家用機器人的總銷售量預計將超過30萬臺,它表明服務機器人市場即將進入一個嶄新的階段。
從需求及設備現(xiàn)有的技術水平方面來看,殘疾人用的機器人還沒有達到人們預期的目標。未來10年,助殘機器人肯定會成為服務機器人的一個關鍵的領域。許多重要的研究機構正在集中力量開發(fā)這類機器人。
就服務機器人的總體來看,普及方面的主要困難一個是價格問題;另一個是,用戶對機器人的益處、效率及可靠性不十分了解。
工業(yè)機器人顯著的特點有以下幾個:
(1)可編程。生產(chǎn)自動化的進一步發(fā)展是柔性啟動化。工業(yè)機器人可隨其工作環(huán)境變化的需要而再編程,因此它在小批量多品種具有均衡率的柔性制造過程中能發(fā)揮很好的功用,是柔性制造系統(tǒng)中的一個重要組成部分。
(2)擬人化。工業(yè)機器人在機械結構上有類似人的行走、腰轉、大臂、小臂、手腕、手爪等部分,在控制上有電腦。此外,智能化工業(yè)機器人還有許多類似人類的“生物傳感器”,如皮膚型接觸傳感器、力傳感器、負載傳感器、視覺傳感器、聲覺傳感器、語言功能等。傳感器提高了工業(yè)機器人對周圍環(huán)境的自適應能力。
(3)通用性。除了專門設計的專用的工業(yè)機器人外,一般工業(yè)機器人在執(zhí)行不同的作業(yè)任務時具有較好的通用性。比如,更換工業(yè)機器人手部末端操作器(手爪、工具等)便可執(zhí)行不同的作業(yè)任務。
技術綜合性強工業(yè)機器人與自動化成套技術,集中并融合了多項學科,涉及多項技術領域,包括工業(yè)機器人控制技術、機器人動力學及仿真、機器人構建有限元分析、激光加工技術、模塊化程序設計、智能測量、建模加工一體化、工廠自動化以及精細物流等先進制造技術,技術綜合性強。
工業(yè)機器人由主體、驅動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個基本部分組成。主體即機座和執(zhí)行機構,包括臂部、腕部和手部,有的機器人還有行走機構。大多數(shù)工業(yè)機器人有3~6個運動自由度,其中腕部通常有1~3個運動自由度;驅動系統(tǒng)包括動力裝置和傳動機構,用以使執(zhí)行機構產(chǎn)生相應的動作;控制系統(tǒng)是按照輸入的程序對驅動系統(tǒng)和執(zhí)行機構發(fā)出指令信號,并進行控制。
工業(yè)機器人按臂部的運動形式分為四種。直角坐標型的臂部可沿三個直角坐標移動;圓柱坐標型的臂部可作升降、回轉和伸縮動作;球坐標型的臂部能回轉、俯仰和伸縮;關節(jié)型的臂部有多個轉動關節(jié)。