工業機器人的定義是什麼

工業機器人是指廣泛用於工業領域的多關節機械手或多自由度的機器裝置，具有一定的自動性，可依靠自身的動力能源和控制能力實現各種工業加工製造功能。

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工業機器人（面向工業領域的機器人）的定義

#工業機器人是廣泛用於工業領域的多關節機械手或多自由度的機器裝置，具有一定的自動性，可依靠自身的動力能源和控制能力實現各種工業加工製造功能。

工業機器人被廣泛應用於電子、物流、化學等各個工業領域之中。

工業機器人的組成

一般來說，工業機器人由三大部分六個子系統組成。

三大部分是機械部分、感測部分和控制部分。

六個子系統可分為機械結構系統、驅動系統、知覺系統、機器人-環境互動系統、人機互動系統、控制系統。 

1.機械結構系統

從機械結構來看，工業機器人整體分為串聯機器人和並聯機器人。串聯機器人的特徵是一個軸的運動會改變另一個軸的座標原點，而並聯機器人一個軸運動則不會改變另一個軸的座標原點。早期的工業機器人都是採用串聯機構。並聯機構定義為動平台和定平台透過至少兩個獨立的運動鏈連接，機構具有兩個或兩個以上自由度，且以並聯方式驅動的一種閉環機構。並聯機構有兩個組成部分，分別是手腕和手臂。手臂活動區域對活動空間有很大的影響，而手腕是工具和主體的連接部分。與串聯機器人比較，並聯機器人具有剛度大、結構穩定、承載能力大、微動精度高、運動負荷小的優點。在位置解法上，串聯機器人的正解容易，但反解十分困難；而並聯機器人則相反，其正解困難，反解卻非常容易。

2.驅動系統

驅動系統是提供機械結構系統動力的裝置。依動力源不同，驅動系統的傳動方式分為液壓式、氣壓式、電氣式和機械式4種。早期的工業機器人採用液壓驅動。由於液壓系統存在洩漏、噪音和低速不穩定等問題，且功率單元笨重且昂貴，目前只有大型重載機器人、並聯加工機器人和一些特殊應用場合使用液壓驅動的工業機器人。氣壓驅動具有速度快、系統結構簡單、維修方便、價格低等優點。但是氣壓裝置的工作壓強低，不易精確定位，一般僅用於工業機器人末端執行器的驅動。氣動手抓、旋轉氣壓缸和氣動吸盤作為末端執行器可用於中、小負荷的工件抓取和組裝。電力驅動是目前使用最多的一種驅動方式，其特點是電源取用方便，響應快，驅動力大，訊號檢測、傳遞、處理方便，並可採用多種靈活的控制方式，驅動馬達一般採用步進電機或伺服電機，目前也有採用直接驅動電機，但是造價較高，控制也較為複雜，和電機相配的減速器一般採用諧波減速器、擺線針輪減速器或行星齒輪減速器。由於並聯機器人中有大量的直線驅動需求，直線馬達在並聯機器人領域已經被廣泛應用了。

3.感知系統

機器人感知系統把機器人各種內部狀態資訊和環境資訊從訊號轉變為機器人本身或機器人之間能夠理解和應用的數據和訊息，除了需要感知與自身工作狀態相關的機械量，如位移、速度和力等，視覺感知技術是工業機器人感知的一個重要面向。視覺伺服系統將視覺訊息作為回饋訊號，用於控制調整機器人的位置和姿態。機器視覺系統在品質檢測、識別工件、食品分類、包裝的各個方面也得到了廣泛應用。感知系統由內部感測器模組和外部感測器模組組成，智慧感測器的使用提高了機器人的機動性、適應性和智慧化程度。

4. 機器人-環境互動系統

機器人-環境互動系統是實現機器人與外部環境中的設備相互連結和協調的系統。機器人與外部設備集成為功能單元，如加工製造單元、焊接單元、組裝單元等。當然也可以是多台機器人集成為一個去執行複雜任務的功能單元。

5.人機互動系統

人機互動系統是人與機器人聯絡、參與機器人控制的裝置。例如：電腦的標準終端、指令控制台、資訊顯示板、危險訊號警報器等。

6.控制系統

控制系統的任務是根據機器人的作業指令以及從感測器回饋回來的訊號，支配機器人的執行機構去完成規定的運動和功能。若機器人不具備資訊回饋特徵，則為開環控制系統；具備資訊回饋特徵，則為閉環控制系統。根據控制原理可分為程式控制系統、適應性控制系統和人工智慧控制系統。根據控制運動的形式可分為點位控制和連續軌跡控制。

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