工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人。工业机器人是自动执行工作的机器装置，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。因为工业机器人的安全性、高效性和准确性，工业机器人被广泛应用于来料检测、焊接、喷涂、切割和装配、采集和放置、产品检测和筛选、产品搬运与包装等环节，并广泛应用于汽车整车及汽车零部件、工程机械、轨道交通、低压电器、电力、IC装备、军工、烟草、金融、医药、冶金及印刷出版等众多行业。

工业机器人可以按照程序输入方式、运动坐标形式、驱动方式、应用领域等四个方面进行分类。
按程序输入方式区分有编程输入型和示教输入型两类；按运动坐标形式分为关节式机器人、圆柱坐标机器人、直角坐标机器人、并联机器人、SCARA（平面关节型）机器人等五种；按驱动方式分为液压驱动、气压驱动、电气驱动等；从应用领域来看，主要有焊接、装配、搬运码垛、上下料、打磨喷涂、切割加工机器人等。

仿蝙蝠机器人

仿尺蠖机器人
机器蜘蛛
仿壁虎机器人

仿章鱼机器人
机器鱼

仿生机器人研究进展及仿生机构研究_沈惠平.pdf

软体机器人由柔韧性材料制成，可在大范围内任意改变自身形状和尺寸，在侦察、探测、救援及医疗等领域都有广阔的应用前景。与传统的刚性机器人相比，软体机器人有许多优点：对环境具有更好的适应性，通过变形可实现与障碍物的相容；通过主动变形可使机器人处于不同的形态并实现运动；主动变形与被动变形相结合，机器人可以穿过比自身常态尺寸小的缝隙，进入传统机器人无法进入的空间；能够模仿自然界中动物的运动模式，适应人类不能到达的环境，扩大人类的探索领域。

驱动是软体机器人研究的主要方向之一，当前基于气动、离子交换聚合物(IPMC)、记忆合金(SMA)、响应水凝胶等不同类型的驱动方式，开发了各种不同类型的软体机器人。

1. IPMC聚合物金属复合材料(Ionic Polymer Metal Composites，IPMC)是一种电致变形的智能材料。通过在外部施加电压，其形状会发生改变。利用这一特点可以制成机器人的驱动器，在机器人的实际应用中它具有变形灵活、可重复、大位移、低电压驱动、响应速度快、柔性好等特点。但它也存在驱动力不足、使用环境较为局限等缺点聚合物金属复合材料(Ionic Polymer Metal Composites，IPMC)是一种电致变形的智能材料。通过在外部施加电压，其形状会发生改变。利用这一特点可以制成机器人的驱动器，在机器人的实际应用中它具有变形灵活、可重复、大位移、低电压驱动、响应速度快、柔性好等特点。但它也存在驱动力不足、使用环境较为局限等缺点

软体机器人驱动研究现状.pdf

工业机器人通常由控制系统、驱动系统、执行系统、感知系统、决策系统及软件部分、人－机器人－环境交互系统组成。

机器人控制系统是工业机器人的重要组成部分，控制系统的功能主要是通过控制驱动系统，让执行系统按照规定的要求工作，是机器人的指挥系统。

工业机器人的驱动系统，按动力源分为液压驱动，气压驱动和电力驱动三大类。驱动系统主要向执行系统提供动力，目前主流工业机器人主要采用电力驱动，电力驱动系统主要包括伺服电机和减速器。伺服电机是控制控制机械元件运转的发动机，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。减速器的主要功能是在原动机和执行机构之间匹配转速、传递转矩，使驱动系统能够正常运转。

执行系统是工业机器人的执行作业系统，负责按照驱动系统规定的运动速度、运动轨迹、完成作业执行。执行系统主要包括机械手、机械腕、机械臂及机身等部分。
机械手是工业机器人用来握持工件或工具的部位，直接与工件或工具接触。有些工业机器人直接将工具（如电焊枪、油漆喷枪、容器等）固定在机械手位置。
机械腕是将机械手和机械臂连接在一起的部件。它的作用是调整机械手的方位和姿态，并可扩大机械臂的活动范围。
机械臂支撑着机械手和机械腕，使机械手的活动范围扩大。

感知系统主要用于感知外界环境的信号刺激，如温度，声觉，视觉，力觉等，但此项并非必须配置。

决策系统负责处理感知系统等来源提供的信息，根据信息自动调整控制算法的软硬件支持部分，此项同样非必须配置。

人－机器人－环境交互系统是将机器人、人、外部环境联系起来并相互协调的系统，其中人机交互系统主要包括指令给定装置，信息显示装置等。

生产自动化的进一步发展是柔性自动化。工业机器人可随其工作环境变化的需要而再编程，因此它在小批量、多种类、具有均衡高效率的柔性制造过程中能发挥很好的功用，柔性制造系统中的一个重要组成部分。

工业机器人在机械结构上有类似人的行走、转腰、大臂、小臂、手腕、手爪等部分，在控制上有计算机。此外，在智能化工业机器人还有许多类似人类的传感器， 如近接传感器、力传感器、负载传感器、视觉传感器等

除专门设计的专用工业机器人以外，一般工业机器人在执行不同的执行任务的时候具有较好的通用性，比如，更换第六轴（附加轴）上的末端机构执行不同的动作

ISO 10218-1：机器人和机器人装置，工业机器人安全要求

ISO 10218-2：机器人和机器人装置，机器人系统与集成

ISO 12100：机械安全-设计通则，风险评估和风险降低

IEC 60204-1：机械安全-机器的电气安全

IEC 61508系列：电气/电子/可编程电子安全系统的功能安全

ISO 13849-1：机械安全-控制系统有关安全部件，设计通则

IEC 62061：机械安全-与安全有关的电气、电子和可编程电子安全系统的功能安全

IEC 61000-6-2：电磁兼容（EMC）工业环境的抗扰度

IEC 61000-6-4：电池兼容（EMC）工业环境要求的放射标准

ANSI/UL 1740：机器人和自动化设备的安全标准

ANSI/RIA R15.06：工业用机器人和机器系统-安全性要求

CAN/CSA Z434：工业机器人和自动控制系统-一般安全要求

EN ISO 10218-1：机器人和机器人装置-工业机器人的安全要求

EN ISO 10218-2：机器人和机器人装置-工业机器人系统与集成

EN ISO 12100：机械安全-设计通则-风险评估和风险降低

EN ISO 13849-1：机械安全-控制系统有关安全部件-设计通则

EN 60204-1：机械安全-机器的电气设备-通用要求

EN 61000-6-2：电磁兼容EMC-工业环境的抗扰度

IEC 61000-6-4：电池兼容（EMC）工业环境要求的放射标准

1、GB 11291.1-2011工业环境用机器人安全要求第1部分：机器人

2、GB 11291.2-2013机器人与机器人装备工业机器人的安全要求第2部分：机器人系统与集成

3、GB/T 11631-1989潜水器和水下装置耐压结构制造技术条件

4、GB/T 11632-1989潜水器和水下装置耐压结构材料技术条件

5、GB/T 12642-2013工业机器人性能规范及其试验方法

6、GB/T 12643-2013机器人与机器人装备词汇

7、GB/T 12644-2001工业机器人特性表示

8、GB/T 13407-1992潜水器与水下装置术语

9、GB/T 14283-2008点焊机器人通用技术条件

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11、GB/T 14468.2-2006工业机器人机械接口第2部分：轴类

12、GB/T 16720.3-1996工业自动化系统制造报文规范第3部分:机器人伴同标准

13、GB/T 16977-2005工业机器人坐标系和运动命名原则

14、GB/T 17887-1999工业机器人末端执行器自动更换系统词汇和特性表示

15、GB/T 19399-2003工业机器人编程和操作图形用户接口

16、GB/T 19400-2003工业机器人抓握型夹持器物体搬运词汇和特性表示

17、GB/T 20721-2006自动导引车通用技术条件

18、GB/T 20722-2006激光加工机器人通用技术条件

19、GB/T 20723-2006弧焊机器人通用技术条件

20、GB/T 20867-2007工业机器人安全实施规范

21、GB/T 20868-2007工业机器人性能试验实施规范

22、GB/T 21412.8-2010石油天然气工业水下生产系统的设计和操作第8部分：水下生产系统的水下机器人（ROV）接口

23、GB/T 26153.1-2010离线编程式机器人柔性加工系统第1部分：通用要求

24、GB/T 26153.2-2010离线编程式机器人柔性加工系统第2部分：砂带磨削加工系统

25、GB/T 26153.3-2015离线编程式机器人柔性加工系统第3部分：喷涂系统

26、GB/T 26154-2010装配机器人通用技术条件

27、GB/T 29824-2013工业机器人用户编程指令

28、GB/T 29825-2013机器人通信总线协议

29、GB/T 30029-2013自动导引车（AGV）设计通则

30、GB/T 30030-2013自动导引车（AGV）术语

31、GB/T 30819-2014机器人用谐波齿轮减速器

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33、GB/T 32197-2015机器人控制器开放式通信接口规范

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36、20100950-T-604服务机器人安全要求

37、20100955-T-604机器人模块化设计通用规范第1部分工业机器人

38、20100956-T-604机器人模块化设计通用规范第2部分服务机器人

39、20120878-T-604机器人仿真开发环境接口

40、20120879-T-604机器人模块化机构类功能构件通用规范

41、20121857-T-607家用干式清洁机器人性能测试方法

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43、20130872-T-604机器人操作系统接口规范

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45、20130874-T-604机器人技术组件

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50、20141338-T-604锄草机器人安全要求

51、20141339-T-604机器人与机器人装备个人护理机器人的安全要求

52、20142480-T-604码垛机器人通用技术条件

53、20142481-T-604锄草机器人通用技术条件

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