在我們心中的機(jī)器人都是被人格化后的機(jī)器人形象。那么，把機(jī)器人尤其是工業(yè)機(jī)器人形象解構(gòu)以后，他又會(huì)是什么樣子呢？

這樣專(zhuān)業(yè)的問(wèn)題，讓我們聽(tīng)聽(tīng)東南大學(xué)段晉軍博士怎么說(shuō)。（以下部分內(nèi)容摘自段博在《機(jī)器人大講堂》中的分享，我們重點(diǎn)介紹一下工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)）

平時(shí)不論是新聞上看到的工業(yè)機(jī)器人、雙足機(jī)器人、四足機(jī)器人還是動(dòng)漫作品里的機(jī)器人形象大部分是機(jī)器人本體，而機(jī)器人控制系統(tǒng)則是幕后功臣，類(lèi)似于人的大腦，這個(gè)控制系統(tǒng)往往安裝在機(jī)器人本體的內(nèi)部或是有一個(gè)單獨(dú)的控制單元。

大家來(lái)看下面的一幅圖（摘在固高科技的官網(wǎng)），這幅圖描繪了一個(gè)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的概貌，一個(gè)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)包括了機(jī)器人本體、伺服電機(jī)（或者是直流電機(jī)）、減速機(jī)、驅(qū)動(dòng)器、控制器、示教器、還有一些外圍的設(shè)備，比如攝像頭、六維力傳感器、IO模塊、焊接部件等等。

對(duì)于一個(gè)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)而言，我們對(duì)上面的圖進(jìn)行簡(jiǎn)化，將剛才的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)簡(jiǎn)化，抽取出工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)中必不可少的部分：控制系統(tǒng)、機(jī)器人本體和示教器。

而控制系統(tǒng)從常規(guī)結(jié)構(gòu)上可以分為兩部分：執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括機(jī)器人本體、伺服電機(jī)和減速裝置；控制系統(tǒng)則分為控制器、伺服驅(qū)動(dòng)器、示教器和拓展模塊，其中拓展模塊包括力覺(jué)模塊、視覺(jué)模塊、抓取模塊等，也就是說(shuō)我們我們所看到的機(jī)器人能完成的每個(gè)動(dòng)作，都需要添加拓展模塊。

舉個(gè)例子，假如英雄聯(lián)盟中的蒸汽機(jī)器人布里茨缺少了抓取模塊，就不能完成機(jī)械飛爪技能中的抓取敵人功能啦。

現(xiàn)在進(jìn)入重點(diǎn)啦，下面來(lái)具體分析一下控制系統(tǒng)中每個(gè)部分的功能和用途吧。

對(duì)于工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)而言，示教器是用于與用戶交互的設(shè)備，它能夠處理和記憶用戶賦予工業(yè)機(jī)器人的任務(wù)指令。一般情況下，它分為三種模式：示教模式、在線模式和遠(yuǎn)程模式。

示教模式用于示教機(jī)器人的動(dòng)作序列，最終以作業(yè)的形式保存在示教盒中；

在線模式是復(fù)現(xiàn)用戶示教的作業(yè)，此時(shí)需要示教器對(duì)作業(yè)進(jìn)行在線解析，并將解析結(jié)果發(fā)送給控制器。

遠(yuǎn)程模式是指用戶可以通過(guò)一根網(wǎng)線或是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的形式控制機(jī)器人動(dòng)作，此時(shí)，用戶不一定就在機(jī)器人旁邊，可以是遠(yuǎn)程遙控。

更通俗一點(diǎn)的理解：示教器就像遙控賽車(chē)的遙控器，用遙控器操縱賽車(chē)和使用示教器控制工業(yè)機(jī)器人是一樣的道理，emmm，這么一想好像高大上的工業(yè)機(jī)器人也變得沒(méi)那么神秘了。

當(dāng)然了，示教器的界面風(fēng)格也不盡相同，下面是部分示教器的樣子~

說(shuō)完了示教器，我們來(lái)聊一聊控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的指揮中心，現(xiàn)在市面上控制系統(tǒng)有三種架構(gòu)：基于IPC的總線式開(kāi)放控制架構(gòu)、PC+運(yùn)動(dòng)控制卡的分離架構(gòu)以及高度集成的控制架構(gòu)。

其中，基于IPC的總線式開(kāi)放控制架構(gòu)目前使用較多，優(yōu)勢(shì)在于易于擴(kuò)展，實(shí)時(shí)性好；PC+運(yùn)動(dòng)控制卡的分離架構(gòu)則稍遜，其拓展性弱，系統(tǒng)笨重且繁瑣；而高度集成的控制架構(gòu)則主要適用于小型機(jī)器人系統(tǒng)。控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)基本要靠一行行的代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)，其內(nèi)部包括了底層驅(qū)動(dòng)、建模、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、軌跡規(guī)劃、任務(wù)規(guī)劃等非常復(fù)雜的code。

最后，我們來(lái)說(shuō)說(shuō)機(jī)器人本體，它就像人的胳膊或腿，它是一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它接收來(lái)自機(jī)器人控制系統(tǒng)的指令，千萬(wàn)別以為本體只是個(gè)執(zhí)行器，本體中的電機(jī)和減速機(jī)可都是機(jī)器人本體的核心零部件，尤其是減速機(jī)。

說(shuō)了這么多，那么工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用場(chǎng)景有哪些呢？

在眾多的制造業(yè)領(lǐng)域中，工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用最為廣泛的領(lǐng)域是汽車(chē)及汽車(chē)零部件制造業(yè)，并不斷向其他領(lǐng)域擴(kuò)展，如機(jī)械加工行業(yè)、電子電氣行業(yè)、橡膠及塑料工業(yè)、食品工業(yè)、木材和家具制造業(yè)等領(lǐng)域中。

在工業(yè)生產(chǎn)中，焊接機(jī)器人、激光加工機(jī)器人、噴涂機(jī)器人、搬運(yùn)機(jī)器人、機(jī)床機(jī)器人、沖壓機(jī)器人、真空機(jī)器人等工業(yè)機(jī)器人都已被大量采用。

往往上面呈現(xiàn)的形式是：用戶示教工業(yè)機(jī)器人一組固定的任務(wù)序列，若是加上視覺(jué)傳感器或力覺(jué)傳感器，工業(yè)機(jī)器人將有了視覺(jué)感知能力和觸覺(jué)感知能力。當(dāng)賦予了工業(yè)機(jī)器人感知能力，工業(yè)機(jī)器人會(huì)被擴(kuò)展到更為廣闊的場(chǎng)合。比如人機(jī)協(xié)作，人機(jī)交互，基于視覺(jué)的物流揀選、精密裝配等，基于力覺(jué)的打磨、去毛刺、柔性裝配等應(yīng)用場(chǎng)合。

談到工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用，還想說(shuō)說(shuō)央視《大國(guó)重器》。2018年3月4日，央視播出《大國(guó)重器》第七集《智造先鋒》，作為一名機(jī)器人媒體從業(yè)者，在觀看視頻時(shí)除了驕傲很難再說(shuō)出其他什么更加適合于描述自己心中情感的名詞。時(shí)至今日，機(jī)器人和人工智能概念成了很多公司炒作自己產(chǎn)品的噱頭，市面上亦不乏各類(lèi)網(wǎng)紅機(jī)器人，我們不斷在各類(lèi)娛樂(lè)節(jié)目、新聞媒體中看到機(jī)器人的出現(xiàn)，甚至機(jī)器人概念成為了某些團(tuán)隊(duì)的炒作工具；與此同時(shí)，《大國(guó)重器》則把這些和娛樂(lè)、和出格言論等可說(shuō)風(fēng)馬牛不相及的工業(yè)機(jī)器人放在了大眾的視野之中，這些冰冷的力臂、車(chē)床、發(fā)動(dòng)機(jī)可能從誕生的那一刻起到退役都是無(wú)言的，這些復(fù)雜的機(jī)械設(shè)備沒(méi)有討喜的擬人化外表，如果沒(méi)有《智造先鋒》這么一期視頻，可能很難為大眾所知，但這也是工業(yè)機(jī)器人的一大特點(diǎn)：

可能沒(méi)有華麗的外表，但是足夠有用。

中國(guó)制造2025中提出緊密?chē)@重點(diǎn)制造領(lǐng)域關(guān)鍵環(huán)節(jié)，開(kāi)展新一代信息技術(shù)與制造裝備融合的集成創(chuàng)新和工程應(yīng)用。支持政產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)合攻關(guān)，開(kāi)發(fā)智能產(chǎn)品和自主可控的智能裝置并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。依托優(yōu)勢(shì)企業(yè)，緊扣關(guān)鍵工序智能化、關(guān)鍵崗位機(jī)器人替代、生產(chǎn)過(guò)程智能優(yōu)化控制、供應(yīng)鏈優(yōu)化，建設(shè)重點(diǎn)領(lǐng)域智能工廠/數(shù)字化車(chē)間。在基礎(chǔ)條件好、需求迫切的重點(diǎn)地區(qū)、行業(yè)和企業(yè)中，分類(lèi)實(shí)施流程制造、離散制造、智能裝備和產(chǎn)品、新業(yè)態(tài)新模式、智能化管理、智能化服務(wù)等試點(diǎn)示范及應(yīng)用推廣。建立智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系和信息安全保障系統(tǒng)，搭建智能制造網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)平臺(tái)；同時(shí)，組織實(shí)施大型飛機(jī)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)、民用航天、智能綠色列車(chē)、節(jié)能與新能源汽車(chē)、海洋工程裝備及高技術(shù)船舶、智能電網(wǎng)成套裝備、高檔數(shù)控機(jī)床、核電裝備、高端診療設(shè)備等一批創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化專(zhuān)項(xiàng)、重大工程。這一切的宏偉壯觀的過(guò)程都離不開(kāi)工業(yè)機(jī)器人的幫助和支持，可能在日常生活中我們不會(huì)直觀地看到工業(yè)機(jī)器人作業(yè)，但是它們一直就在我們的身邊，在你能想象到的任何地方發(fā)光、放熱。