機器人與人類的和諧之道在哪裡？搞工業的朋友們怎麼看。

工業4.0這陣風刮遍了整個製造業，機器人更是借著這股風十足的火了又火。很多企業開始考慮用機器人替代之前繁雜危險的勞動。那麼機器人在固定區域和不限區域是怎麼工作的呢？

文章有點長，視頻和動圖都很有料，留言討論。

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【機器人培訓相關資料】，從微信公眾號（industry-care）獲得以下資料。

英語里「機器人」(Robot)這個術語來自於捷克語單詞robota，通常譯作「強制勞動者」。用它來描述大多數機器人是十分貼切的。世界上的機器人大多用來從事繁重的重複性製造工作。它們負責那些對人類來說非常困難、危險或枯燥的任務。

1 機器臂的構成

七個金屬部件+六個關節+步進式馬達+控制器

最常見的製造類機器人是機器臂。一部典型的機器臂由七個金屬部件構成，它們是用六個關節接起來的。計算機將旋轉與每個關節分別相連的步進式馬達，以便控制機器人（某些大型機器臂使用液壓或氣動系統）。與普通馬達不同，步進式馬達會以增量方式精確移動。這使計算機可以精確地移動機器臂，使機器臂不斷重複完全相同的動作。機器人利用運動感測器來確保自己完全按正確的量移動。

這種帶有六個關節的工業機器人與人類的手臂極為相似，它具有相當於肩膀、肘部和腕部的部位。它的「肩膀」通常安裝在一個固定的基座結構（而不是移動的身體）上。這種類型的機器人有六個自由度，也就是說，它能向六個不同的方向轉動。與之相比，人的手臂有七個自由度。

一個六軸工業機器人的關節

2 機器臂的末端執行器

人類手臂的作用是將手移動到不同的位置。類似地，機器臂的作用則是移動末端執行器。您可以在機器臂上安裝適用於特定應用場景的各種末端執行器。有一種常見的末端執行器能抓握並移動不同的物品，它是人手的簡化版本。機器手往往有內置的壓力感測器，用來將機器人抓握某一特定物體時的力度告訴計算機。這使機器人手中的物體不致掉落或被擠破。其他末端執行器還包括噴燈、鑽頭和噴漆器。

工業機器人專門用來在受控環境下反覆執行完全相同的工作。例如，某部機器人可能會負責給裝配線上傳送的花生醬罐子擰上蓋子。為了教機器人如何做這項工作，程序員會用一隻手持控制器來引導機器臂完成整套動作。機器人將動作序列準確地存儲在內存中，此後每當裝配線上有新的罐子傳送過來時，它就會反覆地做這套動作。

3 案例機器臂固定區域在汽車行業的應用

大多數工業機器人在汽車裝配線上工作，負責組裝汽車。在進行大量的此類工作時，機器人的效率比人類高得多，因為它們非常精確。無論它們已經工作了多少小時，它們仍能在相同的位置鑽孔，用相同的力度擰螺釘。製造類機器人在計算機產業中也發揮著十分重要的作用。它們無比精確的巧手可以將一塊極小的微型晶元組裝起來。

看看賓士的生產車間是怎麼使用機器人，4min，建議wifi下觀看，土豪隨意

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4 機器人的不限區域工作

以上我們聊的都是機器臂固定安裝應用的情況，那麼如果不固定區域的情況呢？

機器臂的製造和編程難度相對較低，因為它們只在一個有限的區域內工作。如果您要把機器人送到廣闊的外部世界，事情就變得有些複雜了。

看看這個令人恐懼的傢伙

再看一個動作

機器人不限區域工作，首要的難題是為機器人提供一個可行的運動系統。如果機器人只需要在平地上移動，輪子或軌道往往是最好的選擇。如果輪子和軌道足夠寬，它們還適用於較為崎嶇的地形。但是機器人的設計者往往希望使用腿狀結構，因為它們的適應性更強。製造有腿的機器人還有助於使研究人員了解自然運動學的知識，這在生物研究領域是有益的實踐。

上面是輪子，如果換成手腳呢？

給它帶個面具，你敢說他是機器嗎？

機器人的腿通常是在液壓或氣動活塞的驅動下前後移動的。各個活塞連接在不同的腿部部件上，就像不同骨骼上附著的肌肉。若要使所有這些活塞都能以正確的方式協同工作，這無疑是一個難題。在嬰兒階段，人的大腦必須弄清哪些肌肉需要同時收縮才能使得在直立行走時不致摔倒。同理，機器人的設計師必須弄清與行走有關的正確活塞運動組合，並將這一信息編入機器人的計算機中。許多移動型機器人都有一個內置平衡系統（如一組陀螺儀），該系統會告訴計算機何時需要校正機器人的動作。

兩足行走的運動方式本身是不穩定的，因此在機器人的製造中實現難度極大。為了設計出行走更穩的機器人，設計師們常會將眼光投向動物界，尤其是昆蟲。昆蟲有六條腿，它們往往具有超凡的平衡能力，對許多不同的地形都能適應自如。

看到這個爬行的傢伙，是不是背後冒汗？

5機器人的自我學習

機器人自我學習這個話題爭議太大，腦力有限，希望獲得各位看官的意見。請留言投票。並發表您的觀點。

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