機(jī)器人控制系統(tǒng)是機(jī)器人的大腦桨嫁，是決定機(jī)器人功能和性能的主要因素。工業(yè)機(jī)器人控制技術(shù)的主要任務(wù)就是控制工業(yè)機(jī)器人在工作空間中的運(yùn)動(dòng)位置玻蝌、姿態(tài)和軌跡蟹肘、操作順序及動(dòng)作的時(shí)間等。具有編程簡(jiǎn)單摇致、軟件菜單操作谅儡、友好的人機(jī)交互界面、在線操作提示和使用方便等特點(diǎn)穴阱。

關(guān)鍵技術(shù)包括：

(1)開(kāi)放性模塊化的控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)：采用分布式CPU計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)咖自，分為機(jī)器人控制器(RC)，運(yùn)動(dòng)控制器(MC)爱蚣，光電隔離I/O控制板逼渤、傳感器處理板和編程示教盒等。機(jī)器人控制器(RC)和編程示教盒通過(guò)串口/CAN總線進(jìn)行通訊间炮。機(jī)器人控制器(RC)的主計(jì)算機(jī)完成機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃焙厂、插補(bǔ)和位置伺服以及主控邏輯、數(shù)字I/O卫银、傳感器處理等功能扫钝，而編程示教盒完成信息的顯示和按鍵的輸入。

(2)模塊化層次化的控制器軟件系統(tǒng)：軟件系統(tǒng)建立在基于開(kāi)源的實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)Linux上掐边，采用分層和模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)刁祸，以實(shí)現(xiàn)軟件系統(tǒng)的開(kāi)放性。整個(gè)控制器軟件系統(tǒng)分為三個(gè)層次：硬件驅(qū)動(dòng)層、核心層和應(yīng)用層倔约。三個(gè)層次分別面對(duì)不同的功能需求秃殉，對(duì)應(yīng)不同層次的開(kāi)發(fā)，系統(tǒng)中各個(gè)層次內(nèi)部由若干個(gè)功能相對(duì)對(duì)立的模塊組成浸剩，這些功能模塊相互協(xié)作共同實(shí)現(xiàn)該層次所提供的功能钾军。

(3)機(jī)器人的故障診斷與安全維護(hù)技術(shù)：通過(guò)各種信息，對(duì)機(jī)器人故障進(jìn)行診斷绢要，并進(jìn)行相應(yīng)維護(hù)吏恭，是保證機(jī)器人安全性的關(guān)鍵技術(shù)。

(4)網(wǎng)絡(luò)化機(jī)器人控制器技術(shù)：目前機(jī)器人的應(yīng)用工程由單臺(tái)機(jī)器人工作站向機(jī)器人生產(chǎn)線發(fā)展重罪，機(jī)器人控制器的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)變得越來(lái)越重要樱哼。控制器上具有串口蛆封、現(xiàn)場(chǎng)總線及以太網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)功能唇礁。可用于機(jī)器人控制器之間和機(jī)器人控制器同上位機(jī)的通訊惨篱，便于對(duì)機(jī)器人生產(chǎn)線進(jìn)行監(jiān)控、診斷和管理幌侧。

移動(dòng)機(jī)器人(AGV)

移動(dòng)機(jī)器人(AGV)是工業(yè)機(jī)器人的一種類型令掠，它由計(jì)算機(jī)控制，具有移動(dòng)整栏、自動(dòng)導(dǎo)航辫扯、多傳感器控制、網(wǎng)絡(luò)交互等功能碗昭，它可廣泛應(yīng)用于機(jī)械侄突、電子、紡織体笨、卷煙涎狐、醫(yī)療、食品烧啊、造紙等行業(yè)的柔性搬運(yùn)赐汤、傳輸?shù)裙δ埽灿糜谧詣?dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)端杂、柔性加工系統(tǒng)刨紊、柔性裝配系統(tǒng)(以AGV作為活動(dòng)裝配平臺(tái));同時(shí)可在車站、機(jī)場(chǎng)纬傲、郵局的物品分撿中作為運(yùn)輸工具满败。

國(guó)際物流技術(shù)發(fā)展的新趨勢(shì)之一，而移動(dòng)機(jī)器人是其中的核心技術(shù)和設(shè)備，是用現(xiàn)代物流技術(shù)配合算墨、支撐宵荒、改造、提升傳統(tǒng)生產(chǎn)線米同，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)自動(dòng)存取的高架箱儲(chǔ)骇扇、作業(yè)和搬運(yùn)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化面粮、柔性化少孝、信息化，縮短物流流程熬苍，降低物料損耗稍走，減少占地面積，降低建設(shè)投資等的高新技術(shù)和裝備柴底。

點(diǎn)焊機(jī)器人

焊接機(jī)器人具有性能穩(wěn)定现辰、工作空間大、運(yùn)動(dòng)速度快和負(fù)荷能力強(qiáng)等特點(diǎn)牺闪，焊接質(zhì)量明顯優(yōu)于人工焊接托捆，大大提高了點(diǎn)焊作業(yè)的生產(chǎn)率。

點(diǎn)焊機(jī)器人主要用于汽車整車的焊接工作扼漓，生產(chǎn)過(guò)程由各大汽車主機(jī)廠負(fù)責(zé)完成媒卑。國(guó)際工業(yè)機(jī)器人企業(yè)憑借與各大汽車企業(yè)的長(zhǎng)期合作關(guān)系，向各大型汽車生產(chǎn)企業(yè)提供各類點(diǎn)焊機(jī)器人單元產(chǎn)品并以焊接機(jī)器人與整車生產(chǎn)線配套形式進(jìn)入中國(guó)醒屠，在該領(lǐng)域占據(jù)市場(chǎng)主導(dǎo)地位经馍。

隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，焊接生產(chǎn)線要求焊鉗一體化橘谐，重量越來(lái)越大父绿，165公斤點(diǎn)焊機(jī)器人是目前汽車焊接中最常用的一種機(jī)器人。2008年9月陋疑，機(jī)器人研究所研制完成國(guó)內(nèi)首臺(tái)165公斤級(jí)點(diǎn)焊機(jī)器人畅廷，并成功應(yīng)用于奇瑞汽車焊接車間。2009年9月谭央，經(jīng)過(guò)優(yōu)化和性能提升的第二臺(tái)機(jī)器人完成并順利通過(guò)驗(yàn)收狠持，該機(jī)器人整體技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到國(guó)外同類機(jī)器人水平。

弧焊機(jī)器人

弧焊機(jī)器人主要應(yīng)用于各類汽車零部件的焊接生產(chǎn)瞻润。在該領(lǐng)域喘垂，國(guó)際大型工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)企業(yè)主要以向成套裝備供應(yīng)商提供單元產(chǎn)品為主。本公司主要從事弧焊機(jī)器人成套裝備的生產(chǎn)绍撞，根據(jù)各類項(xiàng)目的不同需求正勒，自行生產(chǎn)成套裝備中的機(jī)器人單元產(chǎn)品得院，也可向大型工業(yè)機(jī)器人企業(yè)采購(gòu)并組成各類弧焊機(jī)器人成套裝備。在該領(lǐng)域章贞，本公司與國(guó)際大型工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)企業(yè)既是競(jìng)爭(zhēng)亦是合作關(guān)系祥绞。

關(guān)鍵技術(shù)包括：

(1)弧焊機(jī)器人系統(tǒng)優(yōu)化集成技術(shù)：弧焊機(jī)器人采用交流伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)以及高精度、高剛性的RV減速機(jī)和諧波減速器鸭限，具有良好的低速穩(wěn)定性和高速動(dòng)態(tài)響應(yīng)蜕径，并可實(shí)現(xiàn)免維護(hù)功能。

(2)協(xié)調(diào)控制技術(shù)：控制多機(jī)器人及變位機(jī)協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)败京，既能保持焊槍和工件的相對(duì)姿態(tài)以滿足焊接工藝的要求兜喻，又能避免焊槍和工件的碰撞。

(3)精確焊縫軌跡跟蹤技術(shù)：結(jié)合激光傳感器和視覺(jué)傳感器離線工作方式的優(yōu)點(diǎn)冒侧，采用激光傳感器實(shí)現(xiàn)焊接過(guò)程中的焊縫跟蹤硫缓，提升焊接機(jī)器人對(duì)復(fù)雜工件進(jìn)行焊接的柔性和適應(yīng)性，結(jié)合視覺(jué)傳感器離線觀察獲得焊縫跟蹤的殘余偏差阿赞，基于偏差統(tǒng)計(jì)獲得補(bǔ)償數(shù)據(jù)并進(jìn)行機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡的修正恭隧，在各種工況下都能獲得最佳的焊接質(zhì)量。

激光加工機(jī)器人

激光加工機(jī)器人是將機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用于激光加工中漩跋，通過(guò)高精度工業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)更加柔性的激光加工作業(yè)啃极。本系統(tǒng)通過(guò)示教盒進(jìn)行在線操作，也可通過(guò)離線方式進(jìn)行編程阁檀。該系統(tǒng)通過(guò)對(duì)加工工件的自動(dòng)檢測(cè)苗圃，產(chǎn)生加工件的模型，繼而生成加工曲線声屯，也可以利用CAD數(shù)據(jù)直接加工」邮ィ可用于工件的激光表面處理去园、打孔、焊接和模具修復(fù)等懊悯。

關(guān)鍵技術(shù)包括：

(1)激光加工機(jī)器人結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)：采用大范圍框架式本體結(jié)構(gòu)蜓谋，在增大作業(yè)范圍的同時(shí)，保證機(jī)器人精度;

(2)機(jī)器人系統(tǒng)的誤差補(bǔ)償技術(shù)：針對(duì)一體化加工機(jī)器人工作空間大炭分，精度高等要求桃焕，并結(jié)合其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采取非模型方法與基于模型方法相結(jié)合的混合機(jī)器人補(bǔ)償方法捧毛，完成了幾何參數(shù)誤差和非幾何參數(shù)誤差的補(bǔ)償观堂。

(3)高精度機(jī)器人檢測(cè)技術(shù)：將三坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)和機(jī)器人技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人高精度在線測(cè)量呀忧。

(4)激光加工機(jī)器人專用語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)技術(shù)：根據(jù)激光加工及機(jī)器人作業(yè)特點(diǎn)师痕，完成激光加工機(jī)器人專用語(yǔ)言。

(5)網(wǎng)絡(luò)通訊和離線編程技術(shù)：具有串口、CAN等網(wǎng)絡(luò)通訊功能胰坟，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人生產(chǎn)線的監(jiān)控和管理;并實(shí)現(xiàn)上位機(jī)對(duì)機(jī)器人的離線編程控制因篇。

真空機(jī)器人

真空機(jī)器人是一種在真空環(huán)境下工作的機(jī)器人，主要應(yīng)用于半導(dǎo)體工業(yè)中笔横，實(shí)現(xiàn)晶圓在真空腔室內(nèi)的傳輸竞滓。真空機(jī)械手難進(jìn)口、受限制要茴、用量大瞧佃、通用性強(qiáng)，其成為制約了半導(dǎo)體裝備整機(jī)的研發(fā)進(jìn)度和整機(jī)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵部件息队。而且國(guó)外對(duì)中國(guó)買家嚴(yán)加審查演茂，歸屬于禁運(yùn)產(chǎn)品目錄，真空機(jī)械手已成為嚴(yán)重制約我國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備整機(jī)裝備制造的“卡脖子”問(wèn)題沿硕。直驅(qū)型真空機(jī)器人技術(shù)屬于原始創(chuàng)新技術(shù)件银。

關(guān)鍵技術(shù)包括：

(1)真空機(jī)器人新構(gòu)型設(shè)計(jì)技術(shù)：通過(guò)結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)，避開(kāi)國(guó)際專利依特，設(shè)計(jì)新構(gòu)型滿足真空機(jī)器人對(duì)剛度和伸縮比的要求;

(2)大間隙真空直驅(qū)電機(jī)技術(shù)：涉及大間隙真空直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)和高潔凈直驅(qū)電機(jī)開(kāi)展電機(jī)理論分析郊片、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制作工藝契畔、電機(jī)材料表面處理焚惰、低速大轉(zhuǎn)矩控制、小型多軸驅(qū)動(dòng)器等方面课丢。

(3)真空環(huán)境下的多軸精密軸系的設(shè)計(jì)蛆存。采用軸在軸中的設(shè)計(jì)方法，減小軸之間的不同心以及慣量不對(duì)稱的問(wèn)題响禽。

(4)動(dòng)態(tài)軌跡修正技術(shù)：通過(guò)傳感器信息和機(jī)器人運(yùn)動(dòng)信息的融合徒爹，檢測(cè)出晶圓與手指之間基準(zhǔn)位置之間的偏移，通過(guò)動(dòng)態(tài)修正運(yùn)動(dòng)軌跡芋类，保證機(jī)器人準(zhǔn)確地將晶圓從真空腔室中的一個(gè)工位傳送到另一個(gè)工位隆嗅。

(5)符合SEMI標(biāo)準(zhǔn)的真空機(jī)器人語(yǔ)言：根據(jù)真空機(jī)器人搬運(yùn)要求、機(jī)器人作業(yè)特點(diǎn)及SEMI標(biāo)準(zhǔn)侯繁，完成真空機(jī)器人專用語(yǔ)言胖喳。

(6)可靠性系統(tǒng)工程技術(shù)：在IC制造中，設(shè)備故障會(huì)帶來(lái)巨大的損失贮竟。根據(jù)半導(dǎo)體設(shè)備對(duì)MCBF的高要求丽焊，對(duì)各個(gè)部件的可靠性進(jìn)行測(cè)試、評(píng)價(jià)和控制坝锰，提高機(jī)械手各個(gè)部件的可靠性粹懒，從而保證機(jī)械手滿足IC制造的高要求重付。

潔凈機(jī)器人

潔凈機(jī)器人是一種在潔凈環(huán)境中使用的工業(yè)機(jī)器人。隨著生產(chǎn)技術(shù)水平不斷提高凫乖，其對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的要求也日益苛刻涵店，很多現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)都要求在潔凈環(huán)境進(jìn)行，潔凈機(jī)器人是潔凈環(huán)境下生產(chǎn)需要的關(guān)鍵設(shè)備馅拥。

關(guān)鍵技術(shù)包括：

(1)潔凈潤(rùn)滑技術(shù)：通過(guò)采用負(fù)壓抑塵結(jié)構(gòu)和非揮發(fā)性潤(rùn)滑脂卫跺，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境無(wú)顆粒污染，滿足潔凈要求肯窜。

(2)高速平穩(wěn)控制技術(shù)：通過(guò)軌跡優(yōu)化和提高關(guān)節(jié)伺服性能钥忌，實(shí)現(xiàn)潔凈搬運(yùn)的平穩(wěn)性。

(3)控制器的小型化技術(shù)：根據(jù)潔凈室建造和運(yùn)營(yíng)成本高纹茫，通過(guò)控制器小型化技術(shù)減小潔凈機(jī)器人的占用空間虏爸。

(4)晶圓檢測(cè)技術(shù)：通過(guò)光學(xué)傳感器，能夠通過(guò)機(jī)器人的掃描自古，獲得卡匣中晶圓有無(wú)缺片角雅、傾斜等信息。

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