從廣義上來說，除了表演機器人外，其余的都可叫做工業(yè)機器人。目前，工業(yè)機器人應用領域主要在以下三個方面。
1.自動化工業(yè)領域。
早期工業(yè)機器人在生產上主要用于：機床上下料、點焊和噴漆。隨著柔性自動化的出現(xiàn)，機器人扮演了更重要的角色，現(xiàn)舉例如下。
（1）焊接機器人。焊接工藝是工業(yè)機器人應用的重要領域，它使人從灼熱的、不舒服的、有時是危險的工作 環(huán)境中解脫出來。在焊接工藝中，機器人主要用于點焊和弧焊作業(yè)。點焊機器人能保證復雜空間結構件上焊接點位置和數(shù)量的正確性，而人工作業(yè)往往在諸多的焊點 中會遺漏?；『笝C器人需要六個自由度，三個自由度用來控制焊具跟隨焊縫的空間軌跡，另三個自由度保持焊具與工件表面有正確的姿態(tài)關系，這樣才能保證良好的焊縫質量。
汽車制造廠已廣泛應用焊接機器人進行承重大梁和車身結構的焊接。裝配每臺汽車車一般大約需要完成3000~4000個焊點，其中60%是由點點焊機器人完成的。圖11.13所示為某公司點焊機器人要完成汽車駕駛室焊點分布圖，圖中數(shù)字為各區(qū)的焊點數(shù)。
圖11.13汽車駕駛室焊點分布圖
點焊的機器人通常采用液壓驅動的機器人，因為要拿起質量70kg的焊槍，一般的電動機驅動機器人承受不了。點焊機器人是屬于點位控制，點與點之間的移動軌跡和移動的速度是不重要，點焊所要求的位置精度在1mm左右，一般的機器人都能滿足這個精度要求。圖11.14為德國產IR6621/100型點焊機器人總圖，它是一種用于地面安裝的工業(yè)機器人。
圖11.14 IR6621/100型點焊機器人
1-手臂及手腕；2-臂架；3-橡皮緩沖器；4-肘形節(jié)桿；5-回轉臺；6-基座；7-連接電纜；8-轉臺緩沖器；
9-第一軸（轉臺）電動機；10-平衡氣缸；11-第二軸（臂架）電動機；12-第三軸螺桿；驅動臂架；14-電動機組；15-控制柜。
弧焊是連續(xù)軌跡操作，機器人必須按預先規(guī)定的路線和要求的移動速度進行作業(yè)，焊接軌跡的精度取決于焊接項目的類型和尺寸?；『笝C器人的應用范圍很廣，除汽車行業(yè)外，在通用機械、金屬結構等許多行業(yè)中都有應用。圖11.15為弧焊機器人示意圖，其結構形式為空間多關節(jié)型，自由度數(shù)為6，采用直流伺服電動機驅動。雙工位回轉工作臺，可手動操作回轉1800。中間加隔板，工人在一邊上、下料，另一邊由機器人施焊。氣動定位鎖緊?；剞D夾具出現(xiàn)誤動作時，機器人不動作，以保安全。
（2）材料搬運機器人。材料搬運機器人可用來上下料、碼垛、卸貨以及抓取零件重新定向等作業(yè)。一個簡單抓放作業(yè)機器人只需較少的自由度；一個給零件定向作業(yè)的機器人要求具有更多的自由度，增加其靈巧性。
圖11.15弧焊機器人示意圖
搬運機器人應用實例，圖11.16是一個耐火磚自動壓制系統(tǒng)，它由壓機、搬運機器人和燒成車組成。制造耐火轉時，把和好的耐火材料送入壓機，經(jīng)過模壓后，使耐火材料成為磚的形狀，搬運機器人從壓機中把磚夾出來，在燒成車上堆垛，然后把燒成車同磚送入爐中燒烤。搬運機器人的主要作業(yè)是從壓機中取出磚塊，按堆垛要求，把磚塊推放在燒成車上。機器人與壓機、燒成車按一定順序作業(yè)，并保持一定的互鎖關系。
圖11.16耐火磚自動壓制系統(tǒng)
（3）檢測機器人。零件制造過程中的檢測以及成品檢測都是保證產品質量的關鍵問題。它主要有兩個工作內容：確認零件尺寸是否在允許的公差內；零件質量控制上的分類。
（4）裝配機器人。裝配是一個比較復雜的作業(yè)過程，不僅要檢測裝配作業(yè)過程中的誤差，而且要試圖糾正這種誤差。因此，裝配機器人應用了許多傳感器，如接觸傳感器、視覺傳感器、接近覺傳感器、聽覺傳感器等。聽覺傳感器用來判斷壓入件或滑入件是否到位。圖11.17所示是用機器人裝配計算機硬盤。用兩臺SCARA型裝配機器人裝配計算機硬盤的系統(tǒng)，它具有一條傳送線、兩個裝配工件供應單元（一個單元供應A～E五種部件；另一個單元供應螺釘）。傳送線上的傳送平臺是裝配作業(yè)的基臺。一臺機器人負責把A～E五個部件按裝配位置互相裝好，另一臺機器人配有擰螺釘手爪，專管把螺釘按一定力矩要求安裝到工件上。全部系統(tǒng)是在超凈間安裝工作的。
圖11.17機器人裝配計算機硬盤
1—螺釘供給單元；2—裝配機器人；3—傳送輥道；4—控制器；5—定位器；6—隨行夾具；7—擰螺釘器
（5）噴漆和噴涂。噴涂作業(yè)機器人的應用范圍越來越廣泛，除了在汽車、家用電器和儀表殼體的噴涂作業(yè)中 大量采用機器人工作外，還在涂膠、鑄型涂料、耐火飾面材料、陶瓷制品釉料、粉狀涂料等作業(yè)中開展應用，并在高層建筑墻壁的噴涂、船舶保護層的涂覆和焦煉內 水泥噴射等作業(yè)開展了應用研究工作，而機器人應用在噴涂作業(yè)的自動化程度越來越高，以汽車為例，已由車體外表面多機自動自動噴涂，發(fā)展到多機內表面的成線自動噴涂。噴漆和噴涂機器人一般在三維表面作業(yè)至少要五個自由度。由于可燃環(huán)境的存在，驅動裝置必須防燃防爆。在大件上作業(yè)時，往往把機器人裝在一個導軌上，以便行走。
圖11.18是第二汽車制造廠東風系列駕駛室多品種混流機器人系統(tǒng)噴涂線。它由4臺PJ-1B、2臺PJ-1A噴漆機器人、2臺PM-111頂噴機、一臺工件識別裝置、一臺同步器、多臺起動裝置和總控制臺等組成，并具有聯(lián)鎖保護、故障報警和自動記錄噴涂工件數(shù)量等裝置。由一臺工業(yè)PC（微型計算機）為主構成的總控臺，通過通信系統(tǒng)，對6臺機器人、2臺頂噴機及相關終端進行群控，實現(xiàn)面漆噴涂自動作業(yè)。此噴涂線已應用數(shù)年，獲得明顯的經(jīng)濟效益。
圖11.18東風汽車系列駕駛室多品種混流機器人系統(tǒng)噴涂線
（6）其他諸如密封和粘接、清砂和拋光、熔模鑄造和壓鑄、鍛造等等也有廣泛的應用。
2.惡劣工作環(huán)境，危險工作場合
這個領域的作業(yè)是一種有害于健康，并危及生命或不安全因素很大而不宜于人去干的作業(yè)，用工業(yè)機器人去干是最適宜的。比如，圖11.19所示的核電站蒸汽發(fā)生器檢測機器人，可在有核污染的并危及生命的環(huán)境下替人進行作業(yè)。成折疊收縮狀態(tài)的機器人沿入孔４的軸線方向進入，利用壓緊器１６頂緊，在計算機的控制下各臂依次張開，使前端攝像機１４到達預定的觀察點。又如爬壁機器人特別適合超高層建筑外墻的噴涂、檢查、修理工作。再如機器人在沖床上下料、采礦、噴漆、鍛造及水下作業(yè)等場合的應用，使人受到很好的勞動保護。
圖11.19蒸汽發(fā)生器檢測機器人
１—管板； ２—隔板； ３—球面； ４—入孔； ５—主管道；６—循環(huán)管； ７—水室； ８—機座；
９—支承臂；１０—平臺； １１—連接臂； １２—中間臂； １３—上臂；１４—攝像機； １５—手輪； １６—壓緊器
3.特殊作業(yè)場合
這個領域對人來說是力所不能及的，只有機器人才能去進行作業(yè)，如圖11.20所示的航天飛機上的操作臂飛機上用來回收衛(wèi)星的操作臂。
圖11.20航天飛機上的操作臂
它是由加拿大ＳＰＡＲ航天公司設計并制造的，該操作臂是世界上最大的關節(jié)式機器人（操作臂）。該操作臂額定載荷為15000kg，最大 載 荷 為30000kg；末端操作器的最大速度是：空載 時 為0．6ｍ/ｓ，承載150000kg時為0.06m/ｓ，承載30000kg時為0.03ｍ/ｓ；定位精度為±0．05ｍ。然而，這些額定參數(shù)是在外層空間抓放自由飛行體時的參數(shù)。若在地球重力環(huán)境下，即使沒有任何外加載荷，舉起自身總質量為450kg的操作臂也將產生很大的變形。
圖11.21所示為在狹小容器內（人和一般設備是無法進入的）進行檢查、維護和修理作業(yè)的具有七個自由度的機器臂。這種機器臂也叫做容器內操作裝置，七關節(jié)機器臂握持工具可繞過180°進行作業(yè)。
圖11.21容器內操作機器人
尤其是由微米級電機、減速器、執(zhí)行器等機械裝置及顯微傳感器組裝的微型機器人的出現(xiàn)，更開拓了其特殊作業(yè)的用途。美國波士頓大學已經(jīng)為一臺微型機器人——“機器螞蟻”申請了專利。“螞蟻”的每條腿是長１ｍｍ或不到１ｍｍ的硅桿，當施加電壓時使“螞蟻”具有機動性，它由傳到中央處理器的聲頻信號控制，通過不帶傳動裝置的壓電微電機來驅動各條腿運動。機器“螞蟻”有很多用途，如在實驗室中收集放射性的塵埃以及從活著的病人體內收取患病的血細胞等。有人預測，微型機器人將被裝入汽車的燃油系統(tǒng)中，用以清理燃油管路和噴油口；微型機器人將被置入人體內，以施行諸如修理人體特定細胞，鏟去動脈管內的斑塊等顯微手術。
4.工業(yè)機器人技術的發(fā)展趨勢
工業(yè)機器人技術是一門涉及機械學、電子學、計算機科學、控制技術、傳感器技術、仿生學、人工智能甚至生命科學等學科領域的交叉性科學，機器人技術的發(fā)展依賴于這些相關學科技術的發(fā)展和進步。
歸納起來，工業(yè)機器人技術的發(fā)展趨勢有以下幾個方面。
（1）機器人的智能化
智能化是工業(yè)機器人一個重要的發(fā)展方向。目前，機器人的智能化研究可 以分為兩個層次，一是利用模糊控制、神經(jīng)元網(wǎng)絡控制等智能控制策略，利用被控對象對模型依賴性不強的特點來解決機器人的復雜控制問題，或者在此基礎上增加 軌跡或動作規(guī)劃等內容，這是智能化的最低層次；二是使機器人具有與人類類似的邏輯推理和問題求解能力，面對非結構性環(huán)境能夠自主尋求解決方案并加以執(zhí)行， 這是更高層次的智能化。使機器人能夠具有復雜的推理和問題求解能力，以便模擬人的思維方式，目前還很難有所突破。智能技術領域有很多的研究熱點，如虛擬現(xiàn) 實、智能材料(如形狀記憶合金)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡、專家系統(tǒng)、多傳感器集成和信息融合技術等。
（2）機器人的多機協(xié)調化
由于生產規(guī)模不斷擴大，對機器人的多機協(xié)調作業(yè)要求越來越迫切。在很多大型生產線上，往往要求很多機器人共同完成一個生產過程，因而每個機器人的控制就不單純是自身的控制問題，需要多機協(xié)調動作。此外，隨著CAD／CAM／CAPP等 技術的發(fā)展，更多地把設計、工藝規(guī)劃、生產制造、零部件儲存和配送等有機地結合起來，在性制造、計算機集成制造等現(xiàn)代加工制造系統(tǒng)中，機器人已經(jīng)不再是一 個個獨立的作業(yè)機械，而是成為了其中的重要組成部分，這些都要求多個機器人之間、機器人和生產系統(tǒng)之間必須協(xié)調作業(yè)。多機協(xié)調也可以認為是智能化的一個分 支。
（3）機器人的標準化
機器人的標準化工作是一項十分重要而又艱巨的任務。機器人的標準化有利于制造業(yè)的發(fā)展，但目前不同廠家的機器人之間很難進行通信和零部件的互換。機器人的標準化問題不是技術層面的問題，而主要是不同企業(yè)之間的認同和利益問題。
（4）機器人的模塊化
智能機器人和高級機器人的結構力求簡單緊湊，其高性能部件甚至全部機構的設計已向模塊化方向發(fā)展。其驅動采用交流伺服電動機，并向小型和高輸出方向發(fā)展；其控制裝置向小型化和智能化方向發(fā)展；其軟件編程也在向模塊化方向發(fā)展。
（5）機器人的微型化
微型機器人是21世紀的尖端技術之一。目前已經(jīng)開發(fā)出手指大小的微型移動機器人，預計將生產出毫米級大小的微型移動機器人和直徑為幾百微米甚至更小(納米級)的醫(yī)療和軍事機器人。微型驅動器、微型傳感器等是開發(fā)微型機器人的基礎和關鍵技術，它們將對精密機械加工、現(xiàn)代光學儀器、超大規(guī)模集成電路、現(xiàn)代生物工程、遺傳工程和醫(yī)學工程等產生重要影響。介于大中型機器人和微型機器人之間的小型機器人也是機器人發(fā)展的一個趨勢。
工業(yè)機器人應用：http://baoxianwx.cn/app/
