（一）工业机器人简介

一、机器人的定义

美国将机器人定义为易于再编程的装置。

二、机器人优点和缺点

• 优点：精度高、环境要求低、效率高、感知范围广
• 缺点：社会问题、应急性低、初装成本

三、机器人的组成

• 机械手或移动车
• 末端执行器（焊枪、喷枪等）
• 驱动器（伺服电机、步进电机、汽缸等）
• 传感器（视觉、力传感器）
• 控制器（从CPU接受指令，传送脉冲数给驱动器）
• 处理器（决定如何运动、速度、协调工作）
• 软件（操作系统+机器人软件+特定用途、任务的设备程序）

四、自由度

六个自由度能够在任意期望位置和姿态放置物体。七个自由度机器人的解不唯一，工业上不常采用，因为难以控制。

五、机器人关节 5.1 机器人关节分类及常见机器人

常见的关节类型有线性、旋转两种。工业机器人六轴常使用3R，即所有关节都为旋转关节。SCARA(Selective Compliance Assembly Robot Arm)选择性柔性机器人，在xy方向灵活，在Z方向刚性，适用于装配。

5.2 参考坐标系

• 全局参考坐标 机器人感知环境时采用的坐标，如与其他机器人合作、工件位置等
• 关节参考坐标 描述独立关节的运动。
• 工具参考坐标 工具与机器手的运动。

5.3 编程模式

• PLC模式,通过开关量来完成机器人的运动
• 示教模式，点到点的运动
• 连续轨迹示教，包括中间点的运动
• 软件模式，程序决定的运动

5.4 性能指标（重点）

• 负荷能力 满足其它性能指标的下，能够承载的最大负荷重量，最大负荷工作精度可能不满足要求。
• 运动范围 机器人运动范围和人一样，有舒适区和不舒适区。舒适区也叫灵活区，它的灵活区可以以多种方式到达，而非灵活区可能姿态较为固定
• 精度 精度取决于驱动器的分辨率和反馈装置。精度是一个运动速度和负载的函数。
• 重复精度 固定误差可以通过软件消除，但是随机误差无法消除，即我们所说的重复精度。

5.5 工业机器人的应用

• 机器加载 为其他机器人提供工件
• 焊接、喷漆 优点均匀、环境要求低
• 检测 检测零件是否符合要求、取出不合格零件
• 抽样
• 装配（最难） 识别定位元件->特定顺序移动元件->避开障碍物->挤压等复杂操作
• 制造 去毛刺等
• 医疗 手术
• 帮助残疾人 与残疾人进行交互，完成生活操作
• 危险环境、太空环境等人不能到达的环境工作

5.6 机器人社会问题

• 对人伤害大的机器人取代非常合适
• 工人和机器尚可的工作，取代可能会造成社会问题