工业机器人通常由3个部份组成机械系统、控制系统与智能系统。机械系统包含驱动机构(如:液压式、气动式及电动式)及执行机构(由基座、腰部、臂部、腕部和手部组成)。手部又被称为末端执行器,视工作用途可以是夹爪、焊枪或喷嘴。控制系统负责计算手部在工作上所需的空间坐标定位、配合基座、腰部、臂部与腕部上的关节轴组转向,决定机器人的工作姿态。智能系统是通过计算机软件运算,决定手部最佳的点对点或连续移动路线,及进行干涉分析以避免与工件、夹具和其他设备发生碰撞,并快速地输出工作程序,指挥控制系统达成所需的工作效果。
西门子工业软件(SiemensPLMSoftware)亚太区市场部数字化制造市场经理雷伟鸣告诉记者,总体而言,今天的工业机器人是一个集成机电与计算机软件的系统,企业须掌握良好的机械、伺服电机、精密减速器和传感器系统的工程设计及分析能力,掌握综合的计算机仿真、可视化和编程实力,并充分了解应用行业的工作准则及需求。
我国工业机器人起步于上世纪70年代初期,经过20多年的发展,大致经历了3个阶段:70年代的萌芽期,80年代的开发期和90年代的适用化期。从开展工业机器人研究至今,中国的工业机器人产业在不断进步中。 近些年,我国先后涌现出新松机器人、博实自动化、埃夫特(奇瑞装备)、巨一焊接、广州数控、沃迪、青岛软控等近60家从事工业机器人生产的企业,但产品产业化应用程度较低,多数处于几十台的生产规模。
就应用情况来看,近3年市场需求激增,并且由汽车产业向电力和电子、机床、化工等诸多领域拓展,市场需求空间大。2010年开始我国工业机器人需求量激增,比2009年增加了1.7倍,2011年比2010年增加51%,预计到2014年需求量将达到3.2万台,成为全球最大的需求国。这主要是因为我国劳动成本快速上涨,一些企业开始用工业机器人替代人工。