工業機器人的種類與應用：滿足多樣化的生產需求

工業機器人是一種面向工業領域的多關節機械手或多自由度的機器裝置，具有一定的自動性，可依靠自身的動力能源和控制能力實現各種工業加工制造功能。它由主體、驅動系統和控制系統三個基本部分組成。主體包括機座和執行機構，包括臂部、腕部和手部，有的機器人還有行走機構。大多數工業機器人有3-6個運動自由度，其中腕部通常有1-3個運動自由度。驅動系統包括動力裝置和傳動機構，核心為減速器以及伺服電機，用以使執行機構產生相應的動作。控制系統按照輸入的程序對驅動系統和執行機構發出指令信號，并進行控制。

工博士機器人配圖

工業機器人的構造包括三大部分六個子系統，其中三大部分指機械部分、傳感部分和控制部分，六個子系統是指驅動系統、機械結構系統、感受系統、機器人-環境交互系統、人機交互系統和控制系統。

工業機器人的應用領域非常廣泛，包括汽車制造業、電子電氣行業、橡膠及塑料工業、鑄造行業、食品行業、化工行業、玻璃行業、家用電器行業、冶金行業和煙草行業等 。其中，在中國，50%的工業機器人應用于汽車制造業，其中50%以上為焊接機器人；在發達國家，汽車工業機器人占機器人總保有量的53%以上。

工業機器人的應用領域包括：

1、機械加工行業：主要用于零件鑄造、激光切割和水射流切割。

2、機器人噴涂應用：主要指涂裝、點膠、噴漆等工作，只有4%的工業機器人從事噴涂。

3、機器人組裝應用：主要從事零件的安裝、拆卸和維修。

4、機器人焊接應用：在汽車工業中使用的點焊和弧焊。雖然點焊機器人比弧焊機器人更受歡迎，但弧焊機器人近年來發展迅速。焊接機器人逐漸被引入許多加工車間，以實現自動焊接操作。

5、機器人搬運應用：是目前工業機器人最大的應用領域，約占機器人應用的40%。

此外，工業機器人還可用于自動化立體倉庫、柔性加工系統、柔性裝配系統等。

工業機器人可以按照機械結構方式、操作機坐標形式、程序輸入方式、運動坐標形式、驅動方式、應用領域等六個方面進行分類 .

根據機械結構，工業機器人可分為六大類機器人：關節機器人、直角坐標機器人、多關節機器人、并聯機器人、Polar機器人和圓柱坐標型機器人.

工業機器人可以根據機械結構、機械配置、驅動方式、運動軌跡、控制系統等進行分類。常見的工業機器人分類如下：

1、按機械結構：可分為固定機器人、圓柱坐標機器人、直角坐標機器人、水平多關節機器人、多關節機器人（也稱全方位機器人）、直角坐標型機械手、球坐標型機械手、極坐標型機械手、笛卡爾機械手、高自由度機械手、各種外骨骼機器人（柔軟的、可穿戴的）、蛇形機器人、微小型機器等。

2、按機械配置：可分為串聯機器人和并聯機器人。串聯機器人的動臂只進行一種運動，而并聯機器人的動臂則進行多種運動。

3、按驅動方式：可分為液壓驅動機器人、氣壓驅動機器人和電氣驅動機器人等。液壓驅動機器人所需設備較多，占地面積較大，因此其應用受到限制。氣壓驅動機器人的動作較迅速，但力量控制較差，主要用于大型錫膏印刷機器人在內的某些非關鍵性工作。電氣驅動機器人是應用最廣泛的工業機器人，具有使用方便、控制靈活、價格便宜、環境污染小等特點。

4、按運動軌跡：可分為點位控制型和連續軌跡控制型機器人。點位控制型機器人只控制運動軸末端在某些最重要位置的速度和加速度，以最短的時間移動到點與點之間，而不關心它們之間的軌跡。連續軌跡控制型機器人要求運動軸末端按所需軌跡以一定的速度移動，并保持這一速度。

5、按控制系統：可分為示教再現型機器人（分為有編程主機和無編程主機兩種）、離線編程機器人和帶傳感器的智能機器人等。

6、按控制方式：可分為集中式控制和分布式控制機器人。集中式控制機器人的所有功能都由一臺計算機完成，這種控制方式靈活性和智能化程度較低，但結構簡單，成本較低。分布式控制機器人是由多臺計算機完成機器人的各種功能，這種控制方式靈活性和智能化程度較高，但結構復雜，成本較高。

根據工業機器人的應用場景：可分為搬運機器人、焊接機器人、噴涂機器人、涂膠機器人、搬運機器人、裝配機器人、切割機器人、檢測機器人、打孔機器人等。

此外，根據工業機器人的用途和分類標準的不同，還可以分為許多其他種類的工業機器人。

工業機器人需要穿防護服，以保護其免受損壞并延長其使用壽命。常見的工業機器人防護服包括焊槍防護系列和抗靜電防護系列。焊槍防護系列主要是為了避免焊槍受惡劣環境危害，減少機器人的數據線、水管等被飛濺出來的焊渣所損壞的頻率，降低焊渣清理次數，為企業節約維護費用。抗靜電防護系列主要作用是防止涂料沾染機器人，有效傳到和化解涂料分子碰撞所產生的經典，避免火災、燃爆等安全隱患發生。此外，根據不同的應用環境和機器人類型，還有許多其他類型的工業機器人防護服，如實驗室工作環境中的機器人防護服、具有嚴格溫控裝置的環境倉機器人防護服、醫用機器人防護服等。