1.2 工业机器人的组成
在环境复杂的工业现场，工业机器人在工业生产中代替人类去做重复性、乏味的作业。很多工业现场，工业机器人都处于人类无法工作的噪音、污染、高温潮湿等恶劣危险的环境中。工业机器人一般由机器人主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。机器人主体由机器人机座和执行机构构成，包括类似关节的臂部、腕部和手部，有的工业机器人还拥有直线型移动机构。目前，最为常见、应用最为广泛的工业机器人为六轴机器人，它也可以配备额外的轴来实现机器人直线移动等功能。驱动系统包括动力装置和传动机构，动力装置是工业机器人动力的源泉，通过传动机构，实现工业机器人的运动。控制系统是按照程序员编制的程序对驱动系统和执行机构发出命令，对工业机器人进行控制。
1.2.1工业机器人
主体工业机器人的主体为机座和执行机构。执行机构是机器人完成抓取工件实现运行的机械部件，主要包括臂部、腕部、手部。
（1）机座；用来支撑机器人手臂部件，并安装启动电机及其他装置。也启到固定支撑机器人作用。
（2）臂部：工业机器人的运动范围通常取决于臂部的长短，臂部的负载能力也决定了机器人的负载能力，是用来支持机器人的运动的部件。
（3）腕部：它是工业机器人用来莲接手部和臂部的部位，用来配合机器人臂部和手部，使工业机器人更加灵活。
（4）手部：工业机器人通常会装备工具（如夹具、焊枪、喷漆枪等）来完成相应的工作。机器人与工具接触的部位就是手部，在六轴工业机器人中，手部通常是六轴法兰部位。
1.2.2工业机器人驱动系统
（1）液压式。这种机器人的驱动系统由液压装置、电磁阀、油累等组成。其特点是负载能力大、体积小、工作平稳、耐冲击耐振动。但是其速度缓慢，只有在特殊场合才会用到。
（2）气压式：其驱动系统由气缸、气动阀、空气压缩机和储气罐构成。其主要特点是传动结构简单、故障率低、维修方便。但是其运动精度低、速度不易控制、气动传输相应慢、动作不平稳。只是少数应用在作业对象简单、运动行程较少、精确度较低的行业。
（3）电机驱动克其驱动系统一般为伺服电机。六轴机器人多用这种方式驱动。通常装备六个伺服电机，同时配合齿轮、齿条等机械装置。这样的驱动方式可以使机器人运动精确高、速度快、可靠性高。并且负载能力和运动速度可以根据电机的型号进行配置。
1.2.3工业机器人控制系统控制系统是按照程序员编制的程序对驱动系统和执行机构发出命令，对工业机器人进行控制。工业机器人控制系统实际上对机械机构的控制，但是由于工业机器人不同于普通的机械结构，因此其特点如下：
（1）工业机器人有若干个关节，常见的工业机器人有六个轴，即六个关节，每个轴由一个伺服系统控制，通过每个轴反馈的信息，协调每个轴的运动，使整个机器人能作为整体协调运动。
（2）工业机器人控制系统需要通过复杂的数学坐标变换运算、矩阵函数的逆运算来实现工业机器人在空间里的移动，使工业机器人能实现在空间里灵活的运动完成工作任务。
（3）工业机器人不是建立在理想的数学模型上。它是一个多变量、非线性和变参数的复杂系统，控制系统需要针对性地运用自适应等各种控制技术去控制工业机器人。
（4）工业机器人拥有较富的智能型，要对外部环境数据进行采集、进行数据分析，根据控制算法、制定最优动作。
1.2.4工业机器人的分类
在工业机器人领域，有多种方法对工业机器人进行分类，分类方式也不同。
工业机器人按执行机构运动的控制机能可以分为点位运动型和连续轨迹运动型。点位运动型一般控制机器人的执行机构从一个点到另外一个点的精确定位，它不能进行连续的、柔性化的轨迹运动，只能完成简单的上下料、点到点的搬运工作。连续轨迹运动型工业机器人可以变化自身姿态位置完成空间里连续的轨迹运动，适用于连续的激光焊、连续喷涂、水切割等作业。
工业机器人按程序输入方式可以分为编程输入型和示教输入型两种。编程输入型工业机器人，要首先根据工艺要求在计算机上编制好机器人程序文件，然后通过通信端口将编制好的机器人程序下载到机器人控制器中。然后工业机器人调用编制好的程序，执行程序完成需要的作业任务。示教输入型工业机器人是由操作者使用机器人示教器移动机器人到需要的位置，然后将每一个机器人需要移动到的位置示教进机器人控制器。示教完成后，工业机器人根据之前示教存储的位置，执行运动。目前工业机器人为了便于使用，将两种输入方式相结合，既可以在计算机上编制程序下载到机器人控制器，也可以通过示教输入，使机器人按照示教动作运行。
工业机器人按运动形式分为四类：
（1）直角坐标型工业机器人；直角坐标型工业机器人的运动是类似在XYZ直角坐标系的运动。由于直角坐标系的存在，直角坐标型机器人的运动位置可在各个坐标轴上直接读出，方便使用者记录工业机器人的位置，也便于修改和调整。它的定位精度高、结构简单、空间运动无奇异点。直角坐标型机器人的缺点是由于没有关节之间的配合运动，它的体型较大，运动范围和工作范围较小，轴的灵活性差，而且容易和工装夹具形成干涉碰撞。这些缺点都限制了直角坐标型工业机器人的在工业自动化流水线中的大规模应用。
（2）圆柱坐标型工业机器人：圆柱坐标型工业机器人是从吊臂机中发展而来，圆柱坐标型工业机器人可以进行围绕轴进行旋转，也可以进行上下或者左右的直线运动。圆柱坐标型工业机器人的工作空间是一个圆柱，旋转轴位于圆柱的中也。圆柱坐标型工业机器人的优点是体积小、结构简单、操作简单。但是由于圆柱坐标型工业机器人的自由度较少，限制了它的运动姿态。圆柱坐标型工业机器人一般用于一些特定的行业，无法在工业自动化生产线中大规模应用。
（3）球坐标型工业机器人：球坐标型工业机器人的运动范围是一个球形。球坐标型工业机器人的底座位于球中，一个轴通过旋转实现机器人横向旋转移动，另一个轴通过旋转实现上下俯仰运动。球坐标型工业机器人优点是体积小、结构简单、操作简单。但是由于球坐标型工业机器人的自由度较少，限制了它的运动姿态。安装和使用范围限定，球坐标型工业机器人难以用于一般的工业现场。
（4）多关节型工业机器人，这种工业机器人的结构与人类手臂相似，它由多个关节构成，每个关节与相邻关节相连接。在运动时可以伸直或者弯曲，组合成各种姿势，其结构最为紧凑、关节灵活性大、整体占地面积最小。根据驱动方式不同，选择精度较高的电机驱动，可以获得很高的运动精度，在工业中得到了广泛的使用。