《工業(yè)機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)》課程教案

課題：模塊1工業(yè)機(jī)器人認(rèn)知

課型：新授課

課時(shí)：

本章安排4個(gè)課時(shí)。

教學(xué)過程：

1.教學(xué)形式：講授課，教學(xué)組織采用課堂整體講授和分組演示。

2.教學(xué)媒體：采用啟發(fā)式教學(xué)、案例教學(xué)等教學(xué)方法。教學(xué)手段采用多媒

體課件、視頻等媒體技術(shù)。

板書設(shè)計(jì)：

本課標(biāo)題模塊1工業(yè)機(jī)器人認(rèn)知課次2

課時(shí)安排4

授課方式理論課口討論課□習(xí)題課□其他口

學(xué)分共2分

授課對象應(yīng)用型本科院校和高職院校工業(yè)機(jī)器人專業(yè)學(xué)生任課教師

教材及參考資1.《工業(yè)機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)》。

料2本.教材配套視頻教程及學(xué)習(xí)檢查等資源。

3與.本課程相關(guān)的其他資源。

教學(xué)基本內(nèi)容教學(xué)方法及教學(xué)手段

引言參考以下形式：

工業(yè)機(jī)器人是在20世紀(jì)60年代逐漸發(fā)展起來的一種1銜.接導(dǎo)入

用于代替?zhèn)鹘y(tǒng)勞動力的工業(yè)設(shè)備。工業(yè)機(jī)器人技術(shù)是一門2.懸念導(dǎo)入

多學(xué)科綜合的自動化技術(shù)，涉及機(jī)械、電子、數(shù)學(xué)、運(yùn)動3.情景導(dǎo)入

學(xué)、力學(xué)、控制理論、傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及人機(jī)工程。4.激疑導(dǎo)入

到今天，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)已成為工業(yè)生產(chǎn)、智能制造等領(lǐng)5.演示導(dǎo)入

域不可或缺的中堅(jiān)力量。6.實(shí)例導(dǎo)入

7.其他形式

本章基本知識匯總1.教學(xué)以學(xué)生學(xué)習(xí)教材的基本

單元1工業(yè)機(jī)器人概述內(nèi)容為主，系統(tǒng)全面地學(xué)習(xí)稅收

一、工業(yè)機(jī)器人的定義制度的構(gòu)成要素的基本內(nèi)容。

工業(yè)機(jī)器人是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自2.整個(gè)教學(xué)過程中，各教學(xué)點(diǎn)

由度的機(jī)器裝置，它能自動執(zhí)行工作，是靠自身動力和控可根據(jù)實(shí)際情況，進(jìn)行拓展知識

制能力來實(shí)現(xiàn)各種功能的一種機(jī)器。它可以接受人類指的講解。

揮，也可以按照預(yù)先編制的程序運(yùn)行，現(xiàn)代的工業(yè)機(jī)器人

還可以根據(jù)人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動。

美國機(jī)器人協(xié)會（RIA）對工業(yè)機(jī)器人的定義是：“一

種用于移動各種材料、零件、工具或?qū)Ｓ醚b置的，通過可

編程的動作來執(zhí)行各種任務(wù)的，具有編程能力的多功能機(jī)

械手。”

美國國家標(biāo)準(zhǔn)局（NBS）對工業(yè)機(jī)器人的定義是：“■

種能夠進(jìn)行編程并在自動控制下執(zhí)行某些操作和移動作

業(yè)任務(wù)的機(jī)械裝置。”

美國機(jī)器人工業(yè)協(xié)會（USRIA）提出的工業(yè)機(jī)器人

定義是：”工業(yè)機(jī)器人是用來進(jìn)行搬運(yùn)材料、零件、工具

等可再編程的多功能機(jī)械手，或通過不同程序的調(diào)用來完

成各種工作任務(wù)的特種裝置v”

1987年國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）對工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行了

定義：“工業(yè)機(jī)器人是一種具有自動控制的操作和移動場

能，能完成各種作業(yè)的可編程操作機(jī)?！?/p>

綜上所述，工業(yè)機(jī)器人是一種按實(shí)際工況自動控制精

確運(yùn)動并作業(yè)的可編程機(jī)電一體化智能設(shè)備。

二、工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展史

已知最早的工業(yè)機(jī)器人是1937年由格里菲斯?P?泰勒

完成，并發(fā)布在1938年3月的專業(yè)雜志上。這臺機(jī)器人

幾乎完全是用吊車狀裝置建成的，動力由單個(gè)電動機(jī)提

供，可實(shí)現(xiàn)五軸運(yùn)動。自動化方面是用穿孔紙帶通電螺線

管一這有利于用起重機(jī)的控制桿操作，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)運(yùn)動為

能。該機(jī)涉人可以在預(yù)先設(shè)定的圖案上堆積木，第一次操

作時(shí)需要將每個(gè)運(yùn)動馬達(dá)為轉(zhuǎn)數(shù)繪制在坐標(biāo)紙上，然后把

這個(gè)信息轉(zhuǎn)移到紙帶上，從而推動機(jī)器人的單個(gè)馬達(dá)運(yùn)

動。

1954年，喬治?德沃爾申請了一個(gè)“可編程關(guān)節(jié)式轉(zhuǎn)移

物體裝置”的專利，具備了現(xiàn)代工業(yè)機(jī)器人的雛形。

真正意義上的工業(yè)機(jī)器人出現(xiàn)在1939年。當(dāng)時(shí)，美

國人約瑟夫?恩格爾伯格和喬治?德沃爾制造出了世界上笫

一臺工業(yè)機(jī)器人Unimatc,意思是“萬能自動”。這臺機(jī)器

人外形像一個(gè)坦克的炮塔，基座上有一個(gè)可轉(zhuǎn)動的大機(jī)械

臂，大臂I：又伸出一個(gè)可以伸縮和轉(zhuǎn)動的小機(jī)械臂，能進(jìn)

行一些簡單的操作，代替人做一些諸如抓放零件的工作。

約瑟夫?恩格爾伯格也因此被稱為“機(jī)器人之父

與美國勞動力充沛不同，日本戰(zhàn)后的勞動力匱乏已對

快速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)造成了阻礙。1969年，日本業(yè)界把約瑟

夫?恩格爾伯格請到東京演講，指導(dǎo)口本廠商研發(fā)機(jī)器人。

通過知識產(chǎn)權(quán)輸出等方式，Unimation公司與日本川崎等

公司建立了聯(lián)系。借此，川崎重工引進(jìn)Unimation機(jī)器人,

并把開發(fā)能節(jié)省勞動力的機(jī)器人系統(tǒng)作為一項(xiàng)重要任務(wù)

來完成，而后成功開發(fā)了KawasakiUnimate2000機(jī)器人，

這是日本生產(chǎn)的第一臺工業(yè)機(jī)器人，川崎重工隨后也成了

日本工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的先驅(qū)。

20世紀(jì)70年代之前，工業(yè)機(jī)器人基本是Unimation

的天下，Unimation把機(jī)器人賣給各家公司，甚至遠(yuǎn)銷歐

洲、日本，大大提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率。隨后，工業(yè)機(jī)器

人領(lǐng)域開始了高速發(fā)展。

1971年，日本機(jī)器人協(xié)會成立，這是世界上第一個(gè)

國家機(jī)器人協(xié)會。

1973年，第一臺機(jī)電驅(qū)動的六軸機(jī)器人面世。德國

庫卡公司將其使用的Unimate機(jī)器人改造成第一臺產(chǎn)業(yè)

機(jī)器人，命名為Famulus,這是世界上第一臺機(jī)電驅(qū)動的

六軸機(jī)器人。

1974年，瑞典通用電機(jī)公司（ASEA,ABB公司的

前身）開發(fā)出世界上第一分全電力驅(qū)動、由微處理器控制

的五軸工業(yè)機(jī)器人IRB6,主要應(yīng)用于工件的取放和物料

的搬運(yùn)。首臺IRB6運(yùn)行『瑞典南部的一家小型機(jī)械工程

公司。IRB6采用擬人化設(shè)計(jì)，其動作模仿人類的手臂，

可承受6千克教荷。IRB6的S1控制器第一個(gè)使用英特爾

8位微處理器，內(nèi)存容量為16kB,有16個(gè)數(shù)字I/O接U,

通過16個(gè)按鍵編程，并具有四位數(shù)的LED顯示屏。

1978年，美國Unimation公司推出通用工業(yè)機(jī)器人,

應(yīng)用丁?通用汽車裝配線，這標(biāo)志著工業(yè)機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)完

全成熟。

1984年，瑞典ABB公司生產(chǎn)出當(dāng)時(shí)速度最快的裝配

機(jī)器人IRB1000,這是一人配備了垂直手臂的鐘擺式機(jī)器

人。IRB1000機(jī)器人工作的時(shí)候，不需要來回移動就可以

快速穿越較大面積的工作場合，速度比傳統(tǒng)的手臂機(jī)器人

快50%以上。

1992年，瑞典ABB公司推出開放式控制系統(tǒng)S4o

S4控制器的設(shè)計(jì)改善了人機(jī)界面，并提升了機(jī)器人的技

術(shù)性能。

2008年，日本發(fā)那科公司推出了新的重型機(jī)器人

M2000iA,有效載荷達(dá)1200千克。M2000iA系列是當(dāng)時(shí)

世界上規(guī)模最大、實(shí)力最省的六軸機(jī)器人，可搬運(yùn)超重物

體，具有兩種型號，分別為一次可舉起900千克載荷的

M2000iA/9（）0L和一次可舉起1200千克載荷的

M2000iA/1200,能夠做到更快速、更穩(wěn)定、更精確地移

動大型部件。

2009年9月，瑞典ABB公司推出了世界上最小的多

用途工業(yè)機(jī)器人IRB120,也是速度最快的六軸機(jī)器人。

IRB120是一款新型機(jī)器人，質(zhì)量僅為25千克，荷重3千

克（垂直腕為4千克），工作范圍達(dá)580亳米。IRB120

的問世使ABB第四代新型機(jī)器人產(chǎn)品系列得到進(jìn)一步延

伸，具有卓越的經(jīng)濟(jì)性與可靠性。

工業(yè)機(jī)器人的出現(xiàn)將人類從繁重單一的勞動中解放

出來，它能夠從事一些不適合人類甚至超越人類的勞動，

實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動化，避免工傷事故并且提高生產(chǎn)效率。

自1959年工業(yè)機(jī)器人誕生后，經(jīng)過近70年的發(fā)展，

工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在裝備制造、新材料、生物醫(yī)

藥、智慧新能源等高新產(chǎn)業(yè)，工業(yè)機(jī)器人的分類也越來越

細(xì)化。它與人工智能技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)和移動互聯(lián)網(wǎng)技

術(shù)融合發(fā)展，大大推動了人類社會生活方式的變革。工業(yè)

機(jī)器人對于我國制造業(yè)提質(zhì)增效、轉(zhuǎn)型升級、推動產(chǎn)業(yè)結(jié)

構(gòu)邁向中高端具有重要作用。

三、工業(yè)機(jī)器人的特點(diǎn)

喬治?德沃爾提出的工業(yè)機(jī)器人有以下特點(diǎn)：將數(shù)控

機(jī)床的伺服軸與遙控操縱器的連桿機(jī)構(gòu)連接在一起，預(yù)先

設(shè)定的機(jī)械手動作經(jīng)編程輸入后，系統(tǒng)就可以離開人的相

助而獨(dú)立運(yùn)行。這種機(jī)器人還可以接受示教而完成各種簡

單的重復(fù)動作，示教過程中，機(jī)械手可依次通過工作任務(wù)

的各個(gè)位置.，這些位置序列全部記錄在存儲器內(nèi)，任務(wù)的

執(zhí)行過程中，機(jī)器人的各人關(guān)節(jié)在伺服驅(qū)動下依次再現(xiàn)上

述位置.，故這種機(jī)器人的主要技術(shù)功能被稱為“可編程”

和“示教再現(xiàn)”。

1962年，美國推出的一些工業(yè)機(jī)器人的控制方式與

數(shù)控機(jī)床大致相似，但外形主要由類似人的手臂組成。此

后，逐漸出現(xiàn)「具有視覺傳感器的、能識別與定位的工業(yè)

機(jī)器人系統(tǒng)。

工業(yè)機(jī)器人最顯著的特點(diǎn)有以下幾個(gè)：

（一）可編程

（二）擬人化

（三）通用性

四、工業(yè)機(jī)器人的優(yōu)勢

當(dāng)今工業(yè)機(jī)器人技術(shù)正逐漸向著具有行走能力，具有

多種感知能力，對作業(yè)環(huán)境具有較強(qiáng)的自適應(yīng)能力的方向

發(fā)展。當(dāng)前，對全球機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展最有影響的國家是

美國和口本。美國在工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的綜合研究水平方面

處于領(lǐng)先地位，而日本生產(chǎn)的工業(yè)機(jī)器人在數(shù)量、種類方

面居世界首位。

工業(yè)機(jī)器人技術(shù)涉及的學(xué)科相當(dāng)廣泛，歸納起來是機(jī)

械學(xué)和微電子學(xué)的結(jié)合——機(jī)電一體化技術(shù)。第三代智能

機(jī)器人不僅具有獲取外部環(huán)境信息的各種傳感器，而且還

具有記憶能力、語言理解能力、圖像識別能力、推理判斷

能力等人工智能，這些都可微電子技術(shù)的應(yīng)用，特別是L

算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用密切相關(guān)，因此，機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展必將

帶動其他技術(shù)的發(fā)展，其發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀也可以反映?個(gè)

國家科學(xué)和工業(yè)的水平。

（-）工業(yè)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的優(yōu)勢

（二）技術(shù)升級的趨勢

（三）應(yīng)用領(lǐng)域廣泛

（四）技術(shù)綜合性強(qiáng)

單元2工業(yè)機(jī)器人的分類

關(guān)于工業(yè)機(jī)器人的分類，國際上并沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，

有的按載荷大小分，有的按控制方式分，有的按機(jī)械結(jié)構(gòu)

分，有的按坐標(biāo)系分，有的按應(yīng)用領(lǐng)域分。

這里，我們按照比較普遍的三種分類形式進(jìn)行分類講

解。

一、按機(jī)械結(jié)構(gòu)分類

按機(jī)械結(jié)構(gòu)的方法對機(jī)器人分類是指，將工業(yè)機(jī)器人

按照不同的動力學(xué)結(jié)構(gòu)原理進(jìn)行分類。按照這種方法，通

常將工業(yè)機(jī)器人分成兩類，串聯(lián)式機(jī)器人和并聯(lián)式機(jī)器

人。

（一）串聯(lián)式機(jī)器人

串聯(lián)式機(jī)器人的特點(diǎn)有：

1.工作空間大。

2.運(yùn)動分析較容易。

3.可避免驅(qū)動軸之間的耦合效應(yīng)。

4.機(jī)構(gòu)各軸必須獨(dú)立控制，且需搭配編碼器與傳感器

來提高機(jī)構(gòu)運(yùn)動時(shí)的精準(zhǔn)度。

串聯(lián)式機(jī)器人通常都具有三個(gè)以上的關(guān)節(jié)，類似丁?人

類的手臂，靈活性高，廣泛應(yīng)用于裝配、搬運(yùn)、噴漆、碼

垛、測量、弧焊、點(diǎn)焊、包裝、鑄造等作業(yè)。

（二）并聯(lián)式機(jī)器人

并聯(lián)式機(jī)器人的特點(diǎn)有：

1.無累積誤差，精度較高。

2.驅(qū)動裝置可置于定平臺上或接近定平臺的位置，便

得運(yùn)動部分質(zhì)量輕，速度高，動態(tài)響應(yīng)好。

3.結(jié)構(gòu)緊湊，剛度高，承載能力大。

4.完全對稱的并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有較好的各向同性。

5.工作空間較小。

因?yàn)檫@些特點(diǎn)，并聯(lián)機(jī)器人在需要高剛度、高精度或

者大載荷而無須很大工作空間的領(lǐng)域內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。

二、按坐標(biāo)系分類

工業(yè)機(jī)器人按照坐標(biāo)系通常可分為柱坐標(biāo)機(jī)器人、球

坐標(biāo)機(jī)器人、笛卡爾坐標(biāo)機(jī)器人、多關(guān)節(jié)型機(jī)器人和平面

關(guān)節(jié)型機(jī)器人。

（-）柱坐標(biāo)機(jī)器人

其運(yùn)動特點(diǎn)如下：

1.手臂可伸縮（沿r方向）。

2.滑動架（或托板）可沿柱上下移動（z軸方向）。

3.水平臂和滑動架組合件可作為基座上的一個(gè)整體

而旋轉(zhuǎn)（繞z軸），一般旋轉(zhuǎn)不允許超過360。。

柱坐標(biāo)機(jī)器人手臂伸出長度有最小值和最大值，所以

機(jī)器人的工作包絡(luò)范圍呈圓柱狀。

（二）球坐標(biāo)機(jī)器人

球坐標(biāo)機(jī)器人的工作特點(diǎn)如下：

1.手臂可伸出縮回范圍R,類似于可伸縮的望遠(yuǎn)鏡套

筒。

2.在垂直面內(nèi)繞軸旋轉(zhuǎn)的角度為po

3.在基座水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動角度為Oo

（三）笛卡爾坐標(biāo)機(jī)器人（直角坐標(biāo)機(jī)器人）

笛卡爾坐標(biāo)機(jī)器人，又叫直角坐標(biāo)機(jī)器人，是指能夠

實(shí)現(xiàn)自動控制的、可重復(fù)編程的、多自由度的、運(yùn)動自由

度間成空間直角關(guān)系的多用途操作機(jī)。

笛卡爾坐標(biāo)機(jī)器人是以xyz直角坐標(biāo)系統(tǒng)為基木數(shù)

學(xué)模型，以伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動的單軸機(jī)械臂為基本

工作單元，以滾珠絲杠、同步皮帶、齒輪齒條為常用的傳

動方式所架構(gòu)起來的機(jī)器人系統(tǒng)，可以完成在xyz三維坐

標(biāo)系中任意一點(diǎn)的到達(dá)，并遵循可控的運(yùn)動軌跡。

懸臂式笛卡爾坐標(biāo)機(jī)器人的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、成本

低、速度快、負(fù)載低、懸臂長度有限。

門型笛卡爾坐標(biāo)機(jī)器人又叫桁架機(jī)器人或龍門式機(jī)

器人。相比懸臂式，其結(jié)構(gòu)略復(fù)雜，成本略高，但能承受

的負(fù)載大，各軸的行程更大。

（四）多關(guān)節(jié)型機(jī)器人

多關(guān)節(jié)型機(jī)器人由多個(gè)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)組合而成。這類機(jī)器

人結(jié)構(gòu)緊湊，工作空間大，動作最接近人的動作，對涂裝、

裝配、焊接等多種作業(yè)都芍良好的適應(yīng)性，應(yīng)用范闈越來

越廣。

1.多關(guān)節(jié)型機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn)

（1）結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小。

（2）靈活性好，手部到達(dá)位置好，具有較好的蔽障

性能。

（3）沒有移動關(guān)節(jié)，關(guān)節(jié)密封性能好，摩擦小，慣

量小。

（4）關(guān)節(jié)驅(qū)動力小，能耗較低。

2.多關(guān)節(jié)型機(jī)器人的缺點(diǎn)

（1）運(yùn)動過程中存在平衡問題，控制存在耦合。

（2）當(dāng)大臂和小臂舒展開時(shí)，機(jī)器人結(jié)構(gòu)剛度較差。

多關(guān)節(jié)型機(jī)器人是通用性最好的工業(yè)機(jī)器人，最常用

的多關(guān)節(jié)型機(jī)器人有五軸搬運(yùn)機(jī)器人、六軸機(jī)器人、七軸

機(jī)器人等。

（五）平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人

平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人具有四個(gè)自由度：三個(gè)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，

軸線相互平行，實(shí)現(xiàn)平面內(nèi)定位和定向；一個(gè)移動關(guān)節(jié)，

實(shí)現(xiàn)末端件升降運(yùn)動。具體機(jī)械系統(tǒng)由基座、手臂和末端

執(zhí)行器三大部分組成，每一部分都有若干自由度，構(gòu)成了

一個(gè)多自由度的機(jī)械系統(tǒng)，基座具有回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（肩關(guān)節(jié)），

手臂由大臂、小臂組成，末端執(zhí)行器（手部）是一個(gè)鉗爪

式手部結(jié)構(gòu)。本機(jī)器人具有高剛性、高精度、高速度、安

裝空間小及設(shè)計(jì)自由度大等優(yōu)點(diǎn)，可以組裝成焊接機(jī)器

人、點(diǎn)膠機(jī)滯人、光學(xué)檢測機(jī)器人、拿放機(jī)器人及插件機(jī)

器人等，從而應(yīng)用于高效率的裝配、焊接、密封、搬運(yùn)和

拿放等動作。

三、按應(yīng)用領(lǐng)域分類

（一）搬運(yùn)機(jī)器人

搬運(yùn)機(jī)器人是在自動化作業(yè)中專門從事搬運(yùn)工作的

工業(yè)機(jī)器人。它的主要工作內(nèi)容是將物料從一個(gè)地方搬運(yùn)

到另一個(gè)地方.

搬運(yùn)機(jī)器人的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，負(fù)載大，但靈活性不

如六軸機(jī)器人,搬運(yùn)機(jī)器人一般以五軸結(jié)構(gòu)居多。

搬運(yùn)機(jī)器人用途很廣，一般只需點(diǎn)位控制，即被搬運(yùn)

零件無嚴(yán)格的運(yùn)動軌跡要求，只要求始點(diǎn)和終點(diǎn)位姿準(zhǔn)

確。如箱體碼垛，流水線上下料等。

（二）焊接機(jī)器人

焊接機(jī)器人是從事焊接作業(yè)的工業(yè)機(jī)器人，亦是目前

使用最多的一類定制化機(jī)器人。由于焊接機(jī)器人是在準(zhǔn)平

面、空間狹窄的環(huán)境下工作，為了保證機(jī)器人能根據(jù)電弧

傳感器的偏差信息跟蹤焊縫，實(shí)現(xiàn)自動焊接，要求所設(shè)L

的機(jī)器人應(yīng)該具有結(jié)構(gòu)緊湊、移動靈活且工作穩(wěn)定等將

點(diǎn)。

常用的焊接機(jī)器人分為點(diǎn)焊和弧焊兩種。

1.點(diǎn)焊機(jī)器人

2.弧焊機(jī)器人

3.焊接機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn)

隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)控及機(jī)器人技術(shù)的發(fā)

展，自動焊接機(jī)罌人從20世紀(jì)60年代開始用于生產(chǎn)以來,

其技術(shù)已日益成熟，主要有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）穩(wěn)定和提高焊接質(zhì)量，能將焊接質(zhì)量以數(shù)值的

形式反映出來。

（2）提高勞動生產(chǎn)率。

（3）改善工人勞動強(qiáng)度，可在有害環(huán)境下工作。

（4）降低了對工人操作技術(shù)的要求。

（5）縮短了產(chǎn)品改型換代的準(zhǔn)備周期，減少相應(yīng)的

設(shè)備投資。

因此，焊接機(jī)器人現(xiàn)在已經(jīng)在汽車、電子等各行各業(yè)

得到了廣泛的應(yīng)用。

（三）噴涂機(jī)器人

噴涂機(jī)器人是可進(jìn)行自動噴漆作業(yè)或噴涂其他涂料

的工業(yè)機(jī)器人。

由于噴涂機(jī)器人是專用型工業(yè)機(jī)器人，所以它具有一

些與自身實(shí)際應(yīng)用相關(guān)的特點(diǎn)：

1.柔性好，活動范圍大，能實(shí)現(xiàn)各種方向和表面范圍

大的工件的噴涂作業(yè)。

2.機(jī)器人具有較快的運(yùn)動速度和加速度。機(jī)器人的運(yùn)

動速度或加速度越大，則意味著機(jī)器人空行程所需的時(shí)間

越短，在一定節(jié)拍內(nèi)的絕對施工時(shí)間越長，可提高機(jī)器人

的使用率。

3.重復(fù)定位精度要求不高。由于噴涂作業(yè)對機(jī)器人執(zhí)

行器的定位不需要很高的要求，所以噴涂機(jī)器人的重復(fù)定

位精度達(dá)到1mm即可。

4.易操作和維護(hù)，可離線編程，大大縮短現(xiàn)場調(diào)試時(shí)

間?？刹寮Y(jié)構(gòu)和模塊化設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)快速安裝和更換元器

件，極大地縮短維修時(shí)間，便于維護(hù)保養(yǎng)。

(四)通用機(jī)器人

通用型機(jī)器人是指用途廣泛，能應(yīng)用于多種行業(yè)和多

個(gè)工種的工業(yè)機(jī)器人。通用機(jī)器人的特點(diǎn)是：

1.自由度高，末端執(zhí)行器運(yùn)動范圍廣。

2.安裝方式任意，不局限于正裝、倒裝、側(cè)裝等。

3.集成度高，開放性好，用戶可根據(jù)需求安裝各種配

套設(shè)施或配套機(jī)構(gòu)。

(五)協(xié)作機(jī)器人

協(xié)作機(jī)器人是和人類在共同工作空間中有近距高互

動的機(jī)器人。

協(xié)作機(jī)器人是整個(gè)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈中一個(gè)非常重要

的細(xì)分類別，隨著全球制造業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展，柔性制造需求

越來越多，協(xié)作機(jī)器人正在成為行業(yè)新星。與傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)

器人需要安裝安全防護(hù)措施與人隔離不同，協(xié)作機(jī)器人更

靈活安全、易編程，可與工人共享工作空間，同時(shí)發(fā)揮人

和機(jī)器的互補(bǔ)優(yōu)勢。

協(xié)作機(jī)器人的興起意味著傳統(tǒng)機(jī)器人必然有某種程

度的不足，或者無法適應(yīng)新的市場需求。

1.傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人的不足

(I)部署成本高。

(2)無法滿足中小企業(yè)需求。

(3)無法滿足新興的協(xié)作市場。

2.協(xié)作機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn)

(1)安全:協(xié)作機(jī)器人一般在