工业机器人
工业机器人简介工业机器人（英语：industrial robot。简称IR）是广泛适用的能够自主动作，且多轴联动的机械设备。它们在必要情况下配备有传感器，其动作步骤包括灵活的，转动都是可编程控制的（即在工作过程中，无需任何外力的干预）。它们通常配备有机械手、刀具或其他可装配的的加工工具，以及能够执行搬运操作与加工制造的任务。
工业生产中的应用工业机器人在工业生产中能代替人做某些单调、频繁和重复的长时间作业，或是危险、恶劣环境下的作业，例如在冲压、压力铸造、热处理、焊接、涂装、塑料制品成形、机械加工和简单装配等工序上，以及在原子能工业等部门中，完成对人体有害物料的搬运或工艺操作。
20世纪50年代末，美国在机械手和操作机的基础上，采用伺服机构和自动控制等技术，研制出有通用性的独立的工业用自动操作装置，并将其称为工业机器人；60年代初，美国研制成功两种工业机器人，并很快地在工业生产中得到应用；1969年，美国通用汽车公司用21台工业机器人组成了焊接轿车车身的自动生产线。此后，各工业发达国家都很重视研制和应用工业机器人。
由于工业机器人具有一定的通用性和适应性，能适应多品种中、小批量的生产，70年代起，常与数字控制机床结合在一起，成为柔性制造单元或柔性制造系统的组成部分。
构造与分类工业机器人由主体、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。
工业机器人按程序输入方式区分有编程输入型和示教输入型两类。编程输入型是将计算机上已编好的作业程序文件，通过RS232串口或者以太网等通信方式传送到机器人控制柜。
示教输入型的示教方法有两种：一种是由操作者用手动控制器(示教操纵盒)，将指令信号传给驱动系统，使执行机构按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍；另一种是由操作者直接领动执行机构，按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍。在示教过程的同时，工作程序的信息即自动存入程序存储器中在机器人自动工作时，控制系统从程序存储器中检出相应信息，将指令信号传给驱动机构，使执行机构再现示教的各种动作。示教输入程序的工业机器人称为示教再现型工业机器人。
具有触觉、力觉或简单的视觉的工业机器人，能在较为复杂的环境下工作；如具有识别功能或更进一步增加自适应、自学习功能，即成为智能型工业机器人。它能按照人给的“宏指令”自选或自编程序去适应环境，并自动完成更为复杂的工作。
中国的工业机器人我国工业机器人起步于70年代初期，经过20多年的发展，大致经历了3个阶段：70年代的萌芽期，80年代的开发期和90年代的适用化期。
70年代是世界科技发展的一个里程碑：人类登上了月球，实现了金星、火星的软着陆。我国也发射了人造卫星。世界上工业机器人应用掀起一个高潮，尤其在日本发展更为迅猛，它补充了日益短缺的劳动力。在这种背景下，我国于1972年开始研制自己的工业机器人。
进入80年代后，在高技术浪潮的冲击下，随着改革开放的不断深入，我国机器人技术的开发与研究得到了政府的重视与支持。“七五”期间，国家投入资金，对工业机器人及其零部件进行攻关，完成了示教再现式工业机器人成套技术的开发，研制出了喷涂、点焊、弧焊和搬运机器人。1986年国家高技术研究发展计划（863计划）开始实施，智能机器人主题跟踪世界机器人技术的前沿，经过几年的研究，取得了一大批科研成果，成功地研制出了一批特种机器人。
从90年代初期起，我国的国民经济进入实现两个根本转变时期，掀起了新一轮的经济体制改革和技术进步热潮，我国的工业机器人又在实践中迈进一大步，先后研制出了点焊、弧焊、装配、喷漆、切割、搬运、包装码垛等各种用途的工业机器人，并实施了一批机器人应用工程，形成了一批机器人产业化基地，为我国机器人产业的腾飞奠定了基础。
图书《工业机器人》
作者： 吴振彪，王正家主编
出 版 社：华中科技大学出版社
出版时间： 2006-2-1
字数： 288000
版次： 2
页数： 217
纸张： 胶版纸
I S B N ： 9787560936253
所属分类： 图书 >> 计算机/网络 >>人工智能
定价：￥18.80
内容简介
该书系统地介绍了工业机器人的基本原理、机械系统设计、传感技术、控制技术、轨迹规划与编程方法、工程应用实例等内容。该书是一本理论与实用技术兼顾、机电并重的工业机器人入门教材，书中不仅介绍了有关的基础知识，还介绍了一些工业机器人的新知识和新技术内容。 该书可作为机电一体化、机械工程、自动化等专业的专科教材和相近专业的本科教材以及职业与成人高等教育的相应专业教学用书，也可作为有关工程技术人员的参考书。
目录
第1章 概论
1.1 工业机器人定义及工作环境
1.2 工业机器人基本组成及技术参数
1.3 工业机器人的分类及应用
1.4 工业机器人的未来
习题
第2章 工业机器人运动学
2.1 齐次坐标及对象物的描述
2.2 齐次变换及运算
2.3 工业机器人连杆参数及其齐次变换矩阵
2.4 工业机器人运动学方程
习题
第3章 工业机器人静力计算及动力学分析
3.1 工业机器人速度雅可比与速度分析
3.2 工业机器人力雅可比与静力计算
3.3 工业机器人动力学分析
习题
第4章 工业机器人机械系统设计
4.1 工业机器人总体设计
4.2 传动部件设计
4.3 臂部设计
4.4 手腕设计
4.5 手部设计
4.6 机身及行走机构设计
习题
第5章 工业机器人的感觉
5.1 工业机器人的感觉系统
5.2 关节传感器
5.3 手部传感器
5.4 环境识别传感器
5.5 工业机器人传感器信息处理
习题
第6章 工业机器人控制
6.1 工业机器人控制的特点及分类
6.2 工业机器人位置控制
6.3 工业机器人力控制
6.4 工业机器人位置／力控制
6.5 工业机器人的自主控制
习题
第7章 工业机器人的轨迹规划及编程
7.1 工业机器人的轨迹规划
7.2 工业机器人的编程
习题
第8章 工业机器人应用实例
8.1 轮式移动机器人与AGV
8.2 并联机器人与虚拟轴机床
8.3 球面SCARA机器人
参考文献