了解工業機器人的應用，組成部分有利于，它能代替重復機械式操作工作，效率高，是靠自身動力和控制能力來實現各種功能的一種機器！

工業機器人一般應用在工業制造上，汽車制造、電器、食品等，能代替重復機械式操作工作，效率高，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。現在我們介紹工業機器人主要組成部分。

1、主體

主體即機座和執行機構，包括臂部、腕部和手部，有的機器人還有行走機構。工業機器人有6個自由度甚至更多其中腕部通常有1～3個運動自由度；驅動系統包括動力裝置和傳動機構，用以使執行機構產生相應的動作；控制系統是按照輸入的程序對驅動系統和執行機構發出指令信號，并進行控制。

2、驅動系統

工業機器人的驅動系統，按動力源分為液壓，氣動和電動三大類。根據需要也可由這三種基本類型組合成復合式的驅動系統。這三類基本驅動系統的各有自己的特點。目前主流的是電動驅動系統。

由于低慣量，大轉矩交、直流伺服電機及其配套的伺服驅動器（交流變頻器、直流脈沖寬度調制器）的廣泛采用，。這類系統不需能量轉換，使用方便，控制靈活。大多數電機后面需安裝精密的傳動機構：減速器。

其利用齒輪的速度轉換器，將電機的回轉數減速到所要的回轉數，并得到較大轉矩的裝置，從而降低轉速，增加轉矩，當負載較大時，一味提高伺服電機的功率是很不劃算的，可以在適宜的速度范圍內通過減速器來提高輸出扭矩。

此外，伺服電機在低頻運轉下容易發熱和出現低頻振動，長時間和反復性的工作不利于確保其精確性、可靠地運行。精密減速電機的存在使伺服電機在一個合適的速度下運轉，提高機械體剛性的同時輸出更大的力矩。現在主流的減速器有兩種：諧波減速器和RV減速器。

諧波減速器原理：

諧波作為減速器使用，通常采用波發生器主動、剛輪固定、柔輪輸出形式。當波發生器裝入柔輪內圓時，迫使柔輪產生彈性變形而呈橢圓狀，使其長軸處柔輪輪齒插入剛輪的輪齒槽內，成為完全嚙合狀態；而其短軸處 兩輪輪齒完全不接觸，處于脫開狀態。有嚙合到脫開的過程之間則處于嚙出或嚙入狀態。當波發生器連續轉動時，迫使柔輪不斷產生變形，使兩輪 輪齒在進行嚙入、嚙合、嚙出、脫出的過程中不斷改變各自的工作狀態，產生了所謂的錯齒運動，從而實現了主動波發生器與柔輪的運動傳遞

諧波減速器特點：

1）精度高：多齒在兩個180度對稱位置同時嚙合，因此齒輪齒距誤差和積累齒距誤差對旋轉精度的影響較為平均，可得到極高的位置精度和旋 轉精度。

2）傳動比大：單級諧波齒輪傳動的傳動比可達i=30~500，且結構簡單，三個在同軸上的基本零部件就可實現高減速比。

3）承載能力高：諧波傳動中，齒與齒的嚙合是面接觸，加上同時嚙合齒數比較多，因而單位面積載荷小，承載能力較其他傳動形式高。

4）體積小、重量輕：相比普通的齒輪裝置，體積和重量可以大幅降低，實現小型化、輕量化。

5）傳動效率高、壽命長。

6）傳動平穩、無沖擊、噪音小。

3、控制系統

機器人控制系統是機器人的大腦，是決定機器人功能和性能的主要因素。工業機器人技術工業機器人控制技術的主要任務就是控制工業機器人在工作空間中的運動位置、姿態和軌跡、操作順序及動作的時間等。具有編程簡單、軟件菜單操作、友好的人機交互界面、在線操作提示和使用方便等特點。

控制器系統是機器人的核心，國外有關公司對我國實行嚴密封鎖。近年來隨著微電子技術的發展，微處理器的性能越來越高，而價格則越來越便宜，目前市場上已經出現了1-2美金的32位微處理器。

高性價比的微處理器為機器人控制器帶來了新的發展機遇，使開發低成本、高性能的機器人控制器成為可能。為了保證系統具有足夠的計算與存儲能力，目前機器人控制器多采用計算能力較強的。ARM系列、DSP系列、POWERPC系列、Intel系列等芯片組成。

此外，由于已有的通用芯片功能及性能上不能完全滿足有些機器人系統在價格、性能、集成度和接口等方面的要求，這就產生了機器人系統對SoC（Systemon Chip）技術的需求，將特定的處理器與所需要的接口集成在一起，可簡化系統外圍電路的設計，縮小系統尺寸，并降低成本。

例如，Actel公司將NEOS或ARM7的處理器內核集成在其FPGA產品上，形成了一個完整的SoC系統。在機器人運動控制器方面，其研究主要集中在美國和日本，并有成熟的產品，如美國DELTATAU公司、日本朋立株式會社等。其運動控制器以DSP技術為核心，采用基于PC的開放式結構。

4、末端執行器

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。通常末端執行器安裝在機器人6軸的法蘭盤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需要機器人來完成的任務。

審核編輯 ：李倩