一、机器人概念

机器人是指以机械硬件为基础，匹配控制程序，能够自动执行特定任务的智能装置。机器人可以根据预先设定的指令、对比传感器信息，自动地选择和执行任务，甚至根据环境变化进行自主决策执行，备一定程度的人类智能和自主能力。

机器人广泛应用于工业、医疗、农业、物流、教育、军事、家庭等方面。

二、工业机器人

工业生产中广泛应用机器人，统称为工业机器人，工业机器人是一种用于执行特定任务的可编程自动化设备。通过编程控制，工业机器人能够自动的进行各类动作，例如抓取、组装、搬运、码垛、焊接、喷漆等，能够代替人工干一些容易产生职业病的工作，解放劳动力，降低生产成本；能够提高生产效率增加产品一致性，减少人为失误出错；工业机器人具有较高的精度，可以完成一些人工无法完成的工作。

工业机器人一般由多个关节组成，使用伺服电机进行驱动，由计算机或PLC编程统一控制，可按编写的程序和指令进行运动。

三、工业机器人的组成

工业机器人一般由以下几个关键部件组成：

1、驱动系统：驱动系统是工业机器人的核心组成部分，主要分为液压、气动和电动三大类。目前，电动驱动系统已成为主流，因为它不需要能量转换，使用方便且控制灵活。这些电动驱动系统通常采用低惯量、大转矩的交流或直流伺服电机，配合伺服驱动器进行控制。

2、控制系统：控制系统是工业机器人的核心，它决定了机器人的功能和性能。该系统按照预定的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号，从而控制机器人的动作。其主要任务是确保机器人在工作空间中能够按照预定的范围、姿势、轨迹和时间进行活动。

3、末端执行器：末端执行器是连接在工业机器人机械手最后一个关节上的部件，主要用于抓取物体并执行各种任务。

4、工业机器人配备了各种传感器，例如视觉传感器、力传感器和接近传感器。这些传感器能够感知周围环境和物体，并将感测到的信息传递给控制系统。  

四、工业机器人的应用领域

工业机器人在自动化生产中广泛应用，几乎覆盖了所有的自动化流水线。常见的工业机器人应用领域有：

1、汽车制造业：工业机器人在汽车制造业用于装配、焊接、喷涂、测试等工序，大大降低了工人的劳动强度，降低了工人在危险环境中暴露的风险。工业机器人可以有序高效的运行，极少出现错误，提高了生产效率，降低了生产成本。

2、电子制造业：在电子产品的生产制造过程中，有大量的精密组装工作，这些工作对工人的工作精细度有较高要求，工作效率受工人熟练程度影响。工业机器人可以代替人工，凭借高精度的传感器和控制系统，完成精密的组装和测试工作，提高了作业效率，产品质量更加稳定。

3、冶金行业：专门设计的工业机器人可以在高温环境下工作，如搬运和锻造等，使设备制作走向大型化。

4、仓储物流：电商的发展带动了物流的壮大，仓储物流业用到了大量的工业机器人。货物的搬运、分类、存储等环节需要大量的人力投入，容易出错且效率偏低。工业机器人可以代替工人进行货物搬运工作，结合扫描设备或者视觉识别设备，可以实现自动分拣、有序存储，降低出错率，提高转运效率。

5、食品加工：工业机器人在挤奶、牲畜宰杀、食品包装、分拣和调配等方面均有应用。

五、工业机器人的优势和挑战

工业机器人的使用具有以下优势：

1、提高生产效率：机器人能够24小时连续工作，不受疲劳和情绪波动的影响，准确地执行动作，降低了生产对人的依赖程度，生产效率和产品质量得到提高，同时减少了不良品的出现，降低了物料成本。

2、降低劳动强度和危害：机器人能够执行繁重、危险或重复性的工作，例如工件搬运、喷漆、酸蚀等，把人从此类工作中解放出来，减少了工人的体力劳动，避免了环境危害，提高了工作环境的安全性。

3、提高产品质量：由于机器人操作的一致性，产品质量能够得到有效控制，工业机器人的操作精准度要高于人工操作。高精度的机器人可以实现微米级的操作精度，从而生产出高质量的产品。机器人还可以避免因人为因素导致的生产质量问题，如操作失误、疲劳等。

然而，工业机器人的广泛应用也面临一些挑战：

1、投入成本高：购买、安装和维护工业机器人的成本较高，适合于大中型企业增效降本，小型企业可能难以承受。

2、技术要求：工业机器人的操作和维护需要专业的技术人员，对于没有相应技能的企业来说存在困难。

3、适应性限制：工业机器人的程序和指令是固定的，无法像人一样做到随机应变，对于非批量生产或非标定制产品，难以灵活地进行自适应。