已知早的工業(yè)機(jī)器人,其符合ISO定義,是由“條例”格里菲斯P·泰勒于1937年完成并出版的Meccano雜志,1938年3月。幾乎完全是用吊車(chē)狀裝置建成的Meccano件和動(dòng)力由單個(gè)電動(dòng)機(jī)。運(yùn)動(dòng)五軸是可能的,包括搶而搶旋轉(zhuǎn)。自動(dòng)化是用穿孔紙帶通電螺線管,這將有利于起重機(jī)的控制桿的運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。該機(jī)器人可以在預(yù)先設(shè)定的圖案疊積木。需要為每個(gè)所需的運(yùn)動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)數(shù),次繪制在坐標(biāo)紙上。然后這個(gè)信息被轉(zhuǎn)移到紙帶上,從而也推動(dòng)了機(jī)器人的單個(gè)馬達(dá)。1997,克里斯舒特建造的機(jī)器人的完整副本。
家用機(jī)器人的總銷(xiāo)售量預(yù)計(jì)將超過(guò)30萬(wàn)臺(tái),它表明服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)即將進(jìn)入一個(gè)嶄新的階段。
從需求及設(shè)備現(xiàn)有的技術(shù)水平方面來(lái)看,殘疾人用的機(jī)器人還沒(méi)有達(dá)到人們預(yù)期的目標(biāo)。未來(lái)10年,助殘機(jī)器人肯定會(huì)成為服務(wù)機(jī)器人的一個(gè)關(guān)鍵的領(lǐng)域。許多重要的研究機(jī)構(gòu)正在集中力量開(kāi)發(fā)這類(lèi)機(jī)器人。
就服務(wù)機(jī)器人的總體來(lái)看,普及方面的主要困難一個(gè)是價(jià)格問(wèn)題;另一個(gè)是,用戶對(duì)機(jī)器人的益處、效率及可靠性不十分了解。
工業(yè)機(jī)器人由主體、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個(gè)基本部分組成。主體即機(jī)座和執(zhí)行機(jī)構(gòu),包括臂部、腕部和手部,有的機(jī)器人還有行走機(jī)構(gòu)。大多數(shù)工業(yè)機(jī)器人有3~6個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度,其中腕部通常有1~3個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度;驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括動(dòng)力裝置和傳動(dòng)機(jī)構(gòu),用以使執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作;控制系統(tǒng)是按照輸入的程序?qū)︱?qū)動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令信號(hào),并進(jìn)行控制。
工業(yè)機(jī)器人按臂部的運(yùn)動(dòng)形式分為四種。直角坐標(biāo)型的臂部可沿三個(gè)直角坐標(biāo)移動(dòng);圓柱坐標(biāo)型的臂部可作升降、回轉(zhuǎn)和伸縮動(dòng)作;球坐標(biāo)型的臂部能回轉(zhuǎn)、俯仰和伸縮;關(guān)節(jié)型的臂部有多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)。
工業(yè)機(jī)器人按程序輸入方式區(qū)分有編程輸入型和示教輸入型兩類(lèi)。編程輸入型是將計(jì)算機(jī)上已編好的作業(yè)程序文件,通過(guò)RS232串口或者以太網(wǎng)等通信方式傳送到機(jī)器人控制柜。
示教輸入型的示教方法有兩種:一種是由操作者用手動(dòng)控制器(示教操縱盒),將指令信號(hào)傳給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),使執(zhí)行機(jī)構(gòu)按要求的動(dòng)作順序和運(yùn)動(dòng)軌跡操演一遍;另一種是由操作者直接領(lǐng)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),按要求的動(dòng)作順序和運(yùn)動(dòng)軌跡操演一遍。在示教過(guò)程的同時(shí),工作程序的信息即自動(dòng)存入程序存儲(chǔ)器中在機(jī)器人自動(dòng)工作時(shí),控制系統(tǒng)從程序存儲(chǔ)器中檢出相應(yīng)信息,將指令信號(hào)傳給驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),使執(zhí)行機(jī)構(gòu)再現(xiàn)示教的各種動(dòng)作。示教輸入程序的工業(yè)機(jī)器人稱(chēng)為示教再現(xiàn)型工業(yè)機(jī)器人。