2.1.5 工业机器人的关键技术

不同种类的工业机器人要求的技术关键点有所不同，如应用于汽车零部件焊接生产的弧焊机器人，其关键技术概括如下。

（1）弧焊机器人系统优化集成技术。弧焊机器人采用交流伺服驱动技术及高精度、高刚性的 RV 减速机和谐波减速器，具有良好的低速稳定性和高速动态响应，并且可以实现免维护功能。

（2）协调控制技术。控制多机器人协调运动，既能保持焊枪和工件的相对姿态以满足焊接工艺的要求，又能避免焊枪和工件的碰撞。

（3）精确焊缝轨迹跟踪技术。结合激光传感器和视觉传感器离线工作方式的优点，采用激光传感器实现焊接过程中的焊缝跟踪，提升焊接机器人对复杂工件进行焊接的柔性和适应性，结合视觉传感器离线观察获得焊缝跟踪的残余偏差，基于偏差统计获得补偿数据，并进行机器人运动轨迹的修正，在各种工况下都能获得最佳的焊接质量。

激光加工机器人结构优化设计技术，是采用大范围框架式本体结构，在增大作业范围的同时，保证机器人精度。激光加工机器人的关键技术包括以下方面。

（1）机器人系统的误差补偿技术。针对一体化加工机器人工作空间大、精度高等要求，结合其结构特点，采取非模型方法与基于模型方法相结合的混合补偿方法，完成几何参数误差和非几何参数误差的补偿。

（2）高精度机器人检测技术。将三坐标测量和机器人技术相结合，实现机器人高精度在线测量。

（3）激光加工机器人专用语言实现技术。根据激光加工及机器人作业特点，完成激光加工机器人专用语言的定义与实现。

（4）网络通信和离线编程技术。具有串口、CAN等网络通信功能，实现对机器人生产线的监控和管理，并实现上位机对机器人的离线编程控制。

（5）高速平稳控制技术。通过轨迹优化和提高关节伺服性能，实现洁净搬运的平稳性。

（6）控制器的小型化技术。考虑洁净室建造和运营成本较高，可采用控制器小型化技术，减少洁净机器人占用的空间。

（7）晶圆检测技术。利用光学传感器，能够通过机器人的扫描，获得卡匣中晶圆有无缺片、倾斜等信息。