机器人技术是一种融合了机械、电子、计算机技术、传感技术、控制理论和人工智能等众多学科于一体的先进技术。机器人作为信息技术和先进制造业发展水平的典型代表,正在成为世界各国竞相发展的技术。
工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置,它能自动执行工作,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。我国人口红利已经逐步丧失,企业用工成本节节攀升。而在这样的大背景下,越来越多的工业机器人走进了工厂,很多企业出现了“机器换人”的场景。工业机器人可以接受人类指挥,也可以按照预先编排的程序运行,现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。
作为面向工业领域的智能机器人,工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座和执行机构,包括臂部、腕部和手部,有的机器人还有行走机构。大多数工业机器人有3~6个运动自由度,其中腕部通常有1~3个运动自由度;驱动系统包括动力装置和传动机构,用以使执行机构产生相应的动作;控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号,并进行控制。
其中机器人控制系统是机器人的大脑,是决定机器人功能和性能的主要因素。而控制工业机器人在工作空间中的运动位置、姿态和轨迹、操作顺序及动作的时间等参数就离不开控制系统的支持。由于工业机器人所处的工业环境相对恶劣,对控制系统硬件方面的要求更为严苛。
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