关于机器人技术你必须知道的基本知识

　　机器人的历史并不算长，1959年美国英格伯格和德沃尔制造出世界上第一台工业机器人，机器人的历史才真正开始。德沃尔曾于1946年发明了一种系统，可以"重演"所记录的机器的运动。1954年，德沃尔又获得可编程机械手专利，1959年，英格伯格和德沃尔联手制造出第一台工业机器人。

　　机器人的分类

　　关于机器人如何分类，国际上没有制定统一的标准，有的按负载重量分，有的按控制方式分，有的按自由度分，有的按结构分，有的按应用领域分。一般的分类方式：

　　示教再现型机器人：通过引导或其它方式，先教会机器人动作，输入工作程序，机器人则自动重复进行作业。

　　数控型机器人：不必使机器人动作，通过数值、语言等对机器人进行示教，机器人根据示教后的信息进行作业。

　　感觉控制型机器人：利用传感器获取的信息控制机器人的动作。

　　适应控制型机器人：机器人能适应环境的变化，控制其自身的行动。

　　学**控制型机器人：机器人能"体会"工作的经验，具有一定的学**功能，并将所"学"的经验用于工作中。

　　智能机器人：以人工智能决定其行动的机器人。

　　我国的机器人专家从应用环境出发，将机器人分为两大类，即工业机器人和特种机器人。

　　所谓工业机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。而特种机器人则是除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人，

　　包括：服务机器人、水下机器人、娱乐机器人、军用机器人、农业机器人、机器人化机器等。在特种机器人中，有些分支发展很快，有独立成体系的趋势，如服务机器人、水下机器人、军用机器人、微操作机器人等。

　　目前，国际上的机器人学者，从应用环境出发将机器人也分为两类：制造环境下的工业机器人和非制造环境下的服务与仿人型机器人，这和我国的分类是一致的。

　　机器人的优缺点

　　机器人使用的优点：

　　机器人和自动化技术在多数情况下可以提高生产率，安全性，效率，产品质量和产品的一性；

　　机器人可以在危险的环境下工作，而无需考虑生命保障或安全的需要；

　　机器人无需舒适的环境，例如考虑照明，空调，通风以及噪音隔离等。

　　机器人能不知疲倦，不知厌烦地持续工作，他们不会有心理问题，做事不拖沓，不需要医疗保险或假期；

　　机器人除了发生故障或磨损外，将始终如一地保持精确度；

　　机器人具有比人高得多的精确度。直线位移精度可达千分之几英寸（1英寸= 2.54cm），新型的半导体晶片处理机器人具有微英寸级的精度；

　　机器人和其附属设备及传感器具有某些人类所不具备的能力；

　　机器人可以同时响应多个激励或处理多项任务，而人类只能响应一个现行激励。

　　机器人使用的负面：

　　机器人替代了工人，由此带来经济和社会问题；

　　机器人缺乏应急能能力，除非该紧急情况能够预知并已在系统中设置了应对方案，否则不能很好地处理紧急情况。同时，还需要有安全措施来确保机器人不会伤害操作人员以及与他一起工作的机器（设备）。这些情况包括：不恰当或错误的反应、缺乏决策的能力、断电、机器人或其它设备的损伤、人员伤害；

　　机器人尽管在一定情况下非常出众，但其能力在以下方面仍具有局限性（与人相比），表现在：自由度、灵巧度、传感器能力视觉系统、实时响应。

　　机器人的组成部件

　　机器人作为一个系统，它由如下部件构成：

　　机械手或移动车，这是机器人的主体部分，由连杆，活动关节以及其它结构部件构成，使机器人达到空间的某一位置。如果没有其它部件，仅机械手本身并不是机器人。（相当于人的身体或手臂）；

　　末端执行器，连接在机械手最后一个关节上的部件，它一般用来抓取物体，与其他机构连接并执行需要的任务。机器人制造上一般不设计或出售末端执行器，多数情况下，他们只提供一个简单的抓持器。（相当于人的手）

　　末端执行器安装在机器人上以完成给定环境中的任务，如焊接，喷漆，涂胶以及零件装卸等就是少数几个可能需要机器人来完成的任务。通常，末端执行器的动作由机器人控制器直接控制，或将机器人控制器的信号传至末端执行器自身的控制装置（如PLC）；

　　驱动器，驱动器是机械手的"肌肉"。常见的驱动器有伺服电机，步进电机，气缸及液压缸等，也还有一些用于某些特殊场合的新型驱动器，它们将在第6章进行讨论。驱动器受控制器的控制。

传感器，传感器用来收集机器人内部状态的信息或用来与外部环境进行通信。机器人控制器需要知道每个连杆的位置才能知道机器人的总体构型。人即使在完全黑暗中也会知道胳膊和腿在哪里