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機(jī)器人的應(yīng)用環(huán)境
中國(guó)的機(jī)器人專家從應(yīng)用環(huán)境出發(fā),將機(jī)器人分為兩大類,即工業(yè)機(jī)器人和特種機(jī)器人。機(jī)器人分類示教再現(xiàn)型通過引導(dǎo)或其它方式,先教會(huì)機(jī)器人動(dòng)作,輸入工作程序,機(jī)器人則自動(dòng)重復(fù)進(jìn)行作業(yè)。所謂工業(yè)機(jī)器人就是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度機(jī)器人。而特種機(jī)器人則是除工業(yè)機(jī)器人之外的、用于非制造業(yè)并服務(wù)于人類的各種先進(jìn)機(jī)器人,包括:服務(wù)機(jī)器人、水下機(jī)器人、娛樂機(jī)器人、jun用機(jī)器人、農(nóng)業(yè)機(jī)器人、機(jī)器人化機(jī)器等。在特種機(jī)器人中,有些分支發(fā)展很快,有獨(dú)立成體系的趨勢(shì),如服務(wù)機(jī)器人、水下機(jī)器人、jun用機(jī)器人、微操作機(jī)器人等。國(guó)際上的機(jī)器人學(xué)者,從應(yīng)用環(huán)境出發(fā)將機(jī)器人也分為兩類:制造環(huán)境下的工業(yè)機(jī)器人和非制造環(huán)境下的服務(wù)與仿人型機(jī)器人,這和中國(guó)的分類是一致的。
工業(yè)機(jī)器人由主體、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個(gè)基本部分組成?!巴顿Y和技術(shù)結(jié)合才能促使一個(gè)產(chǎn)品真正走向市場(chǎng),僅靠國(guó)家的項(xiàng)目和科學(xué)家的熱情是很難的,因?yàn)橘Y本的推動(dòng)起著決定性作用。主體即機(jī)座和執(zhí)行機(jī)構(gòu),包括臂部、腕部和手部,有的機(jī)器人還有行走機(jī)構(gòu)。大多數(shù)工業(yè)機(jī)器人有3~6個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度,其中腕部通常有1~3個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度;驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括動(dòng)力裝置和傳動(dòng)機(jī)構(gòu),用以使執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作;控制系統(tǒng)是按照輸入的程序?qū)︱?qū)動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令信號(hào),并進(jìn)行控制。
工業(yè)機(jī)器人按臂部的運(yùn)動(dòng)形式分為四種。直角坐標(biāo)型的臂部可沿三個(gè)直角坐標(biāo)移動(dòng);圓柱坐標(biāo)型的臂部可作升降、回轉(zhuǎn)和伸縮動(dòng)作;球坐標(biāo)型的臂部能回轉(zhuǎn)、俯仰和伸縮;關(guān)節(jié)型的臂部有多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)。
智能制造與工業(yè)機(jī)器人聯(lián)手推動(dòng)中國(guó)產(chǎn)業(yè)
我國(guó)目前正從勞動(dòng)密集型向現(xiàn)代化制造業(yè)方向發(fā)展,振興制造業(yè)、實(shí)現(xiàn)工業(yè)化是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要任務(wù)。從制造業(yè)的發(fā)展歷程看,生產(chǎn)手段必然要經(jīng)歷機(jī)械化、自動(dòng)化、智能化、信息化的變革。
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及生產(chǎn)技術(shù)的不斷進(jìn)步和勞動(dòng)力成本的不斷上升,如何進(jìn)一步提高生產(chǎn)率、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、改善勞動(dòng)條件已經(jīng)成為不少企業(yè)不得不考慮的問題。另一方面服務(wù)機(jī)器人將更加廣泛地代替人從事各種生產(chǎn)作業(yè),使人類從繁重的、重復(fù)單調(diào)的、有害健康和危險(xiǎn)的生產(chǎn)作業(yè)中解放出來[2]。作為先進(jìn)制造業(yè)中不可替代的重要裝備和手段,工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用和普及自然成為企業(yè)較理想的選擇。
機(jī)器人是自動(dòng)控制機(jī)器(Robot)的俗稱,自動(dòng)控制機(jī)器包括一切模擬人類行為或思想與模擬其他生物的機(jī)械(如機(jī)器狗,機(jī)器貓等)。亞馬遜的Echo機(jī)器人據(jù)說出貨量達(dá)到500萬,最xin推出的技術(shù)是直接按語音就可以完成支付。狹義上對(duì)機(jī)器人的定義還有很多分類法及爭(zhēng)議,有些電腦程序甚至也被稱為機(jī)器人。在當(dāng)代工業(yè)中,機(jī)器人指能自動(dòng)執(zhí)行任務(wù)的人造機(jī)器裝置,用以取代或協(xié)助人類工作。理想中的機(jī)器人是整合控制論、機(jī)械電子、計(jì)算機(jī)與人工智能、材料學(xué)和仿生學(xué)的產(chǎn)物,目前科學(xué)界正在向此方向研究開發(fā)。