工业机器人包含哪些关键技术？

   工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。自从1962年美国研制出世界上第一台工业机器人以来,机器人技术及其产品发展很快, 已成为柔性制造系统(FMS )、自动化工厂(FA )、计算机集成制造系统(CIMS )的自动化工具，在自动化流水线中得到了优先使用。广泛采用工业机器人, 不仅可提高产品的质量与产量, 而且对保障人身安全, 改善劳动环境, 减轻劳动强度, 提高劳动生产率, 节约原材料消耗以及降低生产成本, 都有着十分重要的意义。和计算机、网络技术一样, 工业机器人的广泛应用正在日益改变着人类的生产和生活方式。

   工业机器人控制技术的主要任务就是控制工业机器人在工作空间中的运动位置、姿态和轨迹、操作顺序及动作的时间等。具有编程简单、软件菜单操作、友好的人机交互界面、在线操作提示和使用方便等特点。

   关键技术包括：

   (1)开放性模块化的控制系统体系结构：采用分布式CPU 计算机结构，分为机器人控制器(RC)，运动控制器(MC)，光电隔离控制板、传感器处理板和编程示教盒等。机器人控制器和编程示教盒通过串口总线进行通讯。机器人控制器(RC)的主计算机完成机器人的运动规划、插补和位置伺服以及主控逻辑、数字I/O、传感器处理等功能，而编程示教盒完成信息的显示和按键的输入。

   (2)模块化层次化的控制器软件系统：软件系统建立在基于开源的实时多任务操作系统上，采用分层和模块化结构设计，以实现软件系统的开放性。整个控制器软件系统分为三个层次：硬件驱动层、核心层和应用层。三个层次分别面对不同的功能需求，对应不同层次的开发，系统中各个层次内部由若干个功能相对对立的模块组成，这些功能模块相互协作共同实现该层次所提供的功能。

   (3)机器人的故障诊断与安全维护技术：通过各种信息，对机器人故障进行诊断，并进行相应维护，是保证机器人安全性的关键技术。

   (4)网络化机器人控制器技术：当前机器人的应用工程由单台机器人工作站向机器人生产线发展，机器人控制器的联网技术变得越来越重要。控制器上具有串口、现场总线及以太网的联网功能。可用于机器人控制器之间和机器人控制器同上位机的通讯，便于对机器人生产线进行监控、诊断和管理。