工業(yè)機器人的定義

工業(yè)機器人是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機械手或多自由度的機器裝置，它能自動執(zhí)行工作，是靠自身動力和控制能力來實現(xiàn)各種功能的一種機器。工業(yè)機器人可以接受人類指揮，也可以按照預(yù)先編排的程序運行，現(xiàn)代的工業(yè)機器人還可以根據(jù)人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動。

工業(yè)機器人的組成系統(tǒng)

工業(yè)機器人由主體、驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個基本部分組成。主體即機座和執(zhí)行機構(gòu)，包括臂部、腕部和手部，有的機器人還有行走機構(gòu)?？刂葡到y(tǒng)用來發(fā)出指令和執(zhí)行指令，相當于人類的大腦；驅(qū)動系統(tǒng)通過接收指令來行走和工作，相當于人的手和腳。其他組成工業(yè)機器人的子系統(tǒng)及作用： 

1、驅(qū)動系統(tǒng)：使機器人運行起來的傳動裝置。 

2、機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)：由機身手臂末端操作器三大件組成的一個多自由度的機械系統(tǒng)。 

3、感受系統(tǒng)：由內(nèi)部傳感器模塊和外部傳感器模塊組成獲取內(nèi)部和外部環(huán)境狀態(tài)的信息。 

4、機器人-環(huán)境交互系統(tǒng)：實現(xiàn)工業(yè)機器人與外部環(huán)境中的設(shè)備相互聯(lián)系和協(xié)調(diào)的系統(tǒng)。 

5、人機交互系統(tǒng)：是操作人員參與機器人控制與機器人進行聯(lián)系的裝置。 

6、控制系統(tǒng)：根據(jù)機器人的作業(yè)指令程序以及從傳感器反饋回來的信號支配機器人的執(zhí)行機構(gòu)去完成規(guī)定的運動和功能。 

工業(yè)機器人的特點

1、可編程

生產(chǎn)自動化的進一步發(fā)展是柔性啟動化。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)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、技術(shù)多樣性

工業(yè)機器人所涉及的學科非常廣泛，有機械學和微電子學結(jié)合的機電一體化技術(shù)。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。這些都是微電子技術(shù)的應(yīng)用，特別是計算機技術(shù)的應(yīng)用密切相關(guān)。

工業(yè)機器人的優(yōu)勢

1、節(jié)省成本

人力成本不斷增長，有些企業(yè)甚至出現(xiàn)用工荒，使用工業(yè)機器人能夠節(jié)省高昂的人工成本。而且機器人可以實現(xiàn)24小時操作，只需少數(shù)人看管或者提前編好程序即可。另外，使用工業(yè)機器人的智能化工廠，自動流水線的生產(chǎn)模式更能節(jié)省場地，使工廠的規(guī)劃更加緊湊，節(jié)省土地資源成本。 

2、方便監(jiān)管

傳統(tǒng)企業(yè)生產(chǎn)的過程中，盡管有很多的規(guī)章制度，但是員工在執(zhí)行的過程中總是不會徹底貫徹執(zhí)行下去，這樣很難杜絕員工偷懶的現(xiàn)象，企業(yè)很久很難保證每天的產(chǎn)能產(chǎn)量。工業(yè)機器人的使用，人工大量減少，企業(yè)對人員的管理更加簡單高效。 

3、生產(chǎn)效率高

機械手生產(chǎn)一件產(chǎn)品耗時是固定的。同樣的生存周期內(nèi)，使用機械手的產(chǎn)量也是固定的，不會忽高忽低。并且每一模的產(chǎn)品生產(chǎn)時間是固定化，產(chǎn)品的成品率也高，使用機器人生產(chǎn)更符合老板利益。 

4、安全性高

在工作繁重、危險度高的工作場合，或者重復性很高的工業(yè)生產(chǎn)車間，人類員工很容易出現(xiàn)疏忽和生理上的疲勞，導致安全事故的發(fā)生，采用智能工業(yè)機器人進行生產(chǎn)，能夠最大限度的保障工人工作的安全性，不會出現(xiàn)由于工作上的疏忽或者疲勞而產(chǎn)生的安全事故。 

工業(yè)機器人的不足之處

1、易用性不如人類

由于機器人結(jié)構(gòu)控制上的復雜性，使用工業(yè)機器人的員工需要專業(yè)的培訓才能。如果操作不當，就算是一個簡單的動作，也可能出現(xiàn)很大的安全事故。相比之下，對于一些簡單的工序，由人工來完成會方便很多。 

2、不具備創(chuàng)造能力

自主的意識判斷和帶有情感的創(chuàng)造性是人類的顯著特點，也是人類至今還牢牢將機器人控制在手里的原因。在工業(yè)上，工人之間可以相互交流，可以在不同情況下分析問題，可以及時處理突發(fā)情況。而機器人按照特定的程序“思考”，一旦環(huán)境突變，還有可能造成機器癱瘓甚至引發(fā)安全事故。在一些需要加入藝術(shù)成分的工業(yè)和產(chǎn)品設(shè)計上，機器人更加難以達到人類的水準。 

3、作業(yè)平穩(wěn)性問題

理論上機器人的關(guān)節(jié)是一個點，實際上機器人的關(guān)節(jié)有間隙，所以這需要考慮運動副間隙影響下的機器人平穩(wěn)作業(yè)問題。 

4、布局多樣性

某個行業(yè)用到的工業(yè)機器人是根據(jù)本行業(yè)的工藝流程，或者實際工況而有針對性的開發(fā)出來的，如果工藝發(fā)生了變化，之前的設(shè)備可能就需要優(yōu)化甚至某些場合下需要完全推到重來。具體是如何考慮布局設(shè)計快速地適應(yīng)公司的新產(chǎn)品、新工藝。

工業(yè)機器人的種類

移動機器人

移動機器人（AGV）是工業(yè)機器人的一種類型，它由計算機控制，具有移動、自動導航、多傳感器控制、網(wǎng)絡(luò)交互等功能，它可廣泛應(yīng)用于機械、電子、紡織、卷煙、醫(yī)療、食品、造紙等行業(yè)的柔性搬運、傳輸?shù)裙δ?，也用于自動化立體倉庫、柔性加工系統(tǒng)、柔性裝配系統(tǒng)（以AGV作為活動裝配平臺）；同時可在車站、機場、郵局的物品分撿中作為運輸工具。 

點焊機器人

焊接機器人具有性能穩(wěn)定、工作空間大、運動速度快和負荷能力強等特點，焊接質(zhì)量明顯優(yōu)于人工焊接，大大提高了點焊作業(yè)的生產(chǎn)率。 

弧焊機器人

弧焊機器人主要應(yīng)用于各類汽車零部件的焊接生產(chǎn)。在該領(lǐng)域，國際大型工業(yè)機器人生產(chǎn)企業(yè)主要以向成套裝備供應(yīng)商提供單元產(chǎn)品為主。 

激光加工機器人

激光加工機器人是將機器人技術(shù)應(yīng)用于激光加工中，通過高精度工業(yè)機器人實現(xiàn)更加柔性的激光加工作業(yè)。本系統(tǒng)通過示教盒進行在線操作，也可通過離線方式進行編程。該系統(tǒng)通過對加工工件的自動檢測，產(chǎn)生加工件的模型，繼而生成加工曲線，也可以利用CAD數(shù)據(jù)直接加工。可用于工件的激光表面處理、打孔、焊接和模具修復等。 

真空機器人

真空機器人是一種在真空環(huán)境下工作的機器人，主要應(yīng)用于半導體工業(yè)中，實現(xiàn)晶圓在真空腔室內(nèi)的傳輸。真空機械手難進口、受限制、用量大、通用性強，其成為制約了半導體裝備整機的研發(fā)進度和整機產(chǎn)品競爭力的關(guān)鍵部件。而且國外對中國買家嚴加審查，歸屬于禁運產(chǎn)品目錄，真空機械手已成為嚴重制約我國半導體設(shè)備整機裝備制造的“卡脖子”問題。直驅(qū)型真空機器人技術(shù)屬于原始創(chuàng)新技術(shù)。 

潔凈機器人

潔凈機器人是一種在潔凈環(huán)境中使用的工業(yè)機器人。隨著生產(chǎn)技術(shù)水平不斷提高，其對生產(chǎn)環(huán)境的要求也日益苛刻，很多現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)都要求在潔凈環(huán)境進行，潔凈機器人是潔凈環(huán)境下生產(chǎn)需要的關(guān)鍵設(shè)備。 

工業(yè)機器人的應(yīng)用

工業(yè)機器人最早應(yīng)用于汽車制造工業(yè)行業(yè),常用于焊接、噴漆、上下料和搬運。隨著工業(yè)機器人技術(shù)應(yīng)用范圍的延伸和擴大，現(xiàn)在已可代替人從事危險、有害、有毒、低溫 和高熱等惡劣環(huán)境中的工作和代替人完成繁重、單調(diào)的重復勞動，并可提高勞動生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品質(zhì)量。 

惡劣工作環(huán)境及危險工作

工業(yè)機器人可代替人，應(yīng)用于壓鑄車間及核工業(yè)等有害于身體健康并危及生命，或不安全因素很大而宜于人去做的作業(yè)領(lǐng)域，如核工業(yè)上沸水式反應(yīng)堆燃料自動交換機等。 

特殊作業(yè)場合和極限作業(yè)

機器人可用于火山探險、深海探密和空間探索等對于人類來說是力所不能及的場合，如航天飛機上用來回收衛(wèi)星的操作臂等。 

自動化生產(chǎn)領(lǐng)域

早期的工業(yè)機器人在生產(chǎn)上主要用于機床上下料、點焊和噴漆。隨著柔性自動化的出現(xiàn)，機器人在自動化生產(chǎn)領(lǐng)域扮演了更重要的角色?，F(xiàn)舉例如下： 

1、焊接機器人：弧焊機器人需要六個自由度，三個自由度用來控制焊具跟隨焊縫的空間軌跡，另三個自由度保持焊具與工件表面有正確的姿態(tài)關(guān)系，這樣才能保證良好的焊縫質(zhì)量。這種機器人廣泛應(yīng)用于汽車制造廠承重大梁和車身結(jié)構(gòu)的焊接。 

2、材料搬運機器人：材料搬運機器人可用來上下料、碼垛、卸貨以及抓取零件定向等作業(yè)。 

3、檢測：在零件制造過程中，工程檢測以及成品檢測都是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵工序。檢測內(nèi)容主要包括確認零件尺寸是否在允許的公差內(nèi)；控制零件按質(zhì)量分類。 

4、裝配機器人：裝配是一個比較復雜的作業(yè)過程，不僅要檢測裝配作業(yè)過程中的誤差，而且要試圖糾正這種誤差。因此，裝配機器人上應(yīng)用有許多傳感器，如接觸傳感器、視覺傳感器、接近傳感器和聽覺傳感器等。聽覺傳感器用來判斷壓入件或滑入件是否到位。 

5、噴漆和噴涂：在進行三維表面噴漆和噴涂作業(yè)時，至少要有五個自由度。由于可燃環(huán)境的存在，驅(qū)動裝置必須防燃防爆。在大件上作業(yè)時，往往把機器人裝在一個導軌上，以便行走。 

工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)就業(yè)前景

就業(yè)崗位

工業(yè)機器人系統(tǒng)的模擬、編程、調(diào)試、操作、銷售及工業(yè)機器人應(yīng)用系統(tǒng)維護維修與管理、生產(chǎn)管理及服務(wù)等。 

1、工業(yè)機器人及其關(guān)聯(lián)設(shè)備制造企業(yè)：從事機器人及其相關(guān)機電設(shè)備的應(yīng)用、編程、調(diào)試和系統(tǒng)集成；機器人組裝、銷售、售后支持的技術(shù)和營銷人才。 

2、工業(yè)機器人系統(tǒng)集成商：機器人工作站的開發(fā)、安裝調(diào)試、技術(shù)支持等專業(yè)人才。 

3、工業(yè)機器人的應(yīng)用企業(yè)：機器人工作站操作、編程調(diào)試、維護等技術(shù)人才，從事機器人及其相關(guān)機電設(shè)備的運行維護和系統(tǒng)集成。 

就業(yè)前景

工業(yè)機器人作為先進制造業(yè)中不可替代的重要裝備和手段，已成為衡量一個國家制造業(yè)水平和科技水平的重要標志。我國正處于加快轉(zhuǎn)型升級的重要時期，以工業(yè)機器人為主體的機器人產(chǎn)業(yè)，正是破解我國產(chǎn)業(yè)成本上升、環(huán)境制約問題的重要路徑選擇。產(chǎn)業(yè)的發(fā)展急需大量高素質(zhì)高級技能型專門人才，人才短缺已經(jīng)成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸，所以小編覺得學習工業(yè)機器人專業(yè)的就業(yè)前景是比較不錯的。