工业机器人构造简介与测试应用

工业机器人整体一般分上游、中游、下游三个产业结构，上游核心零部件主要是减速器、伺服系统和控制器，中游主要是本体制造，下游主要是系统集成。上游的三大零部件也是工业机器人核心技术壁垒所在，它们的成本占总体成本的60%左右。

其中伺服系统主要包括伺服电机、伺服控制器和传感装置（例如编码器）。一般情况下，控制指令下达至控制器，控制器驱动伺服电机，而传感装置将实际运动的数据采集并反馈给控制器，以实现闭环控制。目前，高精度的工业机器人多使用伺服电机驱动，很少有工业机器人会使用步进电机，主要是因为步进电机控制精度受到步距角限制，调速范围相对较小。

减速器（Reducer）是连接动力源和执行机构的中间机构，具有匹配转速和传递转矩的作用。减速器将电机等高速运转的动力通过输入轴上的小齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的。一般情况下，工业机器人的每个关节都会配备一个减速器，以达到精准控制的目的。目前用比较多的是RV（Rot-Vector）减速器和谐波减速器。

控制系统分为硬件和软件，硬件就是日常所说的控制器，软件即控制软件。控制器除了伺服器之外，还有主控计算机，负责下达指令以控制各伺服驱动装置，实现对机器人的工作顺序、位置、运动速度、时间间隔的控制。工业机器人的控制方式包括运动控制和力控制。运动控制主要控制功机器人的位置；力控制则是控制机器人末端执行器的作用力与力矩，主要用于会与环境接触的加工机器人、装配机器人。