工業機器人的定義與特點
機器人(Robot)是1920年由捷克作家卡雷爾·查培克在劇本中塑造的一個具有人的外表特征和功能,愿意為人服務的機器奴仆“Robota”一詞衍生出來的??梢赃@樣說:機器人是一個在三維空間中具有較多自由度,并能實現諸多擬人動作和功能的機器;而工業機器人(Industrial Robot)則是在工業生產上應用的機器人。美國機器人工業協會(U.S.RIA)提出的工業機器人定義為:“工業機器人是用來進行搬運材料、零件、工具等可再編程的多功能機械手,或通過不同程序的調用來完成各種工作任務的特種裝置。”英國機器人協會也采用了相類似的定義。國際標準化組織(ISO)曾于1987年對工業機器人給出了定義:“工業機器人是一種具有自動控制的操作和移動功能,能夠完成各種作業的可編程操作機。”ISO8373對工業機器人給出了更具體的解釋:“機器人具備自動控制及可再編程、多用途功能,機器人操作機具有三個或三個以上的可編程軸,在工業自動化應用中,機器人的底座可固定也可移動。”
工業機器人*顯著的特點有以下幾個:
(1)可編程。生產自動化的進一步發展是柔性啟動化。工業機器人可隨其工作環境變化的需要而再編程,因此它在小批量多品種具有均衡**率的柔性制造過程中能發揮很好的功用,是柔性制造系統中的一個重要組成部分。
(2)擬人化。工業機器人在機械結構上有類似人的行走、腰轉、大臂、小臂、手腕、手爪等部分,在控制上有電腦。此外,智能化工業機器人還有許多類似人類的“生物傳感器”,如皮膚型接觸傳感器、力傳感器、負載傳感器、視覺傳感器、聲覺傳感器、語言功能等。傳感器提高了工業機器人對周圍環境的自適應能力。
(3)通用性。除了專門設計的專用的工業機器人外,一般工業機器人在執行不同的作業任務時具有較好的通用性。比如,更換工業機器人手部末端操作器(手爪、工具等)便可執行不同的作業任務。
(4)工業機器技術涉及的學科相當廣泛,歸納起來是機械學和微電子學的結合-機電一體化技術。第三代智能機器人不僅具有獲取外部環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,這些都是微電子技術的應用,特別是計算機技術的應用密切相關。因此,機器人技術的發展必將帶動其他技術的發展,機器人技術的發展和應用水平也可以驗證一個國家科學技術和工業技術的發展水平。