1.工业机器人的定义

工业机器人是一种可编程的自动化机器操纵器。它具有几个自由度和像人一样的手臂和手指,能在较大范围内模仿人的动作进行重复操作。工业机器人为了模拟人的某些动作,采用了许多先进的结构和部件。它为了实现抓取功能配备了机械手,为扩大机械手的活动范围,还装备了可以回转、摆动的手腕,可以伸缩、升降的手臂以及关节,致使工业机器人的手和臂的运动最多达到了6个自由度,具有了通用性。

2.工业机器人的组成系统

(1)主体：主体机械即机座和实行机构，包括大臂、小臂、腕部和手部，构成的多自由度的机械系统。有的机器人另有行走机构。工业机器人有6个自由度乃至更多腕部通俗有1～3个活动自由度。

(2)驱动系统：使机器人运行起来的传动装置。按动力源分为液压，气动和电动三大类。依据需求也可由这三种范例组合并复合式的驱动系统。或者通过同步带、轮系、齿轮等机械传动机构来间接驱动。驱动系统有动力装置和传动机构，用以实行机构发生相应的动作，这三类根本驱动系统的各有特点，现在主流的是电动驱动系统。

(3)控制系统：根据机器人的作业指令程序以及从传感器反馈回来的信号支配机器人的执行机构去完成规定的运动和功能。

高性价比的微处置器为机器人控制器带来了新的开展机会，使开辟低本钱、高功能的机器人控制器成为可能。为了使系统具有充足的运算与存储能力，现在机器人控制器多接纳较强的ARM系列、DSP系列、POWERPC系列、Intel系列等芯片构成。

(4)感知系统：由内部传感器模块和外部传感器模块组成获取内部和外部环境状态的信息。

内部传感器：用来检测机器人本身状态(如手臂间的角度)的传感器，多为检测位置和角度的传感器。具体有：位置传感器、位置传感器、角度传感器等。

外部传感器：用来检测机器人所处环境(如检测物体，距离物体的距离)及状况(如检测抓取的物体是否滑落)的传感器。具体有距离传感器、视觉传感器、力觉传感器等。

智能传感系统的使用提高了机器人的机动性，实用性和智能化的标准，人类的感知系统对外部世界信息是机器人灵巧的，然而，对于一些特许的信息，传感器比人的系统更加有效。

(5)末端执行器：末端执行器连接在机械手最后一个关节上的部件，它一般用来抓取物体，与其他机构连接并执行需要的任务。

3.工业机器人主要参数

机器人的主要技术参数有自由度、分辨率、工作空间、工作速度、工作载荷等。

(1)机器人的自由度是指确定机器人手部在空间的位置和姿态时所需要的独立运动参数的数量。机器人的自由度数一般等于关节数量。

(2)工作范围指工业机器人手臂或手部安装点所能达到的所有空间范围。其形状取决于机器人的自由度数和各运动关节的类型与配置。机器人的工作范围一般有：图解法和解析法这两种方法表示。

(3)速度：机器人在工作过程中带载荷条件下、匀速运动过程时，机械接口中心或工具中心点在单位时间内所移动的距离或转动的角度。

(4)工作负载是指机器人手腕前端安装负荷在工作范围内任何位置上所能承受的最大重量，一般用质量、力矩、惯性矩表示。还和运行速度和加速度大小等参数有关，工作负载一般用高速运行时机器人所能抓取的工件重量作为负载承受能力为指标。

(5)分辨率是指机器人能够实现的最小移动距离或最小转动角度。

(6)重复性或重复定位精度：指机器人重复到达某一目标位置的差异性。重复定位精度是衡量一列误差值的集中程度，即重复度。机器人精度机不单取决与关节减速机及传动装置，且对机械装配工艺存在很大关系，很多由于装配不到位导致机器人重复定位精度下降。

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