工業(yè)機(jī)器人，實際上只是一種叫法而已，嚴(yán)格來講，和“人”相隔十萬八千里，說是“手”還差不多，就是一種模仿人手的機(jī)械臂而已，應(yīng)該要叫做”工業(yè)機(jī)械手“才是正確。

       人的手臂有7個自由度，可以滿足生活和工作中的扭捏，抓取，傳遞，提升，下放等動作，因為有靈活的手臂和機(jī)靈的大腦，所以人類能在動手方面超過了其他動物，成為萬物之首。從早期的打獵，種養(yǎng)，到后來的手工業(yè)和社會化分工生產(chǎn)，幾乎都是靠人手來完成的，證明了人手是“上帝”賦給人類最重要的執(zhí)行裝置，能勝任這個世界上幾乎任何復(fù)雜性的工作。

       但是工業(yè)生產(chǎn)這種工作，的確是太累人了，工人對于這種重復(fù)性的動作很反感，因為枯燥無味，肌肉酸痛，如果不是為了養(yǎng)生糊口，還真沒有人愿意在工廠里邊上班。隨著物質(zhì)生產(chǎn)的豐富和社會生活改善進(jìn)步，愿意從事重復(fù)性工作的人越來越少，企業(yè)出現(xiàn)了“用工荒”，老板只好讓工程師們想辦法設(shè)計出自動化水平高點的設(shè)備來替代工人，簡單的變形，加熱，加壓，壓膜等工藝傳統(tǒng)的機(jī)器可以完成了，但是對于一些裝配，堆垛，噴涂，打磨等工藝，靠以往的機(jī)器設(shè)備是滿足不了要求的，所以工程師們模仿人手來設(shè)計了一種可以控制的機(jī)械手臂，就是工業(yè)機(jī)械手，也被普通人叫成工業(yè)機(jī)器人。

       自由度，是機(jī)構(gòu)在工作運動時候能獨立運動的數(shù)目，上邊說到了，人手有7個自由度，機(jī)械手要模仿人，理論上也應(yīng)該需要有7個自由度。自由在工業(yè)控制上也稱為“軸”，可以簡單理解成一個獨立的電機(jī)控制系統(tǒng)，不同的軸需要有不同的電機(jī)和控制系統(tǒng)。幾個軸之間可以單獨獨立行動，也可以互相聯(lián)合起來運動，一個快點，一個慢點。

       機(jī)器人的控制系統(tǒng)是工業(yè)機(jī)器人的大腦，由“大腦”控制，輸入各種指令，機(jī)械手再由接收的信號，作出各種動作，最終完成作業(yè)的流程，工業(yè)機(jī)器人的控制系統(tǒng)特點：

       1、工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

       控制器是機(jī)器人系統(tǒng)的核心，國外有關(guān)公司對我國實行嚴(yán)密封鎖。近年來隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，微處理器的性能越來越高，而價格則越來越便宜，目前市場上已經(jīng)出現(xiàn)了1-2美金的32位微處理器。高性價比的微處理器為機(jī)器人控制器帶來了新的發(fā)展機(jī)遇，使開發(fā)低成本、高性能的機(jī)器人控制器成為可能。為了保證系統(tǒng)具有足夠的計算與存儲能力，目前機(jī)器人控制器多采用計算能力較強的ARM系列、DSP系列、POWERPC系列、Intel系列等芯片組成。

       此外，由于已有的通用芯片在功能和性能上不能完全滿足某些機(jī)器人系統(tǒng)在價格、性能、集成度和接口等方面的要求，這就產(chǎn)生了機(jī)器人系統(tǒng)對SoC(Systemon Chip)技術(shù)的需求，將特定的處理器與所需要的接口集成在一起，可簡化系統(tǒng)外圍電路的設(shè)計，縮小系統(tǒng)尺寸，并降低成本。

       2、工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

       在控制器體系結(jié)構(gòu)方面，其研究重點是功能劃分和功能之間信息交換的規(guī)范。在開放式控制器體系結(jié)構(gòu)研究方面，有兩種基本結(jié)構(gòu)，一種是基于硬件層次劃分的結(jié)構(gòu)，該類型結(jié)構(gòu)比較簡單，在日本，體系結(jié)構(gòu)以硬件為基礎(chǔ)來劃分，如三菱重工株式會社將其生產(chǎn)的PA210可攜帶式通用智能臂式機(jī)器人的結(jié)構(gòu)劃分為五層結(jié)構(gòu)；另一種是基于功能劃分的結(jié)構(gòu)，它將軟硬件一同考慮，其是機(jī)器人控制器體系結(jié)構(gòu)研究和發(fā)展的方向。

       3、控制軟件開發(fā)環(huán)境

       在機(jī)器人軟件開發(fā)環(huán)境方面，一般工業(yè)機(jī)器人公司都有自己獨立的開發(fā)環(huán)境和獨立的機(jī)器人編程語言

       4、機(jī)器人伺服通信總線技術(shù)

       目前國際上還沒有專用于機(jī)器人系統(tǒng)中的伺服通信總線，在實際應(yīng)用過程中，通常根據(jù)系統(tǒng)需求，把常用的一些總線，如以太網(wǎng)、CAN、1394、SERCOS、USB、RS-485等用于機(jī)器人系統(tǒng)中。當(dāng)前大部分通信控制總線可以歸納為兩類，即基于RS-485和線驅(qū)動技術(shù)的串行總線技術(shù)和基于實時工業(yè)以太網(wǎng)的高速串行總線技術(shù)。