工业机器人如何为人类生活带来便利？

在国外很多的国家工业机器人的使用比国内要普及的多，最早的机器人取代了不受人们欢迎的工作。机器人接管了危险的手动工作和繁琐的工作，如在制造和施工中操作重型机械或在实验室中处理危险化学品。很多的机器人在很大程度上可以做到独立运作，在未来机器人将会与人类合作。

一、工业机器人为生活带来便利  

工业机器人已经成为生产的必须，在国际标准化组织(ISO)中对工业机器人有着这样的定义：机器人是一种自动的、位置可控的、具有编程能力的多功能机器手。在我国，工业领域里使用的机器人我们统称成为工业机器人。工业机器人它是一种能模拟人的手臂部分动作，按照预定好的程序或者是轨迹来实现抓取、搬运和操作工具的自动化装置。  

工业机器人有着最为显著的特点，它可以编程、能做到拟人化、具有一定的通用性、达到机电一体化。绝大多数的工业机器人都有着3到6个运动的自由度，其中只在活动的腕部就有1到3个活动自由度。通过驱动系统发出指令，控制系统指挥动力装置和传动机构来执行此次工作。  

自从工业机器人诞生的那天起，人们就不断地尝试和发展机器人让它更更好的为我们的工作服务。随着科技技术的飞速发展，信息技术也来到了我们的身边，工业机器人所涵盖的方面也是越来越多，越来越丰富，相信它的未来也会不断地充实和创新。  

二、工业机器人部件技术  

部件技术是指以研发高性能机器人零部件，满足工业机器人关键部件需求为目标的机器人技术。主要有：高性能伺服电机设计制造技术、高性能/高精度机器人专用减速器设计制造技术、开放式/跨平台机器人专用控制(软件)技术、变负载高性能伺服控制技术等。高性能伺服电机设计制造技术和高性能/高精度机器人专用减速器设计制造技术是其中的代表性技术。  

伺服电机是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，能将电压信号转化为转矩和转速信号以驱动控制对象，是机器人的核心零部件之一。伺服电机作为工业机器人的关键执行部件，是驱动工业机器人运动的主要动力系统，伺服电机的性能很大程度上决定了工业机器人整体的动力性能。工业机器人领域中应用的伺服电机应具有快速响应、高启动转矩、低惯量、宽广且平滑的调速范围等特性，目前应用较多的是交流伺服电机。设计高性能高功率密度伺服电机需要根据设计指标综合考虑电机结构参数、部件材料、磁路结构等要素，并通过有限元等方法综合分析电机性能。  

减速器通常用作原动件与工作机之间的减速传动装置，起到匹配转速和传递转矩的作用，一般由封闭在刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动、齿轮-蜗杆传动组成，是机器人传动机构的核心部件之一。机器人领域常用的精密传动装置主要有轻载条件下的谐波减速器和重载条件下的RV减速器。谐波减速器具有轻量小型、无齿轮间隙、高转矩容量等优点，但其精度寿命较差，主要是由于在高度循环的交变应力情况下柔轮极易出现疲劳失效，通常应用在关节型机器人的末端执行等轻载部位;RV减速器主要包含了行星齿轮与摆线针轮两级减速两个部分，具有减速范围宽、功率密度大、运行平稳等优点，已成为工业机器人最常用的精密减速器。设计高性能/高精度机器人专用减速器需综合考虑传动精度、齿廓修形、扭转刚度以及回差等技术指标。  

当前，我国高性能伺服电机、减速器等关键零部件的设计制造技术与外国相比，在可靠性、精度、动态反应能力等方面存在一定差距，是制约我国工业机器人发展的瓶颈之一。  

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