汽车工业机器人关键技术和存在的技术难题.doc
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2019-10-20
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汽车工业机器人关键技术和存在的技术难题
摘录一：
我国工业机器人的市场主要集中在汽车、汽车零部件、摩托车、电器、工程机械、石油化
工等行业。中国作为亚洲第三大的工业机器人需求国，市场发展稳定， 2007 年共装配了约
6,581 台工业机器人，较上年安装的 5,770 台上升了百分之十四点零五，汽车及其零部件制
造仍然是工业机器人的主要应用领域，随着我国产业结构调整升级不断深入和国际制造业
中心向中国的转移，我国的机器人市场会进一步加大，市场扩展的速度也会进一步提高。
本文就当前工业机器人的关键技术及其应用进行了梳理。
机器人控制技术
机器人控制系统是机器人的大脑，是决定机器人功能和性能的主要因素。工业机器人控制
技术的主要任务就是控制工业机器人在工作空间中的运动位置、姿态和轨迹、操作顺序及
动作的时间等。具有编程简单、软件菜单操作、友好的人机交互界面、在线操作提示和使
用方便等特点。 关键技术包括： (1)开放性模块化的控制系统体系结构：采用分布式 CPU
计算机结构，分为机器人控制器(RC)，运动控制器(MC)，光电隔离 I/O 控制板、传感器处理
板和编程示教盒等。机器人控制器(RC)和编程示教盒通过串口/CAN 总线进行通讯。机器人
控制器(RC)的主计算机完成机器人的运动规划、插补和位置伺服以及主控逻辑、数字 I/O、
传感器处理等功能，而编程示教盒完成信息的显示和按键的输入。 (2)模块化层次化的控制
器软件系统：软件系统建立在基于开源的实时多任务操作系统 Linux 上，采用分层和模块化
结构设计，以实现软件系统的开放性。整个控制器软件系统分为三个层次：硬件驱动层、
核心层和应用层。三个层次分别面对不同的功能需求，对应不同层次的开发，系统中各个
层次内部由若干个功能相对对立的模块组成，这些功能模块相互协作共同实现该层次所提
供的功能。 (3)机器人的故障诊断与安全维护技术：通过各种信息，对机器人故障进行诊断，
并进行相应维护，是保证机器人安全性的关键技术。 (4)网络化机器人控制器技术：目前机
器人的应用工程由单台机器人工作站向机器人生产线发展，机器人控制器的联网技术变得
越来越重要。控制器上具有串口、现场总线及以太网的联网功能。可用于机器人控制器之
间和机器人控制器同上位机的通讯，便于对机器人生产线进行监控、诊断和管理。
移动机器人（AGV）
移动机器人（AGV）是工业机器人的一种类型，它由计算机控制，具有移动、自动导航、
多传感器控制、网络交互等功能，它可广泛应用于机械、电子、纺织、卷烟、医疗、食品
造纸等行业的柔性搬运、传输等功能，也用于自动化立体仓库、柔性加工系统、柔性装配
系统（以 AGV 作为活动装配平台）；同时可在车站、机场、邮局的物品分捡中作为运输工
具。 国际物流技术发展的新趋势之一，而移动机器人是其中的核心技术和设备，是用现代
物流技术配合、支撑、改造、提升传统生产线，实现点对点自动存取的高架箱储、作业和
搬运相结合，实现精细化、柔性化、信息化，缩短物流流程，降低物料损耗，减少占地面
积，降低建设投资等的高新技术和装备。
点焊机器人
焊接机器人具有性能稳定、工作空间大、运动速度快和负荷能力强等特点，焊接质量明显
优于人工焊接，大大提高了点焊作业的生产率。 点焊机器人主要用于汽车整车的焊接工作，
生产过程由各大汽车主机厂负责完成。国际工业机器人企业凭借与各大汽车企业的长期合
作关系，向各大型汽车生产企业提供各类点焊机器人单元产品并以焊接机器人与整车生产
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