工業(yè)機器人是一種通過重復(fù)編程和自動控制,能夠完成制造過程中某些操作任務(wù)的多功能、多自由度的機電一體化自動機械裝備和系統(tǒng),它結(jié)合制造主機或生產(chǎn)線,可以組成單機或多機自動化系統(tǒng),在無人參與下,實現(xiàn)搬運、焊接、裝配和噴涂等多種生產(chǎn)作業(yè)。
當(dāng)前,工業(yè)機器人技術(shù)和產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展,在生產(chǎn)中應(yīng)用日益廣泛,已成為現(xiàn)代制造生產(chǎn)中重要的高度自動化裝備。自20世紀(jì)60年代初第一代機器人在美國問世以來,工業(yè)機器人的研制和應(yīng)用有了飛速的發(fā)展,但工業(yè)機器人最顯著的特點歸納有以下幾個。
1.可編程。生產(chǎn)自動化的進一步發(fā)展是柔性自動化。工業(yè)機器人可隨其工作環(huán)境變化的需要而再編程,因此它在小批量多品種具有均衡高效率的柔性制造過程中能發(fā)揮很好的功用,是柔性制造系統(tǒng)(FMS)中的一個重要組成部分。
2.擬人化。工業(yè)機器人在機械結(jié)構(gòu)上有類似人的行走、腰轉(zhuǎn)、大臂、小臂、手腕、手爪等部分,在控制上有電腦。此外,智能化工業(yè)機器人還有許多類似人類的“生物傳感器”,如皮膚型接觸傳感器、力傳感器、負(fù)載傳感器、視覺傳感器、聲覺傳感器、語言功能等。傳感器提高了工業(yè)機器人對周圍環(huán)境的自適應(yīng)能力。
3.通用性。除了專門設(shè)計的專用的工業(yè)機器人外,一般工業(yè)機器人在執(zhí)行不同的作業(yè)任務(wù)時具有較好的通用性。比如,更換工業(yè)機器人手部末端操作器(手爪、工具等)便可執(zhí)行不同的作業(yè)任務(wù)。
4.機電一體化。工業(yè)機器人技術(shù)涉及的學(xué)科相當(dāng)廣泛,但是歸納起來是機械學(xué)和微電子學(xué)的結(jié)合——機電一體化技術(shù)。第三代智能機器人不僅具有獲取外部環(huán)境信息的各種傳感器,而且還具有記憶能力、語言理解能力、圖像識別能力、推理判斷能力等人工智能,這些都和微電子技術(shù)的應(yīng)用,特別是計算機技術(shù)的應(yīng)用密切相關(guān)。因此,機器人技術(shù)的發(fā)展必將帶動其他技術(shù)的發(fā)展,機器人技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用水平也可以驗證一個國家科學(xué)技術(shù)和工業(yè)技術(shù)的發(fā)展和水平。