一台工业机器人有哪些关键技术？

本文摘要：近年来随着技术发展，工业机器人技术日新月异，那么究竟工业机器牵涉到到哪些高科技含量的技术呢? 机器人操作机结构 通过有限元分析、模态分析及建模设计等现代设计方法的运用，构建机器人操作者机构的优化设计。探寻新的高强度轻质材料，进一步提高阻抗/可调比。例如，以德国kuka公司为代表的机器人公司，已将机器人并联平行四边形结构改回开链结构，扩展了机器人的工作范围，加之轻质铝合金材料的应用于，大大提高了机器人的性能。

近年来随着技术发展，工业机器人技术日新月异，那么究竟工业机器牵涉到到哪些高科技含量的技术呢?　　机器人操作机结构　　通过有限元分析、模态分析及建模设计等现代设计方法的运用，构建机器人操作者机构的优化设计。探寻新的高强度轻质材料，进一步提高阻抗/可调比。例如，以德国kuka公司为代表的机器人公司，已将机器人并联平行四边形结构改回开链结构，扩展了机器人的工作范围，加之轻质铝合金材料的应用于，大大提高了机器人的性能。此外使用先进设备的RV减速器及交流伺服电机，使机器人操作机完全沦为免除确保系统。

机构向着模块化、可重构方向发展。例如，关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化;由关节模块、连杆模块用重组方式结构机器人整机;国外有数模块化组装机器人产品问市。机器人的结构更为灵活，控制系统越来越小，二者于是以朝着一体化方向发展。

使用并联机构，利用机器人技术，构建高精度测量及加工，这是机器人技术向数控技术的扩展，为将来构建机器人和数控技术一体化奠下了基础。　　开放式，模块化控制系统。向基于PC机的开放型控制器方向发展，便于标准化、网络化;器件集成度提升，控制柜日见小巧，且使用模块化结构;大大提高了系统的可靠性、不易操作性和可维修性。

控制系统的性能进一步提高，已由过去掌控标准的6轴机器人发展到现在需要掌控21轴甚至27轴，并且构建了软件控制器和全数字控制。人机界面更为友好关系，语言、图形编程界面正在研制之中。

机器人控制器的标准化和网络化，以及基于PC机网络式控制器已沦为研究热点。编程技术除进一步提高在线编程的可操作性之外，离线编程的实用化将沦为研究重点，在某些领域的离线编程已构建实用化。

　　机器人传感技术　　机器人中的传感器起到日益最重要，除使用传统的方位、速度、加速度等传感器外，组装、焊机器人还应用于了激光传感器、视觉传感器和力传感器，并构建了焊缝自动追踪和自动化生产线上物体的自动定位以及仪器组装作业等，大大提高了机器人的作业性能和对环境的适应性。遥控机器人则使用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来展开环境建模及决策控制。为进一步提高机器人的智能和适应性，多种传感器的用于是其问题解决问题的关键。其研究热点在于有效地不切实际的多传感器融合算法，特别是在非线性及非稳定、非正态分布的情形下的多传感器融合算法。

另一问题就是传感系统的实用化。　　网络通信功能　　日本YASKAWA和德国KUKA公司的近期机器人控制器已构建了与Canbus、Profibus总线及一些网络的连接起来，使机器人由过去的独立国家应用于向网络化应用于迈向了一大步，也使机器人由过去的专用设备向标准化设备发展。　　机器人遥控和监控技术　　在一些诸如核辐射、深水、剧毒等低危险性环境中展开焊或其它作业，必须有遥控的机器人替换人去工作。

当代遥控机器人系统的发展特点不是执着仅有自治权系统，而是致力于操作者与机器人的嵌入式掌控，即遥控特局部自律系统包含原始的监控遥控操作系统，使智能机器人走进实验室转入实用化阶段。美国升空到火星上的索杰纳机器人就是这种系统顺利应用于的最知名实例。多机器人和操作者之间的协调控制，可通过网络创建大范围内的机器人遥控系统，在有时延的情况下，创建预先表明展开遥控等。

　　虚拟现实技术在机器人中的起到已从建模、预演发展到用作过程控制，如使遥控机器人操作者产生置身于远端作业环境中的感觉来操控机器人。基于多传感器、多媒体和虚拟现实以及临场感技术，构建机器人的虚拟世界遥操作和嵌入式。　　机器人性能价格比　　机器人性能大大提升(高速度、高精度、高可靠性、便于操作者和修理)，而单机价格大大上升。

由于微电子技术的较慢发展和大规模集成电路的应用于，使机器人系统的可靠性有了相当大提升。过去机器人系统的可靠性MTBF一般为几千小时，而现在已超过5万小时，可以符合任何场合的市场需求。　　多智能体调控技术　　这是目前机器人研究的一个崭新领域。主要对多智能体的群体体系结构、相互间的通信与磋商机理，感官与自学方法，建模和规划、群体行为掌控等方面展开研究。

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