工业机器人，是国之重器；我国制作走向我国智造，工业机器人将是制作办法完结晋级的要害所在；我国工业机器人的大规划上岗，将是国之强壮的先兆......

  1920年，捷克剧作家卡里洛·奇别克在其科幻剧本《罗萨姆全能机器人制作公司》（Rossums Universal Robots）初次运用了ROBOT这个名词，之后便成为机器人的代名词。

  1938年3月，The Meccano Magazine报导了一款搬运机器人模型，这是最早的关于以工业运用为方针的机器人模型的报导。它由GriffithP．Taylor于1935年规划，能够经过一个电动机完结5个轴的运动。到了1954年，美国的G.C.Devol规划出第一台电子可编程序的工业机器人。而1960年美国AMF公司出产了柱坐标型Versatran机器人，可进行点位和轨道操控，这是世界上第一种运用于工业出产的机器人。

  在1974年，Cincinnati Milacron公司成功开发了多关节机器人。到了1979年，Unimation公司推出PUMA机器人，它是一种多关节、全电机驱动、多CPU二级操控的机器人，选用VAL专用言语，可配视觉、触觉、力觉传感器，在其时是技能最先进的工业机器人。现在的工业机器人在结构上大体都以此为根底。这一时期的机器人归于“示教再现”（Teach-in/Playback）型机器人，只具有回忆、存储才能，按相应程序重复作业，对周围环境根本没有感知与反应操控才能。

  进入80年代，跟着传感技能，包含视觉传感器、非视觉传感器以及信息处理技能的展开，呈现了第二代机器人——有感觉的机器人。它能够获得作业环境和作业方针的部分相关信息，进行必定的实时处理，引导机器人进行作业。第二代机器人已在工业出产中得到了广泛运用。

  现在各国正在研讨的“智能机器人”，它不只具有比第二代机器人愈加优异的环境感知才能，并且还具有逻辑思维、判别和决议计划才能，可依据作业要求与环境信息自主地进行作业。

  自从20世纪60年代初人类发明晰第一台工业机器人今后，机器人就显现出它极大的生命力，在短短50多年的时刻中，机器人技能得到了敏捷的展开，在许多制作业范畴中，工业机器人运用最广泛的范畴是轿车及轿车零部件制作业，并且正在不断地向其他范畴拓宽，如机械加工职业、电子电气职业、橡胶及塑料工业、食物工业、木材与家具制作业等范畴中。在工业出产中，焊接机器人、磨抛加工机器人、焊接机器人、激光加工机器人、喷涂机器人、搬运机器人、真空机器人等工业机器人都已被许多选用。下面是对工业机器人的运用场景及技能特色的一些介绍。

  伴跟着工业机器人的日渐鼓起，“机器换人”将成为趋势。富士康此前曾宣告，将在三年内置办百万台机器人，估计到2016年将在山西晋城建成“世界最大智能化机器人出产基地”。

  轿车、电子、食物、化工、塑胶橡胶、金属制品六大制作职业，被看做是当时运用工业机器人的首要范畴，组织猜测未来会有100万～200万台的年需求量，占我国工业机器人商场需求的七成左右。

  到本年9月份，整个我国机器人企业已达近420多家。别的，现在我国各地正在建造逾30个机器人工业园。

  工业机器人之所以能在我国商场异军突起，首要是因为在本钱上，机器人一般仅为人工本钱的四分之一；其次，机器人在质量、功率、办理等方面还能带来许多新的附加值。所以，在机器人技能快速进步、价格大幅下降、人工缺少、人力本钱上升等要素的归纳作用下，我国的工业机器人工业正处于一个井喷年代。

  工业机器人由3大部分6个子体系组成。3大部分是机械部分、传感部分和操控部分。6个子体系可分为机械结构体系、驱动体系、感知体系、机器人环境交互体系、人机交互体系和操控体系。

  1)工业机器人的机械结构体系由机座、手臂、结尾操作器三大部分组成，每一个大件都有若干个自在度的机械体系。若基座具有行走组织，则构成行走机器人；若基座不具有行走及折腰组织，则构成单机器人臂。手臂一般由上臂、下臂和手腕组成。结尾操作器是直接装在手腕上的一个重要部件，它可所以二手指或多手指的手抓，也可所以喷漆枪、焊具等作业东西。

  2)驱动体系，要使机器人运作起来，需求在各个关节即每个运动自在度上安顿传动设备，这便是驱动体系。驱动体系可所以液压传动、气压传动、电动传动、或许把它们结合起来运用归纳体系，可所以直接驱动或许经过同步带、链条、轮系、谐波齿轮等机械传动组织进行直接传动。

  3)感知体系由内部传感器模块和外部传感器模块组成，用以获得内部和外部环境状况中有含义的信息。智能传感器的运用进步了机器人的机动性、习惯性和智能化的水准。人类的感触体系对感知外部世界信息是极端灵敏的，可是，关于一些特别的信息，传感器比人类的感触体系更有用。

  4)机器人环境沟通体系是现代工业机器人与外部环境中的设备沟通联络和和谐的体系。工业机器人与外部设备集成为一个功用单元，如加工单元、焊接单元、装置单元等。当然，也可所以多台机器人、多台机床或设备、多个零件存储设备等集成为一个去履行杂乱使命的功用单元。

  5)人机沟通体系是操作人员与机器人操控并与机器人联络的设备，例如，核算机的规范终端，指令操控台，信息显现板，危险信号报警器等。该体系归纳起来分为两大类：指令给定设备和信息显现设备。

  操控体系的使命是依据机器人的作业指令程序以及传感器反应回来的信号分配机器人的履行组织去完结规则的运动和功用。假设工业机器人不具有信息反应特征，则为开环操控体系；若具有信息反应特征，则为闭环操控体系。依据操控原理，操控体系可分为程序操控体系、习惯性操控体系和人工智能操控体系。依据操控运转的办法，操控体系可分为点位操控和轨道操控。点位型只操控履行组织由一点到另一点的精确定位，适用于机床上下料、点焊和一般搬运、装卸等作业；接连轨道型可操控履行组织按给定轨道运动，适用于接连焊接和涂装等作业。

  操控体系的使命是依据机器人的作业指令程序以及传感器反应回来的信号分配机器人的履行组织去完结规则的运动和功用。假设工业机器人不具有信息反应特征，则为开环操控体系；若具有信息反应特征，则为闭环操控体系。依据操控原理，操控体系可分为程序操控体系、习惯性操控体系和人工智能操控体系。依据操控运转的办法，操控体系可分为点位操控和轨道操控。一套完好的工业机器人包含机器人本体、体系软件、操控柜、外围机械设备、CCD视觉、夹具/抓手、外围设备PLC操控柜、示教器/示教盒。

  工业机器人的驱动体系，按动力源分为液压，气动和电动三大类。依据需求也可由这三种根本类型组合成复合式的驱动体系。这三类根本驱动体系的各有自己的特色。

  液压驱动体系：因为液压技能是一种比较老练的技能。它具有动力大、力(或力矩)与惯量比大、快速呼应高、易于完结直接驱动等特色。适于在承载才能大，惯量大以及在防焊环境中作业的这些机器人中运用。但液压体系需进行能量转化(电能转化成液压能)，速度操控大都状况下选用节省调速，功率比电动驱动体系低。液压体系的液体泄泥会对环境发生污染，作业噪声也较高。因这些缺陷，近年来，在负荷为100kg以下的机器人中往往被电动体系所代替。

  青岛华东工程机械有限公司研制的全液压重载机器人如图所示。其大跨度的承载可抵达2000kg，机器人的活动半径可抵达近6m，运用在铸锻职业。

  气压驱动具有速度快、体系结构简略、修理便利、价格低一级长处。可是因为气压设备的作业压强低，不易精确定位，一般仅用于工业机器人结尾履行器的驱动。气动手抓、旋转气缸和气动吸盘作为结尾履行器可用于中、小负荷的工件抓取和装置。气动吸盘和气动机器人手爪如图所示。

  电机驱动是现代工业机器人的一种干流驱动办法，分为4大类电机：直流伺服电机、沟通伺服电机、步进电机和直线电机。直流伺服电机和沟通伺服电机选用闭环操控，一般用于高精度、高速度的机器人驱动；步进电机用于精度和速度要求不高的场合，选用开环操控；直线电机及其驱动操控体系在技能上已日趋老练，已具有传统传动设备无法比拟的优胜功用，例如习惯十分高速和十分低速运用、高加速度，高精度，无空回、磨损小、结构简略、无需减速机和齿轮丝杠联轴器等。鉴于并联机器人中有许多的直线驱动需求，因而直线电机在并联机器人范畴现已得到了广泛运用。

  机器人感知体系把机器人各种内部状况信息和环境信息从信号转变为机器人本身或许机器人之间能够了解和运用的数据、信息，除了需求感知与本身作业状况相关的机械量，如位移、速度、加速度、力和力矩外，视觉感知技能是工业机器人感知的一个重要方面。

  视觉伺服体系将视觉信息作为反应信号，用于操控调整机器人的方位和姿势。这方面的运用首要体现在半导体和电子职业。机器视觉体系还在质量检测、辨认工件、食物分拣、包装的各个方面得到了广泛运用。

  一般，机器人视觉伺服操控是依据方位的视觉伺服或许依据图画的视觉伺服，它们别离又称为三维视觉伺服和二维视觉伺服，这两种办法各有其长处和适用性，一起也存在一些缺陷，所以有人提出了2.5维视觉伺服办法。

  依据方位的视觉伺服体系，运用摄像机的参数来树立图画信息与机器人结尾履行器的方位/姿势信息之间的映射联系，完结机器人结尾履行器方位的闭环操控。结尾履行器方位与姿势差错由实时拍照图画中提取的结尾履行器方位信息与定位方针的几许模型来预算，然后依据方位与姿势差错，得到各关节的新位姿参数。依据方位的视觉伺服要求结尾履行器应一直能够在视觉场景中被观测到，并核算出其三维方位姿势信息。消除图画中的搅扰和噪声是保证方位与姿势差错核算精确的要害。

  二维视觉伺服经过摄像机拍照的图画与给定的图画（不是三维几许信息）进行特征比较，得出差错信号。然后，经过关节操控器和视觉操控器和机器人当时的作业状况进行批改，使机器人完结伺服操控。比较三维视觉伺服，二维视觉伺服对摄像机及机器人的标定差错具有较强的鲁棒性，可是在视觉伺服操控器的规划时，不可防止地会遇到图画雅克比矩阵的奇特性以及部分极小等问题。

  针对三维和二维视觉伺服办法的局限性，F.Chaumette等人提出了2.5维视觉伺服办法。它将摄像机平动位移与旋转的闭环操控解耦，依据图画特征点，重构物体三维空间中的方位及成像深度比率，平动部分用图画平面上的特征点坐标标明。这种办法能成功地把图画信号和依据图画提取的位姿信号进行有机结合，并归纳他们发生的差错信号进行反应，很大程度上处理了鲁棒性、奇特性、部分极小等问题。可是，这种办法仍存在一些问题需求处理，如怎样保证伺服进程中参阅物体一直坐落摄像机视界之内，以及分化单应性矩阵时存在解不仅有等问题。

  在树立视觉操控器模型时，需求找到一种适宜的模型来描绘机器人的结尾履行器和摄像机的映射联系。图画雅克比矩阵的办法是机器人视觉伺服研讨范畴中广泛运用的一类办法。图画的雅克比矩阵是时变的，所以，需求在线.机器人要害根底部件

  机器人共4大组成部分，本体本钱占22%，伺服体系占24%，减速器占36%，操控器占12%。机器人要害根底部件是指构成机器人传动体系，操控体系和人机交互体系，对机器人功用起到要害影响作用，并具有通用性和模块化的部件单元。机器人要害根底部件首要分红以下三部分：高精度机器人减速机，高功用交直流伺服电机和驱动器，高功用机器人操控器等。

  减速机是机器人的要害部件，现在首要运用两种类型的减速机：谐波齿轮减速机和RV减速机。

  德国人LorenzBaraen于1926年提出摆线针轮行星齿轮传动原理，日本帝人株式会社（TEIJINSEIKICo.，Ltd）于20世纪80年代首要开发了RV减速机。RV减速机由一个行星齿轮减速机的前级和一个摆线针轮减速机的后级组成。比较于谐波齿轮减速机，RV减速机具有更好的反转精度和精度坚持性。

  陈仕贤发明晰活齿传动技能。第四代活齿传动——全翻滚活齿传动（oscillatory roller transmission，ORT）已成功地运用到多种工业产品中。在ORT根底上提出的复式翻滚活齿传动（compound oscillatory roller transmission，CORT）不光具有RV传动相似的长处，并且克服了RV传动曲轴轴接受力大、寿数低的缺陷，进一步进步了运用寿数和承载才能；CORT的结构使其在相同的精度方针下回差更小，运动精度和刚度更高，缓解了RV传动要求制作精度高的缺陷，可相对下降加工要求，削减制作本钱。CORT是我国自主开发的，具有自主知识产权。鞍山耐磨合金研讨所和浙江恒丰泰减速机制作有限公司均开发成功了机器人用CORT减速机。

  现在在高精度机器人减速机方面，商场份额的75%均两家日本减速机公司独占，别离为供给RV摆线针轮减速机的日本Nabtesco和供给高功用谐波减速机的日本Harmonic Drive。包含 ABB, FANUC, KUKA,MOTOMAN在内世界干流机器人厂商的减速机均由以上两家公司供给，与国内机器人公司挑选的通用机型有所不同的是，世界干流机器人厂商均与上述两家公司签订了战略合作联系，供给的产品大部分为在通用机型根底上依据各厂商的特别要求进行改善后的专用类型。国内涵高精度摆线针轮减速机方面研讨起步较晚，仅在部分院校，研讨所有过相关研讨。现在尚无老练产品运用于工业机器人。近年来国内部分厂商和院校开端努力高精度摆线针轮减速机的国产化和工业化研讨，如浙江恒丰泰，重庆大学机械传动国家要点实验室，天津减速机厂，秦川机床厂，大连铁道学院等。在谐波减速机方面，国内已有可代替产品，如北京中技克美，北京谐波传动所，可是相应产品在输入转速，改动高度，传动精度和功率方面与日本产品还存在不小的间隔，在工业机器人上的老练运用还刚刚起步。

  在伺服电机和驱动方面，现在欧系机器人的驱动部分首要由伦茨，Lust，博世力士乐等公司供给，这些欧系电机及驱动部件过载才能，动态呼应好，驱动器开放性强，且具有总线接口，可是价格昂贵。而日系品牌工业机器人要害部件首要由安川，松下，三菱等公司供给，其价格相对下降，可是动态呼应才能较差，开放性较差，且大部分只具有模拟量和脉冲操控办法。国内近年来也展开了大功率沟通永磁同步电机及驱动部分根底研讨和工业化，如哈尔滨工业大学，北京和利时，广州数控等单位，并且具有了一点的出产才能，可是其动态功用，开放性和可靠性还需求更多的实践机器人项目运用进行验证。

  在机器人操控器方面，现在国外干流机器人厂商的操控器均为在通用的多轴运动操控器渠道根底上进行自主研制。现在通用的多轴操控器渠道首要分为以嵌入式处理器（DSP，POWER PC）为中心的运动操控卡和以工控机加实时体系为中心的PLC体系，其代表别离是Delta Tau的PMAC卡和Beckhoff的TwinCAT体系。国内的在运动操控卡方面，固高公司现已开宣布相应老练产品，可是在机器人上的运用还相对较少。

  通用的机器人操作体系（robot operating system，ROS）是为机器人而规划的规范化的结构渠道，它使得每一位机器人规划师都能够运用相同的操作体系来进行机器人软件开发。ROS将推动机器人职业向硬件、软件独立的方向展开。硬件、软件独立的开发办法，曾极大促进了PC、笔记本电脑和智能手机技能的展开和快速前进。

  ROS的开发难度比核算机操作体系更大，核算机只需求处理一些界说十分清晰的数学运算使命，而机器人需求面临更为杂乱的实践运动操作。

  ROS供给规范操作体系服务，包含硬件笼统、底层设备操控、常用功用完结、进程间音讯以及数据包办理。

  ROS分红两层，低层是操作体系层，高层则是用户群奉献的机器人完结不同功用的各种软件包。

  现有的机器人操作体系架构首要有依据linux的Ubuntu开源操作体系。别的，斯坦福大学、麻省理工学院、德国慕尼黑大学等组织现已开宣布了各类ROS体系。微软机器人开发团队2007年也曾推出过一款“Windows机器人版”。

  为了进步作业功率，且使机器人能用尽或许短的时刻完结特定的使命，必须有合理的运动规划。离线运动规划分为途径规划和轨道规划。

  途径规划的方针是使途径与妨碍物的间隔尽量远一起途径的长度尽量短；轨道规划的意图首要是机器人关节空间移动中使得机器人的运转时刻尽或许短，或许能量尽或许小。轨道规划在途径规划的根底上参加时刻序列信息，对机器人履行使命时的速度与加速度进行规划，以满意润滑性和速度可控性等要求。

  示教再现是完结途径规划的办法之一，经过操作空间进行示教并记载示教成果，在作业进程中加以复现，现场示教直接与机器人需求完结的动作对应，途径直观且清晰。缺陷是需求经验丰富的操作工人，并耗费许多的时刻，途径不必定最优化。为处理上述问题，能够树立机器人虚拟模型，经过虚拟的可视化操作完结对作业使命的途径规划。

  途径规划可在关节空间中进行。Gasparetto以五次B样条为关节轨道的插值函数，并将加加速度的平方相关于运动时刻的积分作为方针函数进行优化，以保证各个关节运动满足润滑。刘松国经过选用五次B样条对机器人的关节轨道进行插补核算，机器人各个关节的速度、加速度端点值，可依据滑润性要求进行恣意装备。别的，在关节空间的轨道规划可防止操作空间的奇特性问题。Huo等人规划了一种关节空间中防止奇特性的关节轨道优化算法，运用6自在度弧焊机器人在使命进程中某个关节功用上的冗余，将机器人奇特性和关节约束作为约束条件，选用TWA办法进行优化核算。

  因为机器人的运动是经过操控关节电机的运动，因而在关节空间中，防止了许多的正运动学和逆运动学核算；

  1）串联机器人的特色是一个轴的运动会改动另一个轴的坐标原点，在方位求解上，串联机器人的正解简略，但反解好不简略；

  2）并联机器人选用并联组织，其一个轴的运动则不会改动另一个轴的坐标原点。并联机器人具有刚度大、结构安稳、承载才能大、微动精度高、运动负荷小的长处。其正解困难反解却十分简略。串联机器人和并联机器人如图所示。

  2.工业机器人按操作机坐标办法分以下几类：（坐标办法是指操作机的手臂在运动时所取的参阅坐标系的办法。）

  其运动部分由三个彼此笔直的直线移动（即PPP）组成，其作业空间图形为长方形。它在各个轴向的移动间隔，可在各个坐标轴上直接读出，直观性强，易于方位和姿势的编程核算，定位精度高，操控无耦合，结构简略，但机体所占空间体积大，动作规划小，灵敏性差，难与其他工业机器人和谐作业。

  其运动办法是经过一个滚动和两个移动组成的运动体系来完结的，其作业空间图形为圆柱，与直角坐标型工业机器人比较，在相同的作业空间条件下，机体所占体积小，而运动规划大，其方位精度仅次于直角坐标型机器人，难与其他工业机器人和谐作业。

  球坐标型工业机器人又称极坐标型工业机器人，其手臂的运动由两个滚动和一个直线移动（即RRP,一个反转，一个俯仰和一个弹性运动）所组成，其作业空间为一球体，它能够作上下俯仰动作并能抓取地面上或教低方位的和谐工件，其方位精度高，方位差错与臂长成正比。

  又称反转坐标型工业机器人，这种工业机器人的手臂与人一体上肢相似，其前三个关节是反转副（即RRR），该工业机器人一般由立柱和巨细臂组成，立柱与大臂见构成肩关节，大臂和小臂间构成肘关节，可使大臂做反转运动和俯仰摇摆，小臂做仰俯摇摆。其结构最紧凑，灵敏性大，占地面积最小，能与其他工业机器人和谐作业，但方位精度教低，有平衡问题，操控耦合，这种工业机器人运用越来越广泛。

  它选用一个移动关节和两个反转关节（即PRR），移动关节完结上下运动，而两个反转关节则操控前后、左右运动。这种办法的工业机器人又称（SCARA(Seletive Compliance Assembly Robot Arm)装置机器人。在水平方向则具有和婉性，而在笔直方向则有教大的刚性。它结构简略，动作灵敏，多用于装置作业中，特别合适小标准零件的插接装置，如在电子工业的插接、装置中运用广泛。

  1）编程输入型是将核算机上已编好的作业程序文件，经过RS232串口或许以太网等通讯办法传送到机器人操控柜。

  2）示教输入型的示教办法有两种：示教盒示教和操作者直接领动履行组织示教。

  示教盒示教由操作者用手动操控器（示教盒），将指令信号传给驱动体系，使履行组织按要求的动作次序和运动轨道操演一遍。选用示教盒进行示教的工业机器人运用比较遍及，一般的工业机器人均装备示教盒示教功用，可是关于作业轨道杂乱的状况，示教盒示教并不能抵达抱负的作用，例如用于杂乱曲面的喷漆作业的喷漆机器人。

  由操作者直接领动履行组织进行示教，则是按要求的动作次序和运动轨道操演一遍。在示教进程的一起，作业程序的信息即主动存入程序存储器中在机器人主动作业时，操控体系从程序存储器中检出相应信息，将指令信号传给驱动组织，使履行组织再现示教的各种动作。

  标明机器人特性的根本参数和功用方针首要有作业空间、自在度、有用负载、运动精度、运动特性、动态特性等。

  作业空间（Work space）作业空间是指机器人臂杆的特定部位在必定条件下所能抵达空间的方位调集。作业空间的性状和巨细反映了机器人作业才能的巨细。了解机器人的作业空间时，要留意以下几点：

  1)一般工业机器人阐明书中标明的作业空间指的是手腕上机械接口坐标系的原点在空间能抵达的规划，也即手腕端部法兰的中心点在空间所能抵达的规划，而不是结尾履行器端点所能抵达的规划。因而，在规划和选用时，要留意装置结尾履行器后，机器人实践所能抵达的作业空间。

  2)机器人阐明书上供给的作业空间往往要小于运动学含义上的最大空间。这是因为在可达空间中，手臂位姿不一起有用负载、答应抵达的最大速度和最大加速度都不相同，在臂杆最大方位答应的极限值一般要比其他方位的小些。此外，在机器人的最大可达空间鸿沟上或许存在自在度退化的问题，此刻的位姿称为奇特位形，并且在奇特位形周围适当大的规划内都会呈现自在度进化现象，这部分作业空间在机器人作业时都不能被运用。

  3)除了在作业空间边际，实践运用中的工业机器人还或许因为遭到机械结构的约束，在作业空间的内部也存在着臂端不能抵达的区域，这便是常说的空泛或空腔。空腔是指在作业空间内臂端不能抵达的彻底关闭空间。而空泛是指在沿转轴周围全长上臂端都不能抵达的空间。

  2.运动自在度是指机器人操作机在空间运动所需的变量数，用以标明机器人动作灵敏程度的参数，一般是以沿轴线移动和绕轴线滚动的独立运动的数目来标明。

  自在物体在空间自六个自在度（三个滚动自在度和三个移动自在度）。工业机器人往往是个开式连杆系，每个关节运动副只要一个自在度，因而一般机器人的自在度数目就等于其关节数。机器人的自在度数目越多，功用就越强。日前工业机器人一般具有4—6个自在度。当机器人的关节数（自在度）添加到对结尾履行器的定向和定位不再起作用时，便呈现了冗余自在度。冗余度的呈现添加了机器人作业的灵敏型，但也使操控变得愈加杂乱。

  工业机器人在运动办法上，总能够分为直线运动（简记为P）和旋转运动（简记为R）两种，运用简记符号P和R能够标明操作机运动自在度的特色，如RPRR标明机器人操作机具有四个自在度，从基座开端到臂端，关节运动的办法依次为旋转-直线-旋转-旋转。此外，工业机器人的运动自在度还有运动规划的约束。

  有用负载是指机器人操作机在作业时臂端或许搬运的物体分量或所能接受的力或力矩，用以标明操作机的负荷才能。

  机器人在不同位姿时，答应的最大可搬运质量是不同的，因而机器人的额外可搬运质量是指其臂杆在作业空间中恣意位姿时腕关节端部都能搬运的最大质量。

  机器人机械体系的精度首要触及位姿精度、重复位姿精度、轨道精度、重复轨道精度等。

  位姿精度是指指令位姿和从同一方向挨近该指令位姿时的实到位姿中心之间的误差。重复位姿精度是指对同指令位姿从同一方向重复呼应n次后实到位姿的不一致程度。

  轨道精度是指机器人机械接口从同一方向n次跟从指令轨道的挨近程度。轨道重复精度是指对一给定轨道在同方向跟从n次后实到轨道之间的不一致程度。

  速度和加速度是标明机器人运动特性的首要方针。在机器人阐明书中，一般供给了首要运动自在度的最大安稳速度，但在实践运用中单纯考虑最大安稳速度是不行的，还应留意其最大答应加速度。

  规划时应该尽量减小质量和惯量。关于机器人的刚度，若刚度差，机器人的位姿精度和体系固有频率将下降，然后导致体系动态不安稳；但关于某些作业（如装置操作），适当地添加和婉性是有利的，最抱负的状况是期望机器人臂杆的刚度可调。添加体系的阻尼关于缩短振动的衰减时刻、进步体系的动态安稳性是有利的。进步体系的固有频率，避开作业频率规划，也有利于进步体系的安稳性。

  机器人商场一片蒸蒸日上，可是我国机器人工业却不容乐观。依据商场计算，我国大陆工业机器人商场为外商厂商所独占，日系品牌厂商占52%，欧洲厂商占30%，剩下约10%为我国大陆厂商。

  因为机器人工业进入门槛适当高，因而全球机器人商场排名前四大厂商别离为日本发那科，安川电机、ABB与KUKA，算计达50%的商场占有率。

  而另一方面，未来30年我国大陆工业机器人商场将至少坚持30%以上的高速增加。为此，全球品牌机器人大厂活跃扩展在我国大陆商场上的机器人事务出售规划，包含发那科、安川电机、ABB与KUKA等均活跃在我国大陆卡位、设厂。

  现在我国大陆的工业机器人尽管工业化开始获得一些展开，但因为在精度、速度等方面不如国外厂商同类产品，致使这些产品工业化运用程度较低，商场份额很小；一些产品的技能水平只是适当于国外上世纪90年代中期的水平。

  我国机器人工业联盟数据计算中心主任李晓佳标明，2013年我国购买并拼装近3.7万台工业机器人，其间外资机器人遍及以6轴或以上高端工业机器人为主，简直独占了轿车制作、焊接等高端职业范畴，占比96%。而国产机器人首要运用还是以搬运和上下料机器人为主，处于职业的低端范畴。

  值得重视的是，现在我国机器人工业展开与国外间隔有进一步被拉大的危险。现在我国机器人工业总体上还处于起步阶段，工业机器人缺少品牌认知度，最大的机器人企业年产机器人仅有几千台。跟着国外机器人企业纷繁将我国作为出产基地，自主品牌工业机器人企业展开空间将进一步被紧缩。

  一起，因为要害中心部件受制于人，工业空心化危险扩展。工业机器人三大要害部件（电机和服务器、减速机、操控体系）首要来源于国外，我国大陆厂商相对缺少具有竞赛力的研制制作才能，长时间依靠进口。因为工业链上游无中心零部件制作商支撑，因而将长时间受制于人。

  首要，机器人的顶层架构规划和根底技能被发达国家操控，在机器人本钱结构中比重较大的减速机、伺服电机、操控器、数控体系都严峻依靠进口，国产机器人并不具有明显本钱优势。

  其次，存在低端确定的危险。一方面，发达国家不会容易向我国搬运或授权机器人中心技能、专利，我国机器人企业经过参加世界规范拟定、技能合作研制进入中高端商场的阻止许多；另一方面，地方政府对工业的盲目投资或许构成过剩产能，导致重复建造和贱价竞赛。

  再次，机器人研制、制作与运用之间缺少有用联接。机器人相关技能研制抢先的高校和院所并不具有商场开辟才能，而企业在根底研制上的投入还十分低，国内产学研结合又存在许多体系机制妨碍，导致研制与制作环节脱节。

  针对外资独占国内商场的现状，专家建议，要经过多种途径来寻求“包围”和赶超：首要是要加强对世界机器人技能的盯梢研讨，拟定出台契合我国展开实践的“机器人技能路线图”，清晰技能展开的过程、要点打破的要害中心技能、工艺与零部件以及工业化途径。

  其次，是要建立契合我国展开实践的机器人展开办法。加强职业细分范畴的集成运用，加强产学研用结合的团体攻关，要点打破要害中心部件，赶快构成机器人本体、要害零部件、体系集成商等机器人全工业链的全体推动。

  别的，要加速培养工业机器人龙头企业和品牌。我国应将培养与展开自主品牌工业机器人作为打造我国经济晋级版的一项重要使命。出台工业机器人工业目录，协同推动展开工业机器人的国产化作业。

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