工業(yè)機(jī)器人是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器裝置，它能自動執(zhí)行工作，是靠自身動力和控制能力來實現(xiàn)各種功能的一種機(jī)器。它可以接受人類指揮，也可以按照預(yù)先編排的程序運(yùn)行，現(xiàn)代的工業(yè)機(jī)器人還可以根據(jù)人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動。
在汽車生產(chǎn)中， 工業(yè)機(jī)器人占著重要地位 ，工業(yè)機(jī)器人能夠自主動作 ，廣泛應(yīng)用到不同生產(chǎn)環(huán)節(jié) ，其常配有機(jī)械手、刀具等其他便于裝配的生產(chǎn)工具。方便快捷進(jìn)行生產(chǎn) ，同時可以代替在低溫、高溫、有毒等惡劣環(huán)境下的工作 ，代替人完成繁重、單調(diào)重復(fù)的生產(chǎn) ，保證了產(chǎn)品質(zhì)量 ，提高了生產(chǎn)效率。
一、機(jī)器人的主要應(yīng)用
通常情況下 ，工業(yè)機(jī)器人在汽車生產(chǎn)中扮演著裝配工、操作工、焊接工等角色 ，主要應(yīng)用有焊接、涂膠、弧焊、噴涂等。機(jī)器人的主要特點(diǎn)有以下幾點(diǎn)。
1）能在惡劣的環(huán)境下代替人生產(chǎn) ，尤其是在危險的軍事領(lǐng)域和核工業(yè)領(lǐng)域的工作中 ，減小了安全隱患 ，例如 ，核工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備中的檢驗和維修機(jī)器人。
2）人類對未知領(lǐng)域探索所用到的機(jī)器人 ，或者只有機(jī)器人才能工作的行業(yè) ，例如航天衛(wèi)星回收時所用的操作臂 ，深海采礦和打撈的海洋采撈機(jī)器人。
3）自動化領(lǐng)域生產(chǎn)所用機(jī)器人主要體現(xiàn)在機(jī)床、下料、點(diǎn)焊和噴漆上 ，在電氣汽車制造等方面都有著重要影響。
4）節(jié)約人力和提高企業(yè)市場競爭力 ，在生產(chǎn)中可以保證產(chǎn)品的準(zhǔn)確性、可靠性和一致性。在汽車生產(chǎn)中應(yīng)用有以下幾點(diǎn)體現(xiàn)。
1）焊接機(jī)器人。點(diǎn)焊機(jī)器人主要負(fù)責(zé)汽車生產(chǎn)的點(diǎn)焊作業(yè) ，多在焊接車體薄板件時使用 ，據(jù)統(tǒng)計 ，一輛汽車車身約有3000-4000 個焊點(diǎn)。其中有 60% 是點(diǎn)焊機(jī)器人負(fù)責(zé) ，尤其是在大批量汽車生產(chǎn)線上 ，所用點(diǎn)焊機(jī)器人數(shù)量能達(dá)到 150 多臺。手工焊接對工作人員有很大傷害 ，并不能保證焊接質(zhì)量。機(jī)器人工作性能體現(xiàn)于安裝面積小 ，工作空間大 ，在保證定位高精度（±0.25 mm）下 ，可以小節(jié)距的實現(xiàn)多點(diǎn)定位 ，持重力可達(dá)到 490-980 N，示教簡單 ，同時保證了焊接節(jié)點(diǎn)質(zhì)量。
2）弧焊機(jī)器人。弧焊機(jī)器人多數(shù)應(yīng)用在多塊金屬連續(xù)結(jié)合處的焊縫工藝 ，可以完成自動送絲 ，熔化電極并能在氣體保護(hù)條件下進(jìn)行焊接 ，其應(yīng)用范圍很廣 ，同時 ，弧焊機(jī)器人應(yīng)包括焊接復(fù)配裝置系統(tǒng)。
弧焊機(jī)器人的生產(chǎn)性能要求主要體現(xiàn)在焊槍跟蹤時的焊道運(yùn)動 ，要不斷填充金屬以形成焊道 ，同時還要保證運(yùn)動時速度軌跡和穩(wěn)定性。通常焊接速度范圍為 5-50 mm/s，運(yùn)動軌跡約取±（0.2 ～ 0.5）mm。為縮小焊槍姿態(tài)對焊縫質(zhì)量的影響 ，應(yīng)擴(kuò)大焊槍的可調(diào)范圍。
3）裝配機(jī)器人。據(jù)統(tǒng)計 ，裝配勞動量在產(chǎn)品生產(chǎn)勞動量中占 50%-60% 的比例 ，在嚴(yán)格要求的生產(chǎn)車間要求更高 ，多的能達(dá)到 70%-80%，尤其是現(xiàn)代汽車對零件的精度和速度有著越來越高的要求 ，小到車門、儀表盤、車燈等 ，大到汽車發(fā)動機(jī)等裝配工作 ，機(jī)器人都能勝任 ，同時相比較一般機(jī)器人而言 ，裝配機(jī)器人有著精度高、柔性好、工作空間小、能和其他相關(guān)系統(tǒng)或設(shè)備配合使用等特點(diǎn) ，大大提高了裝配效率。用裝配機(jī)器人完成自動化裝配已成為必然。
4）噴漆機(jī)器人。噴漆機(jī)器人主要完成汽車車體外表面的噴漆 ，家電產(chǎn)品和汽車所用塑料制品 ，影響著汽車的整體效果。噴漆機(jī)器人在使用環(huán)境和動作要求上的特點(diǎn)有 ：工作環(huán)境中含有易燃易爆的噴漆劑蒸汽 ；在沿軌跡高速運(yùn)行點(diǎn)便為作業(yè)點(diǎn) ；多數(shù)噴漆機(jī)器人都是被搭載在傳送帶上 ，實現(xiàn)移動噴漆。機(jī)器人在汽車生產(chǎn)中的應(yīng)用除以上幾點(diǎn)外 ，還有搬運(yùn)機(jī)器人、涂膠機(jī)器人、液體物質(zhì)填充加機(jī)器人等。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示 ，機(jī)器人在汽車生產(chǎn)應(yīng)用中不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)中占的比例不同 ：弧焊占其 16%、物料搬運(yùn) 占其 13%、點(diǎn)焊占其 15%、組裝占其 22%、噴漆、沖壓、鑄造各占其 3%、此外還有上料卸料、拋光打磨、檢測等均沾 15% 左右。由此可見機(jī)器人在汽車生產(chǎn)中的重要性。
二、機(jī)器人在汽車生產(chǎn)中存在的問題
目前 ，機(jī)器人在汽車應(yīng)用多 ，導(dǎo)致出現(xiàn)的問題也有很多 ，例如 ，標(biāo)準(zhǔn)繁多 ，不同廠家生產(chǎn)設(shè)備的搭配和通訊困難 ；電氣設(shè)備中不同元件受到不同溫度、濕度等環(huán)境影響 ，出現(xiàn)故障 ；機(jī)器人傷害到人等問題 ，其中涉及到技術(shù)性問題主要有以下幾點(diǎn)。
1）位置偏移后重新示教。在焊接機(jī)器人在進(jìn)行焊接作業(yè)時，如果受到外力碰撞發(fā)生位置偏移 ，必須要在線示教后方可運(yùn)行 ，此過程會占用大量的生產(chǎn)時間 ，同時還會出現(xiàn)意外情況。此類機(jī)器人在今后的發(fā)展中 ，如果采用先進(jìn)的智能計算機(jī)動態(tài)仿真 ，將會大大提高其工作水平。
2）機(jī)器人焊縫跟蹤。焊縫跟蹤是反映焊縫質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。示教在線型機(jī)器人在工作中 ，若焊縫發(fā)生細(xì)微變化而沒有及時跟蹤反饋將會影響焊縫質(zhì)量。有效的運(yùn)用新型智能技術(shù) ，動態(tài)跟蹤焊縫質(zhì)量將對焊縫的可靠性和穩(wěn)定性有所保障。在要求較高的自動化焊接生產(chǎn)線上 ，可以使用靈活的機(jī)器人攜帶專業(yè)的檢測裝置對焊縫檢測 ，還可對其進(jìn)行離線編制和示教等。
3）機(jī)器人與生產(chǎn)設(shè)備障礙物發(fā)生碰撞。機(jī)器人在工作中會和工作設(shè)備和工位等障礙物發(fā)生碰撞 ，尤其是現(xiàn)代企業(yè)的工作空間狹小 ，設(shè)備眾多的情況下 ，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因是機(jī)器人缺乏信息交換。當(dāng)前一般采用外部I/O信號來實現(xiàn)信息交換，其檢測只是以其中一個點(diǎn)來測量 ，即在某一工序中通過交換信號來確定是否要進(jìn)行下一步工作 ，并非在一個區(qū)域中持續(xù)檢測各個環(huán)節(jié)的狀態(tài)。檢測不徹底難免會致使機(jī)器人在的運(yùn)動軌跡發(fā)生錯位或者其信號不正常交換后 ，情況失控。
三、工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展和相關(guān)問題的應(yīng)對措施
我國工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的時間相對較短 ，在今后的發(fā)展中 ，可以優(yōu)化以下幾點(diǎn)。
1）對機(jī)器人內(nèi)部控制系統(tǒng)的控制語言和保證其正常運(yùn)行的操縱模塊進(jìn)行優(yōu)化。
2）對機(jī)器人相互通信的借口進(jìn)行統(tǒng)一。
3）提高機(jī)器人的自我保護(hù)。
4）對人和機(jī)器人之間進(jìn)行和諧調(diào)配。
在汽車生產(chǎn)中，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用會越來越多 ，在質(zhì)量、效率、數(shù)量、安全方面都有著很大的提高 ，在生產(chǎn)中暴露的相關(guān)問題也會增多 ，有效地對機(jī)器人進(jìn)行研發(fā)和優(yōu)化將會使機(jī)器人發(fā)展的道路更加寬敞。
