我国在工业机器人领域还有很长的路要走

（文章来源：百家号）

工业机器人的典型应用包括焊接、刷漆、组装、采集和放置、产品检测和测试等，比如说汽车焊接机器人、喷漆机器人、产线打包装机器人等，它们的工作特点是具有高效性、持久性、速度和准确性。

工业机器人的定义是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人。它是自动执行工作的机器装置，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编制的程序运行，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。

我们听到最多的可能是关节型机器人，它也确实是当今工业领域最常见的工业机器人形态之一，适用于诸多工业领域的机械自动化作业。按其关节构造分为五轴和六轴关节机器人、托盘关节机器人、平面关节机器人（SCARA）。

关节型工业机器人主要由主体、驱动系统、控制系统、感知系统、末端执行器组成。主体机械即机座和实行机构，包括大臂、小臂、腕部和手部，构成的多自由度的机械系统，有的机器人另有行走机构。有的工业机器人有6个自由度（如下图）乃至更多，腕部通常有1～3个活动自由度。

工业机器人的驱动系统，按动力源分为液压，气动和电动三大类。通过同步带、轮系、齿轮等机械传动机构来间接驱动。驱动系统有动力装置和传动机构，用以实行机构发生相应的动作。现在主流的是电动驱动系统。这部分的主要部件是我们之前所讲过的伺服机和减速机（《应用于精密机床和机器人的伺服电机有何特性？》、《机器人核心部件减速机，原理是公开的，为何我们比不过日本的？》。

控制系统是机器人的大脑，是决定机器人功用和功能的主要要素。近年来，芯片的价格越来越低，几美元就能买到32位的微处理器，虽然高性价比的芯片给机器人控制器带来了新机会，但是，机器人的核心算法还是只控制在那几家巨头手上。

感知系统是内部传感器模块和外部传感器模块的构成，获取内部和外部的环境状态中有意义的信息。现在智能传感系统的使用提高了机器人的机动性，实用性和智能化的标准，在一些特定的领域，传感器比人的系统更加有效。

机器人传感器分为内部和外部传感器。内部传感器：用来检测机器人本身状态（如手臂间的角度）的传感器，多为检测位置和角度的传感器。具体有：位置传感器、位置传感器、角度传感器等。外部传感器：用来检测机器人所处环境（如检测物体，距离物体的距离）及状况（如检测抓取的物体是否滑落）的传感器。具体有距离传感器、视觉传感器、力觉传感器等。

末端执行器连接在机械手最后一个关节上的部件，它一般用来抓取物体，与其他机构连接并执行需要的任务。机器人制造上一般不设计或出售末端执行器，多数情况下，他们只提供一个简单的抓持器。通常末端执行器安装在机器人6轴的法兰盘上以完成给定环境中的任务，如焊接，喷漆，涂胶以及零件装卸等就是需要机器人来完成的任务。

工业机器人就和高铁一样，是一项系统工程，体现了一个国家整体的工业水平，就我国而言从材料、工艺，再到算法和系统整合都与ABB、发那科等国际巨头还有相当的差距。