自20世紀60年代初第一代工業機器人在美國問世以來,工業機器人的研制和應用發展迅速,在生產中應用日益廣泛,已成為現代制造業重要的高度自動化裝備。工業機器人是一種通過重復編程和自動控制,能夠完成制造過程中某些操作任務的多功能、多自由度的機電一體化自動機械裝備和系統,它結合制造主機或生產線,可以組成單機或多機自動化系統,在無人參與下,實現搬運、焊接、分揀、裝配和噴涂等多種生產作業。
主要由本體(包含機械軀干部分、電機、減速機)和電控(包括驅動和控制系統)兩部分構成,其作用是利用末端的執行機構代替人手抓取物品或工具,完成不同的任務。目前主流的工業機器人有三種,包括:(四軸平行關節機器人)、DELTA(并聯機器人)和(包括六軸以上的多關節機器人及衍生的雙臂機器人)。
工業機器人最顯著的特點歸納有以下三點:
1、可編程
生產自動化的進一步發展是柔性自動化。工業機器人可隨其工作任務和環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揮很好的功用,是柔性制造系統(FMS)中的一個重要組成部分。
2、擬人化
工業機器人在機械結構上有類似人的行走、腰轉、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。傳感器提高了工業機器人對周圍環境的自適應能力。
3、通用性
除了專門設計的專用的工業機器人外,一般工業機器人在執行不同的作業任務時具有較好的通用性。比如,更換工業機器人手部末端操作器(手爪、工具等)便可執行不同的作業任務。