工业机器人系统主要由机械结构、驱动系统、感知系统等组成，其先进控制方法包括点位控制、连续轨迹控制等。
工业机器人系统的组成部分和功能：
1、机械结构：
- 机械结构是工业机器人的骨架，包括基座、臂部、手部等部分，基座为机器人提供稳定的支撑，而臂部则负责实现各种动作，手部作为操作器具，直接与工作环境交互。
- 机械结构分为串联和并联两种类型，串联机器人的每个轴的运动都会改变其他轴的坐标原点，而并联机器人的一个轴运动不会影响其他轴的坐标原点。
2、驱动系统：
- 驱动系统为机器人提供动力，包括液压驱动、气压驱动、电气驱动和机械驱动，电气驱动因其响应快、驱动力大且便于信号检测和处理，成为最常用的驱动方式。
- 驱动系统通过步进电机或伺服电机等执行器来精确控制机器人的动作。
3、感知系统：
- 感知系统由内部传感器和外部传感器组成，用于获取机器人自身状态及外部环境的信息，视觉传感器和力/扭矩传感器是感知系统中的关键组件，分别用于识别物体和测量受力情况。
- 这些传感器的数据帮助机器人进行精确的定位和导航，确保其在复杂环境中的安全操作。
4、控制系统：
- 控制系统是工业机器人的大脑，负责接收传感器信息并生成控制指令，控制器根据预设程序或实时反馈调整机器人的动作，以完成任务。
- 控制系统可以是开环或闭环形式，闭环控制系统通过反馈机制提高控制精度和稳定性。
5、人机交互系统：
- 人机交互系统使操作人员能够与机器人进行通信和控制，这包括计算机终端、指令控制台和信息显示板等装置，方便用户设置参数、监控运行状态和进行故障诊断。
6、机器人-环境交互系统：
- 这一系统实现了机器人与外部设备的联系和协调，将机器人与加工设备、焊接单元或装配单元集成，形成功能单元，完成复杂的生产任务。
先进的工业机器人控制方法：
1、点位控制：
- 点位控制主要关注工业机器人末端执行器在作业空间中某些离散点上的位姿控制，这种控制方式适用于上下料、搬运、点焊等只要求目标点处保持末端执行器位姿准确的作业。
- 点位控制的实现较为简单，但对定位精度有较高要求，通常需要达到2~3微米的定位精度。
2、连续轨迹控制：
- 连续轨迹控制要求工业机器人末端执行器严格按照预定的轨迹和速度运动，这种控制方式广泛应用于弧焊、喷漆、去毛边和检测等作业中。
- 其主要技术指标是轨迹跟踪精度及平稳性，要求机器人各关节连续、同步地进行相应运动。
3、力（力矩）控制：
- 在进行装配、抓放物体等工作时，除了准确定位外，还需要使用合适的力或力矩，力（力矩）控制通过力/力矩传感器实现，使机器人能够自适应地调整力度，避免损坏工件。
4、智能控制：
- 智能控制利用传感器获取周围环境的信息，并根据内部知识库作出决策，这种方法依赖于人工神经网络、遗传算法等人工智能技术的发展，使机器人具有较强的环境适应性和自学习能力。
- 智能控制的应用提高了机器人的自主性和灵活性，使其能够在复杂多变的环境中高效工作。
工业机器人系统由机械结构、驱动系统、感知系统、控制系统、人机交互系统和机器人-环境交互系统等多个部分组成，每个部分都承担着特定的功能，而先进的控制方法如点位控制、连续轨迹控制、力（力矩）控制和智能控制，则进一步提升了工业机器人的性能和应用范围。
