1、可编程性:可根据工作环境变化和不同任务需求进行重新编程,是柔性制造系统的重要组成部分,能适应小批量、多品种的生产模式。
2、拟人化:机械结构上类似人的行走、腰转、大臂、小臂、手腕、手爪等部位,控制上有电脑,智能工业机器人还配备有皮肤接触传感器、力传感器、负载传感器、视觉传感器、声传感器等生物传感器,提高了对周围环境的自适应能力。
3、通用性:除专门设计的工业机器人外,在执行不同操作任务时具有良好的通用性,可通过更换末端操作器(如爪子、工具等)来执行不同的任务。
4、技术先进性:集精密、灵活、智能、软件应用开发等先进制造技术于一体,通过多种技术手段实现产量、质量、成本、资源消耗和环境污染的综合优化,是工业自动化水平的集中体现。
5、技术升级性:工业机器人和自动化成套设备具有精细制造、精细加工和灵活生产的技术特点,是实现数字化、自动化、网络化和智能化生产的重要手段。
6、广泛应用性:广泛应用于汽车及汽车零部件、工程机械、轨道交通、低压电器、电力、集成电路设备、军工、烟草、金融、医药、冶金、印刷等众多领域,是生产过程中的关键设备。
7、技术综合性:涉及工业机器人控制技术、机器人动力学和模拟、机器人建设有限元分析、激光加工技术、模块化程序设计、智能测量、建模加工一体化、工厂自动化、精细物流等多学科的先进制造技术,具有较强的技术综合性。
工业机器人的分类方式多种多样,以下是一些常见的分类方式:
1、按应用领域分类
工业机器人:主要应用于制造业生产线上的自动化操作,如搬运、焊接、装配、喷漆、检查等机器人。
服务机器人:面向非工业领域,提供各种形式的服务和支持,包括个人/家用服务机器人(如扫地机器人、智能陪伴机器人、教育机器人等)、医疗机器人(如手术机器人、康复机器人、护理机器人等)、餐饮服务机器人、公共服务机器人(如迎宾机器人、导览机器人、安保巡逻机器人等)等。
农业机器人:用于协助农民进行耕种、播种、收割、喷药等多种农事活动,如无人驾驶拖拉机、采摘机器人等。
极限作业机器人:主要应用于人们难以进入或环境恶劣的场合,如水下机器人(ROV/AUV)用于深海勘探、海洋资源开发等,空间机器人用于轨道卫星维修、火星探测等。
军用机器人:涵盖侦察无人机、排爆机器人、战术支援机器人等,服务于军事侦查、打击、搜救等多样化需求。
娱乐机器人:包括弹奏乐器的机器人、舞蹈机器人、玩具机器人等,具有娱乐性和表演性。
2、按控制方式分类
操作型机器人:需要人工直接操作或干预,如操作机器人在核电站处理放射性物质时远距离进行操作。
程控型机器人:按预先给定的程序、条件、位置进行作业,如程序机器人在自动化生产线上执行固定任务。
示教再现型机器人:通过示教方式学习并存储操作过程,然后在需要时再现这些操作,如示教再现机器人在焊接、喷涂等领域的应用。
智能机器人:具备一定程度自主学习、决策和适应能力的机器人,如自动驾驶车辆、社交机器人等,智能机器人可以根据工作环境的变化而调整自己的动作和行为。
3、按移动方式分类
陆地移动机器人:包括轮式移动机器人、步行移动机器人、履带式移动机器人等,适用于地面环境的作业。
无人飞机机器人:适用于空中环境的作业,如侦察无人机、航拍无人机等。
水下移动机器人:如水下机器人(ROV/AUV),适用于水下环境的作业。
4、按机械结构分类
关节型机器人:通过模拟人体的关节结构完成各种动作,并可以在各个关节上进行自由度的控制,其结构由若干个关节组成,每个关节都拥有一个驱动器来控制运动,灵活性高、动作自由度大,可完成复杂工作任务,广泛应用于汽车制造、电子装配、食品加工等领域。
球坐标型机器人:机械结构由一底座和一条移动臂组成,移动臂上安装有一个球形关节,能在球面上进行各向同性的运动,具有较大的工作半径和灵活的工作空间,可实现精确的三维定位和运动控制,常用于零件装配、焊接、喷涂等需要复杂动作的任务。
圆柱坐标型机器人:机械结构类似于人体手臂,由一个固定底座和一个可在水平方向移动的臂组成,臂上安装有旋转关节和一个伸缩关节,能实现水平方向的定位和垂直方向的抓取操作,适合垂直和水平方向上精确定位的任务,如物料搬运、装配线操作等。
直角坐标型机器人:机械结构由三个互相垂直的线性轴组成,可在三个方向上进行自由度的控制,实现精确的三维定位和运动,通常具有较大的工作空间和强大的负载能力,被广泛应用于物料搬运、装配、喷涂等领域,尤其适用于大件物体的处理。
并联机器人:也称为平行连杆机器人,由和公共底座相连的平行关节连杆组成,由于直接控制末端执行器上的每个关节,末端执行器的定位可通过其手臂轻松控制,从而实现高速操作,常用于快速取放或产品转移应用,如包装、码垛和机床上下料等。
协作机器人:旨在与人类在共享空间中互动或在附近安全工作的机器人,与传统工业机器人不同,协作机器人的安全性可能取决于轻质的结构材料、倒圆的边缘以及速度或力的限制,还需要传感器和软件来确保良好的协作行为,可用于自动化重复的、不符合人体工学的任务,在医疗领域辅助医生进行手术操作,在教育领域作为教学工具等。
工业机器人以其独特的特点和广泛的应用领域,正在逐步成为现代工业生产和服务领域的重要力量,随着技术的不断发展和创新,工业机器人的种类和功能将不断丰富和完善,为人类社会的发展贡献更多的智慧和力量。