小型工业机器人的智能化应用趋势研究

刘 蕊

（北京市电子科技情报研究所 北京100009）

1 小型工业机器人的概念

工业机器人是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、三轴或更多轴的机器[1]。小型工业机器人又称机械手，一般指最大有效载荷可达20 kg，最远处理距离可达1 300 mm的机器人。小型机器人通常由控制系统、驱动系统、执行系统和交互系统这几个基本部分组成，有些添加了感知系统、决策系统等，各组成部分主要功能归纳如表1所示。

表1 小型机器人的主要组成部分及功能

工业机器人由编程人员通过人机交互系统，向机器人控制器单元下达任务指令；感知系统在工作过程中不断对环境信息进行反馈学习，通过深度学习软件系统对机器人的工作不断进行调整。之后，由控制器对这两种指令进行任务解析，规划出工作路径，生成执行程序代码，驱动伺服电机和减速器提供动力，由机器人的传动机构、关节机构和末端执行器来完成作业。最后，感知系统会对机器人作业结果进行评估，继续调整对工作路径的规划，工作原理如图1所示。

图1 工业机器人的工作原理

2 我国小型工业机器人的发展

2.1 我国工业机器人发展阶段

到目前为止，机器人应用发展大致可分为三个阶段：工业机器人初始阶段、普及发展阶段、智能化阶段。

初始阶段主要利用简单的机械设计原理，使机器手臂在人力不易操作的领域工作。例如在汽车装配领域，用小型工业机器人完成焊接、装配、喷漆、搬运等工作，把原先人工使用机械进行工作的模式，变为了机械自动化工作模式。……