系統組成

機器人系統是由機器人和作業(yè)對象及環(huán)境共同構成的，其中包括機械系統、驅動(dòng)系統、控制系統和感知系統四大部分。

機械系統

工業(yè)機器人的機械系統包括機身、臂部、手腕、末端操作器和行走機構等部分，每一部分都有若干自由度，從而構成一個(gè)多自由度的機械系統。此外，有的機器人還具備行走機構。若機器人具備行走機構，則構成行走機器人；若機器人不具備行走及腰轉機構，則構成單機器人臂。末端操作器是直接裝在手腕上的一個(gè)重要部件，它可以是兩手指或多手指的手爪，也可以是噴漆槍、焊槍等作業(yè)工具。工業(yè)機器人機械系統的作用相當于人的身體(如骨髓、手、臂和腿等)。 

驅動(dòng)系統

驅動(dòng)系統主要是指驅動(dòng)機械系統動(dòng)作的驅動(dòng)裝置。根據驅動(dòng)源的不同，驅動(dòng)系統可分為電氣、液壓和氣壓三種以及把它們結合起來(lái)應用的綜合系統。該部分的作用相當于人的肌肉。

電氣驅動(dòng)系統在工業(yè)機器人中應用得較普遍，可分為步進(jìn)電動(dòng)機、直流伺服電動(dòng)機和交流伺服電動(dòng)機三種驅動(dòng)形式。早期多采用步進(jìn)電動(dòng)機驅動(dòng)，后來(lái)發(fā)展了直流伺服電動(dòng)機，交流伺服電動(dòng)機驅動(dòng)也逐漸得到應用。上述驅動(dòng)單元有的用于直接驅動(dòng)機構運動(dòng)：有的通過(guò)諧波減速器減速后驅動(dòng)機構運動(dòng)，其結構簡(jiǎn)單緊湊。

液壓驅動(dòng)系統運動(dòng)平穩，且負載能力大，對于重載搬運和零件加工的機器人，采用液壓驅動(dòng)比較合理。但液壓驅動(dòng)存在管道復雜、清潔困難等缺點(diǎn)，因此限制了它在裝配作業(yè)中的應用。

無(wú)論電氣還是液壓驅動(dòng)的機器人，其手爪的開(kāi)合都采用氣動(dòng)形式。氣壓驅動(dòng)機器人結構簡(jiǎn)單、動(dòng)作迅速、價(jià)格低廉，但由于空氣具有可壓縮性，其工作速度的穩定性較差。但是，空氣的可壓縮性可使手爪在抓取或卡緊物體時(shí)的順應性提高，防止受力過(guò)大而造成被抓物體或手爪本身的破壞。氣壓系統的壓力一般為0.7 MPa，因而抓取力小，只有幾十牛到幾百牛大小。 [2] 

控制系統

控制系統的任務(wù)是根據機器人的作業(yè)指令程序及從傳感器反饋回來(lái)的信號控制機器人的執行機構，使其完成規定的運動(dòng)和功能。

如果機器人不具備信息反饋特征，則該控制系統稱(chēng)為開(kāi)環(huán)控制系統；如果機器人具備信息反饋特征，則該控制系統稱(chēng)為閉環(huán)控制系統。該部分主要由計算機硬件和控制軟件組成。軟件主要由人與機器人進(jìn)行聯(lián)系的人機交互系統和控制算法等組成。該部分的作用相當于人的大腦。 

感知系統

感知系統由內部傳感器和外部傳感器組成，其作用是獲取機器人內部和外部環(huán)境信息，并把這些信息反饋給控制系統。內部狀態(tài)傳感器用于檢測各關(guān)節的位置、速度等變量，為閉環(huán)伺服控制系統提供反饋信息。外部狀態(tài)傳感器用于檢測機器人與周?chē)h(huán)境之間的一些狀態(tài)變量，如距離、接近程度和接觸情況等，用于引導機器人，便于其識別物體并做出相應處理。外部傳感器可使機器人以靈活的方式對它所處的環(huán)境做出反應，賦予機器人一定的智能。該部分的作用相當于人的五官。