工业机器人是什么，机器人系统重要性？

       工业机器人，实际上只是一种叫法而已，严格来讲，和“人”相隔十万八千里，说是“手”还差不多，就是一种模仿人手的机械臂而已，应该要叫做”工业机械手“才是正确。

       人的手臂有7个自由度，可以满足生活和工作中的扭捏，抓取，传递，提升，下放等动作，因为有灵活的手臂和机灵的大脑，所以人类能在动手方面超过了其他动物，成为万物之首。从早期的打猎，种养，到后来的手工业和社会化分工生产，几乎都是靠人手来完成的，证明了人手是“上帝”赋给人类最重要的执行装置，能胜任这个世界上几乎任何复杂性的工作。

       但是工业生产这种工作，的确是太累人了，工人对于这种重复性的动作很反感，因为枯燥无味，肌肉酸痛，如果不是为了养生糊口，还真没有人愿意在工厂里边上班。随着物质生产的丰富和社会生活改善进步，愿意从事重复性工作的人越来越少，企业出现了“用工荒”，老板只好让工程师们想办法设计出自动化水平高点的设备来替代工人，简单的变形，加热，加压，压膜等工艺传统的机器可以完成了，但是对于一些装配，堆垛，喷涂，打磨等工艺，靠以往的机器设备是满足不了要求的，所以工程师们模仿人手来设计了一种可以控制的机械手臂，就是工业机械手，也被普通人叫成工业机器人。

       自由度，是机构在工作运动时候能独立运动的数目，上边说到了，人手有7个自由度，机械手要模仿人，理论上也应该需要有7个自由度。自由在工业控制上也称为“轴”，可以简单理解成一个独立的电机控制系统，不同的轴需要有不同的电机和控制系统。几个轴之间可以单独独立行动，也可以互相联合起来运动，一个快点，一个慢点。

       机器人的控制系统是工业机器人的大脑，由“大脑”控制，输入各种指令，机械手再由接收的信号，作出各种动作，最终完成作业的流程，工业机器人的控制系统特点：

       1、工业机器人控制系统硬件结构

       控制器是机器人系统的核心，国外有关公司对我国实行严密封锁。近年来随着微电子技术的发展，微处理器的性能越来越高，而价格则越来越便宜，目前市场上已经出现了1-2美金的32位微处理器。高性价比的微处理器为机器人控制器带来了新的发展机遇，使开发低成本、高性能的机器人控制器成为可能。为了保证系统具有足够的计算与存储能力，目前机器人控制器多采用计算能力较强的ARM系列、DSP系列、POWERPC系列、Intel系列等芯片组成。

       此外，由于已有的通用芯片在功能和性能上不能完全满足某些机器人系统在价格、性能、集成度和接口等方面的要求，这就产生了机器人系统对SoC(Systemon Chip)技术的需求，将特定的处理器与所需要的接口集成在一起，可简化系统外围电路的设计，缩小系统尺寸，并降低成本。

       2、工业机器人控制系统体系结构

       在控制器体系结构方面，其研究重点是功能划分和功能之间信息交换的规范。在开放式控制器体系结构研究方面，有两种基本结构，一种是基于硬件层次划分的结构，该类型结构比较简单，在日本，体系结构以硬件为基础来划分，如三菱重工株式会社将其生产的PA210可携带式通用智能臂式机器人的结构划分为五层结构；另一种是基于功能划分的结构，它将软硬件一同考虑，其是机器人控制器体系结构研究和发展的方向。

       3、控制软件开发环境

       在机器人软件开发环境方面，一般工业机器人公司都有自己独立的开发环境和独立的机器人编程语言

       4、机器人伺服通信总线技术

       目前国际上还没有专用于机器人系统中的伺服通信总线，在实际应用过程中，通常根据系统需求，把常用的一些总线，如以太网、CAN、1394、SERCOS、USB、RS-485等用于机器人系统中。当前大部分通信控制总线可以归纳为两类，即基于RS-485和线驱动技术的串行总线技术和基于实时工业以太网的高速串行总线技术。