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机器人概述

Robot overview

“机器人”来源于捷克剧作家卡雷尔.凯培克的科幻剧《罗萨姆的万能机器人》：“Robot”是从捷克文“Robota”衍生而来。
机器人三原则：美国科幻作家阿西莫夫在1940年发表的小说《我是机器人》中首次提出。
第一原则：机器人必须不能伤害人类，也不允许见到人类将收到伤害而袖手傍观；
第二原则：机器人必须完全服从于人类的命令，但不能违反第一原则；
第三原则：机器人应当保护自身的安全，但不能违反第一和第二原则；
机器人的分类，按照应用领域可以分为：工业机器人和特种机器人；
工业机器人，顾名思义，就是应用于工业生产中的机器人，可以替代人完成工业生产中的某些作业的自动化设备。
典型应用:搬运机器人、焊接机器人、喷涂机器人、装配机器人、码垛机器人等。
特种机器人，是指除工业机器人之外的，用于非制造业并服务于人类的各种机器人的总称。
典型应用：农业机器人、医用机器人、家务机器人、娱乐机器人、迎宾机器人、排爆机器人、侦察机器人、扫雷机器人、消防机器人、救援机器人等。

机器人特点

Characteristics of robot

拟人化:工业机器人在机械结构上有类似人的行走、腰转、大臂、小臂、手腕、手爪等部分，在控制上有电脑。
通用性:除了专门设计的专用的工业机器人外，一般工业机器人在执行不同的作业任务时具有较好的通用性。比如，更换工业机器人手部末端操作器（手爪、工具等）便可执行不同的作业任务。
独立性：完整的机器人系统在工作中可以不依赖人的干预和操作。
智能性:机器人不仅具有获取外部环境信息的各种传感器，而且还具有记忆能力、语言理解能力、图像识别能力、推理判断能力等人工智能。

工业机器人组成结构

Structure of industrial robot

工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座和执行机构，包括臂部、腕部和手部，有的机器人还有行走机构。大多数工业机器人有3～6个运动自由度，其中腕部通常有1～3个运动自由度；驱动系统包括动力装置和传动机构，用以使执行机构产生相应的动作；控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号，并进行控制。
工业机器人按臂部的运动形式分为四种。直角坐标型的臂部可沿三个直角坐标移动；圆柱坐标型的臂部可作升降、回转和伸缩动作；球坐标型的臂部能回转、俯仰和伸缩；关节型的臂部有多个转动关节。
工业机器人按执行机构运动的控制机能，又可分点位型和连续轨迹型。点位型只控制执行机构由一点到另一点的准确定位，适用于机床上下料、点焊和一般搬运、装卸等作业；连续轨迹型可控制执行机构按给定轨迹运动，适用于连续焊接和涂装等作业。

工业机器人种类介绍

Introduction of types of industrial robots

多关节工业机器人:四轴、五轴或六轴，拥有四个到六个旋转轴（伺服电机），类似于人类的手臂，适合于几乎任何轨迹或角度的工作。

选择顺序性装配机器手臂（Selective Compliance Assembly Robot Arm, SCARA机器人）是一种圆柱坐标型的特殊类型的工业机器人。有3个旋转关节，其轴线相互平行，在平面内进行定位和定向。另一个关节是移动关节，用于完成末端件在垂直平面内的运动。

Delta机器人如图。可以定义为动平台和定平台通过至少两个独立的运动链相连接，具有两个或两个以上自由度，且以并联方式驱动的一种闭环机构。在高刚度、高精度或者大负载而工作空间有限的领域内得到了广泛应用。

直角坐标机器人如图。在工业应用中，能够实现自动控制、可重复编程、多功能、多自由度、运动自由度成空间直角关系、多用途的操作机。它能够搬运物体、操作工具、完成各种作业。

移动机器人（Automated Guided Vehicle,AGV）如图所示。是工业机器人的一种类型，它由计算机控制，具有移动、自动导航、多传感器控制、网络交互等功能，它可广泛应用于机械、电子、纺织、卷烟、医疗、食品、造纸等行业的柔性搬运、传输等功能，也用于自动化立体仓库、柔性加工系统、柔性装配系统（以AGV作为活动装配平台）；同时可在车站、机场、邮局的物品分捡中作为运输工具。