《隋書》里曾記載了一個機(jī)器人的故事:“……帝猶恨不能夜召,于是命匠刻木偶人,施機(jī)關(guān),能坐起拜伏,以像于抃。帝每在月下對酒,輒令宮人置之于座,與相酬酢,而為歡笑?!睓C(jī)器人(Robot)是一種能夠半自主或全自主工作的智能機(jī)器。歷早的機(jī)器人見于隋煬帝命工匠所營造的木偶機(jī)器人,施有機(jī)關(guān),有坐、起、拜、伏等能力。 [1] 機(jī)器人具有感知、決策、執(zhí)行等基本特征,可以輔助甚至替代人類完成危險、繁重、復(fù)雜的工作,提高工作效率與質(zhì)量,服務(wù)人類生活,擴(kuò)大或延伸人的活動及能力范圍。[3]④數(shù)控型機(jī)器人:不必使機(jī)器人動作,通過數(shù)值、語言等對機(jī)器人進(jìn)行示教,機(jī)器人根據(jù)示教后的信息進(jìn)行作業(yè)。 [2]

(2)按照控制方式分類 [3] ①操作型機(jī)器人:能自動控制,可重復(fù)編程,多功能,有幾個自由度,可固定或運(yùn)動,用于相關(guān)自動化系統(tǒng)中。 [3] ②程控型機(jī)器人:按預(yù)先要求的順序及條件,依次控制機(jī)器人的機(jī)械動作。 [3] ③示教再現(xiàn)型機(jī)器人:通過引導(dǎo)或其他方式,先教會機(jī)器人動作,輸入工作程序,機(jī)器人則自動重復(fù)進(jìn)行作業(yè)。 [3] ④數(shù)控型機(jī)器人:不必使機(jī)器人動作,通過數(shù)值、語言等對機(jī)器人進(jìn)行示教,機(jī)器人根據(jù)示教后的信息進(jìn)行作業(yè)。 [3] ⑤感覺控制型機(jī)器人:利用傳感器獲取的信息控制機(jī)器人的動作。機(jī)器人的載荷不僅取決于負(fù)載的質(zhì)量,而且還與機(jī)器人運(yùn)行的速度和加速度的大小和方向有關(guān)。

工業(yè)機(jī)器人按臂部的運(yùn)動形式分為四種。直角坐標(biāo)型的臂部可沿三個直角坐標(biāo)移動;圓柱坐標(biāo)型的臂部可作升降、回轉(zhuǎn)和伸縮動作;球坐標(biāo)型的臂部能回轉(zhuǎn)、俯仰和伸縮;關(guān)節(jié)型的臂部有多個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)。 [3] 工業(yè)機(jī)器人按執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動的控制機(jī)能,又可分點(diǎn)位型和連續(xù)軌跡型。點(diǎn)位型只控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)由一點(diǎn)到另一點(diǎn)的準(zhǔn)確定位,適用于機(jī)床上下料、點(diǎn)焊和一般搬運(yùn)、裝卸等作業(yè);另一個是加藤一郎提出的,具有如下3個條件的機(jī)器可以稱為機(jī)器人:[3]①具有腦、手、腳等三要素的個體。連續(xù)軌跡型可控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)按給定軌跡運(yùn)動,適用于連續(xù)焊接和涂裝等作業(yè)。 [3]

這種辦法既能保證工藝要求,又可降低機(jī)器人操作臂的定位要求。 [3] (3)工作范圍 [3] 工作范圍是指機(jī)器人操作臂末端或手腕中心所能到達(dá)的所有點(diǎn)的集合,也叫做工作區(qū)域。因?yàn)槟┒藞?zhí)行器的形狀和尺寸是多種多樣的,為了真實(shí)反映機(jī)器人的特征參數(shù),所以是指不安裝末端執(zhí)行器時的工作區(qū)域。工作范圍的形狀和大小是十分重要的。機(jī)器人在執(zhí)行某一作業(yè)時,可能會因?yàn)榇嬖谑植坎荒艿竭_(dá)的作業(yè)死區(qū)(dead zone)而不能完成任務(wù)。在食品工業(yè)中很多地方都能夠使用機(jī)器人,目前機(jī)器人在食品工業(yè)中主要的是包裝、碼垛、分揀、加工等過程,其中碼垛機(jī)器人是使用量一部分,幾乎占據(jù)了整個食品制造業(yè)機(jī)器人一半的份額。