工業機器人之所以能精準完成重復作業,核心在于驅動系統與控制系統的協同配合。驅動系統如同機器人的 “肌肉”,分為液壓驅動、氣壓驅動和電氣驅動三大類。其中,電氣驅動憑借響應速度快、控制精度高的優勢,成為當前主流選擇,伺服電機更是該系統的核心部件 —— 它能通過編碼器實時反饋位置信息,讓機器人末端執行器的定位誤差控制在 毫米以內,滿足汽車焊接、電子元件裝配等高精度需求。
控制系統則相當于機器人的 “大腦”,由硬件和軟件兩部分組成。硬件以工業級 CPU 為核心,搭配運動控制卡、輸入輸出模塊,實現對多關節運動的同步協調;軟件則通過編程語言(如 ABB 的 RAPID、發那科的 Karel)定義作業流程。以汽車生產線為例,當機器人進行車身點焊時,控制系統會同時計算 6 個關節的運動軌跡,確保焊槍在 秒內精準抵達指定焊點,且每個焊點的壓力、電流參數保持一致,這背后離不開 PID(比例 - 積分 - 微分)算法對運動過程的動態調節。
隨著工業 的推進,控制系統正朝著智能化升級。部分高端機器人已具備自適應能力,比如在抓取不規則零件時,能通過力傳感器感知接觸力,自動調整抓取角度和力度,無需人工重新編程。這種 “感知 - 決策 - 執行” 的閉環控制,讓工業機器人從 “機械執行者” 逐漸向 “智能合作者” 轉變。
工業機器人的核心技術:驅動與控制系統