机器人(Robot)是一种能够半自主或全自主工作的智能机器。历史上早的机器人见于隋炀帝命工匠所营造的木偶机器人,施有机关,有坐、起、拜、伏等能力。机器人具有感知、决策、执行等基本特征,可以辅助甚至替代人类完成危险、繁重、复杂的工作,提高工作效率与质量,服务人类生活,扩大或延伸人的活动及能力范围。
机器人是一种带有记忆装置和末端执行器的、能够通过自动化的动作而代替人类劳动的通用机器。机器人是一种能够通过编程和自动控制来执行诸如作业或移动等任务的机器。机器人是一种自动化的机器,所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力,如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力,是一种具有高度灵活性的自动化机器。
我国的机器人从应用环境出发,将机器人也分为两大类,即工业机器人和特种机器人。这和国际上的分类是一致的。工业机器人是指面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。特种机器人则是除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种机器人,包括:服务机器人、水下机器人、娱乐机器人、机器人、农业机器人等。在特种机器人中,有些分支发展很快,有立成体系的趋势,如服务机器人、水下机器人、机器人、微操作机器人等。
自由度是指机器人所具有的立坐标轴运动的数目,不包括手爪(末端操作器)的开合自由度。在三维空间中描述一个物体的位姿需要6个自由度。但是,机器人的自由度是根据其用途而设计的,可能少于6个自由度,也可能多于6个自由度。例如,A4020型装配机器人具有4个自由度,可以在印制电路板上接插电子器件;PUMA562型机器人具有6自由度,可以进行复杂空间曲面的弧焊作业。
机器人精度包括定位精度和重复定位精度。定位精度是指机器人手部实际到达位置与目标位置的差异。重复定位精度是指机器人重复定位其手部于同一目标位置的能力,可以用标准偏差这个统计量来表示。它是衡量一系列误差值的密集度,即重复度。机器人操作臂的定位精度是根据使用要求确定的,而机器人操作臂本身所能达到的定位精度,取决于定位方式、运动速度、控制方式、臂部刚度、驱动方式、缓冲方法等因素。
承载能力是指机器人在工作范围内的任何位姿上所能承受的大质量。机器人的载荷不仅取决于负载的质量,而且还与机器人运行的速度和加速度的大小和方向有关。为了安全起见,承载能力是指高速运行时的承载能力。通常,承载能力不仅要考虑负载,而且还要考虑机器人末端操作器的质量。