解決方案

機(jī)器人問世已(yǐ)有幾十(shí)年，機器人的定義仍然仁者見(jiàn)仁，智者見智，沒有一個統一的意見。原因之一是機器人還在發展，新的機型，新的(de)功能不斷(duàn)湧現。也許正是由于機器人定義的模糊，才給了人們充分的想象和創(chuàng)造空(kōng)間。

　　在(zài)各種(zhǒng)科普書籍中(zhōng)可以看(kàn)到，機器人被分成了(le)以下類型。家務型機器人(rén)：能幫助人們打(dǎ)理生活，做簡單的家務活。操作型機器人：能自動控制，可重複編程，多功能，有幾個自由度，可固定或運動，用于相關(guān)自動化系統(tǒng)中。程控型機器(qì)人：按預先要求的順(shùn)序及條件，依次控制機器人的機械(xiè)動作。示教再現型機器人：通(tōng)過引導或其它方式，先教會機器人動作，輸入工作程序，機器人則自動重複進(jìn)行作業。數控型機器人：通過數(shù)值(zhí)、語言等對機器人進行示教，機器(qì)人根據示教後的信息進(jìn)行作業。感覺控制型機器人：利用傳感器獲取的信(xìn)息控制機器人的動作。适應控(kòng)制型機器人：能适應環境的變化(huà)，控制其(qí)自身的行動。學(xué)習控制型機器人：能“體會” 工作的經驗，具有一定的學習(xí)功能，并将所“學”的經(jīng)驗用于工作中(zhōng)。智能(néng)機器人：以人(rén)工智能決定其行動的機器(qì)人。

　　我國的機器人專家從應用環境出發，将機器人分爲兩大類，即工業機器人和特種機器人。所謂工業機器(qì)人就是面向工業領域的多關節機械手或(huò)多自由度機(jī)器人。而特種(zhǒng)機器人則是除工業(yè)機器人之外的、用于非(fēi)制造業并服務于人類的各種先進機器人，包括：服務機(jī)器人、水下機器人、娛樂機器(qì)人、軍用機器人、農業機器(qì)人(rén)、機器人(rén)化機器等。在特種機(jī)器人中，有些分支發展很快，有獨立(lì)成體系的趨勢，如服務機器人、水(shuǐ)下機器人、軍用機器人、微操作機(jī)器(qì)人等。目前，國際上(shàng)的機器人學者，從應(yīng)用環境出(chū)發将機器人也分爲兩類：制造環境下的工業機器人和非制造環境下的服務與仿人型機器人，這(zhè)和我國的分(fèn)類是一緻(zhì)的。

　　二、工業機器(qì)人基礎知識(shí)

　　目前世界工業界裝機(jī)最多（大約占全球26%）的工(gōng)業機器人是SCARA型（SelecTIve Compliance Assembly Robot Arm選擇柔(róu)順性(xìng)裝配機器人手(shǒu)臂）四軸機器人。裝機量第二位(wèi)（作者估計(jì)接近25%）的是串聯關節型（Series connecTIon arTIcular arm）垂直6軸機器人手臂。因(yīn)此(cǐ)，超過全球工業機器人裝機量(liàng)一半的這兩(liǎng)種工業機器人是我(wǒ)們關注的重點。

　　1、 機器人坐标系

　　（1）SCARA機器人坐标系

　　XY方向坐标（前後(hòu)左右）

　　Z方向坐标（上下） U方向坐标（旋(xuán)轉）

　　（2）垂直6軸機器人坐标系

　　2、 機器(qì)人(rén)手臂姿态

　　（1） SCARA機器人手(shǒu)臂姿态

　　在使用SCARA機器人作業時，有必要使其用(yòng)示教時的手臂姿勢在指定(dìng)的點上動作。如果不這樣做(zuò)，根據手臂姿勢的不同，會産生微小的位置偏移，或朝着(zhe)意想不到的路徑動作的結果，有幹涉周(zhōu)邊設(shè)備(bèi)的危(wēi)險。爲了避免這種(zhǒng)情況，在點數據中(zhōng)必須事先指定使其在此點上動(dòng)作時的手臂姿勢（如(rú)上圖）。此信息也也可以從(cóng)程序中變更。

　　（2）垂直6軸機器人手臂姿态

　　垂直6軸機器人在其動作範圍内的點上，可以不同的手臂姿勢使其動作，如上圖示(shì)。此信息也也可以從程序中變更。

　　3、 機器人(rén)的硬件與編程界面

　　以日本(běn)某(mǒu)著名公司的機器人(rén)爲例，硬件系統構成如下圖。

　　用戶編程界面如(rú)下圖所示，編程語言爲可供用戶二(èr)次開發的(de)類BASIC高級語言。它支持多任(rèn)務，動作控制和(hé)I/O控制。

　　三、 工業機(jī)器人(rén)的應用行業與案例

　　1、光伏電池片搬運(yùn)領域

　　電池片的制造要經過十個左右流(liú)程，每個工位都涉及電池片的搬運；由于電池片越來越薄，高價值和精細材料的結合使降低搬運中的碎片率成爲首要需(xū)求。因此，機器人出色的重複定位精度和高(gāo)可靠性成爲完成(chéng)這一任務(wù)的首選。下圖爲微松公司(sī)開發的電池片搬運三軸機器人(rén)。

　　2、 PCBA測試行業的應用(yòng)

　　PCBA（Printed Circuit Board + Assembly），印刷線路闆的測試(shì)關系到線路闆産品質量和企業的生命。在當下用(yòng)工難和産品降價(jià)的(de)雙重壓力下，用機器人減少或(huò)代(dài)替人工是企業的必然選擇。下圖爲機器人手持線路(lù)闆動(dòng)态檢測過程示意圖。

　　3、 低壓電器産品(pǐn)的組裝

　　低壓電器(qì)一般包含有：斷路器、漏(lòu)電開關、接觸器、繼電器等。這些産品的特(tè)點是産量大、需求穩定、裝配複雜等。裝配機器人生(shēng)産線恰好可(kě)以提供穩定、高效(xiào)、重複性高的作業。

　　下圖爲(wèi)給機器人安裝斷路器上蓋的作業工位照片。

　　4、 機器人與(yǔ)小型焊接、切割設備(bèi)的協調作業

　　随着機器人和激光設備的小型化和(hé)價格走低(dī)，像汽車行業的大型機器人焊接方式被(bèi)廣泛應用到非汽車領域的小型機(jī)器人(rén)焊接行業。如金屬片(piàn)的(de)圖(tú)案切割、锂電池的焊接、塑(sù)料制品的(de)切割和焊接(jiē)等。由于(yú)軌迹的複雜多樣，以6軸機(jī)器人應用爲主(zhǔ)。下圖(tú)爲非标小型零(líng)部件的精細切割作業照片。

　　5、 顆粒産品生(shēng)産線

　　電子類的IC、貼片元器件；醫藥類的膠囊、片劑、膠丸；食品類的巧(qiǎo)克力、糖果等都屬于顆粒類産品。機器人(rén)在這類場合(hé)的應用主要是取(qǔ)放料，對精度要求一般，但速度(dù)要求很高，連續24小時(shí)穩定運行。下圖爲糖果包(bāo)裝生(shēng)産線。

　　6、 軟包裝産品的(de)定量裝箱生産線

　　爲了方便運輸(shū)、存儲，産品的定量裝箱幾乎遍布(bù)各個行(háng)業；比如，飲食業的飲料、啤酒、牛奶；制藥業的針劑、沖劑(jì)；五金業的小型零部件等。定量裝箱是按(àn)照箱子的容量将産品用真空(kōng)吸或手爪從傳送帶上轉移到箱子裏，可以一次一(yī)個或多個轉移(yí)。下圖爲使(shǐ)用專(zhuān)用治具進(jìn)行軟包裝産品裝箱生産(chǎn)線示意圖。

　　四、 微松公司在機器(qì)人工程領域的工作

　　微松公司主要(yào)在半導體、光伏領域進行(háng)了如下工(gōng)作：

　　晶圓、光伏電池片傳送機器人；微松公司結合客戶需求，訂制開發了3軸(zhóu)/4軸晶圓預定位(wèi)機器人(rén)；4軸單/雙手晶圓(yuán)傳送機器(qì)人；3軸離(lí)線/4軸在線電池片精密插槽(cáo)機器人；大行程(chéng)晶圓料(liào)盒(hé)吊裝移動機器人，以上(shàng)産品已經實現取代進口産品，在(zài)用戶端裝機使(shǐ)用。 接下來，微松将在SCARA和6軸串聯機器人方面開展創造性(xìng)工作，回報客戶和社會。