工業(yè)機(jī)器人發(fā)展和分類

工業(yè)機(jī)器人發(fā)展和分類

一、工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展情況（1）1959年，美國造出了世界上第一臺工業(yè)機(jī)器人Unimate，可實現(xiàn)回轉(zhuǎn)、伸縮、俯仰等動作。SMART5PALMOTOMAN-DA20Unimate（2）2005年，YASKAWA推出可代替人完成組裝或搬運(yùn)機(jī)器人MOTOMAN-DA20和MOTOMAN-IA20。（3）2010年意大利柯馬（COMAU）推出SMART5PAL機(jī)器人，可實現(xiàn)裝載、卸載、多產(chǎn)品拾取、堆垛等。一、工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展情況（4）KUKA公司推出KR5arcHW（HollowWrist），其機(jī)械臂和機(jī)械手上有一個50mm寬的通孔，可以保護(hù)機(jī)械臂上的整套保護(hù)氣體軟管的敷設(shè)。RobotM-3iAKR5arcHW（5）FANUC推出的RobotM-3iA裝配機(jī)器人采用四軸或六軸模式，具有獨(dú)特的平行連接結(jié)構(gòu)，具備輕巧便攜的特點，承重范圍可達(dá)6kg。一、工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展情況目前日本機(jī)器人發(fā)展處于首位；美國發(fā)展迅速，目前在新安裝的臺數(shù)方面已經(jīng)超過了日本;中國正在全力追趕。工業(yè)機(jī)器人技術(shù)基本沿著兩個方向在發(fā)展:（1）模仿人的手臂運(yùn)動，典型應(yīng)用為點焊、弧焊機(jī)器人；（2）模仿人的下肢運(yùn)動，如搬運(yùn)機(jī)器人。2010-2014年中國工業(yè)機(jī)器人銷量及增長狀況2014年中國工業(yè)機(jī)器人銷量占比狀況2014年中國工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用行業(yè)需求占比狀況ABB公司給出投資機(jī)器人的十大理由：①降低運(yùn)營成本；②提升產(chǎn)品質(zhì)量與一致性；③改善員工的工作環(huán)境；④擴(kuò)大產(chǎn)能；⑤增強(qiáng)生產(chǎn)的柔性；⑥減少原料浪費(fèi)，提高成品率；⑦滿足安全法規(guī)，改善生產(chǎn)安全條件；⑧減少人員流動，緩解招聘技術(shù)工人的壓力；⑨降低投資成本，提高生產(chǎn)效率；⑩節(jié)約寶貴的生產(chǎn)空間。二、工業(yè)機(jī)器人分類

用來完成不同生產(chǎn)作業(yè)的工業(yè)機(jī)器人的種類愈來愈多，關(guān)于工業(yè)機(jī)器人分類，國際上沒有制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。1.按結(jié)構(gòu)坐標(biāo)系特點方式分類（1）直角坐標(biāo)型（2）圓柱坐標(biāo)型（3）球面坐標(biāo)型（4）多關(guān)節(jié)坐標(biāo)型1.按結(jié)構(gòu)坐標(biāo)系特點方式分類直角坐標(biāo)機(jī)器人具有空間上相互垂直的多個直線移動軸，通過直角坐標(biāo)方向的3個獨(dú)立自由度確定其手部的空間位置，其動作空間為長方體。（1）直角坐標(biāo)型（2）圓柱坐標(biāo)型（3）球面坐標(biāo)型（4）多關(guān)節(jié)坐標(biāo)yzx1.按結(jié)構(gòu)坐標(biāo)系特點方式分類圓柱坐標(biāo)機(jī)器人主要由旋轉(zhuǎn)基座、垂直移動和水平移動軸構(gòu)成，具有一個回轉(zhuǎn)和兩個平移自由度，其動作空間呈圓柱形。θrx（1）直角坐標(biāo)型（2）圓柱坐標(biāo)型（3）球面坐標(biāo)型（4）多關(guān)節(jié)坐標(biāo)1.按結(jié)構(gòu)坐標(biāo)系特點方式分類球面坐標(biāo)機(jī)器人空間位置分別由旋轉(zhuǎn)、擺動和平移3個自由度確定。

βrθ（1）直角坐標(biāo)型

（2）圓柱坐標(biāo)型（3）球面坐標(biāo)型（4）多關(guān)節(jié)坐標(biāo)1.按結(jié)構(gòu)坐標(biāo)系特點方式分類垂直多關(guān)節(jié)機(jī)器人模擬人手臂功能，由垂直于地面的腰部旋轉(zhuǎn)軸、帶動小臂旋轉(zhuǎn)的肘部旋轉(zhuǎn)軸以及小臂前端的手腕等組成，其動作空間近似一個球體。

。αφθ（1）直角坐標(biāo)型（2）圓柱坐標(biāo)型（3）球面坐標(biāo)型（4）多關(guān)節(jié)坐標(biāo)2.按本體機(jī)械結(jié)構(gòu)分類按其本體機(jī)械結(jié)構(gòu)分為平面關(guān)節(jié)型、平行桿型和多關(guān)節(jié)型等。平面關(guān)節(jié)型平行桿型多關(guān)節(jié)型3.按機(jī)器人的技術(shù)等級分類（1）示教再現(xiàn)機(jī)器人第一代工業(yè)機(jī)器人能夠按照人類預(yù)先示教的軌跡、行為、順序和速度重復(fù)作業(yè)，示教可由操作員手把手進(jìn)行或通過示教器完成。

手把手示教示教器示教3.按機(jī)器人的技術(shù)等級分類（2）感知機(jī)器人

第二代工業(yè)機(jī)器人具有環(huán)境感知裝置，能在一定度上適應(yīng)環(huán)境的變化，目前已經(jīng)進(jìn)入應(yīng)用階段。

配備視覺系統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人3.按機(jī)器人的技術(shù)等級分類

（3）智能機(jī)器人第三代工業(yè)機(jī)器人具有發(fā)現(xiàn)問題，并且能自主地解決問題的能力，尚處于實驗研究階段。智能機(jī)器人4.按作業(yè)任務(wù)分類按作業(yè)任務(wù)分類，工業(yè)機(jī)器人可分為搬運(yùn)、碼垛、焊接、涂裝、裝配機(jī)器人。（1）機(jī)器人搬運(yùn)被廣泛應(yīng)用于機(jī)床上下料、沖壓機(jī)自動化生產(chǎn)線、自動裝配流水線、碼垛搬運(yùn)、集裝箱等的自動搬運(yùn)。

機(jī)器人搬運(yùn)4.按作業(yè)任務(wù)分類（2）機(jī)器人碼垛被廣泛應(yīng)用于化工、飲料、食品、塑料、啤酒等生產(chǎn)企業(yè)，對紙箱、袋裝、罐裝、啤酒箱等多種形式的包裝成品都適用。

機(jī)器人碼垛4.按作業(yè)任務(wù)分類（3）機(jī)器人焊接開拓柔性自動化生產(chǎn)方式，在一條焊裝機(jī)器人生產(chǎn)線上同時焊接多件。

機(jī)器人焊接4.按作業(yè)任務(wù)分類（4）機(jī)器人涂裝被廣泛應(yīng)用于汽車、汽車零部件、鐵路、家電、建材、機(jī)械等行業(yè)。

機(jī)器人涂裝4.按作業(yè)任務(wù)分類（5）機(jī)器人裝配被廣泛應(yīng)用