对于工业机器人的设计与大多数机械设计过程相同;首先要知道为什么要设计机器人?机器人能实现哪些功能?活动空间(有效工作范围)有多大?了解基本的要求后，接下来的工作就好作了。

     首先是根据基本要求确定机器人的种类，是行走的提升(举升)机械臂、还是三轴的坐标机器人、还是六轴的机器人等。选定了机器人的种类也就确定了控制方式，也就有了在有限的空间内进行设计的指导方向。

     接下来的要做的就是设计任务的确定。这是一个相对复杂的过程，在实现这一复杂过程的第一步是将设计要求明确的规定下来;第二步是按照设计要求制作机械传动简图，分析简图，制定动作流程表(图)，初步确定传动功率、控制流程和方式;第三步是明确设计内容，设计步骤、攻克点、设计计算书、草图绘制，材料、加工工艺、控制程序、电路图绘制;第四步是综合审核各方面的内容，确认生产。

    下面我将以六轴工业机器人作为设计对象来阐明这一设计过程：
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    在介绍机器人设计之前我先说一下机器人的应用领域。机器人的应用领域可以说是非常广泛的，在自动化生产线上的就有很多例子，如垛码机器人、包装机器人、转线机器人;在焊接方面也有很例子，如汽车生产线上的焊接机器人等等;现在机器人的发展是非常的迅速，机器人的应用也在民用企业的各个行业得以延伸。机器人的设计人才需求也越来越大。




    六轴机器人的应用范筹不同，设计形式也各不相同。现在世界上生产机器人的公司也很多，结构各有特色。在中国应用最多的如：ABB、Panasonic、FANUK、莫托曼等国外进口的机器人。

    既然机器人的应用那么广泛，在我国却没有知名的生产公司。对于作为中国机械工程技术人员来说是一个值得思考的问题!有关机器人技术方面探讨太少了?从业人员还不能成群体?虽然在很多地方可以看到机器的论术，可是却没有真正形成普及的东西。

    即然是要说设计，那我就从头一点一点的说起。力求讲的通俗简明一些，讲得不对的地方还请各位指正!
    六轴机器人是多关节、多自由度的机器人，动作多，变化灵活;是一种柔性技术较高的工业机器人，应用面也最广泛。那么怎样去从头开始的设计它呢?工作范围又怎样去确定?动作怎样去编排呢?位姿怎样去控制呢?各部位的关节又是有怎么样的要求呢?等等。。。。。。让我们带着众多的疑问慢慢的往下走吧!

    首先我们设定：机器人是六轴多自由度的机器人，手爪夹持二氧气体保护焊标准焊枪;完成点焊、连续焊等不同要求的焊接部件，工艺要求、工艺路线变化快的自动生线上。最大伸长量：1700mm;转动270度;底座与地平线水平固定;全电机驱动。
好了，有了这样的基本要求我们就可以做初步的方案的思考了。

    首先是全电机驱动的，那么我们在考虑方案的时候就不要去考虑液压和气压的各种结构了，也就是传动机构只能用齿轮齿条、连杆机构等机械机构了。

    机器人是用于焊接方面的，那么我们就去考察有人工行为下的各种焊接手法和方法。这里就有一个很复杂的东西在里面，那就是焊接工艺;即然焊艺定不下来，我们就给它区分一下，在常用焊接里有单点点焊、连续断点点焊、连续平缝焊接、填角焊接、立缝焊接、仰焊、环缝焊等等。。。。。。

    搞清了各种焊方法，也就明白了要实现这些复杂的动作就要有一套可行的控制方式才行;在机械没有完全设计出来之前可以不做太多的控制方案思考，有一个大概的轮廓概念就行了，待机械结构做完，各方面的驱动功率确定下来之后再做详细的程序。

    焊枪是用常用的标准的焊枪，也就是说焊枪是随时可以更换下来的，也就要求我们要做到对焊枪的夹持部分进行快速锁定与松开。焊枪在焊接过程中要进行各种焊接姿态调整，那么机械手腕就要很灵活，在各个方位角度上都可调节。

    了上面的基本要求和设定条件，方案推理也有了条理，接下来我们就把设计要求明确下来，设计方向就不会有太大的偏离了。
 
 

设计任务

    设计要求：机器人适用于焊接领域，可以完成各种焊接动作;为了机器人能适应各种焊接工艺，在线调整工艺快速，编制控制程序时采用柔性控制程序，自适应在线、离线示教程序;焊缝、焊池、焊道成像跟踪，自动调节焊机的各项参数。
机器人采用全伺服驱动，地面固定安装。六轴控制，各关节运动灵活，按工艺描述表设计各轴动作范围，尽量使机构紧凑，整体外形美观。



设计内容

    机械设计：根据设计要求及工艺描述设计各关节的机械机构，确定各部件的材料和加工工艺;制作计算书，验算机械强度、驱动功率和给出最大抓(举)重量，各运动路径的惯量计算，位姿的控制计算。验算机器人各关键部件使用寿命。结合控制程序及电路制作机器人维修保养说明书。

    程序控制设计：根据设计要求与机械工程师最后制定的工艺路线设计控制流程;结合机械结构与驱动、信号反馈方式，设计机器人运动程序;程序要具有自适应功能，自动定点跟踪，对焊机电流、电压实时监测，并自动调节;焊道、焊池用成像监测判别技术。
 
 

设计电路图

    有了这样一个文件，我们就好设计了;那么我们首先就要做的是：绘制机器人动运简图，规划机器人运动轨迹，做好这些我们就可以进行机械机构的设计，同时可以考虑程序的线路图了。
先做一个简图，来研究一下运动规迹。

机器人运动简图：




    当我们把机械运动简图画好后，一般的情况下是先对简图进行分析;虽然简图不能全部反映机械结构的组成，但是它却表现出了要设计的物体的总体轮廓。

    那么对于我们这个机器人的简图，我们从哪里着手分析才合理呢?首先，我们看一下设计任务书的内容。从任务书中知道，六个轴中有三个轴是做旋转运动的，其余作摆角运动。结合任务书，我们看一下简图，是不是第1轴、第4轴和第六轴是做转动的，也就是说我们要检查一下我们所画的简图是不是与任务书中的要求相符合，符合了也就代表我们的设计思路与要求(客户要求)相同，可以进行下一步工作，如果不同，就得重新画简图。

    从简图知道，机器人的手臂伸缩范围较大;如果把手臂全部伸直，而且我们假设地把它们看成同一钢体，这样就形成一端固定的悬臂梁。应用力学知识体系中的有关梁的分析我们知道，要搞清悬臂梁的变形量，首先要知道梁的重量和截面惯量。请加微信号：robotinfo 学习工业智能化知识

    由简图知道，由于有多个关节连接，要知道截面形状和惯量不太容易，只有把所有的机构都设计完成后才会知道想求的参数。

    由简图看出，第二轴担负着手臂的上下运动，而且手臂又比较长，在运动的过程中必然存在着惯性冲量，也就是说，当大臂的运动速度很慢时，惯性就很小;如果速度加快，惯性就加大，这个惯性冲量是与速度有着线性关系;怎样保持一定的速度，又不让惯性随着变化呢?大家都知道，增加阻尼，可有效消除这种关系。这样，大家就可以理解简图上两个弹簧的用意了。

    即然是这样，那我们就从手腕开始设计。也说是大家所说的从上到下的设计方法。
    设计手腕要考虑哪些问题呢?可以知道的是有一把焊枪，焊枪的重量不是很重，同时要有夹持焊枪的手爪。也就是说手腕在转动时的负载是不大的，选择驱动功率不大的元件就行了。要让手腕在360度范围内转动，而且后面紧跟着又有一个上下摆动的关节;手腕又是在机器人手臂的最前端，当然总体质量不能太重。用什么样的机构最好呢?下面我们考虑几个方案：
1.如简图所示，采用行星齿轮传动。电机驱动太阳轮，行星轮绕太阳轮转动，内齿轮经行星轮减速与太阳轮反向运动，电机与太阳轮同轴安装。

2.多级齿轮减速传，电机安装于手腕一侧。

3.摆线针轮减速传动，电机与偏心轴同轴安装。

4.蜗轮蜗杆减速传动，电机有两种安装方式;一种与输出轴成90度安装，另一种与输出轴同轴线反向错位安装。

    如上所述，还有很多种方式方法，到底选哪一种最好呢?这样我们就要做比较了。从上面的方案里看，第2种方法是不行的;第4种方法如果采用，手腕的结构就会很大，不利于机器人在运动时做精密定位。这样我们去除了两种方法，我们再比较一下第1种和第3种方法;

    行星齿轮传动，传动比大，结构复杂，齿轮副配合有间隙，不能自锁。如果采用就得提高齿轮精度，由于是精密传动，齿轮材料也不能按常规齿轮选用材料，加工工艺相对常规齿轮相复杂的多。摆线针轮传动，传动比大，结构复杂，传动间隙小，可以自锁。如果采用，手腕的尺寸不会太小，并且零件加工困难，精度不易保证。
    比较各方面后，决定采用行星齿轮传动机械结构。行星齿轮在传动的过程中有装配间隙和机械磨损所造成的间隙;要消除这些机械间隙首先就要让齿轮副的配合间隙要小，齿轮材料经热处理后表面要耐磨，因此行星齿轮副的设计计算不能按常规行星齿轮的设计方法去计算。机器人的手腕是很灵活的关节，而且是要做正反两个方向的回转。怎么样安装电机是一个问题;行星齿轮传动机构与手腕俯仰关节连接是一个问题。

     还有，手腕的运动速可能是非等速的;怎么样去控制电机?又怎么样去采集反馈信号?发出的控制信号到执行单元的过程中有没外部干扰?它来自哪里?
     再有，就是手腕在运动过程中的精度;手腕在空间做相对运动，怎样去实现运动精度?影响运动精度的因素有哪些?
在设计手腕这前一定要搞清楚影响手腕的各方面的因素及内容，问题得到解答后再真正开始手腕的设计。
     下面给出伺服电机的的技术参数：
型号：MSMD04ZS1V
额定输出功率：400W
额定转矩：1.3N.m最大转矩：3.8N.m
额定转速/最高转速：3000/5000rpm
电机惯量(有制动器)：1.7×10-4Kg.m2
变压器容量：0.9KVA
编码器：17位(分辨率：131072).7线制增量式/绝对式。
适配驱动器型号：MBDDT2210
位置控制接线图：




17位增量式/绝对式编码器接线图：




     即然我们选用了行星齿轮传动，那么我们就要进行行星齿轮的相关计算。
     首先选定模数，由于机器人手腕部分结构要求尽量的小，输出的转矩也相应不是很大，但是，它却会在正反两个方向上存在着高速换向的可能，也就是说在换向时齿轮要克服很大的惯性力，因此，模数的选择计算要按输出转矩的数倍来计算，也就是说：在按强度计算模数时，安全系数选大些。同时由于结构的限制，尽量选用小模数。有关齿轮的计算公式大家可以查阅《齿轮设计手册》。这里我选用模数为：1m选定了模数，下面就要计算传动比，有关行星齿轮传动的计算大家可查阅《齿轮设计手册》或《机械设计手册》内的《齿轮传动部分》，里面有详细的介绍和计算范例。在此不作介绍和引用。

     行星齿轮传动，必定有一个结构是浮动的，在机器人手腕部分是不是也适用呢?哪一部分做输了出?哪一部分浮动?首先，机器人手腕做360度转动，结构又比较小，再者就是它的输出部分是要有一个法兰，用来安装夹持执行部件的。如果让行星架浮动，行星齿轮分布在太阳轮圆周上，让它浮动时，在运转过程中它不是绕定轴转动，也就是说它不满足输出法兰的转动条件。

     现在我们考虑一下让内齿转动，法兰固定在内齿轮上，这样就可以保证法兰的转动条件。下面给出手腕的结构图，无浮动部件，内齿轮转动。




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随着制造业的发展，工业机器人的领域也越来越大，工业机器人的出现，不仅能提高效率、提高生产品质，而且还能较少人工成本，因此工业机器人也深入到企业的心脏。我国工业机器人的市场主要集中在汽车、汽车零部件、摩托车、电器、工程机械、石油化工等行业。2017年3月29日-4月1日，华南制造大展 深圳机械展即将开展，根据往年展会数据显示，工业机器人企业积极应对用户行业转型升级的契机，积极调整产品结构、提升产品质量。用于切割、磨削、去毛刺、焊接和钎焊、码垛、搬运与上下料等领域的加工机器人和压装用装配机器人市场均表现良好，目前企业对工业机器人性能的要求越来越高，以期进一步提高生产效率和产品质量，因此高速、高精度、智能和模块化成为目前工业机器人发展的主要趋势。高速、高精度、智能和模块化成为目前工业机器人发展的主要趋势。




2016年工业机器人运行情况


2016年我国工业机器人产量达到7.24万台，同比增长了34.3%，销售量约占全球1/4，是全球最大的工业机器人消费市场，产业规模日益扩大，产业技术水平逐渐提升。目前，中国约有3000余家工业机器人制造、服务企业，产业格局已初步形成。







中国工业机器人产业目前处于成长期，自主品牌市场占有率仅32%，高端市场国外产品占95%，关键核心部件仍依赖进口;每万人拥有的机器人台数只有国际平均水平一半，是先进国家的15%;低水平、重复建设情况普遍，机器人制造企业数量多，但规模小。另一方面，中国庞大的制造业转型升级对工业机器人却存在巨大市场需求。




机器人产业发展新进展


产业技术水平明显提升。人机协作机器人等高技术含量机器人已经推向市场，骨科手术机器人在三甲医院已经实现了批量应用，语音识别技术、图像识别技术等一些机器人的专有技术，现在在国际上已经达到了先进水平。一些产业短板也有突破，比如关键零部件，像RV减速器现在已经实现了批量应用，伺服电机控制器的研发和产业化也有了实质性进展。



服务领域进一步拓展。工业机器人已经从传统的汽车制造向机械、电子、化工、轻工、船舶、矿山开采等领域迅速拓展。服务机器人也已经在医疗手术、康复、餐饮、消费、消防、公共服务等领域得到了应用。







龙头企业在日益成长当中。在激烈的市场竞争中，有少数企业脱颖而出，目前已经成长为具有一定国际影响力的机器人公司，有一些企业在细分领域也具备了一定的国际竞争力。


国际合作在进一步深入推进。无论是从产品、技术、标准认证、合资合作等方面，国际交流日益广泛。
 
 


工业机器人产业政策与发展方向


我国先后出台《中国制造2025》、《机器人产业发展规划(2016-2020年)》等，力争到2020年，工业机器人销量达15万台，持有量80万台，国产工业机器人年产量达10万台，市场占有率达67%，关键零部件自给率达50%以上，形成比较完整的产业体系。







聚焦智能生产、智能物流，攻克工业机器人关键技术，提升可操作性和可维护性，重点发展弧焊机器人、真空(洁净)机器人、全自主编程智能工业机器人、人机协作机器人、双臂机器人、重载AGV等六种标志性工业机器人产品，引导我国工业机器人向中高端发展。促进服务机器人向更广扩的领域发展。围绕助老助残、家庭服务、医疗康复、救援救灾、能源安全、公共安全、重大科学研究等领域，培育智慧生活、现代服务、特殊作业等方面的需求，重点发展消防救援机器人、手术机器人、智能型公共服务机器人、智能护理机器人等四种标志性产品，推进专业服务机器人实现系列化，个人/家庭服务机器人实现商品化。



在积极培育龙头企业方面，包括引导企业围绕细分市场向差异化方向发展，开展产业链横向和纵向整合，支持互联网企业与传统机器人企业的紧密结合，通过联合重组、合资合作及跨界融合，加快培育管理水平先进、创新能力强、效率高、效益好、市场竞争力强的龙头企业，打造知名度高、综合竞争力强、产品附加值高的机器人国际知名品牌。大力推进研究院所、大专院校与机器人产业紧密结合，充分发挥龙头企业带动作用，以龙头企业为引领，形成良好的产业生态环境，带动中小企业向“专、精、特、新”方向发展，形成全产业链协同发展的局面。



为加快中国工业机器人产业的发展，要加强数控系统、关键零部件、元器件的研发研制，提高自给率，要培育自主知识产权品牌，提供政策支持。同时，要积极开发工业机器人应用市场，积极利用工业机器人对传统产业进行技术改造。



进一步加强与外国公司的合资合作，掌握先进技术，积极应对外企竞争，同时，要避免我们的机器人行业陷入代工模式，对于一些外国公司存在的区域性、行业性价格施压现象，应研究采取措施，防止不正当竞争。
 


中国将加快组建国家机器人创新中心，并鼓励有条件的地区建立区域性的机器人创新中心，以突破关键技术。同时，将建立工业机器人标准、认证体系和行业规范条件。




工业机器人五类关键零部件发展趋势


高精密减速器。通过发展高强度耐磨材料技术、加工工艺优化技术、高速润滑技术、高精度装配技术、可靠性及寿命检测技术以及新型传动机理的探索，发展适合机器人应用的高效率、低重量、长期免维护的系列化减速器。



高性能机器人专用伺服电机和驱动器。通过高磁性材料优化、一体化优化设计、加工装配工艺优化等技术的研究，提高伺服电机的效率，降低功率损失，实现高功率密度。发展高力矩直接驱动电机、盘式中空电机等机器人专用电机。







高速高性能控制器。通过高性能关节伺服、振动抑制技术、惯量动态补偿技术、多关节高精度运动解算及规划等技术的发展，提高高速变负载应用过程中的运动精度，改善动态性能。发展并掌握开放式控制器软件开发平台技术，提高机器人控制器可扩展性、可移植性和可靠性。


传感器。重点开发关节位置、力矩、视觉、触觉等传感器，满足机器人产业的应用需求。


末端执行器。重点开发抓取与操作功能的多指灵巧手和具有快换功能的夹持器等末端执行器，满足机器人产业的应用需求。
 
 
 
 
 
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1.工业机器人定义及特点

首先对机器人的定义，大家是否也跟小编一样，深受科幻电影影响，只要一提及机器人，大白、擎天柱和大黄蜂就在脑海闪现且呼之欲出？像人一样的外观，像人一样智慧的机器才能叫“机器人”？

其实不然，凡是具备感知、决策、执行三部分的机器，都可以称之为“机器人”。 而工业机器人则是在工业生产上应用的机器人。

特点：可编程、拟人化、通用性、机电一体化

2、工业机器人由哪些系统组成？各自的作用是什么？

驱动系统： 使机器人运行起来的传动装置。

机械结构系统： 由机身、手臂和末端操作器三大件组成的一个多自由度的机械系统。

感受系统：由内部传感器模块和外部传感器模块组成，获取内部和外部环境状态的信息。




机器人－环境交互系统： 实现工业机器人与外部环境中的设备相互联系和协调的系统

人－机交互系统： 是操作人员参与机器人控制与机器人进行联系的装置

控制系统： 根据机器人的作业指令程序以及从传感器反馈回来的信号支配机器人的执行机构去完成规定的运动和功能

3、什么是机器人的自由度？机器人位置操作需要几个自由度？姿态操作需要几个自由度？为什么？

自由度是指机器人所具有的独立坐标轴运动的数目，不应包括末端操作器的开合自由度，在三维空间中描述一个物体的位置和姿态需要六个自由度，位置操作需要3个自由度（腰、肩、肘）姿态操作需要3个自由度（俯仰、偏航、侧滚）。

4、工业机器人的主要技术参数有哪些？

答：自由度、重复定位精度、工作范围、最大工作速度、承载能力

5、机身和臂部的作用各是什么？在设计时应注意哪些问题？

答：机身是支承臂部的部件，一般实现升降回转和俯仰等运动。




机身设计时需要注意：

1）要有足够的刚度和稳定性

2）运动要灵活，升降运动的导套长度不宜过短，避免发生卡死现象，一般要有导向装置

3）结构布置要合理，臂部是支承腕部手部和工件的静动载荷的部件，尤其高速运动时将产生较大的惯性力，引起冲击，影响定位的准确性。

设计臂部时要注意：

1）刚度要求高

2）导向性好

3）重量轻

4）运动要平稳，定位精度要高。

其它传动系统应尽量简短以提高传动精度和效率 ，各部件布置要合理，操作维护要方便。特殊情况特殊考虑，在高温环境中应考虑热辐射的影响，腐蚀性环境中应考虑防腐蚀问题，危险环境应考虑防暴问题。

6、手腕上的自由度主要起什么作用？如果要求手部能处于空间任意方向则手腕应具有什么样的自由度？

手腕上的自由度主要是实现手部所期望的姿态。为了使手部能处于空间任意方向，要求腕部能实现对空间三个坐标轴X Y Z的转动，即具有翻转、俯仰和偏转三个自由度。

7、手部的作用和特点

机器人手部的作用：工业机器人的手部也叫末端操作器是用来握持工件或工具的部件

特点：

1）手部是一个独立的部件

2）手部是工业机器人的末端操作器，不一定与人的手部结构相同。可以具有手指也可以不具有手指，可以有手爪也可以是专用工具

3）手部与手腕相连处可拆卸

4）手部的通用性比较差




8、按握持原理手部分为几类？包括哪些具体形式？

按握持原理手部分为两类。 夹持类：包括内撑试、外夹试、平移外夹式、勾托式和弹簧式； 吸附类：磁吸式、气吸式

9、真空式吸盘根据工作原理可分为几类？分别简述其工作原理

按工作原理分为

1）真空吸盘: 利用真空泵抽出吸附头的空气而形成真空

2）喷吸式吸盘: 利用伯努利效应产生负压。伯努利效应：流体速度加快时，物体与流体接触的界面上的压力会减少，反之压力会增加。借助压缩空气和真空发生器无需专用真空泵应用广泛。

3）挤气负压式吸盘靠机械作用实现真空和释放真空: 无需真空泵系统也不需要压缩空气，气源经济方便但可靠性稍差。

10、液压和气压传动在操作力、传动性能和控制性能方面的区别

1）操作力： 液压，可得到很大的直线运动力和回转力抓取重量1000到8000N；气压，可得到较小的直线运动力和回转力抓取重量小于300N。

2）传动性能：液压，压缩性小传动平稳无冲击基本上无传动滞后现象反映灵敏运动速度最高达2m／s；气压，压缩空气粘度小管路损失小流速大可达较高速度但高速时平稳性差冲击较严重通常汽缸50到500mm／s。

3）控制性能：液压，压力P流量Q均容易控制可无极调速通过调节PQ可较方便地控制输出功率达到较高的定位精度（－0．5到＋0．5）；气压，低速不易控制难准确定位一般不做伺服控制（国外研制出气压伺服机构可以实现任意定位 精度－2mm到＋2mm）。

11、伺服电机和步进电机的性能有何不同？

一、控制精度不同（伺服电机控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证，伺服电机控制精度高于步进电机）

二、低频特性不同（伺服电机运转非常平稳，即使低速时也不会出现振动现象，一般伺服电机低频性能好于步进电机）

三、过载能力不同（步进电机不具备过载能力，伺服电机具有较强的过载能力）

四、运行性能不同（步进电机的控制为开环控制，交流伺服驱动系统为闭环控制）

五、速度响应性能不同（交流伺服系统加速度性能较好）
 
 
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机器人是具有感觉、思维、决策和动作功能的智能机器。根据机器人的应用环境可以将机器人分为工业机器人、服务机器人。工业机器人指应用于生产过程与环境的机器人，一种固定或移动地应用在工业自动化中的可自动控制、可重复编程、多用途、三轴或更多轴机器。

工业机器人分类

工业机器人可以按照程序输入方式、运动坐标形式、驱动方式、应用领域等四个方面进行分类。按程序输入方式区分有编程输入型和示教输入型两类；按运动坐标形式分为关节式机器、圆柱坐标机器人、直角坐标机器人、并联机器人、SCARA（平面关节型）机器人等五种；按驱动方式分为液压驱动、气压驱动、电气驱动等；从应用领域来看，主要有焊接、装配、搬运码垛、上下料、打磨喷涂、切割加工机器人等。

工业机器人应用行业主要有汽车、电子电气、 橡胶塑料、冶金、食品、药品化妆品等。

工业机器人产业链构成

工业机器人通常由控制系统、驱动系统、执行系统、感知系统、决策系统及软件部分、人——机器人——环境交互系统组成。

从市场规模来看，2015 年，减速器、伺服系统、控制器国内市场规模分别为 11.5亿元、10.6亿元、3.5亿元，业内人士预测，到 2020 年市场规模有望分别达到 40 亿元、47 亿元、12 亿元。

在工业机器人产业链中，控制器在国内大部分知名机器人本体制造公司均已实现自主生产， 但和国际水平仍有差距；而另两个关键基础部件——伺服电机和减速器，目前国内公司与国外竞争对手相比尚缺乏竞争力，技术差距较为明显，国产化率很低。

在机器人功能应用实现与系统集成环节，国内公司因具备工程师红利等成本优势，竞争力较强。因此，目前我国的工业机器人行业普遍采取制造与成套设计相结合的经营模式，在自行进行机器人制造的同时，也大量外购机器人本体及关键零部件产品，并按照客户需求进行方案设计与系统集成，最终向客户提供非标准的解决方案。

本体低端产品过热，高端产品供给严重不足

机器人本体是机器人机体结构和机械传动系统，也是机器人的支撑基础和执行机构，由传动部件、机身及行走机构、臂部、腕部和手部构成。

欧洲和日本是工业机器人本体主要供应商，ABB、库卡、发那科、安川电机四大机器人巨头 占据全球工业机器人本体约 50％的市场份额，中国市场也以四大巨头为代表的外资企业占据。国产工业机器人行业仍处在起步阶段，代表性企业有新松机器人、广州数控、埃斯顿、新时达等。数据显示，2015 年我国机器人的新增量为6.6万台，其中国产自主品牌工业机器人销量为2.2万台，占比仅为 33％。

从应用领域看，2016年有超过六成的国产工业机器人应用在搬运与上下料领域，焊接和钎焊 是国内产机器人应用的第二大领域，约占总销量的 17％，其中主要以钎焊机器人为主。

从应用行业看，通用设备制造业与电子产品制造业是国内产机器人的主要市场。以物料搬运 设备制造、金属加工机械制造为代表的通用设备制造业和以电子器件、视听设备、通信设备为代 表的电子产品制造业，在国产工业机器人销售总量中的占比最高，分别占18.9％和 17.1％。

随着自动化发展，中国对工业机器人系统的应用需求越来越大。靠人口红利优势保持经济发展时代已经一去不复返了，企业面对人力成本的提高唯一方法就是提高有效劳动生产力，自动化生产面临着更加广阔的市场发展空间。
 
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技术——价格死循环。还不仅仅是国内的机器人减速器行业的困境。更是中国企业在以数控机床和机器人为代表的，现代化高技术装备行业中面临的困境。

笔者作为机器人从业者，对机器人用的减速机行业的情况略知一二。应该说，这个问题并不仅仅是中国在国产RV减速机的问题，它也是所有中国在试图自主制造高级设备企业面临的共性问题。

我们把它称之为技术-成本死循环。

技术方面

首先我们看技术方面。

RV减速机，作为一种小体积，大传动比，零背隙，超高传动/体积比的减速机，是精密机械工业的一个巅峰之作，减速机里面完全是由高精度的元件，齿轮相互啮合，对材料科学，精密加工装备，加工精度，装配技术，高精度检测技术提出了极高的要求。

我们现在所能做的只是从购买产品里面拆开分解分析，进行反向工程，完全知其然而不知其所以然。

给大家举个例子吧，18世纪的时候，欧洲的玻璃器及光学用途玻璃领先于世界，因为它的玻璃纯净介质均匀，确保光不会在介质疏密不均情况下发生折射，影响光学性能。其他国家的工匠将一直想要了解清楚缘由，但是一直也没有破解其奥秘所在，后来直到20世纪这个方法才被完全公开，也就是在玻璃在热融状态进行长时间加热不停的搅拌，并且搅拌的速度角度和方法也各有讲究，但是，不知道这一点，凭摸索就是以前很难与突破的。

另外一个真实的故事，日本知名的摩托车制造企业铃木摩托车，在中国有一个合资制造厂叫江门大长江铃木摩托车制造有限公司，这家公司，在中国肇庆分厂建厂之初曾经碰到一个怪事。他们的一个250cc，59马力的摩托车发动机在中国组装的产品硬是只有55个马力，那丢失的4个马力不知道到哪里去了？材料是一样的，真的生产工艺方法也是一样的，后来大概花了足足一年的时间进行TQM落实整改，才慢慢的把那4个马力差异找回来，这里牵涉到严格的工艺规范和质量控制工程，就是工业技术半点来不得马虎的地方。

笔者也曾经试用过国产的知名某品牌的RV减速机，应该说确实能用，但是其噪声和发热量明显高于进口品牌纳博特斯克的减速机，搞机械的都知道，发生噪声和发热都意味着其中的一些齿轮啮合不良，有超额摩擦磨损，有内部应力，机械不是在一种正常的工况下进行工作，这样的机械寿命不会很长。后来他们几番改进，降低了不少，但还是达不到Nab的水平，不同于电气产品，机械元件的失效和损坏不是立竿见影的，而是一个有时间的过程，哪怕现在能用。谁也不能保证，3个月半年一年之后，是不是会因为磨损报废，那时候进行对成千上万的产品召回或者维修的成本就大得吓人了，所以确实不敢用。

成本方面

技术性能是一方面，成本又是另外一个方面。

加工制造减速机的设备都非常昂贵，比如美盖勒平面磨床， 内孔端面外圆一道磨 ，精度0.5μ重复定位0.3μ ，据说加工达到1μ，有砂轮库。折合人民币价值就接近千万元了。在没有足够的产量支撑下，他的设备摊销成本就高得吓人。

业界有个笑话：

话说财经记者采访某刚刚上市的减速机制造企业的老总：

“请问您融资了几个亿，打算用来干什么呢”

“先把拖欠供应商欠款，拖欠工资奖金啥的给发了，然后还一下买美盖勒的贷款”

“那剩下的呢？”

老板抬起头，吐了一口烟

“剩下的啊，慢慢还……”

这当然是个笑话，但其实不光是美盖勒的磨床。生产减速机的所有设备，所有管理人员都要参在一个非常小的批量上进行设备摊销，成本下不来。而形成对比的是纳博特斯克一家，就几乎垄断了全球的大负载大传动比机器人用减速机的供应。——在这里插一句话，这种减速机实际上应该是摆线针轮的一个改进种，RV不是正式名称，而只是纳博特斯克的产品型号，因为其垄断地位，使得我们现在把这类减速机都称为RV。——我们的批量再怎么样也不过是那博的1%。所以这就变成了一个恶性循环，成本比国外竞争对手高性能却比性的对手差，销量当然高不了，然后也不可能实现规模效应，实现盈利，而没有盈利，没有批量就没有足够的资源进行技术改进探索研发，没有足够的销售批量就没有办法形成质量控制，也没有办法改进技术和性能。

现在所说的这个，技术——价格死循环。还不仅仅是国内的机器人减速器行业的困境。更是中国企业在以数控机床和机器人为代表的，现代化高技术装备行业中面临的困境。


中国的工业从业者们，仍然任重而道远啊！





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自从德国提出工业4.0之后，中国也提出了“中国制造2025”规划，随着中国自动化步伐的加快，未来中国将成为超级机器人大国，工业机器人需求量大大增长。然而在工业机器人高增长刺激下，其控制系统和自动化主要产品伺服电机发展之路必将发生改变，伺服电机作为工业机器人的动力系统以及机器人运动的“心脏”，未来出路在哪里？

《2015-2019年全球工业机器人伺服电机行业报告》显示，2013年开始，中国成为世界最大的工业机器人市场，2014年销量飙升到全球伺服电机销量的55%。预计到2019年，中国市场对伺服电机的需求将达到182000台。

工业机器人的快速增长已经在一定程度上刺激了伺服电机市场的发展。按Researchand Markets的测算，90%的工业机器人使用伺服电机，同时，每个工业机器人装配的伺服电机都是平均量，那么2014年中国所增加的对伺服电机的需求在231000台。而这个数字在2019年将有望达到737000台。

目前，在中国工业机器市场，85%的伺服电机是外资品牌，而本土企业，大多数仍处于研制试验阶段，几乎没有工业化的工业机器人伺服电机。

工业机器人与伺服电机的共存关系

伺服电机一般安装在机器人的“关节”处，机器人的关节驱动离不开伺服系统，关节越多，机器人的柔性和精准度越高，所要使用的伺服电机的数量就越多。

机器人对关节驱动电机的要求非常严格，因而对电动伺服驱动系统的要求也很严格，主要有以下几个方面：

1）快速响应性，电伺服系统的灵敏性愈高，快速响应性能愈好。

2）起动转矩惯量比大，在驱动负载的情况下，要求机器人的伺服电机的起动转矩大，转动惯量小。

3）控制特性的连续性和直线性，随着控制信号的变化，电机的转速能连续变化，有时还需转速与控制信号成正比或近似成正比，调速范围宽，能使用于1：1000～10000的调速范围。

4）体积小、质量小、轴向尺寸短，以配合机器人的体形。

5）能经受得起苛刻的运行条件，可进行十分频繁的正反向和加减速运行。

另外，由于国产伺服电机有待升级，导致国产机器人发展困难。国产伺服电机目前的现状是，小的不小，大的不大！这个怎么理解呢？小功率伺服电机，小型化不行，普遍偏长，比如轻载机器人常用的200W和400W伺服电机，目前多摩川的TBL-imini系列伺服微电机、的松下的A6、安川的Σ7电机短小精致。

反观国产伺服，普遍较长，外观粗糙。这在一些高档的应用上不行，尤其是在轻载6kg左右的桌面型机器人上，由于机器人手臂的安装空间非常狭小，对伺服电机的长度有严格要求。

其次是信号接插件的可靠性一直饱受诟病。国产伺服需要继续改进，而且接插件的小型化、高密度化也是趋势，与伺服电机本体的集成设计是个很好的做法，目前日系的伺服电机很多就是这样设计的，方便安装、调试、更换。

伺服电机的另一个核心技术是高精度的编码器，尤其机器人上用的多圈绝对值编码器，严重依赖进口。没有实现国产化，是制约我国高档伺服系统发展的很大瓶颈。编码器的小型化也是伺服电机小型化绕不过去的核心技术。纵观日系伺服电机产品的更迭，都是伴随着电机磁路和编码器的协同发展升级！

目前国内的伺服电机OEM厂家根据市场份额，大多是仿制日系伺服电机设计，功率多在3kw以内，以中小功率为多。而5.5-15kw的中大功率伺服没有，导致有些设备上的应用，由于没有一台大功率的伺服电机和驱动配套，而被迫放弃掉整个系统。

总结下来，日系伺服系统的发展模式是分层协同发展，整体性能优异，与日本的机器人发展很相似。在中国是做电机的做电机、做编码器的做编码器、做驱动的做驱动，没有协同联合，导致伺服电机和驱动系统整体性能难以做好。

其次是伺服系统缺失基础性研究，包括绝对值编码器技术、高端电机的产业化制造技术、生产工艺的突破、性能指标的实用性验证和考核标准的制定。这些都需要机器人行业的核心零部件企业去完善。 
 
 
 
 
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先声明

此图文

不排行

不比拼



很多不切实际的鼓励

大多是来自酒肉盆友




很多毫无根据的职责

大多是来自无敌喷子


你可能听说很多国外的工业机器人

但是中国的工业机器人你知多少呢



请
看


如果，你是工业机器人有关的从业者  

请到次图文末尾，有事找你聊聊






















































工机哥有事找你聊聊

收拾好心情从新出发



每家企业心中都有一只努力狂奔蜗牛

但是苦于钱进的道路一直都过于泥泞



没有核心技术

并不代表不去研发



没有精湛产品

并不代表不去打磨



你现在看到这个领域的巨人

那都是一步一个脚印迈出的



那些巨人，是我们学习的榜样

从无到有，是需要时间与耐性



中国将会成为工业机器人需求大国

中国企业面对的困难难在短时间内解决



你懂得比我多

话无需说太多



你狂拽炫酷能让你机器人炸天的言论

请移步至留言区 查看全部

现在工业机器人集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。自从1962年美国研制出世界上第一台工业机器人以来，机器人技术极其产品发展很快，已成为柔性制造系统（FMS）、自动化工厂（FA）、计算机集成制造系统（CIMS）的自动化工具。
广泛采用工业机器人，不仅可提高产品的质量与产量，而且对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料以及降低生产成本，有着十分重要的意义。和计算机、网络技术一样，工业机器人的广泛应用正在日益改善着人类的生产和生活方式。
工业机器人是最典型的机电一体化数字化装备，技术附加值很高，应用范围很广，作为先进制造业的支撑技术和信息化社会的新兴产业，将对未来生产和社会发展起着越来越重要的作用。国外专家预测，机器人产业是继汽车、计算机之后出现的一种新的大型高技术产业。据联合国欧洲委员会（UNECE）和国际机器人联合会（IFR）的统计，世界机器人市场前景看好，从20世纪下半叶起，世界机器人产业一直保持着稳步增长的良好势头。进入20世纪90年代，机器人产品发展速度较快，年增长率平均在10%左右。2004年增长率达到闯记录的20%。其中，亚洲机器人增长幅度最为突出，高达43%。
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本文简要介绍了工业机器人的概念，机械手硬件和软件的组成，即PLC控制的气动机械手的系统工作原理，机械手各个部件的整体尺寸设计，气动技术的特点，PLC控制的特点。本文对机械手进行总体方案设计，确定了机械手的坐标形式和自由度，确定了机械手的技术参数。同时，设计了机械手的夹持式手部结构，设计了机械手的手腕结构，计算出了手腕转动时所需的驱动力矩和回转气缸的驱动力矩。设计了机械手的手臂结构。设计出了机械手的气动系统，绘制了机械手气压系统工作原理图，大大提高了绘图效率和图纸质量。利用可编程序控制器对机械手进行控制，选取了合适的PLC型号，根据机械手的工作流程制定了可编程序控制器的控制方案，画出了机械手的工作时序图，并绘制了可编程序控制器的控制程序。
来源：网络




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通常来讲，机器人编程可分为示教在线编程和离线编程。我们今天讲解的重点是离线编程，通过示教在线编程在实际应用中主要存在的问题，来说说机器人离线编程软件的优势和主流编程软件的功能、优缺点进行深度解析。

示教在线编程在实际应用中主要存在以下问题：

示教在线编程过程繁琐、效率低。

精度完全是靠示教者的目测决定，而且对于复杂的路径示教在线编程难以取得令人满意的效果。

与示教在线编程相比，离线编程又有什么优势呢?

减少机器人的停机时间，当对下一个任务进行编程时，机器人仍可在生产线上进行工作。

使编程者远离了危险的工作环境。

适用范围广，可对各种机器人进行编程，并能方便的实现优化编程。

可对复杂任务进行编程。

便于修改机器人程序。

看到离线编程的这些优点后，是不是迫不及待的想看看离线编程软件长什么样子？那么往下看吧~下面详细介绍一下主流的离线编程软件。


1、RobotMaster

Robotmaster来自加拿大，由上海傲卡自动化公司代理，是目前全球离线编程软件中顶尖的软件，几乎支持市场上绝大多数机器人品牌(KUKA，ABB，Fanuc，Motoman，史陶比尔、珂玛、三菱、DENSO、松下……)，Robotmaster在Mastercam中无缝集成了机器人编程、仿真和代码生成功能，提高了机器人编程速度。

下图为RobotMaster软件界面：






优点：

可以按照产品数模，生成程序，适用于切割、铣削、焊接、喷涂等等。独家的优化功能，运动学规划和碰撞检测非常精确，支持外部轴(直线导轨系统、旋转系统)，并支持复合外部轴组合系统。

缺点：

暂时不支持多台机器人同时模拟仿真（就是只能做单个工作站），基于MasterCAM做的二次开发，价格昂贵，企业版在20W左右。好贵！！


2、RobotArt

RobotArt是目前国内品牌离线编程软件中最顶尖的软件。

软件根据几何数模的拓扑信息生成机器人运动轨迹，之后轨迹仿真、路径优化、后置代码一气呵成，同时集碰撞检测、场景渲染、动画输出于一体，可快速生成效果逼真的模拟动画。广泛应用于打磨、去毛刺、焊接、激光切割、数控加工等领域。

RobotArt教育版针对教学实际情况，增加了模拟示教器、自由装配等功能，帮助初学者在虚拟环境中快速认识机器人，快速学会机器人示教器基本操作，大大缩短学习周期，降低学习成本。

下图为RobotArt离线编程仿真软件的界面：






优点：

支持多种格式的三维CAD模型，可导入扩展名为step、igs、stl、x_t、prt(UG)、prt(ProE)、CATPart、sldpart等格式;

支持多种品牌工业机器人离线编程操作，如ABB、KUKA、Fanuc、Yaskawa、Staubli、KEBA系列、新时达、广数等;

拥有大量航空航天高端应用经验;

自动识别与搜索CAD模型的点、线、面信息生成轨迹;

轨迹与CAD模型特征关联，模型移动或变形，轨迹自动变化;

一键优化轨迹与几何级别的碰撞检测;

支持多种工艺包，如切割、焊接、喷涂、去毛刺、数控加工;

支持将整个工作站仿真动画发布到网页、手机端;

缺点：

软件不支持整个生产线仿真（不够万能），对外国小品牌机器人也不支持，不过作为机器人离线编程，还是相当给力的，功能一点也不输给国外软件。


3、RobotWorks

RobotWorks是来自以色列的机器人离线编程仿真软件，与RobotMaster类似，是基于Solidworks做的二次开发。使用时，需要先购买Solidworks。

功能：

全面的数据接口：Robotworks是基于Solidworks平台开发，Solidworks可以通过IGES，DXF，DWG，PrarSolid，Step，VDA，SAT等标准接口进行数据转换。

强大的编程能力：

从输入CAD数据到输出机器人加工代码只需四步。

第一步：从Solidworks直接创建或直接导入其他三维CAD数据，选取定义好的机器人工具与要加工的工件组合成装配体。所有装配夹具和工具客户均可以用Solidworks自行创建调用;

第二步：Robotworks选取工具，然后直接选取曲面的边缘或者样条曲线进行加工产生数据点;

第三步：调用所需的机器人数据库，开始做碰撞检查和仿真，在每个数据点均可以自动修正，包含工具角度控制，引线设置，增加减少加工点，调整切割次序，在每个点增加工艺参数;

第四步：Robotworks自动产生各种机器人代码，包含笛卡尔坐标数据，关节坐标数据，工具与坐标系数据，加工工艺等，按照工艺要求保存不同的代码。

强大的工业机器人数据库：系统支持市场上主流的大多数的工业机器人，提供各大工业机器人各个型号的三维数模。

完美的仿真模拟：独特的机器人加工仿真系统可对机器人手臂，工具与工件之间的运动进行自动碰撞检查，轴超限检查，自动删除不合格路径并调整，还可以自动优化路径，减少空跑时间。

开放的工艺库定义：系统提供了完全开放的加工工艺指令文件库，用户可以按照自己的实际需求自行定义添加设置自己独特工艺，添加的任何指令都能输出到机器人加工数据里面。

优点：

生成轨迹方式多样、支持多种机器人、支持外部轴。

缺点：

Robotworks基于solidworks，solidworks本身不带CAM功能，编程繁琐，机器人运动学规划策略智能化程度低。不会用sw，只会用UG,PROE......咋整？

4、Robcad

ROBCAD是西门子旗下的软件，软件较庞大，重点在生产线仿真，价格也是同软件中最贵的。软件支持离线点焊、支持多台机器人仿真、支持非机器人运动机构仿真，精确的节拍仿真，ROBCAD主要应用于产品生命周期中的概念设计和结构设计两个前期阶段。现已被西门子收购，不再更新。

功能：

WorkcellandModeling：对白车身生产线进行设计、管理和信息控制。

SpotandOLP：完成点焊工艺设计和离线编程。

Human：实现人因工程分析。

Application中的Paint、Arc、Laser等模块：实现生产制造中喷涂，弧焊，激光加工，绲边等等工艺的仿真验证及离线程序输出。

ROBCAD的Paint模块。喷漆的设计、优化和离线编程，其功能包括：喷漆路线的自动生成、多种颜色喷漆厚度的仿真、喷漆过程的优化。

优点：

与主流的CAD软件(如NX、CATIA、IDEAS)无缝集成。

实现工具工装、机器人和操作者的三维可视化。

制造单元、测试以及编程的仿真。

缺点：

价格昂贵，离线功能较弱，Unix移植过来的界面，人机界面不友好。

下图为ROBCAD软件界面：







5、DELMIA

汽车行业都是用的DELMIA哦！

DELMIA是达索旗下的CAM软件，大名鼎鼎的CATIA也是达索旗下的CAD软件。DELMIA有6大模块，其中Robotics解决方案涵盖汽车领域的发动机、总装和白车身(Body-in-White)，航空领域的机身装配、维修维护，以及一般制造业的制造工艺。

DELMIA的机器人模块ROBOTICS是一个可伸缩的解决方案，利用强大的PPR集成中枢快速进行机器人工作单元建立、仿真与验证，是一个完整的、可伸缩的、柔性的解决方案。

优点：

从可搜索的含有超过400种以上的机器人的资源目录中，下载机器人和其它的工具资源。

利用工厂布置规划工程师所完成的工作。

加入工作单元中工艺所需的资源进一步细化布局。

缺点：

DELMIA属于专家型软件，操作难度较高。

下图为DELMIA软件界面：







6、RobotStudio

RobotStudio是瑞士ABB公司配套的软件，是机器人本体商中软件做的最好的一款。RobotStudio支持机器人的整个生命周期，使用图形化编程、编辑和调试机器人系统来创建机器人的运行，并模拟优化现有的机器人程序。

优点：

CAD导入方便。可方便地导入各种主流CAD格式的数据，包括IGES、STEP、VRML、VDAFS、ACIS及CATIA等。

AutoPath功能。该功能通过使用待加工零件的CAD模型，仅在数分钟之内便可自动生成跟踪加工曲线所需要的机器人位置(路径)，而这项任务以往通常需要数小时甚至数天

程序编辑器。可生成机器人程序，使用户能够在Windows环境中离线开发或维护机器人程序，可显著缩短编程时间、改进程序结构。

路径优化。如果程序包含接近奇异点的机器人动作，RobotStudio可自动检测出来并发出报警，从而防止机器人在实际运行中发生这种现象。仿真监视器是一种用于机器人运动优化的可视工具，红色线条显示可改进之处，以使机器人按照最有效方式运行。可以对TCP速度、加速度、奇异点或轴线等进行优化，缩短周期时间。

可达性分析。通过Autoreach可自动进行可到达性分析，使用十分方便，用户可通过该功能任意移动机器人或工件，直到所有位置均可到达，在数分钟之内便可完成工作单元平面布置验证和优化。

虚拟示教台。是实际示教台的图形显示，其核心技术是VirtualRobot。从本质上讲，所有可以在实际示教台上进行的工作都可以在虚拟示教台(QuickTeach?)上完成，因而是一种非常出色的教学和培训工具。

事件表。一种用于验证程序的结构与逻辑的理想工具。程序执行期间，可通过该工具直接观察工作单元的I/O状态。可将I/O连接到仿真事件，实现工位内机器人及所有设备的仿真。该功能是一种十分理想的调试工具。

碰撞检测。碰撞检测功能可避免设备碰撞造成的严重损失。选定检测对象后，RobotStudio可自动监测并显示程序执行时这些对象是否会发生碰撞。

VBA功能。可采用VBA改进和扩充RobotStudio功能，根据用户具体需要开发功能强大的外接插件、宏，或定制用户界面。

直接上传和下载。整个机器人程序无需任何转换便可直接下载到实际机器人系统，该功能得益于ABB独有的VirtualRobot技术。

缺点：

只支持ABB品牌机器人，机器人间的兼容性很差。集成商可不能只做ABB的项目！

下图为RobotStudio软件界面：


7、Robomove

Robomove来自意大利，同样支持市面上大多数品牌的机器人，机器人加工轨迹由外部CAM导入。

优点：

与其他软件不同的是，Robomove走的是私人定制路线，根据实际项目进行定制。

软件操作自由，功能完善，支持多台机器人仿真。

缺点：

需要操作者对机器人有较为深厚的理解，策略智能化程度与Robotmaster有较大差距。


8、其他

安川的motosim，kuka的simpro，发那科的robguide，其他国产软件也在陆续开发中。

以上介绍了常用的几款主流离线编程软件，主要对软件的功能和优缺点进行了分析。请收藏并转发，希望能帮助到那些想学习工业机器人的童鞋们~。

(来源于OFWEEK）
 
 
 
 
 
转自网络
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当机器人技术在不断改进和发展时，越来越多的企业开始采购和使用机器人。如何才能知道要选择哪个种类的机器人呢？如何避免我们可能并不了解的那些误区，甚至是那些已经在应用上取得成功而并不适合自己的？机器人投资通常从几万到百万美元，在第一时间作出正确的选择并且避免常见的错误是非常重要的，因为错误将导致不必要的开支或者任务的延期。为了帮助工程师和设计人员避免最严重的错误，文中列出了机器人应用避免的十大误区。

误区一：低估了有效负荷和惯性

机器人用户在应用中的误区排在第一位的是低估了有效负荷和惯性需求。通常大多是因为在计算负荷时没有包括机械臂末端所装工具的重量造成的。其次造成这个错误的原因是低估或者完全忽略了偏心负荷产生的惯性力。惯性力有可能造成机器人轴的超负荷。在SCARA机器人中，旋转轴的超负荷是很常见的。不将这个问题纠正也会对机器人造成伤害.减少负荷或者减小速度参数可以对这种情况进行弥补。但是，减小速度将会增加不必要的周期时间--作为投资回报减少一部分的周期在购买机器人方面是排在首位的。这也是为什么负荷相关因素从一开始就非常重要的原因。
小编：有效负荷非常重要，一般机器人技术参数给出的一些信息，都有详细的说明，额定负载是在额定速度的情况才是有效的，达到最大负载的其中一个重要条件就是要除低机器人运行速度，另外过大负载也有可能破坏机器人的精度。

误区二：试图让机器人做过多事情

有时，机器人能力和灵活性使得设计者要它承担过多的工作以至于机器人单元太过于复杂。这种结果一旦产生就很难确定正确的周期时间，或者给解决方案带来额外的困难，甚至由于处理器速度限制将产生大量的困难。而且一旦生产出现故障，这种错误常常被放大。在生产中，非计划的停产将会导致巨大的损失。

另外一种情况就是机器人和工作单元的使用超出了原始设计的能力要求。当增加的工作是在仿真之后才增加的，这时很容易出现令人失望的情况。尤其是在推进计划之前没有做新的仿真，那么规定的循环周期就有可能达不到。因此要保证机器人的一个循环周期在规定的时间以内，那么超出机器人能力范围的事情就得非常小心。





小编：在使用机器人之前，一定要经过模拟仿真，按照设计要求，确定机器人的应用的行程负载，还有周期时间，如果增加机器人新的应用，先进行一定的验证后再进入。

误区三：低估了电缆的管理问题

正如看起来那么简单，也可能因为看起来过于简单，所以电缆管理经常超负荷。但是，优化到机械臂末端所装工具的电缆或外围设备的路径对于机器人设备的运动来说是非常重要的。缺少对潜在问题的估计将导致机器人为避免电缆纠缠和受压而产生不必要的动作。并且，如果不运用动态电缆或者减少电缆的压力可能会导致电线的损坏和停机。
小编：目前使用的机器人末端执行器(end-effector)，一般是气体驱动或电器驱动的，无可避免的会有相应的气管或电缆连接。大部分的工业机器人的气路和电器回路是走外面的，所以机器人运动控制的时候要相当的小心；也有一部的工业机器人的气路和电气回路是内置的，这时就非常的方便，只要考虑手臂与末端执行器的相对运动时线缆的管理就可以的。

误区四：在选择机器人系统之前应考虑的问题

通过对每个应用的考虑，当系统安装以后，你就可以确定各个方面的应用是你需要的以及避免由于可能出现的错误而造成的严重超支。需要考虑的因素有：

Load（负载）--考虑有效负荷，方向和力矩；

Orientation（方向）--考虑移动的平面，在移动的平面中可能的障碍和润滑以及维护中的各种影响；

Speed（速度）--考虑速度、加速、减速以及它们产生的惯量；

Travel（移动）--考虑移动的距离、校正、加润滑油间隔期和万向球螺钉的突然移动；

Environment（环境）--考虑环境温度、清洁度和腐蚀剂的存在；

DutyCycle（负载循环）--考虑是否运转的时间比例和零件的热效应。
小编：除这些之外，还有就是机器人的工作行程也是要考虑的问题之一。行程确定时，不能只按照机器人技术参数的行程来确定是否可以达到应用的要求，应该要实际考虑到末端执行器安装后，机器人的运动轨迹是否可能达到行程所需。这也是要进行模拟仿真的关键原因之一。对于环境来说，不同的环境，会有专门定制的工业机器人，比如喷涂行业需要的是有防爆能力的工业机器人，这与标准的机器人就有所不同，还有洁净室的使用等等。还有机器人的可靠性与其故障率，消耗的电力等等都是在选用是必须要考虑的问题。

误区五：对精确性和可重复性的误解

一台精确的机器是可以重复的，但一个可重复性的机器不一定具有精确性。可重复性是指机器人依照规定的工作路径，在既定的位置之间精确往返来体现的。精确性是依照工作路径精确地移动到一个经过计算的点来体现的。搬运动作中机器人通过计算移动到一些既定点的位置，运用的是机器人的精确性能。精确性与机械耐受度以及机器人手臂的精确度有直接的关系。
小编：精确性与机械手臂的机械精度有着极大的关系，精度越高，才能保证有精确的高速度，机器人减速器是保证机器人精度的一个重要的关键结构。一般的工业机器人都是选用RV类型的标准减速器，如果需要应用于一些精度制造方面的应用，可以考虑选用机器人始祖staubliunimation的工业机器人。

误区六：挑选机器人系统只依赖于控制系统的优劣

大多数机器人制造商考虑更多的可能是机器人的控制器而不是机械性能。但是如果一旦配置了机器人，正常运行时间就主要依赖于机械的耐用性。产品丧失生产能力很可能不是由于控制器和电子设备差造成的，而是由于机械性能不好造成的。通常选择一个机器人系统是基于使用者对控制器和软件的精通。如果在这方面机器人同时又有很出色的机械性能，那么这将是一个非常具有竞争力的优势。相反，如果机器人在安装以后需要不断地进行维修，那么精通控制所带来省时优势将很快被消耗掉。
小编：机械部分是首先保证工业机器人性能的关键，精度，速度和耐用度，都于机械部分有着及大的关系。机器人的机构组成比较简单，一般就是马达与减速器，如果选用的机器人经常需要维修减速器部分，或其他机械结构，那是非常麻烦的。

误区七：没有正确的机器人知识

机器人的制造商和系统集成商设计一个机器人单元通常都只是为一种应用，但是如果用户没有正确的机器人方面的知识，就有可能会面临失败。任何生产设备的使用时间是和用户如何使用、维护设备紧密关联的。一些第一次用机器人的用户拒绝培训并不少见。机器人保持正常工作至关重要的条件是充分了解机器人的能力并在工作范围内最佳使用。
小编：工业机器人是很特殊的设备，其操作复杂程度丝毫不亚于一台数控机床。同样的，使用机器人的必须要熟悉基本的工业机器人的安全操作知识，否则对设备对人都是非常不安全的。使用机器人的操作员，一定要由系统制造商进行系统的安全操作培训后，才允许实际操作。

误区八：忽视了机器人应用的相关设备

示教器、通讯电缆以及一些特殊的软件通常都是必须的，但是在最初的订购中很容易被遗忘。这些将导致整个计划的耽搁甚至费用超过预算。要正确地挑选机器人产品时，首先要考虑自己综合需求以及满足设备选择的各个方面。有种很常见的情况就是，顾客有时为了省钱而没有将一些关键设备和机器人整合在一起。
小编：在进行项目的开始阶段，必须要明白项目所需要配置的相关设备，软件等一系列内容。采购过程中，要时刻按照项目的应用来考虑订购的相关产品。

误区九：过高或过低估量机器人控制系统能力

过低地估计机器人控制系统能力将会产生系统重复投资和不必要的浪费。在安全电路上采用双重备份非常的普遍。而过高的估计控制系统能力将会产生额外设备成本、返工以及误工费用等尝试控制太多的I/O端口和增加伺服系统是一个常见的误区。
小编：安全控制是一个非常重要的问题，在考虑安全的同时，也要尽量的优化应用的安全逻辑信号，程序中的重复是不必要的。

误区十：根本就没有考虑到运用机器人技术

受到投资规模的限制，缺乏对机器人技术的了解的人和过去在采用机器人方面有失败的尝试是很多人远离机器人技术的理由。但是为了提高生产率和在市场的最终竞争中获胜，非常重要的是摆脱这方面的误机器人技术虽然不能单独提高生产率，但是在很多情况下它能帮助提高整体生产效率.市场反应时间、增加的生产效率、简单的操作、灵活性、可重复使用、可靠性、精密度、控制能力以及能够长期使用，这些都是采用机器人技术强有力的原因。
小编：应用机器人是一个长远的投资，方便管理，同时也可以保证产品的良品率，提高生产率，并且完全自动化应用的工厂，自然也给客户一个稳定的支柱。
 
 
 
 
来源：云幻机器人mp
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