工业机器人类型介绍

移动机器人是一种工业机器人，由计算机控制，具有移动、自动导航、多传感器控制、网络交互等功能。可广泛应用于机械、电子、纺织、卷烟、医疗、食品、造纸等行业的柔性搬运和传输，以及自动化立体仓库、柔性加工系统和柔性装配系统(以AGV为移动装配平台)。同时可以作为车站、机场、邮局分拣货物的运输工具。

国际物流技术发展的新趋势之一，而移动机器人是核心技术和装备，是利用现代物流技术配合、支撑、改造和提升传统生产线，实现点对点自动仓储、作业和搬运相结合，实现精细化、柔性化和信息化，缩短物流流程，降低物料消耗，减少占地面积，降低建设投资的高新技术和装备。

点焊机器人

焊接机器人具有性能稳定、工作空间大、移动速度快、负载能力强等特点。焊接质量明显优于手工焊接，大大提高了点焊的生产率。

点焊机器人主要用于焊接整车，生产过程由各大汽车主机厂完成。国际工业机器人企业凭借与各大汽车企业的长期合作，向各大汽车厂商提供各种点焊机器人单元产品，并以焊接机器人和整车生产线的形式进入中国，在该领域占据领先地位。

随着汽车工业的发展，焊接生产线要求焊钳一体化，重量越来越重。165 kg点焊机器人是目前汽车焊接中最常用的机器人。2008年9月，机器人研究所研制出国内首台165 kg点焊机器人，并成功应用于奇瑞汽车焊接车间。2009年9月，性能优化后的第二台机器人制造完成并顺利通过验收。该机器人的整体技术指标达到了国外同类机器人的水平。

弧焊机器人

弧焊机器人主要用于各种汽车零部件的焊接生产。在该领域，国际大型工业机器人制造商主要向成套设备供应商提供单元产品。

关键技术包括:

(1)弧焊机器人系统优化集成技术:弧焊机器人采用交流伺服驱动技术，高精度高刚性RV减速器和谐波减速器，具有良好的低速稳定性和高速动态响应，可实现免维护功能。

(2)协调控制技术:控制多机器人与变位机的协调运动，既能保持焊枪与工件的相对姿态满足焊接工艺要求，又能避免焊枪与工件的碰撞。

(3)精确焊缝轨迹跟踪技术:结合激光传感器和视觉传感器离线工作模式的优点，利用激光传感器实现焊接过程中的焊缝跟踪，提高了焊接机器人在焊接复杂工件时的灵活性和适应性，通过视觉传感器离线观测获得焊缝跟踪的残余偏差，基于偏差统计获得补偿数据并修正机器人轨迹，从而在各种工况下获得最佳焊接质量。

激光加工机器人

激光加工机器人将机器人技术应用于激光加工，通过高精度的工业机器人实现更加灵活的激光加工操作。这个系统可以通过示教盒在线操作，也可以离线编程。系统可以自动检测工件，生成工件的模型，然后生成加工曲线，或者直接利用CAD数据进行加工。它可用于工件的激光表面处理、钻孔、焊接和模具修复。

关键技术包括:

(1)激光加工机器人结构优化设计技术:采用大型框架式车身结构，增加工作范围，保证机器人精度；

(2)机器人系统误差补偿技术:根据集成加工机器人工作空间大、精度高的要求，结合其结构特点，采用非模型法和基于模型法相结合的混合机器人补偿方法，对几何参数误差和非几何参数误差进行补偿。

(3)高精度机器人检测技术:将三坐标测量技术与机器人技术相结合，实现高精度机器人在线测量。

(4)激光加工机器人专用语言的实现技术:根据激光加工和机器人操作的特点，完成激光加工机器人专用语言。

(5)网络通信和离线编程技术:具有串口、CAN等网络通信功能，实现机器人生产线的监控和管理；并实现上位机对机器人的离线编程控制。

真空机器人

真空机器人是一种在真空环境下工作的机器人，主要应用于半导体行业，实现真空室内的晶圆传输。真空机械手进口难、限制多、消耗量大、用途广，已经成为制约整个半导体设备研发进度和整个产品竞争力的关键部件。而且国外买家在中国是经过严格审查的，属于禁运产品目录。真空机械手已成为严重制约我国半导体设备制造的“瓶颈”问题。直接驱动真空机器人技术属于原始创新技术。

关键技术包括:

(1)真空机器人新构型设计技术:通过结构分析和优化设计，避开国际专利，设计新构型，满足真空机器人对刚度和膨胀比的要求；

(2)大间隙真空直驱技术:涉及大间隙真空直驱电机和高洁净直驱电机的理论分析、结构设计、制造工艺、电机材料表面处理、低速大转矩控制、小型多轴驱动器等。

(3)真空环境下多轴精密轴系的设计。采用轴中轴的设计方法，减少了轴间偏心和惯性不对称的问题。

(4)动态轨迹修正技术:通过传感器信息和机器人运动信息的融合，检测晶圆与手指参考位置的偏差，机器人通过动态修正运动轨迹，可以将晶圆从真空室中的一个工位准确地转移到另一个工位。

(5)符合SEMI标准的真空机器人语言:根据真空机器人的搬运要求、机器人操作和SEMI标准的特点，完成真空机器人专用语言。

(6)可靠性系统工程技术:在IC制造中，设备故障会带来巨大的损失。根据半导体设备对MCBF的高要求，对机械手各部件的可靠性进行测试、评估和控制，以提高机械手各部件的可靠性，从而确保机械手满足IC制造的高要求。

清洁机器人

清洁机器人是一种用于清洁环境的工业机器人。随着生产技术的不断提高，其对生产环境的要求也越来越高。许多现代工业产品都要求在洁净的环境中生产，而洁净机器人是洁净环境中生产所需的关键设备。

关键技术包括:

(1)清洁润滑技术:通过采用负抑尘结构和不挥发润滑脂，实现对环境无颗粒污染，满足清洁要求。

(2)高速平滑控制技术:通过轨迹优化和提高关节伺服性能，实现清洁搬运的平滑性。

(3)控制器小型化技术:针对洁净室建设和运行成本高的问题，通过控制器小型化技术减少清洁机器人占用的空间。

(4)晶圆检测技术:通过光学传感器，通过机器人的扫描可以获得盒内晶圆的信息。