機器人應用

機器人可代替或協助人類完成各種工作，凡是枯燥的、危險的、有毒的、有害的工作，都可由機器人大顯身手。機器人除了廣泛應用於製造業領域外，還應用於資源勘探開發、救災排險、醫療服務、家庭娛樂、軍事和航天等其他領域。機器人是工業及非產業界的重要生產和服務性設備，也是先進製造技術領域不可缺少的自動化設備。 ^[1] 

機器人應用，又稱機器人原生應用，是指針對機器人平台及場景設計開發的應用程序，而非從傳統PC和移動端移植。 ^[2] 

2016年7月28日，在首屆圖靈機器人創新大會上，圖靈機器人CEO俞志晨圍繞“機器人應用創新”主題，配合機器人操作系統Turing OS1.5的亮相，一次性發布了幾十款機器人原生應用。包括官方應用和第三方應用，後者對開發者免費開放。 ^[2] 

圖靈機器人的首批機器人應用類型，覆蓋了教育、娛樂、社交、工具、遠程五個類別，其中智能聊天、智能音樂、智能拍照、智能英語可將機器人化身為小夥伴、音樂舞蹈家、攝影師、英語外教，金山英語、貝瓦兒歌、墨跡天氣等知名應用也都推出了機器人版本。會上還發布了機器人與機器人聊天應用：過家家，是機器人應用領域的一大創新和亮點。 ^[2] 

在設計和應用工業機器人時，應全面和均衡考慮機器人的通用性、環境的適應性、耐久性、可靠性和經濟性等因素，具體遵循的準則如下：

（1）在惡劣的環境中應用機器人；

（2）在生產率和生產質量落後的部門應用機器人；

（3）從長遠考慮需要機器人；

（4）機器人的使用成本；

（5）應用機器人時需要人。 ^[1] 

在現代工業生產中，機器人一般都不是單機使用的，而是作為工業生產系統的一個組成部分來使用的。將機器人應用於生產系統的步驟如下：

（1）全面考慮並明確自動化要求，包括提高勞動生產率、增加產量、減輕勞動強度、改善勞動條件、保障經濟效益和社會就業率等問題。 ^[1] 

（2）制定機器人化計劃。在全面可靠的調查研究基礎上，制定長期的機器人化計劃，包括確定自動化目標、培訓技術人員、編繪作業類別一覽表、編制機器人化順序表和大致日程表等。 ^[1] 

（3）探討使用機器人的條件。結合自身具備的生產系統條件，選用合適類型的機器人。 ^[1] 

（4）對輔助作業和機器人性能進行標準化處理。輔助作業大致分為搬運型和操作型兩種。根據不同的作業內容、複雜程度或與外圍機械在共同任務中的關聯性，所使用的的工業機器人的座標系統、關節和自由度數、運動速度、作業範圍、工作精度和承載能力等也不同，因此必須對機器人系統進行標準化處理工作。此外，還要判別各機器人分別具有哪些適於特定用途的性能，進行機器人性能及其表示方法的標準化工作。 ^[1] 

（5）設計機器人化作業系統方案。設計並比較各種理想的、可行的或折中的機器人化作業系統方案，選定最符合使用要求的機器人及其配套設備來組成機器人化柔性綜合作業系統。 ^[1] 

（6）選擇適宜的機器人系統評價指標。建立和選用適宜的機器人系統評價指標與方法，既要考慮到適應產品變化和生產計劃變更的靈活性，又要兼顧目前和長遠的經濟效益。 ^[1] 

（7）詳細設計和具體實施。對選定的實施方案進行進一步詳細的設計工作，並提出具體實施細則，交付執行。 ^[1] 

在眾多製造業領域中，應用工業機器人最廣泛的領域是汽車及汽車零部件製造業。2005年美洲地區汽車以及汽車零部件製造業對工業機器人的需求佔該地區所有對工業機器人需求的比例高達61%，未來幾年工業機器人的需求將會呈現出高速增長趨勢。 ^[3] 

焊接機器人是從事焊接的工業機器人。根據國際標準化組織工業機器人術語標準焊接機器人的定義，工業機器人是一種多用途的、可重複編程的自動控制操作機，具備一個或更多可編程的軸，並能將焊接工具按要求送到預定空間位置，按要求軌跡及速度移動焊接工具的機器。用於工業自動化領域，為了適應不同的用途，機器人最後最後一個軸的機械接口，通常是一個連接法蘭，可接裝不同工具或稱末端執行器。焊接機器人就是在工業機器人的末軸法蘭裝接焊鉗或焊槍，使之能進行焊接、切割或熱噴塗的機器人。 ^[3] 

焊接機器人具有性能穩定、工作空間大、運動速度快和負荷能力強等特點，焊接質量明顯優於人工焊接，大大提高了電焊作業的生產率。焊接機器人按照使用類型分為點焊機器人和弧焊機器人等。 ^[3] 

裝配機器人是柔性自動化裝配系統的核心設備，由機器人操作機、控制器、末端執行器和傳感系統組成。其中操作機的結構類型由水平關節型、直角座標型、多關節型和圓柱座標型等；控制器一般多采用CPU或多級計算機系統，實現運動控制或運動編程；末端執行器為適應不同的裝配對象而設計成各種手爪和手腕等；傳感系統用來獲取裝配機器人與環境和裝配對象之間相互作用的信息。常用的裝配機器人主要有可編程通用裝配機器人和平面雙關節型機器人兩種類型。 ^[3] 

與一般工業機器人相比，裝配機器人具有精度高、柔順性好、工作範圍小，能與其他系統配套使用等特點，主要用於各種電器的製造行業。現階段汽車上要求安裝的精度和速度也越來越高，且小配件越來越多，人工安裝已經很難滿足裝配需求。用於裝配作業的機器人，在小到車門、儀表盤、前後擋板、車燈、電池、座椅的安裝，大到發動機的裝配等，發揮了越來越重要的作用，大大提高了汽車裝配的效率。 ^[3]