1954年，美国人乔治德沃尔申请了“可编程枢纽式转移物料安装”的专利，并与约瑟夫恩格尔伯格协作建立了天下上第一个机械人公司Unimation，研收回天下上第一台产业机械人Unimate。在此以后的几十年间，产业机械人不只改动了汽车制作业，也拓展到其他制作业和非制作业，阅历了摇篮阶段到适用阶段。跟着计较机手艺的前进和深化，机械人逐步向着多传感器智能掌握标的目的开展。

　　在产业范畴内使用的机械人被称为产业机械人。产业机械人是集机器、电子、掌握、计较机、传感器、野生智能等多学科先辈手艺于一体的电机一体扮装备，被称为产业主动化的三大撑持手艺之一。天下列国对产业机械人的界说不尽不异，且跟着机械人手艺的不竭开展，内在的逐步丰硕，产业机械人的界说也在随之变革。

　　美国产业机械人协会（RIA）、日本产业机械人协会（JIRA）、德国尺度（VDI）和国际尺度化构造（ISO）等都对产业机械人做出过界说。今朝多接纳的是国际尺度化构造（ISO）对产业机械人的界说，即“产业机械人是一种能主动掌握、可反复编程，多功用、多自在度的操纵机，能搬运质料、工件或筹划东西，来完成各类功课”。我国现行的保举性国度尺度《机械人与机械人配备 辞汇》（GB/T 126432013），同等接纳了国际尺度化构造的ISO 8373:2012尺度，相沿了国际尺度构造对产业机械人的界说。

　　产业机械人由施行机构（图1中的1、3）、掌握体系（图1中的2）、驱动体系（如液压缸、机电等）、检测体系四大部门组成。

　　这四部门之间的运作干系如图2所示，由掌握体系转达旌旗灯号到驱动体系，驱动施行安装行动，检测体系监控施行安装的施行成果，并反应回掌握体系，实时调解掌握旌旗灯号。

　　施行机构是具有和人手臂类似的行动功用，可在空间抓放物体或施行其他操纵的机器安装，凡是包罗机座、手臂、伎俩和结尾施行器。见图1中的1、3。

　　掌握体系是机械人的大脑，安排机械人按划定的法式活动，并影象行动次第、活动轨迹、活动速率等指令信息，以完成反复活动。

　　驱动体系是将掌握体系收回的掌握指令旌旗灯号放大，驱动施行机构活动的传动安装。常见的有电气、液压、气动和机器等方法。

　　检测体系次要检测施行体系的活动地位和形态，并及时将实践地位、形态信息反应给掌握体系，掌握体系将其与设定值停止比力，及时调解发送给驱动体系的指令，使得施行体系到达设定地位和形态。检测体系凡是是各类传感器。

　　产业机械人有多种分类方法：①根据法式输入方法分别，可分为编程输入型和示教输入型两类；②根据驱动方法分别，可分为液压驱动、气压驱动、电气驱动等范例；③根据机器构造分别，可分别为串连机械人、并联机械人、串并混联机械人；④根据活动坐标情势分别，可分为圆柱坐标型机械人、球坐标型机械人、直角坐标型机械人、多枢纽型机械人、平面枢纽型（SCARA）机械人等5种；⑤按呼应用范畴分别，可分为焊接机械人、装配机械人、搬运机械人、码垛机械人、高低料机械人、包装机械人、喷涂机械人、切割机械人等。⑥根据负载来分别，可分为小型负载机械人（负载小于20kg）、中型负载机械人（负载介于20～100kg 之间）和大型负载机械人（负载大于 100kg）。

　　产业机械人具有可编程、拟人化、通用性、电机一体化等特性。可编程，是指产业机械人能够跟着其事情情况变革的需求停止再编程，因而，它在小批量、多种类的柔性制作过程当中饰演主要脚色，可阐扬平衡、高服从的服从与代价，是柔性制作体系的主要构成部门之一。拟人化，是指产业机械人在机器构造上有相似于的行走、腰转等行动，和大臂、小臂、伎俩、手爪等部位。通用性，是指除特地设想的产业机械人外，普通产业机械人在施行差别的功课使命时具有较好的通用性；好比，改换产业机械人结尾施行器（手爪、东西等）便能够施行差别的功课使命。电机一体化，是指产业机械人完成了机器手艺、微电子手艺、信息手艺等的有机分离，是典范的电机一体化产物。

　　产业机械人在制作业中的劣势次要表现为主动化、高服从和宁静性。跟着产业机械人在当代制作业开展过程当中的代价愈来愈凸起，产业机械人正显现以下开展趋向：

　　产业机械人的开展可分为三个阶段，即从第一代的示教再现机械人（经由过程示教存储信息，事情时读出这些信息，向施行机构收回指令，施行机构按指令再现示教的操纵，普遍使用于焊接、高低料、喷漆和搬运等），到带有简朴觉得体系的机械人（带有视觉、触觉等功用，能够完成检测、装配、情况探测等功课），再到智能机械人（不只具有觉得功用，并且能在无人指令状况下，按照所处情况自行决议计划，计划出动作）。

　　今朝，在产业中使用的机械人绝大部门都不智能。因而，智能化是将来产业机械人的次要开展标的目的。在操纵臂手艺上，将向着进步功率密度、通用性、轻量化、多自在度、多种质料、仿构造、高负重与自重等到一体化机构标的目的开展。在传感与感知上，经由过程接纳辨认、跟踪、力觉、视觉等传感器，完成对各类内部情况、各类庞大功课的自立辨认。在宁静手艺上，产业机械人由单机时期的本身宁静退化到物联网时期的收集宁静；在导航手艺上，产业挪动机械人则向多模态、室外及无标识天然导航标的目的开展。

　　今朝产业机械人的使用仍以单机主动化为主，但在一些使用处景环节已完成了多机械人的协同使用。好比，在汽车行业的车身喷涂、TVT体育最新焊接等场景，常常一个工位上需求有多台机械人来协同事情，与此同时产业机械人支流厂商也针对这些场景推出了多机械人协同使用处理计划。以安川机电为例，在2020年中国国际产业展览会上，安川机电就展现了商用车白车身焊接及喷涂工位的多机械人协同使用。此中，在商用车白车身喷涂工位，安川机电展现了操纵喷涂机械人、开门机械人等四款差别的机械人配合完成车身的喷涂功课；而在商用车白车身的焊接工位，一样也是在一个工位内设置多品种型的机械人，完成搬运、点焊和弧焊功课。而为了完成高效的消费，产业机械人多机协同功课将会有更多使用。

　　传统产业机械人的感知才能较弱，只能在不变的情况中事情，也就是次要在构造化情况中施行各种肯定性使命，不然就简单堕落以至伤人毁物。为克制上述不敷、有用扩大和延长人类才能，共融机械人应运而生并代表了将来产业机械人的开展标的目的。所谓，共融机械人，是指能与功课情况、人、其他机械人天然交互，自立顺应庞大静态情况并协同功课的机械人。“共融”详细包罗机械人与情况的天然交互、机械人之间的相助互补、机械人与人之间的协同功课三层寄义。而为完成以上与情况，与其他机械人，与人类共存、同事、共融的目的，机械人需求在“身材”“感知”和“认识”长进行改革。

　　为了满意更多样的使用处景，现在除产业机械人单体以外，还呈现了很多复合式产业机械人，比方桁架势机器手、轨道式机械人、挪动合作机械人（AMR/AGV+合作机械人）等，用于产业机械人挪动式操纵的场景。图3 是库卡（KUKA）线性滑轨机械人和KUKA挪动机械人KMR iiwa。线性滑轨，相称于给产业机械人又增加了一个轴，从而增大了产业机械人的事情空间，而在统一个线性滑轨上，凡是能够利用多个机械人。KUKA挪动机械人KMR iiwa则使得人机合作愈加灵敏。

　　天下第一台产业机械人使用于汽车行业，直至今朝，汽车产业仍旧是产业机械人最大的使用市场，也是尺度最高、利用密度最高的市场。但与此同时，产业机械人也正在向普通产业拓展，使用处景不竭深化。在行业使用上，产业机械人已疾速拓展到3C电子、金属加工、医疗、烟草、物流、食物、制药、塑料、橡胶、化工等行业。在详细使用处景上，产业机械人的使用则包罗焊接、喷涂、打磨、涂胶、高低料、去毛刺、搬运、装配、分拣、包装、检测等。

　　在智能制作消费场景中，需求产业机械人有自构造和协同的才能来满意柔性消费，这就带来了云化机械人（机械脑在云端）及产业机械人云平台的需求。和传统机械人比拟，云化机械人需求经由过程收集毗连到云真个掌握中间，基于超高计较才能的平台，并经由过程大数据和野生智能抵消费制作历程停止及时运算掌握。将来，跟着5G、AI、云计较等手艺的开展成熟，云化机械人及产业机械人云平台或将成为新一轮开展热门。