我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展起步較晚，但從 20 世紀(jì) 80 年代以來進(jìn)展較快， 1985 年研制成功華字型弧焊機(jī)器人， 1987 年研制成功上海 1 號(hào)、 2 號(hào)弧焊機(jī)器人， 1987 年又研制成功華字型點(diǎn)焊機(jī)器人，都已初步商品化，可小批量生產(chǎn)。1989 年，我國(guó)以國(guó)產(chǎn)機(jī)器人為主的汽車焊接生產(chǎn)線的投入生產(chǎn)，標(biāo)志著我國(guó)工業(yè)機(jī)器人實(shí)用階段的開始。    

    焊接機(jī)器人是應(yīng)用非常廣的一類工業(yè)機(jī)器人，焊接機(jī)器人的分類包括4軸機(jī)器人，3軸機(jī)器人等。2017年4軸機(jī)器人的生產(chǎn)比例約為62%，隨著技術(shù)的成熟，該比例在2013年至2017年呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。焊接機(jī)器人應(yīng)用于消費(fèi)電子，電器電子，汽車電子等。焊接機(jī)器人的比例非常大的是消費(fèi)電子和消費(fèi)電子也是焊接機(jī)器人的非常大驅(qū)動(dòng)因素。

    隨著技術(shù)的快速發(fā)展，中國(guó)已成為焊接機(jī)器人的大供應(yīng)商。日本是焊接機(jī)器人的第二大供應(yīng)商，并且它具有很大的產(chǎn)值市場(chǎng)份額作為更高的價(jià)格。

根據(jù)國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)公布的結(jié)構(gòu)占比(據(jù)國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)稱，世界上50%的機(jī)器人都用于焊接。具體而言，33%用于點(diǎn)焊，16%用于電弧焊，1%用于其他類型的焊接操作).

    采用機(jī)器人焊接是焊接自動(dòng)化的革命性進(jìn)步，它突破了傳統(tǒng)的焊接剛性自動(dòng)化方式，開拓了一種柔性自動(dòng)化新方式。剛性自動(dòng)化焊接設(shè)備一般都是專門使用的，通常用于中、大批量焊接產(chǎn)品的自動(dòng)化生產(chǎn)，因而在中、小批量產(chǎn)品焊接生產(chǎn)中，焊條電弧焊仍是主要焊接方式，焊接機(jī)器人使小批量產(chǎn)品的自動(dòng)化焊接生產(chǎn)成為可能。就目前的示教再現(xiàn)型焊接機(jī)器人而言，焊接機(jī)器人完成一項(xiàng)焊接任務(wù)，只需人給它做一次示教，它即可精確地再現(xiàn)示教的每一步操作，如要機(jī)器人去做另一項(xiàng)工作，無須改變?nèi)魏斡布灰獙?duì)它再做一次示教即可。因此，在一條焊接機(jī)器人生產(chǎn)線上，可同時(shí)自動(dòng)生產(chǎn)若干種焊件。    

    焊接機(jī)器人的主要優(yōu)點(diǎn)如下：    

1) 易于實(shí)現(xiàn)焊接產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定和提高，保證其均一性；    

2) 提高生產(chǎn)率，可24h 連續(xù)生產(chǎn)；    

3) 改善工人勞動(dòng)條件，可在有害環(huán)境下長(zhǎng)期工作：    

4) 降低對(duì)工人操作技術(shù)難度的要求；    

5) 縮短產(chǎn)品改型換代的準(zhǔn)備周期，減少相應(yīng)的設(shè)備投資；    

6) 可實(shí)現(xiàn)小批量產(chǎn)品焊接自動(dòng)化；    

7) 為焊接柔性生產(chǎn)線提供技術(shù)基礎(chǔ)。

2 工業(yè)機(jī)器人定義和分代概念

    關(guān)于工業(yè)機(jī)器人的定義尚未統(tǒng)一，目前標(biāo)準(zhǔn)化組織采用的美國(guó)機(jī)器人協(xié)會(huì)的定義如下：工業(yè)機(jī)器人是一種可重復(fù)編程和多功能的、用來搬運(yùn)物料、零件、工具的機(jī)械手，或能執(zhí)行不同任務(wù)而具有可改變的和可編程動(dòng)作的專門系統(tǒng)，這個(gè)定義不能概括工業(yè)機(jī)器人的今后發(fā)展，但可說明目前工業(yè)機(jī)器人的主要特點(diǎn)。    

    工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展大致可分為三代。    

一代機(jī)器人，即目前使用的示教再現(xiàn)型工業(yè)機(jī)器人，這類機(jī)器人對(duì)環(huán)境的變化沒有應(yīng)變或適應(yīng)能力。    

二代機(jī)器人，即在示教再現(xiàn)機(jī)器人上加感覺系統(tǒng)，如視覺、力覺、觸覺等。它具有對(duì)環(huán)境變化的適應(yīng)能力， 目前已有部分傳感機(jī)器人投入實(shí)際應(yīng)用。    

三代機(jī)器人，即智能機(jī)器人，它能以一定方式理解人的命令，感知周圍的環(huán)境、識(shí)別操作的對(duì)象，并自行規(guī)劃操作順序以完成賦予的任務(wù)，這種機(jī)器人更接近人的某些智能行為。目前尚處實(shí)驗(yàn)室研究階段。

3 工業(yè)機(jī)器人主要名詞術(shù)語(yǔ) 

1) 機(jī)械手 (Manipulator) 也可稱為操作機(jī)。具有和人臂相似的功能，可在空間抓放物體或進(jìn)行其他操作的機(jī)械裝置。    

2) 驅(qū)動(dòng)器 (Actuator) 將電能或流體能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的動(dòng)力裝置曠    

3) 末端操作器 (End Effector) 位于機(jī)器人腕部末端、直接執(zhí)行工作要求的裝置。如夾持器、焊槍、焊鉗等。    

4) 位姿 (Pose) 工業(yè)機(jī)器人末端操作器在指定坐標(biāo)系中的位置和姿態(tài)。   

5) 工作空間 (Working Space) 工業(yè)機(jī)器人執(zhí)行任務(wù)時(shí)，其腕軸交點(diǎn)能在空間活動(dòng)的范圍。    

6) 機(jī)械原點(diǎn) (MechanicalOrigin) 工業(yè)機(jī)器人各自由度共用的，機(jī)械坐標(biāo)系中的基準(zhǔn)點(diǎn)。    

7) 工作原點(diǎn) (Work Origin) 工業(yè)機(jī)器人工作空間的基準(zhǔn)點(diǎn)。    

8) 速度 (Velocity) 機(jī)器人在額定條件下，勻速運(yùn)動(dòng)過程中，機(jī)械接口中心或工具中心點(diǎn)在單位時(shí)間內(nèi)所移動(dòng)的距離或轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。   

9) 額定負(fù)載 (Rated load) 工業(yè)機(jī)器人在限定的操作條件下，其機(jī)械接口處能承受的很大負(fù)載 ( 包括末端操作器 ) ，用質(zhì)量或力矩表示。    

10) 重復(fù)位姿精度 (PoseRepeatability) 工業(yè)機(jī)器人在同一條件下，用同一方法操作時(shí)，重復(fù)／ t 次所測(cè)得的位姿一致程度。

11) 軌跡重復(fù)精度 (PathRepeatability) 工業(yè)機(jī)器人機(jī)械接口中心沿同一軌跡跟隨／ x 次所測(cè)得的軌跡之間的一致程度。    

12) 點(diǎn)位控制 (PointToPointContr01) 控制機(jī)器人從一個(gè)位姿到另一個(gè)位姿，其路徑不限。    

13) 連續(xù)軌跡控制 (Continuous PathContr01) 控制機(jī)器人的機(jī)械接口，按編程規(guī)定的位姿和速度，在指定的軌跡上運(yùn)動(dòng)。    

14) 存儲(chǔ)容量 (Memory Capacity) 計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)裝置中可存儲(chǔ)的位置、順序、速度等信息的容量，通常用時(shí)間或位置點(diǎn)數(shù)來表示。    

15) 外部檢測(cè)功能 (External MeasuringAbility) 機(jī)器人所具備對(duì)外界物體狀態(tài)和環(huán)境狀況等的檢測(cè)能力。    

16) 內(nèi)部檢測(cè)功能 (Internal MeasuringAbility) 機(jī)器人對(duì)本身的位置、速度等狀態(tài)的檢測(cè)能力。    

17) 自診斷功能 (SelfDiagnosisAbility) 機(jī)器人判斷本身全部或部分狀態(tài)是否處于正常的能力。