關于機器人如何分類，國際上沒有制定統一的標準，有的按負載重量分，有的按控制方式分，有的按自由度分，有的按結構分，有的按應用領域分。今天我們來聊一聊工業機器人相關知識，所謂工業機器人就是面向工業領域的多關節機械手或多自由度機器人。

工業機器人從誕生開始，就在很多工業領域里邊得到了廣泛應用，主要是有些工廠的勞作環境對人的身體要求太極端了，人的血肉之軀無法勝任，或者對某些工種的工藝要求非常高而人類的手工作業無法達標等場景。

最早應用于汽車制造工業行業，常用于焊接、噴漆、上下料和搬運。

隨著工業機器人技術應用范圍的延伸和擴大，現在已可代替人從事危險、有害、有毒、低溫 和高熱等惡劣環境中的工作和代替人完成繁重、單調的重復勞動，并可提高勞動生產率，保證產品質量。

工業機器人的優點

應用機器人的優點，通過對機器人應用領域的介紹，可以知道機器人應用給人類帶來如下好處：

（1）減少勞動力費用。

（2）提高生產率。

（3）改進產品質量。

（4）增加制造過程的柔性。

（5）減少材料浪費。

（6）控制和加快庫存的周轉。

（7）降低生產成本

（8）消除危險和惡劣的勞動崗位。

機器人的組成部件

機器人作為一個系統，它由如下部件構成：

機械手或移動車，這是機器人的主體部分，由連桿，活動關節以及其它結構部件構成，使機器人達到空間的某一位置。如果沒有其它部件，僅機械手本身并不是機器人。（相當于人的身體或手臂）；

末端執行器，連接在機械手最后一個關節上的部件，它一般用來抓取物體，與其他機構連接并執行需要的任務。機器人制造上一般不設計或出售末端執行器，多數情況下，他們只提供一個簡單的抓持器。（相當于人的手）

末端執行器安裝在機器人上以完成給定環境中的任務，如焊接，噴漆，涂膠以及零件裝卸等就是少數幾個可能需要機器人來完成的任務。通常，末端執行器的動作由機器人控制器直接控制，或將機器人控制器的信號傳至末端執行器自身的控制裝置（如 PLC）；

驅動器，驅動器是機械手的“肌肉”。常見的驅動器有伺服電機，步進電機，氣缸及液壓缸等，也還有一些用于某些特殊場合的新型驅動器，它們將在第 6 章進行討論。驅動器受控制器的控制。

傳感器，傳感器用來收集機器人內部狀態的信息或用來與外部環境進行通信。機器人控制器需要知道每個連桿的位置才能知道機器人的總體構型。人即使在完全黑暗中也會知道胳膊和腿在哪里，這是因為肌腱內的中樞神經系統中的神經傳感器將信息反饋給了人的大腦。大腦利用這些信息來測定肌肉伸縮程度進而確定胳膊和腿的狀態。

對于機器人，集成在機器人內的傳感器將每一個關節和連桿的信息發送給控制器，于是控制器就能決定機器人的構型。機器人常配有許多外部傳感器，例如視覺系統，觸覺傳感器，語言合成器等，以使機器人能與外界進行通信。

控制器，機器人控制器從計算機獲取數據，控制驅動器的動作，并與傳感器反饋信息一起協調機器人的運動。

假如要機器人從箱柜里取出一個零件，它的第一個關節角度必須為 35°，如果第一關節尚未達到這一角度，控制器就會發出一個信號到驅動器（輸送電流到電動機），使驅動器運動，然后通過關節上的反饋傳感器（電位器或編碼器等）測量關節角度的變化，當關節達到預定角度時，停止發送控制信號。

對于更復雜的機器人，機器人的運動速度和力也由控制器控制。機器人控制器與人的小腦十分相似，雖然小腦的功能沒有人的大腦功能強大，但它卻控制著人的運動。

處理器，處理器是機器人的大腦，用來計算機器人關節的運動，確定每個關節應移動多少和多遠才能達到預定的速度和位置，并且監督控制器與傳感器協調動作。處理器通常就是一臺計算機（專用）。它也需要擁有操作系統，程序和像監視器那樣的外部設備等。

審核編輯 黃昊宇