1)通常工业机器人说明书中表示的工作空间指的是手腕上机械接口坐标系的原点在空间能达到的范围，也即手腕端部法兰的中心点在空间所能到达的范围，而不是末端执行器端点所能达到的范围。因此，在设计和选用时，要注意安装末端执行器后，机器人实际所能达到的工作空间。 2)机器人说明书上提供的工作空间往往要小于运动学意义上的最大空间。这是因为在可达空间中，手臂位姿不同时有效负载、允许达到的最大速度和最大加速度都不一样，在臂杆最大位置允许的极限值通常要比其他位置的小些。此外，在机器人的最大可达空间边界上可能存在自由度退化的问题，此时的位姿称为奇异位形，而且在奇异位形周围相当大的范围内都会出现自由度进化现象，这部分工作空间在机器人工作时都不能被利用。 3)除了在工作守闻边缘，实际应用中的工业机器人还可能由于受到机械结构的限制，在工作空间的内部也存在着臂端不能达到的区域，这就是常说的空洞或空腔。空腔是指在工作空间内臂端不能达到的完全封闭空间。而空洞是指在沿转轴周围全长上臂端都不能达到的空间。
(2)运动自由度是指机器人操作机在空间运动所需的变量数，用以表示机器人动作灵活程度的参数，一般是以沿轴线移动和绕轴线转动的独立运动的数目来表示。 自由物体在空间自六个自由度（三个转动自由度和三个移动自由度）。工业机器人往往是个开式连杆系，每个关节运动副只有一个自由度，因此通常机器人的自由度数目就等于其关节数。机器人的自由度数目越多，功能就越强。日前工业机器人通常具有4—6个自由度。当机器人的关节数（自由度）增加到对末端执行器的定向和定位不再起作用时，便出现了冗余自由度。冗余度的出现增加了机器人工作的灵活型，但也使控制变得更加复杂。 工业机器人在运动方式上，总可以分为直线运动（简记为P）和旋转运动（简记为R）两种，应用简记符号P和R可以表示操作机运动自由度的特点，如RPRR表示机器人操作机具有四个自由度，从基座开始到臂端，关节运动的方式依次为旋转-直线-旋转-旋转。此外，工业机器人的运动自由度还有运动范围的限制。 (3)有效负载(Payload) 有效负载是指机器人操作机在工作时臂端可能搬运的物体重量或所能承受的力或力矩，用以表示操作机的负荷能力。 机器人在不同位姿时，允许的最大可搬运质量是不同的，因此机器人的额定可搬运质量是指其臂杆在工作空间中任意位姿时腕关节端部都能搬运的最大质量。
1、机器人安应用类型可以分为工业机器人、极限作业机器人和娱乐机器人。2﹑机器人按照控制方式可分为点位控制方式、连续轨迹控制方式、力（力矩）控制方式和智能控制方式。 3、工业机器人的坐标形式主要有直角坐标型、圆柱坐标型、球坐标型、关节坐标型和平面关节型。 4、直角坐标机器人的工作范围是长方形形状；圆柱坐标机器人的工作范围是圆柱体形状；球坐标机器人的工作范围是球面一部分状。 5、工业机器人的参考坐标系主要有关节坐标系、工具参考坐标系、全局参考系坐标系。 6、工业机器人的传动机构是向手指传递运动和动力，该机构根据手指的开合动作特点可以分为回转型和移动型。 7、吸附式取料手靠吸附力取料，根据吸附力的不同分为磁吸附和气吸附两种。 8、气吸附式取料手是利用吸盘内的压力和大气压之间的压力差而工作。按形成压力差的方法，可分为真空吸盘吸附、气流负压气吸附、挤压排气负压气吸附几种。 9、手臂是机器人执行机构的重要部件，它的作用是支待手腕并将被抓取的工件运送到指定位置上，一般机器人的手臂有3个自由度，即手臂的伸缩升降及横向移动、回转运动和复合运动。 10、机器人的底座可分为固定式和移动式两种。 11、谐波齿轮传动机构主要有柔轮、刚轮和波发生器三个主要零件构成。 12、谐波齿轮通常将刚轮装在输入轴上，把柔轮装在输出轴上，以获得较大的齿轮减速比。 13、机器人的触觉可以分为接触觉、接近觉、压觉、滑觉和力觉五种。 14、机器人接触觉传感器一般由微动开关组成，根据用途和配置不同，一般用于探测物体位置，路径和安全保护。 二、选择题 1、世界上第一台工业机器人是（B ） A、Versatran B、Unimate C、Roomba D、AIBO 2、通常用来定义机器人相对于其它物体的运动、与机器人通信的其它部件以及运动部件的参考坐标系是（ C ） A、全局参考坐标系 B、关节参考坐标系 C、工具参考坐标系 D、工件参考坐标系 3、用来描述机器人每一个独立关节运动参考坐标系是（ B ） A、全局参考坐标系 B、关节参考坐标系 C、工具参考坐标系 D、工件参考坐标系 4、夹钳式取料手用来加持方形工件，一般选择（A ）指端。 A、平面 B、V型 C、一字型 D、球型 5、夹钳式取料手用来加持圆柱形工件，一般选择（ B ）指端。 A、平面 B、V型 C、一字型 D、球型 6、夹钳式手部中使用较多的是（ D ） A、弹簧式手部 B、齿轮型手部 C、平移型手部 D、回转型手部 7、平移型传动机构主要用于加持（ C ）工件。
学工业机器人的基础知识 工业机器人是一种能够自动完成各种生产任务的机器人，广泛应用于制造业。学习工业机器人的基础知识对于从事相关工作的人员来说是必要的。本文将介绍工业机器人的基本概念、分类、工作原理、应用领域以及未来发展方向等方面的知识。 一、工业机器人的基本概念 工业机器人是一种可以代替人类完成重复性、危险性或高精度工作的自动化设备。它具有多关节、可编程、可重复执行任务的特点。工业机器人可以根据预设的程序和指令，完成各种生产任务，如搬运、装配、焊接、喷涂等。 二、工业机器人的分类 根据机器人的结构和工作方式，工业机器人可以分为以下几类： 1. 固定式机器人：固定在工作台或生产线上，只能在固定区域内工作。 2. 移动式机器人：具有自主移动能力，可以在工厂内自由移动，完成各种任务。 3. 可重配置机器人：可以根据需要进行结构和功能的重新配置，适应不同的生产任务。 4. 协作式机器人：与人类共同工作，能够感知人类的存在并做出相应的动作，实现人机协作。
三、工业机器人的工作原理 工业机器人的工作原理包括感知、决策和执行三个步骤。 1. 感知：工业机器人通过传感器获取周围环境的信息，如视觉传感器、力传感器等，以便正确地感知和理解工作环境。 2. 决策：根据感知到的信息，工业机器人通过内置的控制系统进行数据处理和分析，做出相应的决策和规划工作路径。 3. 执行：工业机器人根据决策结果，通过驱动机构执行具体的动作，如移动、抓取、装配等。 四、工业机器人的应用领域 工业机器人广泛应用于制造业的各个领域，如汽车制造、电子设备制造、食品加工等。 1. 汽车制造：工业机器人在汽车制造中扮演着重要的角色，可以完成车身焊接、喷涂、装配等工作。 2. 电子设备制造：工业机器人可以完成电子设备的组装、质量检测、包装等任务，提高生产效率和产品质量。 3. 食品加工：工业机器人在食品加工中的应用越来越广泛，可以完成食品的分拣、烹饪、包装等工作。 五、工业机器人的未来发展方向 随着科技的不断进步，工业机器人也在不断发展和创新。未来工业机器人的发展方向包括以下几个方面： 1. 智能化：工业机器人将更加智能化，具备更强大的感知和决策能
工业机器人概述 摘要：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生产设备。 关键词：工业机器人；由来；发展；应用领域 0 引言 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，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专门系统。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。因其灵活性高、输出功率大、定位精确的特点，工业机器人被广泛应用于制造业的各个环节。以其高效 高质、稳定的运转工作，工业机器人为所在行业的高效生产和稳定质量起到重要作用。 图1 工业机器人 1 工业机器人的由来 1920年捷克作家卡雷尔·查培克在其剧本《罗萨姆的万能机器人》中最早使用机器人一词，剧中机器人“Robot”这个词的本意是苦力，即剧作家笔下的一个具有人的外表，特征和功能的机器，是一种人造的劳力。它是最早的工业机器人设想。20世纪40 年代中后期，机器人的研究与发明得到了更多人的关心与关注。50年代以后，美国橡树岭国家实验室开始研究能搬运核原料的遥控操纵机械手，如图0.2所示，这是一种主从型控制系统，主机械手的运动。系统中加入力反馈，可使操作者获知施加力的大小，主从机械手之间有防护墙隔开，操作者可通过观察窗或闭路电视对从机械手操作机进行有效的监视，主从机械手系统的出现为机器人的产生为近代机器人的 设计与制造作了铺垫。 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。UNIMATION的VAL（very advantage language)语言也成为机器人领域最早的编程语言在各大学及科研机构中传播，也是各个机器人品牌的最基本范本。其机械结构也成为行业的模板。其后，UNIMATION公司被瑞士STAUBLI收购，并利用STAUBLI的技术优势，进一步得以改良发展。日本第一台机器人由KAWASAKI从UNIMATION进口，并由kawasaki模仿改进在国内推广。
机器人的定义 美国国家标准局（NBS ）的定义：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”。 国际标准化组织（ISO）的定义：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，能够借助于可编程序操作来处理各种材料、零件、工具和专用装置，以执行种种任务。” 机器人具有以下特性： （1）一种机械电子装置； （2）动作具有类似于人或其他生物体的功能； （3）可通过编程执行多种工作，有一定的通用性和灵活性； （4）有一定程度的智能，能够自主地完成一些操作。 机器人的分类 按照日本工业机器人学会（JIRA）的标准，可将机器人分为六类： 第一类：人工操作机器人。由操作员操作的多自由度装置； 第二类：固定顺序机器人。按预定的不变方法有步骤地依此执行任务的设备，其执行顺序难 以修改； 第三类：可变顺序机器人。同第二类，但其顺序易于修改。 第四类：示教再现（playback）机器人。操作员引导机器人手动执行任务，记录下这些动作 并由机器人以后再现执行，即机器人按照记录下的信息重复执行同样的动作。 第五类：数控机器人。操作员为机器人提供运动程序，并不是手动示教执行任务。 第六类：智能机器人。机器人具有感知外部环境的能力，即使其工作环境发生变化，也能够 成功地完成任务。 美国机器人学会（RIA）只将以上第三类至第六类视做机器人。 我国的机器人专家从应用环境出发，将机器人分为两大类，即工业机器人和特种机器人。所谓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。而特种机器人则是除 工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人。 机器人技术涉及的研究领域有： 1、传感器技术：得到与人类感觉机能相似的传感器技术； 2、人工智能计算机科学：得到与人类智能或控制机能相似能力的人工智能或计算机科学； 3、假肢技术； 4、工业机器人技术：把人类作业技能具体化的工业机器人技术； 5、移动机械技术：实现动物行走机能的行走技术； 6、生物功能：实现生物机能为目的的生物学技术 为了防止机器人伤害人类，科幻作家阿西莫夫于1940年提出了机器人三原则”： （1 ）机器人不应伤害人类； （2）机器人应遵守人类的命令，与第一条违背的命令除外； （3）机器人应能保护自己，与第一条相抵触者除外。 这是给机器人赋予的伦理性纲领。机器人学术界一直将这三原则作为机器人开发的准则。 1959年第一台工业机器人（采用可编程控制器、圆柱坐标机械手）在美国诞生，开创了机器人发展 的新纪元。 我国机器人的发展
机器人是一种计算机控制的可以编程的自动机械电子装置，能感知环境，识别对象，理解指示命令，有记忆和学习功能，具有情感和逻辑判断思维，能自身进化，能计划其操作程序来完成任务。 三大部分：机械部分（用于实现各种动作）、传感部分（用于感知内部和外部的信息）、控制部分（控制机器人完成各种动作）。 六个系统：A．驱动系统：提供机器人各部位、各关节动作的原动力。B．机械结构系统：完成各种动作。C．感受系统：由内部传感器和外部传感器组成。D．机器人-环境交互系统：实现机器人与外部设备的联系和协调并构成功能单元。E．人机交互系统：是人与机器人联系和协调的单元。F．控制系统：是根据程序和反馈信息控制机器人动作的中心。分为开环系统和闭环系统。 工业机器人构成：机身部分（基座）：如同机床的床身结构一样，机器人机身构成机器人的基础支撑。有的机身底部安装有机器人行走机构；有的机身可以绕轴线回转，构成机器人的腰。手臂部分：分为大臂、小臂和手腕，完成各种动作。末端操作器：可以是拟人的手掌和手指，也可以是各种作业工具，如焊枪、喷漆枪等。关节：分为滑动关节和转动关节。实现机身、手臂各部分、末端操作器之间的相对运动。 自由度是指机器人所具有的独立坐标轴运动的数目,不应包括手爪(末端操作器)开合自由度。 工作精度：包括定位精度和重复定位精度。定位精度：指机器人实际到达的位置和设计的理想位置之间的差异。重复定位精度：指机器人重复到达某一目标位置的差异程度。 工作范围：指机器人末端操作器所能到达的区域。 工作速度：指机器人各个方向的移动速度或转动速度。这些速度可以相同，可以不同。 承载能力：指机器人在工作范围内的任何位姿上所能承受的最大质量。 工业机器人的参考坐标系:全局参考坐标系,关节参考坐标系,工具参考坐标系 为什么要发展机器人?一：提高生产效率降低人的劳动强度。二：机器人做人不愿意做或做不好的事。三：机器人做人做不了的事情。 工业机器人末端操作器分为以下几类: (1) 夹钳式取料手； (2) 吸附式取料手； (3) 专用操作器及转换器； (4) 仿生多指灵巧手。 传动机构 传动机构是向手指传递运动和动力, 以实现夹紧和松开动作的机构。该机构根据手指开合的动作特点分为回转型和平移型。 气吸附式取料手 气吸附式取料手是利用吸盘内的压力和大气压之间的压力差而工作的。按形成压力差的方法,可分为真空吸附、气流负压气吸、挤压排气负压气吸式 磁吸附式取料手 磁吸附式取料手是利用电磁铁通电后产生的电磁吸力取料, 因此只能对铁磁物体起作用; 另外,对某些不允许有剩磁的零件要禁止使用。 机器人手腕是连接末端操作器和手臂的部件,它的作用是调节或改变工件的方位, 因而它具有独立的自由度,以使机器人末端操作器适应复杂的动作要求。具有翻转、俯仰和偏转三个自由度, 通常也把手腕的翻转叫做Roll, 用R表示; 把手腕的俯仰叫做Pitch, 用P表示; 把手腕的偏转叫Yaw, 用Y表示。 手腕的分类 1. 按自由度数目来分 可分为单自由度手腕、二自由度手腕和三自由度手腕。 手腕按驱动方式来分,可分为直接驱动手腕和远距离传动手腕。柔顺手腕结构柔顺性装配技术有两 种。一种是从检测、控制的角度, 采 取各种不同的搜索方法,实现边校正 边装配; 另一种是从结构的角度, 在 手腕部配置一个柔顺环节,以满足柔 顺装配的需要, 这种柔顺装配技术称 为被动柔顺装配。 机器人手臂手臂是机器人执行 机构中重要的部件, 它的作用是将被 抓取的工件运送到给定的位置上。因 而,一般机器人手臂有3个自由度, 即 手臂的伸缩、左右回转和升降(或俯 仰)运动。按手臂的结构形式区分, 手 臂有单臂式、双臂式及悬挂式, 手臂的直线运动机构常用的有活塞 油(气)缸,活塞缸和齿轮齿条机构, 丝 杠螺母机构等。 手臂回转运动机构 实现机器人手 臂回转运动的机构形式是多种多样 的,常用的有叶片式回转缸、齿轮传动 机构、链轮传动机构和连杆机构。 机器人采用履带方式优点: (1) 能 登上较高的台阶; (2) 由于履带的 突起, 路面保持力强, 因此适合在荒 地上移动; (3) 能够原地旋转; (4) 重心低, 稳定。 履带行走机构与轮式行走机构相比， 有如下特点：（1）支承面积大，接地 比压小。适合于松软或泥泞场地进行 作业，下陷度小，滚动阻力小（2） 越野机动性好，爬坡、越沟等性能均 优于轮式行走机构（3）履带支承面 上有履齿，不易打滑，牵引附着性能 好，有利于发挥较大的牵引力；（4） 结构复杂，重量大，运动惯性大，减 振功能差，零件易损坏。 直线驱动机构 齿轮齿条装置 普 通丝杠 普通丝杠驱动是由一个旋 转的精密丝杠驱动一个螺母沿丝杠 轴向移动。滚珠丝杠液压驱动 机器人的驱动系统采用液压驱动优 点: (1) 液压容易达到较高的单位面 积压力(常用油压为 2.5～6.3 MPa), 体积较小, 可以获得较大的推力或转 矩。(2) 液压系统介质的可压缩性小, 工作平稳可靠, 并可得到较高的位置 精度(3) 液压传动中, 力、速度和方 向比较容易实现自动控制(4) 液压系 统采用油液作介质,具有防锈性和自 润滑性能, 可以提高机械效率, 使用 寿命长。 液压传动系统的不足: (1) 油液的粘 度随温度变化而变化, 这将影响工作 性能。高温容易引起燃烧、爆炸等 危险(2) 液体的泄漏难于克服, 要求 液压元件有较高的精度和质量, 故造 价较高(3) 需要相应的供油系统, 尤 其是电液伺服系统要求严格的滤油 装置, 否则会引起故障。 气压驱动气压驱动的特点是: (1) 压 缩空气粘度小, 容易达到高速(1 m／ s)(2) 利用工厂集中的空气压缩机站 供气, 不必添加动力设备(3) 空气介 质对环境无污染, 使用安全, 可直接 应用于高温作业(4) 气动元件工作压 力低, 故制造要求也比液压元件低。 气压驱动的不足: (1) 压缩空气常用 压力为0.4～0.6 MPa, 若要获得较大 的压力, 其结构就要相对增大(2) 空 气压缩性大, 工作平稳性差, 速度控 制困难, 要达到准确的位置控制很困 难。(3) 压缩空气的除水问题是一个 很重要的问题, 处理不当会使钢类零 件生锈, 导致机器人失灵。此外, 排 气还会造成噪声污染。 旋转驱动机构齿轮链2. 同步皮带3. 谐波齿轮 静电驱动器特征: (1) 因为移动子中 没有电极, 所以不必确定与定子的相 对位置, 定子电极的间距可以非常小 (2) 因为驱动时会产生浮力,所以摩擦 力小,在停止时由于存在着吸引力和 摩擦力, 因此可以获得比较大的保持 力(3) 因为构造简单, 所以可以实现 以薄膜为基础的大面积多层化结构。 视觉系统的硬件组成视觉系统可以 分为图像输入(获取)、图像处理、图 像理解、图像存储和图像输出 视觉传感器视觉传感器是将景物的 光信号转换成电信号的器件。CCD(电 荷耦合器件)和MOS(金属氧化物半导 体)器件 一般地,一个画面可以分成256×256 像素、512×512像素或1024×1024 像素,像素的灰度可以用4位或8位二 进制数来表示。 摄像机和光源控制 应能调节以下 几个参量: (1) 焦点能自动对准要 看的物体(2) 根据光线强弱自动调节 光圈(3) 自动转动摄像机, 使被摄物 体位于视野中央(4) 根据目标物体的 颜色选择滤光器。 3.计算机 4. 图像处理机 工业机器人的触觉机器人触觉 可分成接触觉、接近觉、压觉、滑觉 和力觉五种, 接触觉传感器(a) 点式; (b) 棒式; (c) 缓冲器式; (d) 平板式; (e) 环式 机器人的接近觉 接近觉是指机器 人能感觉到距离几毫米到十几厘米 远的对象物或障碍物, 能检测出物体 的距离、相对倾角或对象物表面的性 质。 闭式链机构：机构的运动链中具有环 状链的，首尾均与机架相连接组成的 机构， 开式链机构：机构的运动链只有一端 与机架相连接，另一端呈自由状态的 机构。特点 1、开式运动链的自由度较闭式运动 链多，要使其成为具有确定运动的机 构，就需要更多的原动机；2、开式 运动链中末端构件的运动与闭式运 动链中任何构件的运动相比，更为任 意和复杂多样 固定自动化由连杆、凸轮等闭式链机 构所组成的一般自动机，用于多次完 成同样的作业 由开式链机构所组成的机器人和机 械手，可在任意位置、任意方向和任 意环境下单独地或协柔性自动化同 地进行工作，是一种灵活的、万能的、 具有多目的、多用途的自动化系统 机器人与传统自动机的区别在于前 者具有更大的万能性和多目的的用 途，易于调整来完成各种不同的劳动 作业和智能动作，包括在变化之中以 及没有事先说明的情况下的作业。 工业机器人控制系统的特点(1) 机器 人的控制与机构运动学及动力学密 切相关。(2) 一个简单的机器人至少 要有3～5个自由度, 比较复杂的机 器人有十几个甚至几十个自由度。(3) 把多个独立的伺服系统有机地协调 起来, 使其按照人的意志行动, 甚至 赋予机器人一定的“智能”, 这个任务 只能由计算机来完成。(4) 描述机器 人状态和运动的数学模型是一个非 线性模型, 随着状态的不同和外力的 变化, 其参数也在变化, 各变量之间 还存在耦合(5) 机器人的动作往往可 以通过不同的方式和路径来完成, 因 此存在一个“最优”的问题。 工业机器人控制系统的主要功能 1. 示教再现功能:1. 示教及记忆方式 示教的方式总的可分为集中示教方 式和分离示教方式。示教及记忆方式 位置和姿态信息示教,机器人动作顺 序信息示教：机器人动作状况和机器 人进行作业时附加条件等信息的示 教： 示教的方式总的可分为集中示教方 式和分离示教方式。 直接示教法（1）：功率级脱离示教 代表点进行示教,逐一进行示教， 直接示教法：伺服级接通示教： 运动控制功能示教盒示教操纵 杆示教 间接示教法：离线示教法： 工业机器人的运动控制是指工业机 器人的末端执行器从一点移动到另 一点的过程中, 对其位置、速度和加 速度的控制。 工业机器人关节运动控制一般可分 为两步进行:第一步是关节运动伺服 指令的生成, 即指将末端执行器在工 作空间的位置和姿态的运动转化为 由关节变量表示的时间序列或表示 为关节变量随时间变化的函数。第二 步是关节运动的伺服控制,即跟踪执 行第一步所生成的关节变量伺服指 令。 工业机器人的控制方式点位控制 方式(PTP);主要技术指标：点位精度、 完成运动的时间。适用机器人：点焊、 搬运、电路板上安放接插件等连续轨 迹控制方式(CP)连续轨迹控制机器人 手爪的位姿轨迹，要求速度可控、轨 迹光滑、运动平稳。主要技术指标： 轨迹精度、平稳性。适用机器人：通 常弧焊、喷漆、去毛边和检测作业机 器人都采用这种控制方式。 基于直角坐标的控制控制方案Ⅰ：输 入是期望的直角坐标轨迹。通过解机 器人逆运动学方程，将直角坐标空间 的轨迹转换成关节空间的轨迹。特点 是具有一个轨迹变换的过程。控制方 案Ⅱ：检测机器人各关节的位置。通 过运动学方程立即转换成直角坐标 系中的位置描述，然后与期望值比较， 形成直角坐标空间的误差信息。 顺序控制定义：按照规定的顺序依次 完成各种操作的控制系统。组成：顺 序控制系统由顺序控制装置、检测元 件、执行机构和被控工业对象所组成。 示教方式编程也有一些缺点:①只能 在人所能达到的速度下工作;②难与 传感器的信息相配合③不能用于某 些危险的情况④在操作大型机器人 时, 这种方法不实用⑤难获得高速度 和直线运动;⑥难于与其他操作同步。 机器人编程语言的基本要求和类别1. 动作级（以VAL为代表）以机器人的 运动作为描述中心，每一命令对应 一个动作。优点，语句简单，易于编 程。缺点，不能进行复杂计算，不能 接受复杂传感信号。2. 对象级 （AML,AUTOPASS）以描述物体间的 关系为中心的语言。特点：运动控 制,处理传感器信息,通信和数字运算, 具有和好的扩展性3. 任务级 机器人的任务估计1。认真分析工作 任务2。合理选择方案3。协调机器 人与人工操作，使综合效益最好； 应用机器人的三要素1。技术依据（1 性能要求（2布局要求（3产品特性4） 设备更换5）过程变更2。经济理由1） 劳力2）材料3）生产率4）能源5） 设备6）费用3。人的因素1）操作人 员2）管理人员与部门3）维护及其 他人员 使用机器人的经验准则1应当从恶劣 工种开始执行机器人计划2考虑在生 产率落后的部门应用机器人3要估计 长远目标4使用费用并不与机器人购 买成本成正比5力求简单实效6确保 人员和设备安全7不要期望卖主提供 全套承包服务8不要忘记机器人需要 人 工业机器人特点：1生产过程几乎完 全自动化2高度适应能力.主要用于： 辩识、搬运、切割、抛光、检验、测 量、分类、装配\油漆、焊接、驾驶等 服务机器人1诊断机器人2护理机 器人3康复机器人4家用机器人5娱 乐机器人6手术机器人 军事机器人1地面军用机器人2水 下军用机器人3空间军用机器人
工业机器人基础知识大全，看完秒懂！ 1.主体 主体机械即机座和实行机构，包括大臂、小臂、腕部和手部，构成的多自由度的机械系统。有的机器人另有行走机构。工业机器人有6个自由度乃至更多腕部通常有1～3个活动自由度。 2.驱动系统 工业机器人的驱动系统，按动力源分为液压，气动和电动三大类。依据需求也可由这三种范例组合并复合式的驱动系统。或者通过同步带、轮系、齿轮等机械传动机构来间接驱动。驱动系统有动力装置和传动机构，用以实行机构发生相应的动作，这三类根本驱动系统的各有特点，现在主流的是电动驱动系统。 由于低惯量，大转矩交、直流伺服电机及其配套的伺服驱动器(交换变频器、直流脉冲宽度调制器)的普遍接纳。这类系统不需能量转换，运用方便，控制灵敏。大多数电机后面需安装精细的传动机构：减速器。其齿运用齿轮的速率转换器，将电机的反转数减速到所要的反转数，并得到较大转矩的装置，从而降低转速，添加转矩,当负载较大时，一味提升伺服电机的功率是很不划算的，能够在适宜的速率范畴内通过减速器来进步输出扭矩。伺服电机在低频运转下容易发热和出现低频振动，长时间和重复性的工作不利于确保其准确性、牢靠地运转。精细减速电机的存在使伺服电机在一个适宜的速率下运转，加强机器体刚性的同时输出更大的力矩。如今主流的减速器有两种：谐波减速器和RV减速 3.控制系统 机器人控制系统是机器人的大脑，是决定机器人功用和功能的主要要素。控制系统是按照输入的程序对驱动系统和实行机构收回指令信号，并进行控制。工业机器人控制技术的主要任务便是控制工业机器人在工作空间中的活动范围、姿势和轨迹、动作的时间等。具有编程简单、软件菜单操纵、友好的人机交互界面、在线操纵提示和运用方便等特点。控制器系统是机器人的中心，外国有关公司对我国实验紧密封闭。连年来随着微电子技术的开展，微处置器的功能越来越高，而价钱则越来越便宜，现在市集上曾经出现了1-2美金的32位微处置器。高性价比的微处置器为机器人控制器带来了新的开展机会，使开辟低本钱、高功能的机器人控制器成为可能。为了使系统具有充足的运算与存储能力，现在机器人控制器多接纳较强的ARM系列、DSP系列、POWERPC系列、Intel系列等芯片构成。 由于已有的通用芯片功用及功能上不可以完全满足有些机器人系统在价钱、功能、集成度和接口等方面的要求，这就萌生了机器人系统对SoC（Systemon Chip）技能的需求，将特定的处置器与所需求的接口集成在一同，可简化系统
工业机器人运动控制知识要点概述工业机器人是一种具备自主工作能力的机器设备，它可以根据预先 编程的指令或传感器的反馈信号来执行各种任务。其中，运动控制系 统是工业机器人的关键组成部分，它负责控制机器人的运动轨迹和速度，确保机器人能够精确、高效地完成任务。本文将概述工业机器人 运动控制的关键要点。 一、工业机器人运动控制系统概述 工业机器人的运动控制系统包括伺服驱动器、轴控制器、运动控制 卡等组成部分。伺服驱动器负责提供电机驱动力，轴控制器负责控制 机器人各个关节的运动，运动控制卡负责接收指令并控制机器人的运动。这些组成部分相互配合，共同实现机器人的移动、抓取、振动等 功能。 二、坐标系和轴控制 工业机器人的坐标系通常采用笛卡尔坐标系或关节坐标系。在笛卡 尔坐标系下，机器人的位置由XYZ坐标和姿态角表示；而在关节坐标 系下，机器人的位置由各个关节的角度值表示。轴控制负责控制机器 人各个关节的运动，使得机器人能够按照预定的轨迹和速度进行移动。 三、轨迹规划和插补运动 轨迹规划是指根据机器人任务要求和工作空间限制，生成一条连接 起始点和目标点的合理路径。插补运动则是根据生成的路径，按照一
定的插补算法，控制机器人按照预定的运动规律进行移动。常用的插补算法包括直线插补、圆弧插补、样条插补等。 四、速度控制和加减速过程 速度控制是指控制机器人在运动过程中的速度，使其能够按照既定的速度进行工作。加减速过程是指在机器人开始和停止运动时，需要进行逐渐加速和减速的控制。这样可以确保机器人的运动过程平稳，避免因突然变化的速度而引起的不稳定或损坏。 五、碰撞检测和防护 工业机器人在运动过程中可能会与工作环境或其他物体发生碰撞，因此需要进行碰撞检测和防护。碰撞检测可以通过传感器检测机器人与环境的距离，并及时发出警报或停止机器人的运动。防护措施可以包括安装防护罩、设置安全区域等，以保障人员和设备的安全。 六、力控制和力传感器 力控制是指通过对机器人施加特定的力或力矩，使其能够按照所需的力度进行工作。力传感器则可以实时检测机器人施加的力或受到的力，并将其反馈给控制系统。这样可以使机器人具备更精确的力控制能力，适用于一些需要精细操作或力量调整的工作任务。 七、编程和模拟仿真 工业机器人的编程可以通过离线编程或在线编程的方式进行。离线编程是将机器人的任务和运动路径等参数预先编写好，并通过机器人编程软件导入到机器人控制系统中。在线编程则是在机器人运行过程
工业机器人基础知识 工业机器人是近年来广泛应用于工业生产领域的一种自动化设备。它具有高效、精确、灵活等诸多优点，已经成为现代制造业的重要组成部分。本文将介绍工业机器人的基础知识，包括其定义、分类、工作原理以及应用等方面。 一、定义 工业机器人是一种可以代替人类进行重复性、危险性或高精度操作的自动化设备。它由机械结构、控制系统和传感器等部分组成，能够根据预先编程的指令完成各种生产任务。工业机器人通常具有多个自由度，能够在三维空间内移动和操作物体。 二、分类 根据机械结构的不同，工业机器人可以分为多种类型。常见的工业机器人分类如下： 1. SCARA机器人：SCARA机器人是一种具有两个旋转自由度和一个平移自由度的机器人。它适用于高速组装和加工任务，广泛应用于电子、汽车和医疗器械等行业。 2. Delta机器人：Delta机器人是一种具有较高速度和精度的平行机器人。它常用于包装、搬运和装配等工作，有着快速响应和高效率的特点。
3. 前后向臂机器人：前后向臂机器人是一种结构简单、稳定性良好的机器人。它主要用于装配、焊接和喷涂等工艺操作中。 4. 悬臂机器人：悬臂机器人是一种由臂架和转台组成的机器人。它可以完成搬运、装配和焊接等任务，被广泛应用于汽车、食品和制药等领域。 三、工作原理 工业机器人的工作原理主要包括控制系统和传感器的配合。控制系统通过编程设置机器人的运动轨迹和操作方式，传感器则可以感知环境信息，并实时调整机器人的动作。 具体而言，工业机器人的工作流程如下： 1. 传感器感知环境：工业机器人通过传感器感知周围环境的信息，包括物体的位置、形状和质量等。 2. 运动规划：根据任务需求和环境信息，控制系统对机器人的运动轨迹进行规划，并生成相应的控制指令。 3. 运动执行：控制系统将生成的控制指令发送给机械结构，机器人根据指令执行相应的动作。 4. 完成任务：机器人根据预定的轨迹和操作方式完成任务，如搬运物体、焊接零件或装配产品等。 四、应用领域
机器人技术基础 随着科技的不断进步和发展，机器人技术逐渐走进人们的生活，并 在各个领域展现出了巨大的应用潜力。本文将介绍机器人技术的基础 知识，并讨论它在现实生活中的应用和发展前景。 一、机器人技术概述 机器人是一种能够执行编程指令的可编程自动化设备。它可以通过 传感器收集信息、进行分析和判断，并根据指令完成各种任务。机器 人技术包括机械工程、电子工程、计算机科学等多个学科的知识，在 其背后的核心理论和技术有机械结构、控制系统、感知系统和决策系统。 二、机器人的基本组成 机器人的基本组成包括机械结构、动力系统、传感器、控制系统和 决策系统。 1. 机械结构：机器人的机械结构包括身体骨架、关节与驱动装置等。机械结构的设计与材料的选择直接影响着机器人的外形、运动能力和 承载能力。 2. 动力系统：机器人的动力系统通常由电机、液压或气动系统组成。不同类型的机器人使用不同的动力系统，以满足其运动和操作需求。
3. 传感器：传感器可以帮助机器人收集外部环境的信息，如光线、 声音、温度、压力等。这些信息有助于机器人感知和适应环境，并做 出相应的决策。 4. 控制系统：机器人的控制系统通过编程指令控制机器人的动作和 行为。控制系统可以分为低级控制和高级控制两个层次，低级控制负 责机器人的基本运动，高级控制负责机器人的决策和任务规划。 5. 决策系统：机器人的决策系统根据传感器信息和预设的任务目标，制定具体的决策和行动方案。决策系统通常采用人工智能和机器学习 等技术来提高机器人的智能水平。 三、机器人技术的应用领域 机器人技术在各行各业有广泛的应用，以下是一些主要的应用领域： 1. 工业制造：机器人在工业制造中具有高效、精确的特点。它们可 以在生产线上完成重复性、高精度的工作，如焊接、装配、搬运等。 机器人的应用不仅提高了工作效率，还提高了产品的质量和一致性。 2. 医疗保健：机器人在医疗保健领域的应用越来越广泛，可以协助 医生进行手术、药物分发、病人监测等工作。机器人的使用可以减少 手术风险、提高手术精度，并提供更好的医疗服务。 3. 农业与食品加工：机器人在农业和食品加工中的应用可以提高生 产效率和质量控制。例如，用机器人代替农民进行收获、植树和除草 等工作，或者用机器人进行食品加工和包装，提高食品安全和卫生质量。
机器人基础知识 随着科技的不断进步和发展，机器人已经成为我们生活中一个非常 重要的存在。机器人是一种能够完成任务的自动化设备，它们可以在 工业生产、医疗护理、军事应用等领域发挥重要作用。本文将为读者 介绍机器人的基础知识。 一、机器人的定义和分类 机器人根据其功能和用途可以被分为不同的类别。最常见的机器人 分类包括工业机器人、服务机器人和军事机器人。 工业机器人主要应用于生产制造领域，它们可以协助完成各种重复性、危险或繁琐的工作。例如，在汽车工厂中，机器人可以完成车身 焊接、喷漆等工序，提高生产效率和质量。 服务机器人被设计用来为人们提供各种服务。比如，在医疗机构中，机器人可以协助医生进行手术操作或者从事病人护理工作。此外，服 务机器人还可以应用于家庭服务、餐饮服务等领域。 军事机器人则用于军事应用，主要包括无人机、侦察机器人和救援 机器人等。这些机器人可以执行危险任务，帮助军队完成侦察、救援、打击等任务，减少人员伤亡。 二、机器人的组成和工作原理 机器人通常由传感器、执行器、控制系统和电源等组成。传感器可 以帮助机器人感知环境，如红外线传感器可以用来探测障碍物。执行
器则是机器人的运动装置，如电机和液压系统。控制系统负责接收传感器信息，并根据预设的程序完成相应的任务。电源提供机器人所需的电能。 机器人的工作原理可以通过编程来实现。程序员使用编程语言编写指令，将机器人的动作和反应规划在程序中。机器人根据程序的指令来完成各种任务。例如，在工业机器人中，程序可以控制机器人的运动、速度和力度等。 三、机器人的应用领域 机器人在各个领域都有广泛的应用。下面将介绍一些典型的应用领域。 1. 工业制造：工业机器人在汽车制造、电子电器、食品加工等行业发挥重要作用。它们可以提高生产效率、减少人员劳动强度、提高产品质量。 2. 医疗护理：机器人在医疗领域的应用越来越广泛。机器人可以协助医生进行手术操作，提供精细而准确的治疗。此外，机器人还可以从事病人护理工作，如搬运病人、给予物理治疗等。 3. 农业：机器人在农业生产中也起到了重要的作用。例如，农业机器人可以自动化完成农作物的播种、施肥、除草等工作，提高农业生产效率，减少劳动力成本。 4. 教育：机器人被应用于教育领域，用来辅助教学。例如，教育机器人可以帮助学生学习编程、培养逻辑思维和创造力。
《机器人基础》 第5章串/并联机器人 5.1串联机器人简介 5.1.1串联机器人的结构组成5.1.2串联机器人的运动控制5.2并联机器人简介 5.2.1并联机器人的结构组成5.2.2并联机器人的运动控制5.3经典应用案例 5.3.1串联机器人应用案例5.3.2并联机器人应用案例
5.1串联机器人简介（1P2） 在智能制造蓬勃发展的同时工业机器人的发展越来越快速，各行各业对机器人机械学的发展也越来越重视，从大范围来分机器人机械学可分为串联机器人、并联机器人和串并联混合的混联机器人这三大类型。 串联机器人一般是由基座、腰关节、腰部、肩关节、大臂、小臂、腕关节、手腕以串联的形式连接而形成的开链式结构。开链是指一种不含回路的运动链，也称为开式运动链。如图5.1所示，由运动副和构件以串联的形式组成的开链称之为单个开式链，即单开链（single pended chain,SOC)。一般而言串联机器人通常是由单开链组成的。该类机器人结构简单，灵活性大，易控制、且具有很好的规避功能。常被应用各种领域，如工业中的机械手夹具、航天领域中导航陀螺仪和生活中的雷达天线等。如果多个单开链互相结合在一起，就形成了树状开链，如图5.2所示。除了线性方面，在平面和空间上，单开链有平面开链和空间开链之分。平面单开链是指所有运动副都在同一个平面内运动，平面串联机器人就是平面单开链组成的串联机器人；而空间单开链式指运动副在不同的平面内运动，则空间串联机器人就是由空间单开链组成的串联机器人。（1P15） 近年来研究人员对机器人的各个部件以及各个部件的性能进行了特殊研究，改进了机器人各部件的结构使其获得更好的运动性能，这些研究对推广串联机器人的广泛运用有重要的意义。 图 5.1单开链图 5.2树状开链
《工业机器人技术应用》
前言
目录 项目3：工业机器人基本知识 (1) 任务1 工业机器人坐标系设置 (1) 3.1.1 坐标系认知 (1) 3.1.2 工具坐标系定义 (1) 3.1.3 工件坐标系定义 (8) 任务2 工业机器人通讯设置 (12) 3.2.1 ABB工业机器人通信种类 (13) 3.2.2 ABB机器人常用I/O板介绍 (13) 3.2.3 ABB标准I/O板定义及信号设置 (18) 3.2.4 I/O信号的监控与操作 (22)
项目3：工业机器人基本知识 任务1 工业机器人坐标系设置 3.1.1 坐标系认知 ABB中定义的坐标系 坐标系的存在是为了说明质点的位置、运动的方向等的参照系。在参照系中，为确定空间一点的位置，按照规定方法选取的有次序的一组数据。在ABB机器人系统中定义的坐标系有四个分别为：大地坐标系、基坐标系、工具坐标系、工件坐标系，如所示。 （1）大地坐标系：有助于处理多台机器人或有外轴移动的机器人在某一空间内相对位置的坐标系。 （2）基坐标系：定义机器人工作空间状态及位置的基础坐标系，依附于机器人底座。 （3）工具坐标系：定义工具的中心点和工具的方向。 （4）工件坐标系：定义工件相对于大地坐标系下的位置。 ⏹工具坐标 ⏹工具中心点 ⏹基坐标系 ⏹大地坐标系 ⏹工件坐标系 3.1.2 工具坐标系定义 （一）工具坐标系概念 机器人系统对其位置的描述和控制是以机器人的工具TCP（tool center point）为基准的，默认的TCP点位于机器人六轴法兰盘的中心，如左所示。为机器人所装工具建立工具坐标系，可以将机器人的控制点转移到工具末端，方便手动操纵和编程调试，如右所示。
工业机器人基础及应用编程技术 工业机器人是指用于工业生产中的自动化设备，通过编程技术控制机器人的运动和操作，实现生产过程的自动化。工业机器人基础及应用编程技术是指对工业机器人的基础知识和编程技术进行学习和应用。本文将从工业机器人的基础知识、编程技术以及应用方面进行介绍。 工业机器人的基础知识包括机器人的分类、结构和工作原理。根据机器人的结构，可以将工业机器人分为固定式和移动式两种。固定式机器人通常用于固定工作区域，而移动式机器人可以在工厂内自由移动。根据机器人的工作原理，可分为基于电机驱动和液压驱动两种。电机驱动的机器人具有精度高、速度快的特点，而液压驱动的机器人则具有承载能力强的特点。 工业机器人的编程技术是指通过编写程序，控制机器人的动作和操作。编程技术可以分为离线编程和在线编程两种。离线编程是在计算机上编写程序，然后将程序下载到机器人控制器中执行。在线编程是通过机器人控制器进行实时编程和控制。编程语言常用的有Rapid、Karel、C等。编写程序时，需要考虑机器人的动作、路径规划、传感器反馈等因素，确保机器人可以按照预定的路径和动作完成任务。 工业机器人的应用包括生产线上的装配、焊接、喷涂等工作，以及
物料搬运、包装等工作。机器人的应用可以提高生产效率、降低成本、减少人工操作中的错误和安全风险。在装配过程中，机器人可以根据预定的程序进行零部件的拾取和组装。在焊接过程中，机器人可以根据预定的程序进行焊接操作，提高焊接质量和效率。在物料搬运和包装过程中，机器人可以根据预定的路径和动作完成物料的搬运和包装任务。 工业机器人的基础及应用编程技术对于工业生产具有重要意义。通过学习和应用机器人的基础知识和编程技术，可以实现生产过程的自动化，提高生产效率和质量。此外，工业机器人的应用还可以减少人工操作中的错误和安全风险，降低劳动强度，改善工作环境。因此，掌握工业机器人的基础知识和应用编程技术对于工业生产企业和从业人员来说是非常重要的。 总结起来，工业机器人基础及应用编程技术是实现工业生产自动化的关键。通过学习和应用机器人的基础知识和编程技术，可以实现生产过程的自动化，提高生产效率和质量。工业机器人的应用还可以减少人工操作中的错误和安全风险，降低劳动强度，改善工作环境。因此，掌握工业机器人的基础知识和应用编程技术对于工业生产企业和从业人员来说是非常重要的。
工业机器人编程技术的教程和使用技 巧 工业机器人正从传统的生产线中心转变为现代工业生产的重要组成部分。工业机器人的出现使生产线的自动化程度大大提高，大大减轻了人工劳动的强度。然而，工业机器人的编程和使用对工程师来说可能是一个新的挑战。为了帮助工程师更好地理解工业机器人编程技术和使用技巧，本文将提供详细的教程和一些实用的技巧。 一、工业机器人基础知识 在了解工业机器人编程技术之前，我们首先需要了解一些工业机器人的基础知识。工业机器人通常由机械臂、控制系统和传感器组成。机械臂是工业机器人的关键组成部分，用于完成各种精确的动作和操作。控制系统负责控制机械臂的运动，其中包括编程和调度。传感器用于检测环境和人机交互。 二、工业机器人编程技术教程 1. 学习机器人编程语言：工程师在开始工业机器人编程之前，需要学习常见的机器人编程语言，如Rapid、KAREL、
ROS等。这些编程语言有自己的语法和特点，理解和掌握它们对于编写工业机器人程序至关重要。 2. 掌握机器人操作系统：熟悉工业机器人的操作系统是编程的关键。不同的机器人可能使用不同的操作系统，如ABB 机器人使用的是ABB RobotStudio，FANUC机器人使用的是FANUC Roboguide。掌握机器人操作系统的界面和功能将帮助工程师更好地编写和调试工业机器人程序。 3. 理解机器人的运动学和坐标系：机器人的运动学和坐标系是编程时必须理解的概念。工程师需要了解机器人的关节和工具坐标系，并能够根据需要进行坐标系转换。掌握运动学和坐标系的知识将帮助工程师更好地规划和控制机器人的运动轨迹。 4. 编写机器人程序：一旦掌握了机器人编程语言和操作系统，工程师就可以开始编写机器人程序了。机器人程序需要实现特定的功能，如抓取、移动、组装等。编写机器人程序时，注意代码的结构和逻辑，确保程序的可读性和可维护性。 5. 调试和优化机器人程序：编写完成的机器人程序通常需要进行调试和优化，确保程序的正确性和效率。调试时，可以通过模拟器或实际机器人进行测试，观察机器人执行程序时的