工业机器人的构成、协作机器人及四大家族比较
安川电机在日本东京国际机器人展台
本文介绍了工业机器人的三大部分六大系统，以及协作机器人的定义和应用。工业机器人由机械、电气和软件三大部分组成，包括驱动、控制、感知、操作、通信和人机交互六大系统。协作机器人作为新型工业机器人，具有友好性和感知能力，能与人协同工作。ABB、库卡、发那科和安川电机是工业机器人四大家族，各有优势和特点，选择时需根据需求与预算进行综合考虑。
一、工业机器人的三大部分六大系统是什么？
工业机器人的三大部分是机械部分、控制部分和传感部分。其中，机械部分包括底座、手臂和末端执行器；控制部分包括控制器、伺服电机和精密减速器；传感部分包括感受(传感)系统。工业机器人通常由三大部分和六个子系统组成，它们分别是：
三大部分
1.机械部分：这是机器人的物理结构，包括关节、臂、手爪等组成部分。它决定了机器人的运动范围、承载能力和工作空间。
2.传感部分：这一部分由各种传感器构成，如位置传感器、力矩传感器、视觉传感器等。它们收集关于机器人自身状态以及外部环境的信息。
3.控制部分：控制部分是机器人的大脑，负责处理信息并决定机器人的行为。它包含硬件（例如控制器）和软件（例如编程逻辑和算法）。
六个子系统
1.驱动系统：提供动力让机器人执行动作的部件，如电动机、液压缸或气动装置。
2.机械结构系统：机器人本体的所有机械组件，包括骨架、关节和连接件。
3.人机交互系统：允许操作员与机器人进行通信的方式，如触摸屏、示教器或手势识别技术。
4.控制系统：用于控制机器人运动和行为的电子设备和软件，包括伺服驱动器、可编程逻辑控制器（PLC）和高级语言程序。
5.感受（传感）系统：用于感知机器人内部状态和外部环境的各类传感器。
6.机器人与环境交互系统：机器人如何在物理世界中导航、定位和操作对象的系统，可能涉及抓取工具、末端效应器和其他辅助设备。
通过这三大部分六大系统的协同作用，工业机器人能够精确地执行任务，并在现代制造业中发挥重要作用。
二、什么是协作机器人？协作机器人是做什么用的？
协作机器人，也称为Cobots，是一种能够与人类进行协同工作，以增强人类生产力和安全性为目标的机器人。它们通常具有轻量化、高精度、易于编程和安全性高的特点。协作机器人可以与人类工人共同作业，提高工作效率，同时避免了传统工业机器人对人类的伤害。
协作机器人的特点包括：
1.轻量化：重量轻的设计使得它们易于搬运和重新部署到不同的工作任务上。
2.友好性：安全且具有人机友好的设计，确保表面光滑平整，没有尖锐边缘或可能夹伤操作员的缝隙。
3.感知能力：通过内置传感器，如力觉传感器和视觉系统，来感知周围环境并适应变化。
4.人机协作：具备力反馈特性，在遇到预设的阻力时会立即停止运动，以保护附近的人类同事免受伤害。这种特性通常允许在风险评估后不安装额外的安全防护栏，从而实现更紧密的人机协同工作。
协作机器人的应用范围广泛，包括但不限于以下领域：
1.制造业：在生产线上与人类工人共同作业，提高生产效率和质量。
2.医疗行业：协助医生进行手术操作，提高手术精度和效率。
3.服务业：在餐饮、酒店等领域担任服务员、导游等职务，提供更好的客户服务。
4.农业：协助农民进行种植、收割等农活，提高生产效率和质量。
5.教育行业：协助教师进行教学工作，提高教育质量。
协作机器人的应用广泛，可以用于各种行业，包括制造业、物流、医疗保健和服务业等。一些常见的用途包括装配、包装、质量检查、物料搬运、实验室自动化以及客户服务等。由于其灵活性和易用性，协作机器人尤其适合小批量生产和快速产品切换的场合。在未来智能工厂中，人机协作机器人将发挥越来越大的作用，提高企业生产效率、加强质量控制、增强生产的灵活性，并减少物流线的成本。
三、工业机器人四大家族哪个好？
工业机器人四大家族指的是日本的安川电机（YASKAWA）、发那科（FANUC），德国的库卡（KUKA）和瑞士的ABB。它们各有优势，难以简单地说哪个更好。都是全球知名的工业自动化设备供应商，各自在机器人技术领域有着深厚的技术积累和丰富的应用经验。选择哪个品牌更好，并没有一个通用的答案，因为这取决于具体的应用场景、需求以及预算等因素。以下是它们各自的特点：
1.安川电机：安川电机在工业机器人领域中拥有丰富的产品线，包括弧焊、点焊、装配、搬运、码垛、上下料等应用。其产品特点是精度高、速度快、稳定可靠。此外，安川电机还提供全面的售后服务和维修保养服务。
2.发那科：发那科是数控系统的领先供应商，其机器人产品线涵盖了工业、医疗、农业等领域。发那科机器人的特点是高精度、高速度和高可靠性。此外，发那科还提供智能化的解决方案，如视觉检测、物联网等。
3.库卡：库卡是全球领先的机器人制造商之一，其产品广泛应用于汽车、电子、食品等行业。库卡机器人的特点是灵活性强、适应性强，可以满足各种复杂生产流程的需求。此外，库卡还提供全面的售后服务和维修保养服务。
4.ABB：ABB是全球知名的电气和自动化解决方案提供商，其工业机器人产品线涵盖了搬运、装配、码垛、喷涂等应用。ABB机器人的特点是精度高、速度快、稳定可靠，同时ABB还提供全面的售后服务和维修保养服务。
欧洲的库卡产品被誉为工业机器人本体中的顶级产品。而日本的安川和发那科在进入亚洲市场后，与欧美产品相比CP值较高，更符合本地客户的需求。特别是发那科的小型机器人，其重复定位精度极高，有效载荷是7kg,重复定位精度是±0.01mm，是四大家中精度最高的。
另一方面，Fanuc的产品被认为将工业感和设计感结合得最好，让人一眼就能看出是工业领域的产品，但又独具精致感。这种精致感并不仅仅来自工业设计，更多的是源于设计、制造、调试的良好平衡。
对于客户来说，选择哪家公司的机器人可能要考虑以下几个因素：
●特定行业的专业知识：某些机器人制造商可能在特定行业中拥有更专业的解决方案，如汽车或电子制造。
●本地支持和服务：考虑到维修和保养的需求，本地是否有强大的服务网络和技术支持也很重要。
●成本效益：不同品牌的机器人价格差异较大，需要根据预算来权衡性能和投资回报率。
●兼容性和集成能力：如果现有生产线中已经使用了某个品牌的自动化设备，那么选择同一家的机器人可能有利于系统的整体集成。
综上所述，工业机器人四大家族各有所长，难以简单地说哪个更好。如果您需要高精度、快速度、稳定性好的机器人，可以选择ABB或发那科；如果您需要灵活性强、工作范围大、负载能力强的机器人，可以选择库卡或安川电机。选择哪个品牌需要根据你的具体需求和预算来考虑，可以根据自己的实际需求来选择适合自己的品牌和型号。在实际应用中，工业机器人四大家族的机器人均表现出了较高的可靠性和性能，可以满足大多数工业生产的需求。
