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工业机器人的含义是啥?2023-10-26 17:47

  工业机器人是系统集成性产品,本体配合不同的末端执行器,可实现多种自动化生产线,工业机器人具有高自由度,可自由编程,操作简单重复定位精度高,具有停电保护功能,成本回收周期短的特点

  随着信息科学技术与人工智能的发展,机器人的应用越来越多,尤其是服务型机器人,例如扫地机器人、电话机器人等在我们身边随处可见;同样的,在工业领域中工业移动机器人(AGV/AMR)、多自由度机器人的应用也越来越广泛,此类机器人被通称为工业机器人。虽然机器人的应用日新月异,但是什么是机器人?什么是工业机器人?对大多数人而言经常无法说得清楚,那么今天就为大家说说工业机器人那些小知识。

  首先来看机器人,给人的直观感受就是有类似于人的外观的机器应该才算是机器人,然而实际上并非如此。机器人的定义是一种具备自主或半自主工作的智能机器,从定义上可以看出机器人其本身拥有感知、决策、执行的能力,但并不一定有人的外观,比如目前常见的扫地机器人。我国历史上出现的木偶机器人(具备机关,有坐、起、拜、伏等能力)、木牛流马等实质上可以称为自动化机械装置,严格意义上算不上机器人,大家想想原因是什么呢(从机器人定义的角度出发,很显然的木偶机器人或者木牛流马其本身并不具备感知决策的基本能力,也就是说其并非智能机器,因此也就无法称之为机器人了)?

  说完了机器人的基本概念,我们再来看看什么是工业机器人。通俗的讲,所谓的工业机器人就是广泛应用于工业领域的多关节机械手(类似于人手)或者多自由度装置,具备自主特性,可实现自主感知与自主控制等。目前工业机器人在汽车制造、电子加工、物流、仓储等业务场景中得到了广泛的应用。

  工业机器人产品中,最常见的产品大体上分为两类:一类是多自由度机械臂或者机械手,比较直观也便于理解,这里就不再做详细解释了;另一类是工业移动机器人,也就是我们常说的AGV/AMR。那么什么是AGV?什么是AMR?二者的关系是什么呢?接下来我们就来说说这两种工业机器人的区别。

  AGV,英文全称是Automated Guided Vehicle,翻译成中文是自动导引车,通常也称为AGV小车。来自百度百科的解释:AGV指装备有电磁或光学等自动导航装置,能够沿规定的导航路径行驶,具有安全保护以及各种移载功能的运输车。

  AMR,英文全称是Automated Mobile Robot,翻译成中文是自主移动机器人。来自知乎的解释:AMR是一种使用车载传感器和处理器来自动移动物料而无需物理导向器或标记的车辆。它了解其环境,记住其位置,并动态规划从一个航路点(环境中的某个位置或目的地)到另一个航路点的路径。

  而中国工业移动机器人产业联盟制定的团体标准则将AGV与AMR统称为工业移动机器人:工业应用移动机器人指应用在工业及物流领域中的,装备有导航装置,由车载控制系统控制,以轮式特征为特征,自带动力或动力转换装置的机器人。

  结合AGV、AMR定义以及团体标准的综合性概念分析,我们可以清晰地发现AMR与AGV的区别主要表现在如下几个方面:AMR导航方式多采用激光导航或者视觉导航,具备自主建图和自主避障功能,AMR部署灵活度更高。但从本质上讲,AMR或者AGV都是适用于工业物流领域的工业移动机器人。

  那么工业机器人的基本组成结构包括什么呢?首先是机械本体结构,类似人类的骨骼机体;其次是驱动、传动与执行系统,类似于人类的手臂与腿脚;然后是感知系统,如激光、视觉等,类似于人类的眼耳鼻等感官系统;最后是机器人最重要的决策控制系统,是机器人的核心,类似于人类的大脑。

  说完了工业机器人的概况,我们再来看看工业机器人的核心技术有哪些?首先是用于实现高精度定位的智能感知技术,目前应用最多的是激光或者机器视觉技术;其次是用于实现多机器人调度的协同控制技术,包括了A*(路径最优)算法、JIT(零库存)算法等;最后,还包括伺服驱动技术、集群控制技术等。

  那么,随着人工智能、大数据、云计算等新一代信息技术的发展,未来工业机器人又会有哪些发展趋势呢?首先,复合式机器人将会呈现爆发式增长趋势,这种机器人不仅实现自主移动功能,而且同时还可实现诸如装卸、装配、清洗、焊接等其他功能,即可实现一机多能;其次,将会出现机器人集群(或者是机器人阵列),其工作原理类似于无人机集群,不仅可以实现单机器人功能,而且可以实现多机器人协同完成某种复杂任务;最后,将会出现云机器人+X(或者称其为机器人中心)的产品形态,此类产品可以实现类似于现在大型加工中心的功能,具有各种不同的执行机构,可快速自动为机器人更换不同执行机构,从而极大地扩展机器人多类任务执行能力,也会提高机器人的使用效率,同时又不会增加太多机器人采购成本。这种机器人中心可在任务类型分散,单类型任务量较少的场景中得到广泛应用。

  工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置,它能自动执行工作,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥,也可以按照预先编排的程序运行,现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。

  工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座和执行机构,包括臂部、腕部和手部,有的机器人还有行走机构。大多数工业机器人有3~6个运动自由度,其中腕部通常有1~3个运动自由度;驱动系统包括动力装置和传动机构,用以使执行机构产生相应的动作;控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号,并进行控制。

  工业机器人的定义是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置,它能自动执行工作,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。工业机器人可以接受人类指挥,也可以按照预先编排的程序运行,现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。

  工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座和执行机构,包括臂部、腕部和手部,有的机器人还有行走机构。控制系统用来发出指令和执行指令,相当于人类的大脑;驱动系统通过接收指令来行走和工作,相当于人的手和脚。