工業機器人設備需要什麼

1. 工業機器人維修的過程中常用的工具有哪些

工業機器人維修中，常常用到一些維修工具及測試儀器，如：熱風槍、電烙鐵、萬用表、直流穩壓電源、示波器、帶燈放大鏡、超聲波清洗儀、拆裝工具、頻譜儀、可編程軟體維修儀、免拆機軟體維修儀等。

對於一個企業來說，工業機器人管理與維護保養是一個新興的技術工種，其不僅要求管理維護人員掌握工業機器人技術的基本原理，還要求其掌握機器人的安裝、調試、系統編程、維修等的技能。因此，管理維修人員需要不斷提高自身綜合素質和技能水平，以滿足工業機器人維護保養需求。

1 機器人日常檢查

1.1 剎車檢查

正常運行前，維修管理人員需檢查電機剎車每個軸的電機剎車，檢查方法如下：

第一，運行每個機械手的軸到它負載最大的位置。

第二，機器人控制器上的電機模式選擇開關打到電機關（MOTORS OFF）的位置）。

第三，檢查軸是否在其原來的位置如果電機關掉後，機械手仍保持其位置，說明剎車良好。

1.2 失去減速運行（250mms）功能的危險

不要從電腦或者示教器上改變齒輪變速比或其它運動參數，這將影響減速運行（250mms）功能。

1.3 安全使用示教器

安裝在示教器設備上的使能按鈕（Enabling device），當按下一半時，系統變為電（MOTORS ON）模式。當松開或全部按下按鈕時，系統變為電機關（MOTORS OFF）模式。為了安全使用示教器，必須遵循以下原則：

第一，當設備使能按鈕（Enabling device）不能失去功能編程或調試的時候，當機器人不需要移動時，立即松開能使設備使能按鈕（Enabling device）；

第二，當編程人員進入安全區域後，必須隨時將示教器帶在身上，避免其他人移動機器人。

1.4 在機械手的工作范圍內工作

如果必須在機械手工作范圍內工作，需遵守以下幾點：

第一，控制器上的模式選擇開關必須打到手動位置，以便操作使能設備來斷開電腦或遙控操作。

第二，當模式選擇開關在<250mms位置時候，最大速度限制在250mms。進入工作區，開關一般都打到這個位置，只有對機器人十分了解的人才可以使用全速（100%full speed）。

第三，注意工業機器人各臂的旋轉軸，當心頭發或衣服攪到上面，另外注意機械手上其它選擇部件或其它設備。

第四，檢查每個軸的電機剎車。

2 工業機器人的維護頻率

維護頻率如下：

第一，一般維護，1次天；

第二，清洗更換濾布，1次500h；

第三，測量系統電池的更換，2次7000h；

第四，計算機風扇單元的更換、伺服風扇單元的更換，1次50000h；

第五，檢查冷卻器，1次月注意；

這個過程需要注意的是：首先，時間間隔主要取決於環境條件；其次，視機器人運行時數和溫度而定；最後，適當確定機器人的運行順暢與否。

3 機器人本體維護保養

第一，一般維護，1次1天；

第二，軸制動測試，1次1天；

第三，潤滑3周副齒輪和齒輪，1次1000h；

第四，潤滑中空手腕，1次500h；

第五，各齒輪箱內的潤滑油，第一次1年更換，以後每5年更換一次。

同時，需要注意的是時間間隔主要取決於環境條件；還要視機器人運行時數和溫度而定；最後，確定機器人的運行順暢與否。

4 工業機器人一般維護

4.1 清洗機械手

應定期清洗機械手底座和手臂。使用溶劑時需謹慎操作。應避免使用丙酮等強溶劑。可使用高壓清洗設備，但應避免直接向機械手噴射。如果機械手有油脂膜等保護，按要求去除。為防止產生靜電，必須使用浸濕或潮濕的抹布擦拭非導電表面，如噴塗設備、軟管等。請勿使用干布。

4.2 中空手腕

如有必要，中空手腕是需要經常清洗，以避免灰塵和顆粒物堆積。用不起毛布料進行清潔。手腕清洗後，可在手腕錶面添加少量凡士林或類似物質，以後清洗時將更加方便。

4.3 定期檢查

視需要經常檢查下列要點：檢查是否漏油，如發現嚴重漏油，應向維修人員求助；檢查齒輪游隙是否過大，如發現游隙過大，應向維修人員求助；檢查控制櫃、吹掃單元、工藝櫃和機械手間的電纜是否受損。

4.4 檢查基礎

固定螺釘將機械手固定於基礎上的緊固螺釘和固定夾必須保持清潔，不可接觸水、酸鹼溶液等腐蝕性液體。這樣可避免緊固件服飾。如果鍍鋅層或塗料等防腐蝕保護層受損，需清潔相關零件並塗以防腐蝕塗料。

4.5 軸制動測試

在操作過程中，每個軸電機制動器都會正常磨損。為確定製動器是否正常工作，此時必須進行測試。測試方法：第一，運行機械手軸至相應位置，該位置機械手臂總重及所有負載量達到最大值（最大靜態負載）；第二，馬達斷電；第三，檢查所有軸是否維持在原位。如馬達斷電時機械手仍沒有改變位置，則制動力矩足夠。還可手動移動機械手，檢查是否還需要進一步保護措施。

5 工業機器人預防性保養

日常的預防性維護檢查包括以下內容：備份控制器內存；定期監視機器人，檢查機器人、導線和電纜；檢查剎車裝置；檢查機器人的結構緊湊程度；聽聲音振動和噪音；根據特定機器人的手冊查看機器人的潤滑關節；肉眼檢查示教器和控制器電纜；檢查電纜連接、冷卻風扇、電源、安全設備和其他運行設備；如果需要，測試並更換RAM和APC電池；如果機器人需要維修，技術人員應該報告問題，以便安排進行必要的維修。

6 結束語

工業機器人對於提高產品的質量和生產效率有著十分重要的作用，因此企業需要採取科學、合理的維護和保養措施，來保證工業機器人安全、穩定、健康、經濟運行，從而提升企業生產整體效益。

2. 工業機器人配套的產品供應有哪些

要知道產品供應首先你先要了解一下工業機器人的基本部件構成。
機械手或移動車：這是機器人的主體部分，由連桿，活動關節以及其它結構部件構成，使機器人達到空間的某一位置。如果沒有其它部件，僅機械手本身並不是機器人。
末端執行器：連接在機械手最後一個關節上的部件，它一般用來抓取物體，與其他機構連接並執行需要的任務。機器人製造上一般不設計或出售末端執行器，多數情況下，他們只提供一個簡單的抓持器。末端執行器安裝在機器人上以完成給定環境中的任務，如焊接，噴漆，塗膠以及零件裝卸等就是少數幾個可能需要機器人來完成的任務。通常，末端執行器的動作由機器人控制器直接控制，或將機器人控制器的信號傳至末端執行器自身的控制裝置（如PLC）。
驅動器：驅動器是機械手的「肌肉」。常見的驅動器有伺服電機，步進電機，氣缸及液壓缸等，也還有一些用於某些特殊場合的新型驅動器，它們將在第6章進行討論。驅動器受控制器的控制。
感測器：感測器用來收集機器人內部狀態的信息或用來與外部環境進行通信。機器人控制器需要知道每個連桿的位置才能知道機器人的總體構型。人即使在完全黑暗中也會知道胳膊和腿在哪裡，這是因為肌腱內的中樞神經系統中的神經感測器將信息反饋給了人的大腦。大腦利用這些信息來測定肌肉伸縮程度進而確定胳膊和腿的狀態。對於機器人，集成在機器人內的感測器將每一個關節和連桿的信息發送給控制器，於是控制器就能決定機器人的構型。機器人常配有許多外部感測器，例如視覺系統，觸覺感測器，語言合成器等，以使機器人能與外界進行通信。
控制器：機器人控制器從計算機獲取數據，控制驅動器的動作，並與感測器反饋信息一起協調機器人的運動。假如要機器人從箱櫃里取出一個零件，它的第一個關節角度必須為35°，如果第一關節尚未達到這一角度，控制器就會發出一個信號到驅動器（輸送電流到電動機），使驅動器運動，然後通過關節上的反饋感測器（電位器或編碼器等）測量關節角度的變化，當關節達到預定角度時，停止發送控制信號。對於更復雜的機器人，機器人的運動速度和力也由控制器控制。機器人控制器與人的小腦十分相似，雖然小腦的功能沒有人的大腦功能強大，但它卻控制著人的運動。
處理器：處理器是機器人的大腦，用來計算機器人關節的運動，確定每個關節應移動多少和多遠才能達到預定的速度和位置，並且監督控制器與感測器協調動作。處理器通常就是一台計算機（專用）。它也需要擁有操作系統，程序和像監視器那樣的外部設備等。
軟體：用於機器人的軟體大致有三塊。第一塊是操作系統，用來操作計算機。第二塊是機器人軟體，它根據機器人運動方程計算每一個關節的動作，然後將這些信息傳送到控制器，這種軟體有多種級別，從機器語言到現代機器人使用的高級語言不等。第三塊是例行程序集合和應用程序，它們是為了使用機器人外部設備而開發的（例如視覺通用程序），或者是為了執行特定任務而開發的。
機器人在其工作區域內可以達到的最大距離。器人可按任意的姿態達到其工作區域內的許多點（這些點稱為靈巧點）。然而，對於其他一些接近於機器人運動范圍的極限線，則不能任意指定其姿態（這些點稱為非靈巧點）。說明：運動范圍是機器人關節長度和其構型的函數。
精度：精度是指機器人到達指定點的精確程度 說明：它與驅動器的解析度以及反饋裝置有關。大多數工業機器人具有0.001英寸或更高的精度。
重復精度：重復精度是指如果動作重復多次，機器人到達同樣位置的精確程度。舉例：假設驅動機器人到達同一點100次，由於許多因素會影響機器人的位置精度，機器人不可能每次都能准確地到達同一點，但應在以該點為圓心的一個圓區范圍內。該圓的半徑是由一系列重復動作形成的，這個半徑即為重復精度。說明：重復精度比精度更為重要，如果一個機器人定位不夠精確，通常會顯示一固定的誤差，這個誤差是可以預測的，因此可以通過編程予以校正。舉例：假設一個機器人總是向右偏離0.01mm，那麼可以規定所有的位置點都向左偏移0.01mm英寸，這樣就消除了偏差。說明：如果誤差是隨機的，那它就無法預測，因此也就無法消除。重負精度限定了這種隨機誤差的范圍，通常通過一定次數地重復運行機器人來測定。
內容部分轉自機器人家，望採納，謝謝！

3. 工業機器人主要部件組成有哪些

粵為工業機器人培訓學院解答：
1、工業機器人的構造
工業機器人由主體、驅動系統和控制系統三個基本部分組成。主體即機座和執行機構，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，用以使執行機構產生相應的動作；控制系統是按照輸入的程序對驅動系統和執行機構發出指令信號，並進行控制。
2、工業機器人的分類
工業機器人按臂部的運動形式分為四種。直角坐標型的臂部可沿三個直角坐標移動；圓柱坐標型的臂部可作升降、回轉和伸縮動作；球坐標型的臂部能回轉、俯仰和伸縮；關節型的臂部有多個轉動關節。
工業機器人按執行機構運動的控制機能，又可分點位型和連續軌跡型。點位型只控制執行機構由一點到另一點的准確定位，適用於機床上下料、點焊和一般搬運、裝卸等作業；連續軌跡型可控制執行機構按給定軌跡運動，適用於連續焊接和塗裝等作業。
工業機器人按程序輸入方式區分有編程輸入型和示教輸入型兩類。編程輸入型是將計算機上已編好的作業程序文件，通過RS232串口或者乙太網等通信方式傳送到機器人控制櫃。
示教輸入型的示教方法有兩種：一種是由操作者用手動控制器(示教操縱盒)，將指令信號傳給驅動系統，使執行機構按要求的動作順序和運動軌跡操演一遍；另一種是由操作者直接領動執行機構，按要求的動作順序和運動軌跡操演一遍。在示教過程的同時，工作程序的信息即自動存入程序存儲器中在機器人自動工作時，控制系統從程序存儲器中檢出相應信息，將指令信號傳給驅動機構，使執行機構再現示教的各種動作。示教輸入程序的工業機器人稱為示教再現型工業機器人。
具有觸覺、力覺或簡單的視覺的工業機器人，能在較為復雜的環境下工作；如具有識別功能或更進一步增加自適應、自學習功能，即成為智能型工業機器人。它能按照人給的「宏指令」自選或自編程序去適應環境，並自動完成更為復雜的工作。

4. 工業機器人的參數有哪些

工業機器人7大技術參數

工業機器人值得關注的7大技術參數：

1.自由度

自 由度可以用機器人的軸數進行解釋，機器人的軸數越多，自由度就越多，機械結構運動的靈活性就越大，通用性強。但是自由度增多，使得機械臂結構變得復雜，會降低機器人的剛性。當機械臂上自由度多於完成工作所需要的自由度時，多餘的自由度就可以為機器人提供一定的避障能力。目前大部分機器人都具有3~6個自由度，可以根據實際工作的復雜程度和障礙進行選擇。

2.驅動方式

驅 動方式主要指的是關節執行器的動力源形式，一般有液壓驅動、氣壓驅動、電氣驅動，不同的驅動方式有各自的優勢和特點，根據自身實際工作的需求進行選擇，現在比較常用的是電氣驅動的方式。液壓驅動的主要優點在於可以以較小的驅動器輸出較大的驅動力，缺點是油料容易泄露，污染環境；氣壓驅動主要優點是具有較好的緩沖作用，可以實現無級變速，缺點是雜訊大；電氣驅動的優點是驅動效率高，使用方便，而且成本較低。

3.控制方式

機 器人的控制方式也被稱為控制軸的方式，主要是用來控制機器人運動軌跡，一般來說，控制方式有兩種：一種是伺服控制，另一種是非伺服控制。伺服控制方式有可以細分為連續軌跡控制類和點位控制類。與非伺服控制機器人相比，伺服控制機器人具有較大的記憶儲存空間，可以儲存較多點位地址，可以使運行過程更加復雜平穩。

4.工作速度

工 作速度指的是機器人在合理的工作載荷之下，勻速運動的過程中，機械介面中心或者工具中心點在單位時間內轉動的角度或者移動的距離。簡單來說，最大工作速度愈高，其工作效率就愈高。但是，工作速度就要花費更多的時間加速或減速，或者對工業機器人的最大加速率或最大減速率的要求就更高。

5.工作空間

工 作空間指的是機器人操作機正常工作時，末端執行器坐標系的原點能在空間活動的最大范圍，或者說該點可以到達所有點所佔的空間體積。工作空間范圍的大小不僅與機器人各連桿的尺寸有關，而且與機器人的總體結構形式有關。工作空間的形狀和大小是十分重要的，機器人在執行某作業時可能會因存在手部不能到達的盲區（deadzone）而不能完成任務。

6.工作載荷

機 器人在規定的性能范圍內工作時，機器人腕部所能承受的最大負載量。工作載荷不僅取決於負載的質量，而且與機器人運行的速度和加速度的大小和方向有關。為保證安全，將工作載荷這一技術指標確定為高速運行時的承載能力。通常，工作載荷不僅指負載質量，也包括機器人末端執行器的質量。

7.工作精度、重復精度和解析度

簡單來說機器人的工作精度是指每次機器人定位一個位置產生的誤差，重復精度是機器人反復定位一個位置產生誤差的均值，而解析度則是指機器人的每個軸能夠實現的最小的移動距離或者最小的轉動角度。這三個參數共同作用於機器人的工作精確度。

僅供參考

5. 製作機器人要哪些知識

機器人製作的三大知識點：
1. 控制系統，目前主要用單片機，國內常用的AVR，國外常用PIC單片機，一般用C語言編程。
2. 機械繫統，構成機器人的框架。金屬、木頭、塑料都可以。
3. 電子系統。各種感測器以及相應的電機、舵機控制電路。
如果想自己製作，其實並不難，但需要循序漸進，從最容易入手的智能小車開始，做出自己的第一個作品後，就可以考慮更高層次的作品，去參加比賽什麼的。

6. 工業機器人的操作機主要由哪幾個部分組成

由犀靈工業機器人培訓中心老師所介紹的，工業機器人主要構成及成本結構主要為以下：

工業機器人主要由四大部分構成：精密減速器、伺服電機、控制系統與本體。下圖中百分比是各部分整個機器人的成本比例，可以很輕易看出減速器和機器人本體占機器人的成本比重是很大的。

減速器用於提高和確保機器人的工作精度；

伺服電機主要用於反饋和修正位置、速度等參數；

控制系統是按照輸入的程序對驅動系統和執行機構發出指令信號，並進行控制。

本體是機器人外面最直接的機械結構。

1.減速器

減速器是一種動力傳達機構，以齒輪為核心，由皮帶輪、傳送帶、鏈齒軌、鏈條組合出各類製品，其功能均在於「降低動力旋轉速度，輸出與減速比相配的扭矩（力）」，即「降低速度，將較小的力轉換為較大的力」。

目前應用於機器人領域的減速機主要有兩種，一種是RV減速機，另一種是諧波減速機。在關節型機器人中，由於RV減速機具有更高的剛度和回轉精度，一般將RV減速機放置在機座、大臂、肩部等重負載的位置，價格也較高，而將諧波減速機放置在小臂、腕部或手部。另外一種行星減速機主要應用於簡單機器人。占據60%機器人市場份額的發那科、ABB、安川電機、庫卡四大家族都是向納博特斯克和哈默納科采購，因而短期博特斯克和哈默納科主導市場的格局仍難以改變，其餘市場被住友、SEJINIGB、SPINEA等占據。近年來盡管與日本產品在輸入轉速、傳動精度、傳動效率等方面存在較大差距，積極介入的國內減速機廠商並逐步形成了自己的產品系列，並實現批量生產，如蘇州綠的諧波傳動科技的諧波減速機，南通振康的RV減速機。

2.伺服電機

伺服技術是工業機器人的關鍵技術，在機器認成本組成里僅次於減速器。

伺服系統主要分為兩部分，一是伺服電機，二是控制器。

（1）伺服電機主要用於驅動機器人的關節，要求具備最大功率質量比和扭矩慣量比、高啟動轉矩、低慣量和較寬廣且平滑的調速范圍；

（2）控制器可對其內部參數進行人工設定而實現對機器人的位置控制、速度控制和轉矩控制等多種功能。

目前，國外伺服企業在中國的市場佔有率達80%，其中日本品牌佔比為50%，其著名品牌包括松下、三菱電機、安川、三洋、富士等，產品特點是：技術和性能水平比較符合中國用戶的需求；歐美品牌佔比30%，美國以羅克韋爾、丹納赫、帕光等聞名，而德國則擁有西門子、倫茨、博世力士樂、施耐德等品牌。國產品牌占據了20%的市場，其中內地品牌和台灣品牌分別占據10%的市場，中國台灣以東元和台達為代表，其技術水準和價格水平居於進口中端產品和內地品牌之間；中國內地的品牌主要有華中數控、廣數等。

3.控制系統

機器人控制系統是機器人的重要組成部分，用於對操作機的控制，以完成特定的工作任務。

機器人控制器包含運動控制卡、示教盒和主計算機模塊。運動控制卡是控制器的底層結構，有時也可以作為簡單控制器。其產品和研究主要集中於美國和日本，並有成熟的產品；示教盒是機器人控制系統的重要組成部分，操作者通過示教盒進行手動示教，控制機器人達到不同位姿，並記錄各個位姿坐標；主計算機模塊是整個控制系統的中樞部分，主要包括主板、CPU、FROM/SRAM組件及伺服卡，負責控制器內部及外圍設備的信號交換和處理。

國外系統集成商因為專注於機器人普及率高，國外大型系統集成商通常是在某種工藝裡面具有很強的競爭優勢。與國內本體廠商面對國外企業強大的競爭不同，國內系統集成商卻擁有本土的許多比較優勢，包括渠道優勢、價格優勢、工程師紅利等。系統集成項目是非標准化的，每個項目都不一樣，不能100%復制，所以比較難上規模。因此，系統集成商很難通過並購的方式擴張規模。按工業機器人的需求及更新市場規模測算，2020年我國工業機器人控制器的市場需求33億元左右。此外，控制器的使用不僅僅局限在工業機器人領域，在其它高端設備上的應用也非常普遍。機器人控制器的主要供應商主要包括包括國外的幾大主機廠商和國內的眾為興、固高科技等企業。目前國內企業開發的控制器可滿足基本功能需求。從目前的技術來看，機器人的核心部件中控制器偏軟體（其軟體成本佔比約40%）最易突破，目前國內企業開發的工業機器人控制器產品已經可以滿足大部分功能需求，固高科技在PC based控制器領域市佔率接近50%。國外的機器人四大巨頭中，除了安川電機的機器人控制器屬於外購，其它三家企業均採用自製的控制器。

4.本體

機器人本體作為機器人行業最為直接的表現者，關繫到機器人的終端應用市場。

國外的機器人本體企業憑借長時間的技術和經驗積累，在技術上明顯強於國內機器人本體，因此，當前，國外的機器人本體廠商占據了我國機器人市場約90%的份額。

7. 學習工業機器人需要學習哪些知識

1、電氣設備學習，主要學習PLC，PLC的構成原理，如何編程，PLC485通訊應用以及變頻器、伺服電機的應用，還有技術性能和常用編程元件等等。有些人可能不大明白為什麼學工業機器人技術一定要學PLC。

2、工業機器人學習，這是學工業機器人技術最直觀的知識點，了解特定品牌（如庫卡、安川等）機器人本體結構。

機器人故障處理、機器人坐標系應用、機器人安全區域設定、機器人圓弧指令、機器人邏輯控制語句的應用、機器人搬運（帶案例分析）、機器人IO應用、機器人工具坐標系的應用、機器人碼垛拆垛、機器人碰撞檢測的設定及運用等等。

3、機械設計學習，主要學習電氣繪圖、裝配體建模與標准件運用，組焊件的設計與工程實例運用等等。電氣繪圖主要學習VISIO、CAD、Eplan等繪圖軟體。

制圖繪圖也是很多工科生心中的一大痛點，需要精細、准確，很多耐不住性子的要來學習這一塊也有點困難，但是這個也很好克服，只有收住性子，耐心仔細的學習，也就沒有學不會這一說法了。

4、生產設備的學習，主要學習實際工作站電控系統設計，這一個模塊的學習實用性很強，直接還原實際工業場景，這樣當學員進入到企業工作時，面對工業現場的各種問題也就比較心中有數了。

8. 學習工業機器人需要啥

1. 感知領域：感測器的相關使用、視覺處理。
2. 控制領域：運動學系統理論、
3. 輔助技能：相關的機械讀圖能力和電路圖都得能看懂， 還有具備相應的機械制圖能力， 至少精通一個機械畫圖軟體
4. 系統集成領域：工業現場匯流排知識， 還有計算機網路的相關知識， 還有系統的知識...
5. 最重要的能力就是 英語 否則連說明書都看不懂。
6. 還有工業機器人零部件的裝配也得會

9. 工業機器人涉及那些技術

四、工業機器人關鍵技術1.機器人基本系統構成工業機器人由3大部分6個子系統組成。3大部分是機械部分、感測部分和控制部分。6個子系統可分為機械結構系統、驅動系統、感知系統、機器人環境交互系統、人機交互系統和控制系統。
工業機器人系統構成1)工業機器人的機械結構系統由機座、手臂、末端操作器三大部分組成，每一個大件都有若干個自由度的機械繫統。若基座具備行走機構，則構成行走機器人；若基座不具備行走及彎腰機構，則構成單機器人臂。手臂一般由上臂、下臂和手腕組成。末端操作器是直接裝在手腕上的一個重要部件，它可以是二手指或多手指的手抓，也可以是噴漆槍、焊具等作業工具。2)驅動系統，要使機器人運作起來，需要在各個關節即每個運動自由度上安置傳動裝置，這就是驅動系統。驅動系統可以是液壓傳動、氣壓傳動、電動傳動、或者把它們結合起來應用綜合系統，可以是直接驅動或者通過同步帶、鏈條、輪系、諧波齒輪等機械傳動機構進行間接傳動。3)感知系統由內部感測器模塊和外部感測器模塊組成，用以獲得內部和外部環境狀態中有意義的信息。智能感測器的使用提高了機器人的機動性、適應性和智能化的水準。人類的感受系統對感知外部世界信息是極其靈巧的，然而，對於一些特殊的信息，感測器比人類的感受系統更有效。4)機器人環境交換系統是現代工業機器人與外部環境中的設備互換聯系和協調的系統。工業機器人與外部設備集成為一個功能單元，如加工單元、焊接單元、裝配單元等。當然，也可以是多台機器人、多台機床或設備、多個零件存儲裝置等集成為一個去執行復雜任務的功能單元。5)人機交換系統是操作人員與機器人控制並與機器人聯系的裝置，例如，計算機的標准終端，指令控制台，信息顯示板，危險信號報警器等。該系統歸納起來分為兩大類：指令給定裝置和信息顯示裝置。6)機器人控制系統是機器人的大腦，是決定機器人功能和性能的主要因素。控制系統的任務是根據機器人的作業指令程序以及感測器反饋回來的信號支配機器人的執行機構去完成規定的運動和功能。假如工業機器人不具備信息反饋特徵，則為開環控制系統；若具備信息反饋特徵，則為閉環控制系統。根據控制原理，控制系統可分為程序控制系統、適應性控制系統和人工智慧控制系統。根據控制運行的形式，控制系統可分為點位控制和軌跡控制。點位型只控制執行機構由一點到另一點的准確定位，適用於機床上下料、點焊和一般搬運、裝卸等作業；連續軌跡型可控制執行機構按給定軌跡運動，適用於連續焊接和塗裝等作業。控制系統的任務是根據機器人的作業指令程序以及感測器反饋回來的信號支配機器人的執行機構去完成規定的運動和功能。假如工業機器人不具備信息反饋特徵，則為開環控制系統；若具備信息反饋特徵，則為閉環控制系統。根據控制原理，控制系統可分為程序控制系統、適應性控制系統和人工智慧控制系統。根據控制運行的形式，控制系統可分為點位控制和軌跡控制。一套完整的工業機器人包括機器人本體、系統軟體、控制櫃、外圍機械設備、CCD視覺、夾具/抓手、外圍設備PLC控制櫃、示教器/示教盒。
工業機器人設備下面重點對機器人的驅動系統、感知系統作出介紹。2.機器人的驅動系統工業機器人的驅動系統，按動力源分為液壓，氣動和電動三大類。根據需要也可由這三種基本類型組合成復合式的驅動系統。這三類基本驅動系統的各有自己的特點。液壓驅動系統：由於液壓技術是一種比較成熟的技術。它具有動力大、力(或力矩)與慣量比大、快速響應高、易於實現直接驅動等特點。適於在承載能力大，慣量大以及在防焊環境中工作的這些機器人中應用。但液壓系統需進行能量轉換(電能轉換成液壓能)，速度控制多數情況下採用節流調速，效率比電動驅動系統低。液壓系統的液體泄泥會對環境產生污染，工作雜訊也較高。因這些弱點，近年來，在負荷為100kg以下的機器人中往往被電動系統所取代。青島華東工程機械有限公司研製的全液壓重載機器人如圖所示。其大跨度的承載可達到2000kg，機器人的活動半徑可達到近6m，應用在鑄鍛行業。
全液壓重載機器人
氣壓驅動具有速度快、系統結構簡單、維修方便、價格低等優點。但是由於氣壓裝置的工作壓強低，不易精確定位，一般僅用於工業機器人末端執行器的驅動。氣動手抓、旋轉氣缸和氣動吸盤作為末端執行器可用於中、小負荷的工件抓取和裝配。氣動吸盤和氣動機器人手爪如圖所示。
氣動吸盤和氣動機器人手爪電機驅動是現代工業機器人的一種主流驅動方式，分為4大類電機：直流伺服電機、交流伺服電機、步進電機和直線電機。直流伺服電機和交流伺服電機採用閉環控制，一般用於高精度、高速度的機器人驅動；步進電機用於精度和速度要求不高的場合，採用開環控制；直線電機及其驅動控制系統在技術上已日趨成熟，已具有傳統傳動裝置無法比擬的優越性能，例如適應非常高速和非常低速應用、高加速度，高精度，無空回、磨損小、結構簡單、無需減速機和齒輪絲杠聯軸器等。鑒於並聯機器人中有大量的直線驅動需求，因此直線電機在並聯機器人領域已經得到了廣泛應用。3.機器人的感知系統機器人感知系統把機器人各種內部狀態信息和環境信息從信號轉變為機器人自身或者機器人之間能夠理解和應用的數據、信息，除了需要感知與自身工作狀態相關的機械量，如位移、速度、加速度、力和力矩外，視覺感知技術是工業機器人感知的一個重要方面。視覺伺服系統將視覺信息作為反饋信號，用於控制調整機器人的位置和姿態。這方面的應用主要體現在半導體和電子行業。機器視覺系統還在質量檢測、識別工件、食品分揀、包裝的各個方面得到了廣泛應用。通常，機器人視覺伺服控制是基於位置的視覺伺服或者基於圖像的視覺伺服，它們分別又稱為三維視覺伺服和二維視覺伺服，這兩種方法各有其優點和適用性，同時也存在一些缺陷，於是有人提出了2.5維視覺伺服方法。基於位置的視覺伺服系統，利用攝像機的參數來建立圖像信息與機器人末端執行器的位置/姿態信息之間的映射關系，實現機器人末端執行器位置的閉環控制。末端執行器位置與姿態誤差由實時拍攝圖像中提取的末端執行器位置信息與定位目標的幾何模型來估算，然後基於位置與姿態誤差，得到各關節的新位姿參數。基於位置的視覺伺服要求末端執行器應始終可以在視覺場景中被觀測到，並計算出其三維位置姿態信息。消除圖像中的干擾和雜訊是保證位置與姿態誤差計算準確的關鍵。二維視覺伺服通過攝像機拍攝的圖像與給定的圖像（不是三維幾何信息）進行特徵比較，得出誤差信號。然後，通過關節控制器和視覺控制器和機器人當前的作業狀態進行修正，使機器人完成伺服控制。相比三維視覺伺服，二維視覺伺服對攝像機及機器人的標定誤差具有較強的魯棒性，但是在視覺伺服控制器的設計時，不可避免地會遇到圖像雅克比矩陣的奇異性以及局部極小等問題。針對三維和二維視覺伺服方法的局限性，F.Chaumette等人提出了2.5維視覺伺服方法。它將攝像機平動位移與旋轉的閉環控制解耦，基於圖像特徵點，重構物體三維空間中的方位及成像深度比率，平動部分用圖像平面上的特徵點坐標表示。這種方法能成功地把圖像信號和基於圖像提取的位姿信號進行有機結合，並綜合他們產生的誤差信號進行反饋，很大程度上解決了魯棒性、奇異性、局部極小等問題。但是，這種方法仍存在一些問題需要解決，如怎樣確保伺服過程中參考物體始終位於攝像機視野之內，以及分解單應性矩陣時存在解不唯一等問題。在建立視覺控制器模型時，需要找到一種合適的模型來描述機器人的末端執行器和攝像機的映射關系。圖像雅克比矩陣的方法是機器人視覺伺服研究領域中廣泛使用的一類方法。圖像的雅克比矩陣是時變的，所以，需要在線計算或估計。4.機器人關鍵基礎部件機器人共4大組成部分，本體成本佔22%，伺服系統佔24%，減速器佔36%，控制器佔12%。機器人關鍵基礎部件是指構成機器人傳動系統，控制系統和人機交互系統，對機器人性能起到關鍵影響作用，並具有通用性和模塊化的部件單元。機器人關鍵基礎部件主要分成以下三部分：高精度機器人減速機，高性能交直流伺服電機和驅動器，高性能機器人控制器等。1）減速機減速機是機器人的關鍵部件，目前主要使用兩種類型的減速機：諧波齒輪減速機和RV減速機。

諧波傳動方法由美國發明家C.WaltMusser於20世紀50年代中期發明。諧波齒輪減速機主要由波發生器、柔性齒輪和剛性齒輪3個基本構件組成，依靠波發生器使柔性齒輪產生可控彈性變形，並與剛性齒輪相嚙合來傳遞運動和動力，單級傳動速比可達70～1000，藉助柔輪變形可做到反轉無側隙嚙合。與一般減速機比較，輸出力矩相同時，諧波齒輪減速機的體積可減小2/3，重量可減輕1/2。柔輪承受較大的交變載荷，因而其材料的抗疲勞強度、加工和熱處理要求較高，製造工藝復雜，柔輪性能是高品質諧波齒輪減速機的關鍵。
諧波齒輪減速機傳動原理德國人LorenzBaraen於1926年提出擺線針輪行星齒輪傳動原理，日本帝人株式會社（TEIJINSEIKICo.，Ltd）於20世紀80年代率先開發了RV減速機。RV減速機由一個行星齒輪減速機的前級和一個擺線針輪減速機的後級組成。相比於諧波齒輪減速機，RV減速機具有更好的回轉精度和精度保持性。
減速機陳仕賢發明了活齒傳動技術。第四代活齒傳動——全滾動活齒傳動（oscillatory roller transmission，ORT）已成功地應用到多種工業產品中。在ORT基礎上提出的復式滾動活齒傳動（compound oscillatory roller transmission，CORT）不但具有RV傳動類似的優點，而且克服了RV傳動曲軸軸承受力大、壽命低的缺點，進一步提高了使用壽命和承載能力；CORT的結構使其在同樣的精度指標下回差更小，運動精度和剛度更高，緩解了RV傳動要求製造精度高的缺陷，可相對降低加工要求，減少製造成本。CORT是我國自主開發的，擁有自主知識產權。鞍山耐磨合金研究所和浙江恆豐泰減速機製造有限公司均開發成功了機器人用CORT減速機。
ORT減速機 CORT減速機目前在高精度機器人減速機方面，市場份額的75%均兩家日本減速機公司壟斷，分別為提供RV擺線針輪減速機的日本Nabtesco和提供高性能諧波減速機的日本Harmonic Drive。包括 ABB, FANUC, KUKA,MOTOMAN在內國際主流機器人廠商的減速機均由以上兩家公司提供，與國內機器人公司選擇的通用機型有所不同的是，國際主流機器人廠商均與上述兩家公司簽訂了戰略合作關系，提供的產品大部分為在通用機型基礎上根據各廠商的特殊要求進行改進後的專用型號。國內在高精度擺線針輪減速機方面研究起步較晚，僅在部分院校，研究所有過相關研究。目前尚無成熟產品應用於工業機器人。近年來國內部分廠商和院校開始致力高精度擺線針輪減速機的國產化和產業化研究，如浙江恆豐泰，重慶大學機械傳動國家重點實驗室，天津減速機廠，秦川機床廠，大連鐵道學院等。在諧波減速機方面，國內已有可替代產品，如北京中技克美，北京諧波傳動所，但是相應產品在輸入轉速，扭轉高度，傳動精度和效率方面與日本產品還存在不小的差距，在工業機器人上的成熟應用還剛剛起步。國內外工業機器人主流高精度諧波減速機性能比較如下表所示。
表1 主流高精度諧波減速機性能比較註：上表比較數據來自相近型號：HD ：CSF-17-100中技克美：XB1-40-100傳動效率測試工況：輸入轉速1000r/min，溫度40°扭轉剛度測試條件：20%額定扭矩內國內外工業機器人主流高精度擺線針輪減速機性能比較如下表所示。
表2 主流高精度RV擺線針輪減速機性能比較註：上表比較數據來自相近型號：RV：100CCYCLO：F2CF-C35傳動效率測試工況：輸出轉速15r/min，額定扭矩2）伺服電機在伺服電機和驅動方面，目前歐系機器人的驅動部分主要由倫茨，Lust，博世力士樂等公司提供，這些歐系電機及驅動部件過載能力，動態響應好，驅動器開放性強，且具有匯流排介面，但是價格昂貴。而日系品牌工業機器人關鍵部件主要由安川，松下，三菱等公司提供，其價格相對降低，但是動態響應能力較差，開放性較差，且大部分只具備模擬量和脈沖控制方式。國內近年來也開展了大功率交流永磁同步電機及驅動部分基礎研究和產業化，如哈爾濱工業大學，北京和利時，廣州數控等單位，並且具備了一點的生產能力，但是其動態性能，開放性和可靠性還需要更多的實際機器人項目應用進行驗證。
3）控制器在機器人控制器方面，目前國外主流機器人廠商的控制器均為在通用的多軸運動控制器平台基礎上進行自主研發。目前通用的多軸控制器平台主要分為以嵌入式處理器（DSP，POWER PC）為核心的運動控制卡和以工控機加實時系統為核心的PLC系統，其代表分別是Delta Tau的PMAC卡和Beckhoff的TwinCAT系統。國內的在運動控制卡方面，固高公司已經開發出相應成熟產品，但是在機器人上的應用還相對較少。5.機器人操作系統通用的機器人操作系統（robot operating system，ROS）是為機器人而設計的標准化的構造平台，它使得每一位機器人設計師都可以使用同樣的操作系統來進行機器人軟體開發。ROS將推進機器人行業向硬體、軟體獨立的方向發展。硬體、軟體獨立的開發模式，曾極大促進了PC、筆記本電腦和智能手機技術的發展和快速進步。ROS的開發難度比計算機操作系統更大，計算機只需要處理一些定義非常明確的數學運算任務，而機器人需要面對更為復雜的實際運動操作。ROS提供標准操作系統服務，包括硬體抽象、底層設備控制、常用功能實現、進程間消息以及數據包管理。ROS分成兩層，低層是操作系統層，高層則是用戶群貢獻的機器人實現不同功能的各種軟體包。現有的機器人操作系統架構主要有基於linux的Ubuntu開源操作系統。另外，斯坦福大學、麻省理工學院、德國慕尼黑大學等機構已經開發出了各類ROS系統。微軟機器人開發團隊2007年也曾推出過一款「Windows機器人版」。6.機器人的運動規劃為了提高工作效率，且使機器人能用盡可能短的時間完成特定的任務，必須有合理的運動規劃。離線運動規劃分為路徑規劃和軌跡規劃。路徑規劃的目標是使路徑與障礙物的距離盡量遠同時路徑的長度盡量短；軌跡規劃的目的主要是機器人關節空間移動中使得機器人的運行時間盡可能短，或者能量盡可能小。軌跡規劃在路徑規劃的基礎上加入時間序列信息，對機器人執行任務時的速度與加速度進行規劃，以滿足光滑性和速度可控性等要求。示教再現是實現路徑規劃的方法之一，通過操作空間進行示教並記錄示教結果，在工作過程中加以復現，現場示教直接與機器人需要完成的動作對應，路徑直觀且明確。缺點是需要經驗豐富的操作工人，並消耗大量的時間，路徑不一定最優化。為解決上述問題，可以建立機器人虛擬模型，通過虛擬的可視化操作完成對作業任務的路徑規劃。路徑規劃可在關節空間中進行。Gasparetto以五次B樣條為關節軌跡的插值函數，並將加加速度的平方相對於運動時間的積分作為目標函數進行優化，以確保各個關節運動足夠光滑。劉松國通過採用五次B樣條對機器人的關節軌跡進行插補計算，機器人各個關節的速度、加速度端點值，可根據平滑性要求進行任意配置。另外，在關節空間的軌跡規劃可避免操作空間的奇異性問題。Huo等人設計了一種關節空間中避免奇異性的關節軌跡優化演算法，利用6自由度弧焊機器人在任務過程中某個關節功能上的冗餘，將機器人奇異性和關節限製作為約束條件，採用TWA方法進行優化計算。關節空間路徑規劃與操作空間路徑規劃對比，具有以下優點：①避免了機器人在操作空間中的奇異性問題；②由於機器人的運動是通過控制關節電機的運動，因此在關節空間中，避免了大量的正運動學和逆運動學計算；③關節空間中各個關節軌跡便於控制的優化。
五、工業機器人分類
工業機器人按不同的方法可分下述類型：
工業機器人分類1.從機械結構來看，分為串聯機器人和並聯機器人。1）串聯機器人的特點是一個軸的運動會改變另一個軸的坐標原點，在位置求解上，串聯機器人的正解容易，但反解十分困難；2）並聯機器人採用並聯機構，其一個軸的運動則不會改變另一個軸的坐標原點。並聯機器人具有剛度大、結構穩定、承載能力大、微動精度高、運動負荷小的優點。其正解困難反解卻非常容易。串聯機器人和並聯機器人如圖所示。
串聯機器人 並聯機器人2.工業機器人按操作機坐標形式分以下幾類：（坐標形式是指操作機的手臂在運動時所取的參考坐標系的形式。）1）直角坐標型工業機器人其運動部分由三個相互垂直的直線移動（即PPP）組成，其工作空間圖形為長方形。它在各個軸向的移動距離，可在各個坐標軸上直接讀出，直觀性強，易於位置和姿態的編程計算，定位精度高，控制無耦合，結構簡單，但機體所佔空間體積大，動作范圍小，靈活性差，難與其他工業機器人協調工作。2）圓柱坐標型工業機器人其運動形式是通過一個轉動和兩個移動組成的運動系統來實現的，其工作空間圖形為圓柱，與直角坐標型工業機器人相比，在相同的工作空間條件下，機體所佔體積小，而運動范圍大，其位置精度僅次於直角坐標型機器人，難與其他工業機器人協調工作。3）球坐標型工業機器人球坐標型工業機器人又稱極坐標型工業機器人，其手臂的運動由兩個轉動和一個直線移動（即RRP,一個回轉，一個俯仰和一個伸縮運動）所組成，其工作空間為一球體，它可以作上下俯仰動作並能抓取地面上或教低位置的協調工件，其位置精度高，位置誤差與臂長成正比。4）多關節型工業機器人又稱回轉坐標型工業機器人，這種工業機器人的手臂與人一體上肢類似，其前三個關節是回轉副（即RRR），該工業機器人一般由立柱和大小臂組成，立柱與大臂見形成肩關節，大臂和小臂間形成肘關節，可使大臂做回轉運動和俯仰擺動，小臂做仰俯擺動。其結構最緊湊，靈活性大，佔地面積最小，能與其他工業機器人協調工作，但位置精度教低，有平衡問題，控制耦合，這種工業機器人應用越來越廣泛。5）平面關節型工業機器人它採用一個移動關節和兩個回轉關節（即PRR），移動關節實現上下運動，而兩個回轉關節則控制前後、左右運動。這種形式的工業機器人又稱（SCARA(Seletive Compliance Assembly Robot Arm)裝配機器人。在水平方向則具有柔順性，而在垂直方向則有教大的剛性。它結構簡單，動作靈活，多用於裝配作業中，特別適合小規格零件的插接裝配，如在電子工業的插接、裝配中應用廣泛。3.工業機器人按程序輸入方式區分有編程輸入型和示教輸入型兩類：1）編程輸入型是將計算機上已編好的作業程序文件，通過RS232串口或者乙太網等通信方式傳送到機器人控制櫃。2）示教輸入型的示教方法有兩種：示教盒示教和操作者直接領動執行機構示教。示教盒示教由操作者用手動控制器（示教盒），將指令信號傳給驅動系統，使執行機構按要求的動作順序和運動軌跡操演一遍。採用示教盒進行示教的工業機器人使用比較普遍，一般的工業機器人均配置示教盒示教功能，但是對於工作軌跡復雜的情況，示教盒示教並不能達到理想的效果，例如用於復雜曲面的噴漆工作的噴漆機器人。
機器人示教盒由操作者直接領動執行機構進行示教，則是按要求的動作順序和運動軌跡操演一遍。在示教過程的同時，工作程序的信息即自動存入程序存儲器中在機器人自動工作時，控制系統從程序存儲器中檢出相應信息，將指令信號傳給驅動機構，使執行機構再現示教的各種動作。
六、工業機器人性能評判指標表示機器人特性的基本參數和性能指標主要有工作空間、自由度、有效負載、運動精度、運動特性、動態特性等。

10. 開發一款工業機器人，需要哪些技術支持

1、你必須先需要工業機器人這方面的知識。
2、需要學習工業機器人的大概層面的了解。
這兩方面可以找一些廠家去學習，比如國內工業機器人的有新松、埃斯頓、拓斯達等等。
其他的話就需要你自己研發，鑽研，這是一個必須需要長期堅持才能成就是行業。
加油哦！