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20世紀50年代末,工業機器人起初開始投入使用。約瑟夫·恩格爾貝格(Joseph F.Englberger)利用伺服系統的相關靈感,與喬治·德沃爾(GeorgeDevol)共同開發了一臺工業機器人——“尤尼梅特”(Unimate),于1961年在通用汽車的生產車間里開始使用。起初的工業機器人構造相對比較簡單,所完成的功能也是撿拾汽車零件并放置到傳送帶上,對其他的作業環境并沒有交互的能力,就是按照預定的基本程序準確地完成同一重復動作。“尤尼梅特”的應用雖然是簡單的重復操作,但展示了工業機械化的美好前景,也為工業機器人的蓬勃發展拉開了序幕。自此,在工業生產領域,很多繁重、重復或者毫無意義的流程性作業可以由工業機器人來代替人類完成。
一般工業機器人是一個串聯懸臂式結構,剛性弱,運動復雜,容易發生變形和抖動,是一個需要運動學和動力學相結合的課題。為了改善機器人的動態性能和提高運動精度,機器人控制系統必須建立動力學模型,進行動力學補償。補償的內容主要包括重力補償、慣量補償、摩擦補償、耦合補償等。
機器人機械本體由于加工誤差和裝配誤差的原因,難以避免會和理論數學模型存在偏差,會降低機器人TCP精度和軌跡精度,如在焊接和離線編程使用時會受到嚴重影響。通過檢測和算法標定補償機器人的模型參數,可以較好地解決此問題。
以工業機器人四大家族為代表的歐、日系企業,目前仍然主要以汽車工業機器人為主。除3C行業外的通用工業,自動化率普遍不高。中國是世界上排名首位的制造業大國,工業機器人廣泛地服務于國民經濟的各個行業中。國產機器人企業更加貼近市場,具備開發成本低、響應速度快等先天優勢,在性能、功能上實現差異化,激發增量市場,這將會成為國產品牌差異化競爭的關鍵。