工业机器人技术——趋势、挑战和机遇

工业机器人技术

工业机器人通常工作于工厂车间，能够执行各种任务，尤其是对人体有害或其所要求的精度和速度人类很难甚至无法做到的任务。

正如ISO 8373所定义的，工业机器人是能够自动控制的可重复编程的多用途机械装置，它可以在三轴甚至更多轴上进行编程，可以是固定的，也可以是移动的，用在工业自动化应用领域。

2010年以来，工业机器人自动化水平不断提高，技术持续创新，对工业机器人的需求也日益增长。2015年，有1 50万台工业机器人在工作。

工业机器人技术指的是对构成机器人的电动机械臂和关节的设计、构建、操作和装配。机器人控制的是致动关节，它按照设定的轨迹移动机器人。除了控制关节，机器人技术还包括建模、识别、设计、轨迹规划和学习等。

缘起：汽车工业

汽车工业是首先大批量应用工业机器人的行业。机器人应用在汽车工业领域完成点焊、搬运（包括工件的抓起、放下和取出等）、车体装配、喷漆和涂覆等任务。

正如任何新技术一样，工业机器人凭借技术战略上的优势，包括制造质量的提升、制造时间的缩短、缺陷的减少等，推动了其初的应用部署。

工业机器人发展趋势

随着机器人技术的成熟，制造商和终用户已经开始探索如何超越初的战略优势。工业机器人目前的发展趋势包括：

·对高可靠性和生产率的、具有成本效益的机器人的需求。

·用于高性能应用机器人，例如水射流和激光切割、物料输送、电弧焊接、胶合、去毛刺和倒角等，其控制策略不同于装配。

·协同机器人协调工作，两个或者多个机器人一起处理由第三个机器人持有的工件；例如，电弧焊接。

·机器视觉引导的机器人控制，机器视觉系统根据自己的“所见”来控制机器人轨迹，例如，抓取和排列操作。

·能够满足功能安全的机器人，这对于自动防故障操作和人机协同非常重要。

这些新出现的发展趋势开辟了新市场和应用。但是，也给机器人控制带来了挑战。