智能工业机器人的组成特点及优势

摘 要：随着社会的快速发展，科学技术水平的不断提高，智能工业机器人在流水生产线上已得到广泛的应用。智能工业机器人的优势主要表现在提高工作效率及产品的品质，提高工件的质量和美观，大大的提高企业的生产效率，所以工业机器人的优势不言而喻的让企业可以获得更多的优势，作为制造业的趋势来讲，未来智能制造肯定会占据国内制造业的全部市场，是企业面临对人工成本上涨的最有力的武器。

关键词：智能工业机器人;智能制造;焊接机器人

随着人工智能时代的到来，制造业正逐渐从人工的传统制造转向智能制造，在机械行业产品制造的转变中（从传统到智能）更是尤为重要，智能制造技术在流水生产线上的各个环节以一种高度柔性与高度集成的方式，通过计算机和互联网技术来模拟人类制造职能活动，从而避免人为因素造成的生产影响，极大的降低了人工劳动强度，保证人身安全。

1.智能工业机器人的组成及分类

1.1组成

智能工业机器人是面向工业方向的多关节机械手或者是多自由度的机器人，目前工业机器人大部分由三大部分和六大系统组成：

1.1.1机械部分

机械部分是工业机器人的身体组成部分，主要分为两个系统：

①驱动系统

工业机器人想要运作起来需要每个关节即每个运动自由度安置传动装置，而这就是驱动系统。驱动系统可以是气压传动，液压传动，电动传动，或者把它们结合起来综合应用，可以是直接驱动或者通过同步带、链条等机械传动进行间接传动使其正常运作。

②机械结构系统

工业机器人的机械结构由四大部分组成：机身、背部、腕部和手部，每一个部分具有若干的自由度，可以自由运动。末端操作器可以根据每个加工工序的不同而安装不同的部件，它可以是抓住检测物品的手爪，是涂颜色的刷子，也可以是电焊中的焊具等，甚至有的工业机器人可以在手爪处安装一支笔通过电脑去控制其写字或者画画的轨迹，来实现机器智能作画。

1.1.2感受部分

工业机器人的感受部分就好比人类的感官，可以为机器人工作提供精准的感觉，并帮助其在工作中更加精确的计算。

感受部分可以分为两个系统：

①感受系统

感受系统由内部传感器模块和外部传感器模块组成，用来在流水生产线上工作时获取内部和外部环境状态中的信息。

②机器人-环境交互系统

机器人环境交互系统可以使工业机器人与外部环境中的设备及相关信息相互协调联系，提高加工的精确性和效率。

1.1.3控制系统

控制系统即控制工业机器人的一切运动、编程等，控制系统可以分为：程序控制系统、适应性控制系统和人工智能控制系统

1.2分类

1.2.1移动机器人

移動机器人由计算机控制，具有移动自动导航，多传感器控制等功能，它可广泛应用于机械、纺织、教育、医疗等行业，在流水生产线上，移动机器人可以实现搬移重物，精确轻缓的安放大型加工零件，也可以在垃圾分类中作为运输工具使用，可以完成一些人类身体难以承受的工作。

1.2.2点焊机器人

焊接机器人与人工焊接相比其运动速度快，承载能力强，在焊接质量上明显优于人工焊接，大大提高了点焊作业的生产率和效率。点焊机器人主要用于汽车整车的焊接工作，实现人工完成不了的高强度焊接工作，在一定程度上降低人工劳动强度。

1.2.3真空机器人

真空机器人的工作环境是真空环境下，主要用于半导体工业生产中，可以极大刷新人类肉眼所观察不到的领域，用于完成精密的加工，生产出高精度高精密的半导体产品。

1.2.4洁净机器人

洁净机器人是一种在洁净环境中使用的工业机器人。如今的生产环境中有许多废料、铁屑等加工余料都可以通过洁净机器人来进行清洁。洁净机器人占用空间小，清洁效率高，满足清洁要求。清洁机器人不仅可用于工业，也可使用在日常生活中，如今垃圾分类也可通过洁净机器人来完成。

2.智能焊接机器人与人工焊接的比较：

2.1智能焊接机器人的优点

①焊接机器人代替了传统的焊接工艺，提高了焊接质量保证焊缝的均匀性，同时改善了工人劳动环境。

②焊接位置美观一致性高焊渣少，减少了后续清渣打磨的工序。

③焊接机器人一般可以等同于三到五个工人的焊接效率，并且可以使一个普通工人同时操作多台机器人，每个机器人可以有多个工序。

④焊接机器人使用寿命长，机器人每季度保养一次即可，大大的降低了成本并提高生产效率。

2.2人工焊接的缺点

①人工焊接的焊道不美观，容易出现虚焊漏焊等不良现象，焊渣多浪费焊丝。

②人工需要的成本高，同等效率下，不如机器人的工作效率高。

③如今能够熟练操作的工人越来越少。

3.工业机器人的特点

①可编程。工业机器人可以随着工作环境的变化和需要而进行更改其编程程序，在很大程度上节省了生产成本。

②拟人化。工业机器人在机械结构上有类似人的行走、旋转、胳膊、手腕、手爪等部分，在工业加工中极大的扮演了人类的角色。

③通用性。一般工业机器人（除了专门设计的专用的工业机器人外）并不是只能执行同一样任务，它可以执行不同的任务，因此具有良好的通用性和实用性。

④学科广泛。工业机器人不只涉及机械学科，同样与信息技术、机电一体化等学科相结合。如今的智能机器人还同样具有记忆能力，语言理解能力，图像识别能力，推理判断能力等人工智能能力。

智能制造业体现了一个国家的生产力水平，是区别发展中国家和发达国家的重要因素，智能制造业在世界发达国家的国民经济中占有重要份额。随着《中国制造2025》的提出，智能工业机器人会向着高度智能化完美华灵活先进的趋势发展，未来将会有更多的智能工业机器人走进人类的生活当中，对我国社会经济发展起到了巨大的积极作用。所以作为新一代的年轻人，我们应该努力研究未来智能工业机器人的发展，跟随科技的脚步，时代的潮流，将中国的智能工业机器人引领到更高水平的领域。

参考文献

[1]陈樵，《工业机器人的研究进展》，宁波大学科学技术学院

[2]《2014-2018年中国工业机器人行业发展现状及未来发展趋势分析》

[3]吴振彪，工业机器人（M），华中科技大学出版社，2002

[4]许果，王峻峰，何松龄，一种基于SCARA机器人机械结构设计（J），机械工程师2005年第4期