第1章

安川机器人概述

本章目标

★ 了解安川机器人的基本特点；

★ 清楚安川机器人的运动自由度；

★ 知道安川机器人的示教再现；

★ 学会安川机器人在实际应用中的选型步骤。

工业机器人行业有着深厚的历史基础，其在20世纪50年代萌芽于美国，经过不断的精进发展，相关衍生设备已被广泛地应用于人类社会诸多领域。正如计算机技术一样，机器人技术正日益改变着人们的生产方式，以及今后的生活方式。同时，工业机器人作为先进制造业中不可替代的重要装备，已成为衡量一个国家制造业水平和科技水平的重要标志之一。

目前我国经济社会发展正处于加速转型升级的重要时期，以工业机器人为主体的机器人产业，正是解决我国产业成本上升、环境制约等问题的重要途径。中国工业机器人市场近年来呈现迅猛的发展趋势，市场容量不断扩大。工业机器人产业的发展热潮带动机器人产业园不断设立，产业的发展急需大量高素质、高技能的专业人才，人才短缺已经成为产业发展的瓶颈。

我国机器人工业相对于欧美等国家起步晚，基础薄弱，技术不够成熟。正因如此，更要“师夷长技以自强”，结合中国国情发展出具有中国特色的机器人工业。

众所周知，工业机器人行业中日本、美国、韩国、欧洲是全球工业机器人市场的传统领导者，素有工业机器人“四大家族”之称的发那科和安川（日本）、ABB（瑞士）、库卡（德国）的商标如图1-1所示。

各大品牌厂家在经历了大浪淘沙般的时代变革依旧屹立不倒，其背后原因值得深思。本章将对其中进入中国市场较晚、发展潜力巨大的日本安川工业机器人（以下简称安川机器人）进行概述。

安川电机创立于1915年，是日本最大的工业机器人公司，其总部位于福冈县北九州市。1977年，安川电机运用自助研发的运动控制技术生产了日本第一台全电气化的工业用机器人，此后相继开发了焊接、装配、喷漆、搬运等各种各样的自动化作业机器人，并一直引领着全球产业用机器人市场。安川机器人如图1-2所示。

图 1-1

图 1-2

安川电机公司生产的伺服和运动控制器均为制造工业机器人的关键零件。安川电机掌握的核心科技源于近百年企业专业电气技术的历史底蕴，这让安川电机在机器人开发方面有着独特优势。安川电机的核心工业机器人产品包括点焊和弧焊机器人、喷漆和后期处理机器人、LCD玻璃板搬运机器人和半导体芯片搬运机器人等。安川电机是将工业机器人应用到半导体生产领域最早的厂商之一。

安川电机以制造电机起家，把电机惯量控制技术做到了世界一流水平。安川机器人最大的特点就是负载大，稳定性高，可在满负载、满速度甚至过载状态下运行。因此，安川在重负载机器人应用领域（如汽车行业）份额较大，但在精度方面略逊于其他三大家族品牌。

1.1

本体

什么叫机器人本体呢？

在弄清楚这个问题之前，要先学会区分机械臂和工业用机器人。

机械臂是指以相互连接的关节构成，以抓取或移动对象（如产品、工具等）为目的的机械。

工业用机器人是指安装了自动化控制、再生程序等辅助功能软件系统，拥有3轴以上操作功能的机械，具有机械臂及记忆装置，根据记忆装置的信息控制机械臂伸缩、回转、上下移动，或能自动执行以上复合动作。

本体就是机械臂，一般来说，机器人在空间内能移动到任意位置，可做任意的姿势。

所以，互相独立的3个自由度，能在空间内移动到任意的位置上；要想在空间内能取得任意的姿势，共需要6个自由度。自由度在业界统称为轴，有多少个自由度的机器人就叫多少轴机器人。

下面以标准6轴MH系列安川机器人的轴为例介绍机器人轴的构成，如图1-3所示。

基本3轴：S轴（旋转，Swing）、L轴（下臂，Lower Arm）、U轴（上臂，Upper Arm）。

手腕3轴：R轴（手腕旋转，Wrist Rotation）、B轴（手腕弯曲，Wrist Bending）、T轴（手腕转动，Wrist Turning）。