工业机器人的定义及发展：多国定义不同但特性一致

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机器人问世几十年了。对于工业机器人的定义，没有统一意见。原因之一是机器人仍在发展。另一个原因主要是，机器人涉及人的概念，成了难以回答的哲学问题。或许正因机器人定义模糊，才给了人们充分的想象空间与创造空间。它是可编程的我国科学家给机器人下的定义是：机器人是自动化机器。这种机器拥有一些类似人或生物的智能能力。比如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力。它是具有高度灵活性的自动化机器。尽管各国定义存在差异，但基本上都指出了工业机器人具备的三个特性。其一，它是一种自动机械装置，能够搬运材料、零件，还能完成多种操作及动作功能。其二，它能够进行再编程，程序流程是可变的，也就是具有柔性，即适应性。其三，它可以在无人参与的情况下，自动完成多种操作或动作功能，这意味着它具有通用性。1954年 美国人Devol提出首个工业机器人方案 1956年该方案获美国专利 1960年公司购专利并制造样机 1961年通用机械公司成立 生产销售首台工业机器 其名为万能自动之意

1962年 A.M.F.（机械与铸造）公司研制出一台数控自动通用机 给它取名为 意思是多用途搬运 并将其作为商品广告投入市场 日本 西欧各国 前苏联相继引进或自行研制工业机器人 60到70年代是机器技术获得巨大发展的阶段 80年代 机器人在发达国家工业中大量普及应用 比如焊接 喷漆 搬运 装配机器人向各个领域拓展 比如航天 水下 排险 核工业等 其感知技术相应发展 产生第二代机器人 90年代 机器人技术在发达国家应用更广泛 像军用 医疗 服务 娱乐等领域 并开始向智能型第三代机器人发展工业机器人一般由主构架（手臂）、手腕、驱动系统、测量系统、控制器及传感器等构成。工业机器人的运动靠主构架和手腕来完成。主构架有三个自由度。其运动由两种基本运动组成。一种是沿着坐标轴的直线移动。另一种是绕坐标轴的回转运动。不同运动组合能形成各类机器人。工业机器人基本结构形式有多种。直角坐标型，a中有三个直线坐标轴。圆柱坐标型，b中有两个直线坐标轴和一个回转轴。球坐标型，c中有一个直线坐标轴和两个回转轴。关节型，d中有三个回转轴关节，e中有三个平面运动关节。

不同的作业环境对机器人操作方案设计有决定性影响方案设计：确定动力源。确定机型。确定自由度。确定动力容量和传动方式。优化运动参数和结构参数。确定平衡方式和平衡质量。绘制机构运动简图。结构设计涵盖机器人驱动系统、传动系统的配置及结构设计，关节及杆件的结构设计，平衡机构的设计，走线及电器接口设计等动特性分析用来估算惯性参数。建立系统动力学模型并进行仿真分析，以此确定其结构固有频率和响应特性。施工设计要完成施工图设计，还要编制相关技术文件。在机器人机械系统里，工业机器人的驱动与传动系统结构中，驱动器借助联轴器带动传动装置，传动装置一般是减速器，之后通过关节轴带动杆件运动机器人通常有两类运动关节，即转动关节与移（直）动关节。为实现位置和速度控制，驱动系统里包含位置和速度检测元件。检测元件种类多样，不过都需具备适宜的精度、连接方式以及利于控制的输出方式。针对伺服电机驱动，检测元件常直接与电机相连；对于液压驱动，常借助联轴器或销轴与被驱动的杆件相连。驱动—传动系统由以下部分构成：码盘；测速机；电机；联轴器；传动装置；转动关节；杆；电机；联轴器；螺旋副；移动关节；电位器(或光栅尺)。驱动器方面，电动驱动器能源简单，速度变化范围大，效率高，速度精度高，位置精度也高。但它们大多和减速装置相连接，直接驱动存在困难。步进电机驱动多是开环控制，控制简便不过功率较小，多用于低精度小功率的机器人系统。液压驱动器的优点是功率大，能省去减速装置直接和被驱动的杆件相连，结构紧凑，刚度良好，响应快速，伺服驱动精度较高。但需要增设液压源，容易出现液体泄漏，适合高、低温环境