工業機器人是什麽，機器人係統重要性？

       工業(ye) 機器人，實際上隻是一種叫法而已，嚴(yan) 格來講，和“人”相隔十萬(wan) 八千裏，說是“手”還差不多，就是一種模仿人手的機械臂而已，應該要叫做”工業(ye) 機械手“才是正確。

       人的手臂有7個(ge) 自由度，可以滿足生活和工作中的扭捏，抓取，傳(chuan) 遞，提升，下放等動作，因為(wei) 有靈活的手臂和機靈的大腦，所以人類能在動手方麵超過了其他動物，成為(wei) 萬(wan) 物之首。從(cong) 早期的打獵，種養(yang) ，到後來的手工業(ye) 和社會(hui) 化分工生產(chan) ，幾乎都是靠人手來完成的，證明了人手是“上帝”賦給人類最重要的執行裝置，能勝任這個(ge) 世界上幾乎任何複雜性的工作。

       但是工業(ye) 生產(chan) 這種工作，的確是太累人了，工人對於(yu) 這種重複性的動作很反感，因為(wei) 枯燥無味，肌肉酸痛，如果不是為(wei) 了養(yang) 生糊口，還真沒有人願意在工廠裏邊上班。隨著物質生產(chan) 的豐(feng) 富和社會(hui) 生活改善進步，願意從(cong) 事重複性工作的人越來越少，企業(ye) 出現了“用工荒”，老板隻好讓工程師們(men) 想辦法設計出自動化水平高點的設備來替代工人，簡單的變形，加熱，加壓，壓膜等工藝傳(chuan) 統的機器可以完成了，但是對於(yu) 一些裝配，堆垛，噴塗，打磨等工藝，靠以往的機器設備是滿足不了要求的，所以工程師們(men) 模仿人手來設計了一種可以控製的機械手臂，就是工業(ye) 機械手，也被普通人叫成工業(ye) 機器人。

       自由度，是機構在工作運動時候能獨立運動的數目，上邊說到了，人手有7個(ge) 自由度，機械手要模仿人，理論上也應該需要有7個(ge) 自由度。自由在工業(ye) 控製上也稱為(wei) “軸”，可以簡單理解成一個(ge) 獨立的電機控製係統，不同的軸需要有不同的電機和控製係統。幾個(ge) 軸之間可以單獨獨立行動，也可以互相聯合起來運動，一個(ge) 快點，一個(ge) 慢點。

       機器人的控製係統是工業(ye) 機器人的大腦，由“大腦”控製，輸入各種指令，機械手再由接收的信號，作出各種動作，最終完成作業(ye) 的流程，工業(ye) 機器人的控製係統特點：

       1、工業(ye) 機器人控製係統硬件結構

       控製器是機器人係統的核心，國外有關(guan) 公司對我國實行嚴(yan) 密封鎖。近年來隨著微電子技術的發展，微處理器的性能越來越高，而價(jia) 格則越來越便宜，目前市場上已經出現了1-2美金的32位微處理器。高性價(jia) 比的微處理器為(wei) 機器人控製器帶來了新的發展機遇，使開發低成本、高性能的機器人控製器成為(wei) 可能。為(wei) 了保證係統具有足夠的計算與(yu) 存儲(chu) 能力，目前機器人控製器多采用計算能力較強的ARM係列、DSP係列、POWERPC係列、Intel係列等芯片組成。

       此外，由於(yu) 已有的通用芯片在功能和性能上不能完全滿足某些機器人係統在價(jia) 格、性能、集成度和接口等方麵的要求，這就產(chan) 生了機器人係統對SoC(Systemon Chip)技術的需求，將特定的處理器與(yu) 所需要的接口集成在一起，可簡化係統外圍電路的設計，縮小係統尺寸，並降低成本。

       2、工業(ye) 機器人控製係統體(ti) 係結構

       在控製器體(ti) 係結構方麵，其研究重點是功能劃分和功能之間信息交換的規範。在開放式控製器體(ti) 係結構研究方麵，有兩(liang) 種基本結構，一種是基於(yu) 硬件層次劃分的結構，該類型結構比較簡單，在日本，體(ti) 係結構以硬件為(wei) 基礎來劃分，如三菱重工株式會(hui) 社將其生產(chan) 的PA210可攜帶式通用智能臂式機器人的結構劃分為(wei) 五層結構；另一種是基於(yu) 功能劃分的結構，它將軟硬件一同考慮，其是機器人控製器體(ti) 係結構研究和發展的方向。

       3、控製軟件開發環境

       在機器人軟件開發環境方麵，一般工業(ye) 機器人公司都有自己獨立的開發環境和獨立的機器人編程語言

       4、機器人伺服通信總線技術

       目前國際上還沒有專(zhuan) 用於(yu) 機器人係統中的伺服通信總線，在實際應用過程中，通常根據係統需求，把常用的一些總線，如以太網、CAN、1394、SERCOS、USB、RS-485等用於(yu) 機器人係統中。當前大部分通信控製總線可以歸納為(wei) 兩(liang) 類，即基於(yu) RS-485和線驅動技術的串行總線技術和基於(yu) 實時工業(ye) 以太網的高速串行總線技術。