1。3 国内外机器人技术研究现状及发展趋势

1。4机器人的机构设计与传动技术

1。4。1 工业机器人结构设计

鉴于机器人具有运动速度快和定位精确度高的特定，因此需要对其进行运动学和动力学计算，需要解决好机器人的结构设计及传动关键技术的设计技术，主要包括以下三点：

复杂的结构设计和合理的空间布局，如驱动电机安装在基座上，可以减少手臂的惯性，提高身体的刚性; 不影响使用性能，各部件尽量采用中空结构。 另外，材料对机器性能的选择也至关重要。

（2）设计了传动轴的关键环节，驱动轴由伺服电机直接驱动，没有间隙，减少摩擦，低磨损、高强度、高精度、高可靠性，在设计过程中，通常采用预加载的轴，以保证可靠传输的准确性和稳定性高。巧妙的结构设计和合理的空间布局，如驱动电机安装在底座上，它可以减少手臂的惯性，增强机体的刚度；在不影响性能的各种组件的情况下，尽可能采用中空结构的使用。此外，机器性能的材料的选择是必不可少的。

（3）在解决机械本体上的结构性问题时，机器人传动平稳、结构紧凑和高效率尤为重要，因此在设计、制造及调试安装的过程中往往对其传动机构提出更为严苛的要求，甚至有时还存在多级传动，为了达到上述几点提出的设计任务，可由下列几种方式来实现，例如，采用钢带传动可实现减小摩擦甚至无摩擦、高精度传动的目的，滚珠丝杠传动方式，这种方式的传动可实现高传动效率且提高其传动的稳定性，且机器人启动及低速运动性能良好，磨损小等优点，采用VR减速器方式可以缩短传动距离，减小空间浪费，同时能够合理利用检测系统的位置，从而可进一步提高机器人的设计精度。

1。4。2检测传感技术

检测传感技术是工业机器人传感技术中最关键的，它的作用是用来检测机器人系统自身出现的问题、作用对象以及作业环境等，并同时向机器人控制器提供传感信号以发出系统动作。决定机器人系统性能优良的主要是传感器精度、灵敏度及可靠度。检测传感技术主要具有两方面的内容，其一是传感器自身的应用与研究，其二是检测装置的研制与开发，具体包括：

（1）多维力觉传感器技术

国际上，多维力传感器技术也是研究热点之一，涉及面广，难以研究，同时可以检测3D空间力信息，特别是精密装配行业更广泛。主要涵盖了弹性体、传感器头、综合解藕单元及数据处理能力和专用电源等方面。

（2）视觉传感技术

视觉传感技术与检测技术有点像人的视觉与触觉的关系，视觉相对于触觉需要具备能够同时处理更为复杂的运算及信息处理的能力，因此此类机器人的制造成本更高，而触觉机器人较为简单，且可实现性强，因此其制造成本相对较低。在某些特定情况下，视觉机器人可实现对目标对象的动作和姿势的识别和读取，能够较为全面的获得周围的环境数据，在很多特定的场合具有很大的优越性，尤其在无定位、自动式装配和远程控制且无人介入的场合更为实用。因此，采用较为合理的传感器系统进行信号的收集、读取、传输，同时对其进行分析、处理、识别以得到有用的信息从而实现控制也是重要的一个环节。

（3）多路传感器信息融合技术

鉴于当下装配机器人多采用多种传感器技术来采集信号，其采集的信号也是多种多样，因此必须采用高效的方式对其进行处理，最终得到有效信息，目前，制约检测技术发展的最大难点即为信息融合技术。