工业机器人系统由多个主要部分构成，包括机械结构系统、驱动系统、控制系统、感知系统、机器人-环境交互系统以及人机交互系统，每个子系统都有其独特的功能和重要性，共同协作以实现机器人的高效运作。
主要部分
1、机械结构系统：
- 包括基座、手臂和手部（末端操作器），每部分具有若干自由度。
- 手臂通常由上臂、下臂和手腕组成，末端操作器可以是多手指的手爪或喷漆枪等作业工具。
2、驱动系统：
- 为机器人提供动力，使各关节产生动作。
- 传动方式包括液压、气压、电动或综合传动系统。
3、控制系统：
- 相当于机器人的大脑，根据指令程序和传感器反馈信号控制执行机构完成规定运动和功能。
- 可分为程序控制系统、适应性控制系统和人工智能控制系统。
4、感知系统：
- 获取机器人内部和外部状态信息，包括内部传感器模块和外部传感器模块。
- 智能传感器提升机动性、适应性和智能化水平。
5、机器人-环境交互系统：
- 实现机器人与外部环境设备的联系和协调。
- 可集成为加工制造单元、焊接单元等功能单元。
6、人机交互系统：
- 使操作人员参与机器人控制并与机器人联系的装置。
- 包括计算机的标准终端、指令控制台、信息显示板等。
优化配置的方法
1、合理规划工作空间：
- 避免碰撞和意外，确保机器人在工作任务中有足够的活动范围。
- 优化运动轨迹以提高生产效率。
2、调整关节和工具的使用：
- 根据需要调整机器人的动作和姿态，提高灵活性和适应性。
3、控制速度和力度：
- 综合考虑速度和力度，快速完成工作的同时避免物料和设备的损坏。
4、利用传感器和反馈机制：
- 合理利用传感器和反馈机制提高定位和精确度。
5、路径规划与控制优化：
- 使用强化学习算法（如Q-learning）优化路径规划与控制策略。
- 通过实际运行中不断学习优化策略，适应复杂多变的环境。
6、主轴配置优化：
- 基于最佳机器人姿势优化主轴配置，减少加工误差。
- 提出变形模型并简化，通过迭代过程导出最优主轴配置。
7、整体系统优化：
- 确保各个子系统之间的相互配合和协调运作，提高整体性能。
工业机器人系统的优化配置需要综合考虑多个方面因素，包括工作空间规划、关节和工具使用、速度和力度控制、传感器和反馈机制的利用、路径规划与控制优化以及主轴配置等，通过这些方法的综合应用，可以显著提高工业机器人的性能和效率。
