工业机器人技术

工业机器人是用于制造生产的机器人系统。工业机器人的定义是自动化的、可编程的，有三个及以上运动轴的自动化装置。

机器人的典型应用包括焊接、绘画、组装、挑选和移动用于印制电路板、包装、打标签、夹板装载、产品检验和测试等工序。所有这些应用都是以高耐用性、高速度和高精度完成的。它们还可以协助物料输送。

据国际机器人联合会统计，截止2015年，全球约有164万个工业机器人在运行。

最常用的机器人构型是关节型机器人、SCARA 机器人、Delta机器人和直角坐标型机器人（也可称之为龙门机器人或x-y-z机器人）。一般情况下，按照机器人学的定义，大多数类型的机器人都属于机械臂的范畴(这个词的使用中来自于“机械手”，在国际标准化组织标准1738中)。机器人表现出不同程度的自主性:

一些机器人被编程为忠实地一遍又一遍地执行特定的动作(重复动作)，没有其它变化并且具有高精度。这些动作由指定一系列协调运动的方向、加速度、速度、减速度和距离的程序设定决定。

还有一些机器人在操作对象的方向上或者在对象本身上执行的任务上更加灵活，机器人甚至可能需要识别这些任务。例如，为了获得更精确的导航，机器人通常包含机器视觉子系统，作为它们的视觉传感器，连接到强大的计算机或控制器上。 人工智能，或者说它被认为是什么，正在成为现代工业机器人中越来越重要的因素。

已知最早的符合国际标准化组织定义的工业机器人是由“比尔”格里菲斯·泰勒于1937年出版于《麦卡诺杂志》，1938年3月。类似起重机的设备几乎完全使用麦卡诺零件制造，并由单个电机驱动。拥有五个运动轴，包括抓取和抓取旋转。自动化是通过使用穿孔纸带给螺线管通电来实现的，这有助于起重机控制杆的移动。机器人可以按照预先编程的程序来堆叠木块。每个运动所需的电机转数首先绘制在方格纸上。然后，这些信息被传输到纸带上，纸带也由机器人的单个马达驱动。克里斯·舒特在1997年给这个机器人制造了一个完整的复制品。

1954年，乔治·德沃尔申请了第一个机器人技术专利(1961年批准)。第一家生产机器人的公司是尤尼梅逊，由乔治·德沃尔和Joseph F. Engelberger在1956年成立。尤尼梅逊机器人也被称为可编程传送机。因为它们最初的主要用途是将物体从一个点转移到另一个点，相距不到十几英尺。他们使用液压 驱动器，并在关节中进行坐标编程，即各关节的角度在示教阶段存储进去并在操作中重复使用。它们精确到1/10000英寸以内(注意:虽然精度对于机器人来说不是一个合适的测量标准，通常是根据可重复精度来评估的——见下文)。尤尼梅逊公司后来将他们的技术授权给川崎重工业和GKN，分别在日本和英国生产尤尼梅逊机械手。一段时间以来，尤尼梅逊公司唯一的竞争对手是俄亥俄州的辛辛那提 米拉克龙公司。这种情况在20世纪70年代末发生了根本变化，当时几家日本大型企业集团开始生产类似的工业机器人。

1969年，Victor Scheinman在斯坦福大学发明了斯坦福机器臂，一台全电动六轴关节机器人，可以像人的手臂一样运动。这使得它能够精确地在空间中遵循任意路径，并将机器人的潜在用途扩展到更复杂的领域，如组装和焊接。然后，Victor Scheinman在麻省理工学院 人工智能实验室设计了第二个手臂，被称为“MIT机械臂”。Victor Scheinman获得了尤尼梅逊公司的研究资助，并将这些设计出售给尤尼梅逊公司。尤尼梅逊公司在通用汽车的支持下进一步开发了这些设计，后来将其生产为可编程通用装配机 (PUMA)并销售。

工业机器人在欧洲迅速发展。1973年，ABB机器人和库卡机器人都向市场推出了机器人。ABB机器人(前瑞典通用电机公司)推出了IRB 6，是世界上第一个市场上可买到的全电动微处理器控制机器人。首批两个IRB 6机器人被出售给瑞典的马格努松，用于打磨和抛光弯管，并于1974年1月安装使用。同样1973年，库卡机器人公司制造了第一个机器人，被称为FAMULUS ，也是最早拥有六个机电驱动轴的关节机器人之一。

20世纪70年代末，人们对机器人技术的兴趣增加。许多美国公司进入了这个领域，包括像通用电气和通用汽车这样的大公司（它们和FANUC日本有限公司组成了合资企业 FANUC机器人公司），还有美国的初创公司Automatix和Adept Technology。在1984年，机器人产业的鼎盛时期，尤尼梅逊公司被西屋公司以1.07亿美元收购。在1988年，西屋公司把尤尼梅逊公司出售给了法国的staubi Faverges SCA公司，该公司仍在为一般工业和洁净室应用生产机器人，2004年末，甚至还买下了博世的机器人部门。

只有少数非日本公司最终设法在这个市场上生存下来，主要的公司是:Adept Technology 、史努比、瑞典 – 瑞士公司 ABB 、德国公司库卡机器人公司和意大利公司柯马。

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