安川機器人在國際機器人展

工業機器人按照控制方式分為點對點、連續軌跡、力/力矩、智能等類型，按用途則包括操作、移動、示教再現、工程等多種類別。協作機器人與工業機器人在設計目的、安全性、應用領域、編程易用性等方面存在區別。焊接機器人和人工焊接在效率、精度、成本、可重復性等方面各有優勢。理解這些不同有助于更好地選擇和利用機器人技術。

一、工業機器人的控制方式有哪幾種？

工業機器人的控制方式主要分為四種：點位控制方式、連續軌跡控制方式、力（力矩）控制方式和智能控制方式 。其中，點位控制方式只對工業機器人末端執行器在作業空間中某些規定的離散點上的位姿進行控制，在控制時，只要求工業機器人能夠快速、準確地在相鄰各點之間運動，對達到目標點的運動軌跡則不作任何規定。這種方式實現容易、定位精度要求不高，常應用于上下料、搬運、點焊及在電路板上安插元件等，只要求目標點處保持末端執行器位姿準確的作業中 。

工業機器人的控制方式主要有以下幾種：

1.點位控制方式（PTP）：這種控制方式只對機器人末端執行器在作業空間中某些規定的離散點上的位姿進行控制。在控制時，只要求工業機器人能夠快速、準確地在相鄰各點之間運動，對達到目標點的運動軌跡則不作任何規定。

2.連續軌跡控制方式（CP）：這種控制方式是對機器人末端執行器在作業空間中的位姿進行連續的控制，要求其嚴格按照預定的軌跡和速度在一定的精度范圍內運動，而且速度可控，軌跡光滑，運動平穩，以完成作業任務。

3.力（力矩）控制方式：在進行裝配、抓放物體等工作時，除了要求準確定位之外，還要求所使用的力或力矩必須合適，這時必須對機器人進行力（力矩）控制。這種控制方式的原理與位置控制方式基本相同，只不過是輸入量和反饋量不是位置信號，而是力（力矩）信號，所以該系統中必須有力（力矩）傳感器。有時也利用接近、滑動等傳感功能進行自適應式控制。

4.智能控制方式：機器人的智能控制是通過傳感器獲得周圍環境的知識，并根據自身內部的知識庫作出相應的決策。采用智能控制技術，使機器人具有較強的自適應能力，從而實現高質量的控制。

隨著技術的不斷發展，工業機器人的控制方式也在不斷地更新和改進，以滿足不同的應用需求。

二、工業機器人按用途分類分為哪幾類？

工業機器人的用途是多樣的，根據不同的應用場景和功能需求，它們可以被分為多個類別。通常，按照應用領域和使用場景，工業機器人主要可以分為：移動機器人、點焊機器人、弧焊機器人、激光加工機器人、真空機器人和潔凈機器人。例如，移動機器人可以自主導航并執行各種任務；點焊機器人專門用于點焊作業；弧焊機器人則用于自動化的弧焊操作；激光加工機器人利用激光進行精細加工；真空機器人在真空環境中工作，用于處理對環境敏感的材料；而潔凈機器人一般用于需要高度清潔的環境，如電子制造等。

另外，從技術角度看，工業機器人還可以根據機械結構方式、操作機坐標形式、程序輸入方式、運動坐標形式、驅動方式等多個維度進行分類。例如，按照機械結構方式劃分，可以分為串聯機器人等。這些不同的分類方式可以幫助人們更深入地理解工業機器人的工作原理和適用范圍。

工業機器人按用途分類，主要可分為以下幾類：

1.焊接機器人：廣泛應用于汽車制造、電子制造、船舶制造等行業，具備自動焊接、切割和熔接的功能，能大幅提高焊接效率和焊接質量，同時其智能化的控制系統能保證焊接過程的穩定性和一致性。

2.搬運機器人：在物流和倉儲行業中起到重要作用，可以自動完成貨物的搬運、裝載和卸載任務。通常配備有傳感器和視覺系統，可以準確地識別和抓取不同形狀和重量的物體。

3.碼垛機器人：主要應用于物流和制造業中的貨物堆垛，根據預設的規則和要求，將貨物按照規定的方式進行疊放。具備高速、高穩定性、適應性強以及結構簡單的特點，能夠提高堆垛效率和減少人力成本。

4.噴涂機器人：是工業機器人中的一種常見類型，通常應用于汽車制造、家具制造、建筑等領域。可實現高效、均勻的涂層施工，相比傳統的人工涂裝，噴涂機器人具備更高的精度和穩定性，能夠提高生產效率和涂裝質量。

5.裝配機器人：在制造業中起到至關重要的作用，可以完成各種復雜的裝配工作，如汽車零部件的裝配、電子產品的組裝等。具備高速、高精度和可靠性強的特點，能夠大幅提高生產效率和減少錯誤率。

6.打磨機器人：主要應用于金屬加工、陶瓷制品、玻璃制品等行業，能夠通過特殊的磨削工具，實現對物體表面的研磨和拋光。具備安全性高、效果好以及自動化程度高的特點，能夠提高產能和產品質量。

7.沖壓機器人：主要應用于金屬加工和制造業中的沖壓工藝，能夠自動完成零件的定位、裝夾和沖壓動作。具備高穩定性、工作時間長以及成本低的特點，能夠提高沖壓效率和產品質量。

此外，工業機器人還有操作機器人、移動機器人、協作機器人、視覺機器人、特殊機器人等不同類型。其中，操作機器人的主要功能是進行簡單重復的動作，如裝配、焊接、打磨、搬運等；移動機器人具備自主行走能力，可在工廠車間內進行自主導航；協作機器人主要用于與人類共同工作的場景；視覺機器人能夠通過攝像頭、激光雷達等傳感器獲取視覺信息；特殊機器人是指針對特殊行業或特殊任務設計的機器人系統。

三、協作機器人和工業機器人區別在哪？

協作機器人和工業機器人都是機器人的一種，但它們的設計和應用場景有所不同。

工業機器人通常是大型、重型的機器人，主要用于工業生產線上的自動化作業，例如裝配、焊接、搬運等。工業機器人通常需要在固定的位置上進行工作，并且需要與其他設備和系統進行集成，以實現自動化生產。

協作機器人則是一種更加靈活、輕便的機器人，主要用于與人類進行協作，例如在生產線上與人類一起完成裝配、搬運等工作。協作機器人通常具有更加靈活的手臂和關節，可以適應不同的工作環境和任務需求。協作機器人還具有更加智能的控制系統，可以與人類進行更加自然的交互和協作。

協作機器人（Collaborative Robots，簡稱Cobots）和工業機器人之間有幾個關鍵的區別：

1.設計目的：

○工業機器人是為在受限或封閉環境中執行重復性任務而設計的，通常需要圍欄或屏障以確保安全。

○協作機器人則專為與人類員工共享工作空間而設計，能夠在沒有物理隔離的情況下直接與人互動。

2.安全性：

○工業機器人速度較快、力量較大，為了保證安全，通常會在操作區域周圍設置防護措施。

○協作機器人具有內置的安全功能，如力矩限制、碰撞檢測等，可以在與人接觸時自動減速或停止，從而減少傷害風險。

3.應用領域：

○工業機器人常用于大規模生產環境中的精確作業，如汽車制造、電子產品裝配等。

○協作機器人更適用于小規模生產、個性化定制、包裝、質量檢查等場景，特別是在非標自動化領域有優勢。

4.編程與易用性：

○工業機器人的編程往往需要專業的技術人員使用復雜的編程語言進行。

○協作機器人設計得更加直觀和用戶友好，許多型號允許通過拖放界面或者示教方式來編程，不需要高級計算機編程技能。

5.尺寸與重量：

○工業機器人通常是大型、重型設備，結構堅固，適合長時間高速運行。

○協作機器人通常比較輕便，更便于安裝、重新部署和移動。

6.靈活性與適應性：

○工業機器人更適合于固定的任務，其更換任務或程序通常較為復雜。

○協作機器人具有更高的靈活性和可擴展性，可以輕松地調整任務或應用于不同的工作流程。

7.成本：

○工業機器人通常投資成本較高，包括前期購買、安裝、維護以及可能需要的安全隔離設施費用。

○協作機器人的投資成本相對較低，并且由于其易于集成和重新配置，可能會帶來更快的投資回報。

總的來說，工業機器人主要用于工業生產線上的自動化作業，而協作機器人則主要用于與人類進行協作，以提高生產效率和質量。

四、焊接機器人和人工焊接的區別是什么？

焊接機器人和人工焊接的主要區別在于焊接過程的執行方式和效率。人工焊接通常由熟練的焊接工人使用焊接工具（如電焊機、氣焊機等）手動完成焊接過程，這需要焊接工人具備專業的技能和經驗。人工焊接的過程可能受到工人技術水平、疲勞程度和環境條件等因素的影響，因此焊接質量可能會有所波動。

焊接機器人則是一種自動化設備，它能夠按照預設的程序自動完成焊接任務。焊接機器人通常配備有高精度的傳感器、控制系統和水冷系統等，能夠精確控制焊接參數，如電流、電壓、焊接速度和焊接路徑等。焊接機器人可以連續工作，不受人為因素的影響，因此可以提供更高的焊接效率和更穩定的焊接質量。此外，焊接機器人還可以在惡劣的環境中工作，如高溫、高壓等，這是人工焊接難以比擬的。

焊接機器人和人工焊接在以下幾個方面存在顯著區別：

1.效率：

○焊接機器人具有較高的工作效率，可以連續工作而無需休息，適合大批量的生產。

○人工焊接的效率受到操作者的疲勞度、技能水平以及任務復雜性的影響，通常比機器人慢。

2.精度：

○焊接機器人通過精確的控制系統和傳感器能夠保證焊接參數的一致性和準確性，從而實現高質量的焊縫。

○人工焊接的精度取決于操作員的技術熟練程度，難以始終保持一致。

3.成本：

○焊接機器人的初始投資成本較高，但長期來看可以通過提高生產效率、減少浪費和降低人工成本來獲得回報。

○人工焊接的人力成本較低，但可能需要更高的工資以保持員工的積極性和技能水平。

4.可重復性：

○焊接機器人經過編程后可以執行相同任務無數次，確保每次焊接的質量和一致性。

○人工焊接的可重復性取決于操作員的能力和專注度，容易因人為因素導致質量波動。

5.應用范圍：

○焊接機器人適用于大規模制造環境中的重復性工作，如汽車制造、航空航天等。

○人工焊接更適合于小規模生產、定制化或需要靈活適應不同工件的情況。

6.安全性：

○現代焊接機器人配備了各種安全功能，包括碰撞檢測、緊急停止按鈕等，以保護人員安全。

○人工焊接過程中可能會發生電弧閃灼、飛濺物傷人等事故，需要操作者佩戴個人防護設備并遵守安全規程。

7.培訓與技能要求：

○操作焊接機器人需要一定的技術知識和專門的培訓，但一旦程序設定好，對操作員的要求相對較低。

○人工焊接則需要操作員具備一定的焊接技能和經驗，且需不斷更新和提升技能以應對不同的焊接需求。

總的來說，焊接機器人和人工焊接各有優缺點，需要根據具體的應用場景和需求來選擇。在一些大批量、高精度、高危險性的焊接任務中，焊接機器人通常更加適用；而在一些小批量、低精度、低危險性的焊接任務中，人工焊接可能更加經濟實惠。

工業機器人：控制方式、用途分類、協作與工業機器人的區別及焊接機器人的優勢

以上內容主要介紹了工業機器人的控制方式和按用途分類的類型，以及協作機器人與工業機器人的區別，最后分析了焊接機器人和人工焊接在效率、精度、安全性和成本方面的差異。工業機器人的控制方式包括點位控制、連續軌跡控制、力（力矩）控制和智能控制。根據用途，可分為直線操作機器人、SCARA機器人、平面操作機器人等。協作機器人與工業機器人在設計、功能和優勢上有所不同，協作機器人更注重安全性和人機合作能力。焊接機器人相較于人工焊接，具有更高的生產效率、產品品質、工資成本、管理成本、穩定性和健康安全性。