1.工業(yè)機(jī)器人的組成

工業(yè)機(jī)器人一般由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及位置檢測機(jī)構(gòu)的等部分組成。

1.執(zhí)行機(jī)構(gòu)

執(zhí)行機(jī)構(gòu)是一種具有和人手腳相似動(dòng)作功能的機(jī)械裝置，又稱操作機(jī)，有以下幾個(gè)部分組成

1)手部 稱抓取機(jī)構(gòu)或夾持器，用于直接抓取工件或工具。若在手部安裝專用工具，如焊槍、電鉆、電動(dòng)螺釘擰緊器等，就構(gòu)成了專用的特殊手部。工業(yè)機(jī)器人手部有機(jī)械夾持式、真空吸附式、磁性吸附式等不同的結(jié)構(gòu)形式。

2）腕部 接手部和手臂的部件，用以調(diào)整手部的姿態(tài)和方位。

3）臂部 撐手腕和手部的部件，由動(dòng)力關(guān)節(jié)和連桿組成，用以承受工件或工具負(fù)荷。

4）機(jī)座與立柱 是支撐整個(gè)機(jī)器人的基礎(chǔ)件，起到連結(jié)和支承的作用，控制機(jī)器人的活動(dòng)范圍和改變機(jī)器人的位置。

2.控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)是機(jī)器人的大腦，控制與支配機(jī)器人按給定的程序動(dòng)作，并記憶人們示教的指令信息，如動(dòng)作順序、運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)速度等，可再現(xiàn)控制所存儲的示教信息。

3.驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

是機(jī)器人執(zhí)行作業(yè)的動(dòng)力源，按照控制系統(tǒng)發(fā)來的控制指令驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成規(guī)定的作業(yè)。常用的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有機(jī)械式、液壓式、氣動(dòng)式以及驅(qū)動(dòng)等不同的驅(qū)動(dòng)形式。

(4)位置檢測裝置 通過附設(shè)的力、位移、觸覺、視覺等不同的，檢測機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)位置和工作狀態(tài)，并隨時(shí)反饋給控制系統(tǒng)，以便執(zhí)行機(jī)構(gòu)以一定的精度和速度達(dá)到設(shè)定的位置。

2.工業(yè)機(jī)器人的分類

機(jī)器人分類方法很多，這里僅按機(jī)器人的系統(tǒng)功能、驅(qū)動(dòng)方式以及機(jī)器人的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行分類。

(1)按系統(tǒng)功能分類

1)專用機(jī)器人：在固定地點(diǎn)以固定程序工作的機(jī)器人，其結(jié)構(gòu)簡單、工作對象單一、無獨(dú)立控制系統(tǒng)、造價(jià)低廉，如附設(shè)在機(jī)床上的自動(dòng)換刀機(jī)械手。

2)通用機(jī)器人：具有獨(dú)立控制系統(tǒng)，通過改變控制程序能完成多種作業(yè)的機(jī)器人。其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作范圍大，定位精度高，通用性強(qiáng)，適用于不斷變換生產(chǎn)品種的柔性制造系統(tǒng)。

3)示教再現(xiàn)式機(jī)器人：具有記憶功能，在操作者的示教操作后，能按示教的順序、位置、條件與其他信息反復(fù)重現(xiàn)示教作業(yè)。

4)智能機(jī)器人：采用，具有視覺、聽覺、觸覺等多種感覺功能和識別功能的機(jī)器人，通過比較和識別，自主作出決策和規(guī)劃，自動(dòng)進(jìn)行信息反饋，完成預(yù)定的動(dòng)作。

(2)按驅(qū)動(dòng)方式分類

1)氣壓傳動(dòng)機(jī)器人：以壓縮空氣作為動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的機(jī)器人，具有動(dòng)作迅速、結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉的特點(diǎn)，適用于高速輕載、高溫和粉塵大的環(huán)境作業(yè)。

2)液壓傳動(dòng)機(jī)器人：采用液壓驅(qū)動(dòng)，具有負(fù)載能力強(qiáng)、傳動(dòng)平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)緊湊、動(dòng)作靈敏的特點(diǎn)，適用于重載、低速驅(qū)動(dòng)場合。

3)電氣傳動(dòng)機(jī)器人：用交流或直流伺服驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人，不需要中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單、響應(yīng)速度快、控制精度高，是近年來常用的機(jī)器人傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。

(3)按結(jié)構(gòu)形式分

1)直角坐標(biāo)型機(jī)器人：這類機(jī)器人的手部在空間由三個(gè)相互垂直的方向x、y、z上作移動(dòng)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)是獨(dú)立的。其控制簡單，運(yùn)動(dòng)直觀性強(qiáng)，易達(dá)到高精度，定位精度高，但操作靈活性差，運(yùn)動(dòng)的速度較低，操作范圍較小而占據(jù)的空間相對較大。

2)圓柱坐標(biāo)型機(jī)器人：這類機(jī)器人在水平轉(zhuǎn)臺上裝有立柱，其立柱安裝在回轉(zhuǎn)機(jī)座上，水平臂可以自由伸縮，并可沿立柱上下移動(dòng)。其工作范圍較大，運(yùn)動(dòng)速度較高，但隨著水平臂沿水平方向伸長，其線位移分辨精度越來越低。

3)球坐標(biāo)型機(jī)器人：也稱極坐標(biāo)型機(jī)器人，由回轉(zhuǎn)機(jī)座、俯仰鉸鏈和伸縮臂組成，具有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸和一個(gè)平移軸。工作臂不僅可繞垂直軸旋轉(zhuǎn)，還可繞水平軸作俯仰運(yùn)動(dòng)，且能沿手臂軸線作伸縮運(yùn)動(dòng)。其操作比圓柱坐標(biāo)型更為靈活，并能擴(kuò)大機(jī)器人的工作空間，但旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)反映在未端執(zhí)行器上的線位移分辨率是一個(gè)變量。

4)關(guān)節(jié)型機(jī)器人： 這類機(jī)器人由多個(gè)關(guān)節(jié)聯(lián)接的機(jī)座、大臂、小臂和手腕等構(gòu)成，大小臂之間用鉸鏈聯(lián)接形成肘關(guān)節(jié)，大臂和立柱聯(lián)接形成肩關(guān)節(jié)，大小臂既可在垂直于機(jī)座的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，也可實(shí)現(xiàn)繞垂直軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。其操作靈活性最好，運(yùn)動(dòng)速度較高，操作范圍大，但精度受手臂位姿的影響，實(shí)現(xiàn)高精度運(yùn)動(dòng)較困難。它能抓取靠近機(jī)座的物件，也能繞過機(jī)體和目標(biāo)間的障礙物去抓取物件，具有較高的運(yùn)動(dòng)速度和極好的靈活性，成為最通用的機(jī)器人。