机器人控制系统是机器人的大脑，是决定机器人功能和性能的主要因素。工业机器人控制技术的主要任务是控制工业机器人在工作空间中的位置、姿态和轨迹、操作顺序和动作时间。具有编程简单、软件菜单操作、人机交互界面友好、在线操作提示、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：它分为机器人控制器（RC）、运动控制器（MC）、光电隔离I/O控制板、传感器处理板和编程示教盒。机器人控制器（RC）与编程示教盒通过串口/CAN总线进行通信。机器人控制器（RC）的主计算机完成机器人的运动规划、插补、位置伺服、主控制逻辑、数字I/O、传感器处理等功能，编程示教盒完成信息显示和按键输入。
(2)模块化层次化的控制器软件系统：软件系统基于开源实时多任务操作系统Linux。采用层次化、模块化的结构设计，实现了软件系统的开放性。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。这三个层次面临着不同的功能需求，对应着不同的开发层次。系统的每一级都由几个功能相反的模块组成，这些模块相互配合，实现本层提供的功能。
(3)机器人的故障诊断与安全维护技术：通过各种信息，对机器人进行故障诊断和维护是保证机器人安全的关键技术。
(4)网络化机器人控制器技术：目前，机器人的应用工程已从单机器人工作站发展到机器人生产线，机器人控制器的网络化技术越来越重要。控制器具有串口、现场总线和以太网的联网功能。为机器人生产线的监控与管理提供了方便，便于机器人生产线与控制器之间的通讯。
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移动机器人(AGV)
移动机器人（AGV）是一种工业机器人。它是由计算机控制的。它具有移动、自动导航、多传感器控制、网络交互等功能，可广泛应用于机械、电子、纺织、卷烟、医疗、食品、造纸等行业的柔性运输和传输。它还可用于自动化仓库、柔性加工系统和柔性装配，可作为运输工具用于车站、机场和邮局的货物分拣。
移动机器人是国际物流技术发展的新趋势之一，而移动机器人是其核心技术和装备。利用现代物流技术，对传统生产线进行协同、支撑、改造和升级，实现点对点的自动化仓储、作业、运输相结合，实现精细化、柔性化、信息化，缩短物流流程，减少物资损失，减少占地，减少建设投资和其他高科技设备。
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点焊机器人
焊接机器人具有性能稳定、工作空间大、运动速度快、承载能力强等特点。焊接质量明显优于手工焊接，大大提高了点焊生产率。
点焊机器人主要用于汽车的焊接，生产过程由各大汽车生产厂家完成。国际工业机器人企业与各大汽车企业有着长期的合作关系，为大型汽车生产企业提供各种点焊机器人单元产品，并以焊接机器人和整车生产线的形式进入中国，占据了该领域的市场主导地位。
随着汽车工业的发展，焊接生产线对焊钳的集成化提出了更高的要求，重量也越来越大。165kg点焊机器人是汽车焊接中最常用的机器人。2008年9月，机器人研究所研制出国内首台165kg点焊机器人，并成功应用于奇瑞汽车焊接车间。2009年9月，经过优化和性能改进，第二台机器人完成并顺利通过验收。机器人总体技术指标达到国外同类机器人水平。
03
弧焊机器人
弧焊机器人主要用于各种汽车零部件的焊接生产。在这一领域，国际大型工业机器人制造商主要向成套设备供应商提供单元产品。
关键技术包括：
(1)弧焊机器人系统优化集成技术：弧焊机器人采用交流伺服驱动技术，采用高精度、高刚度的RV减速器和谐波减速器，具有良好的低速稳定性和高速动态响应，可实现免维护功能。
(2)协调控制技术：通过控制多机器人与变位机的协调运动，保持焊枪与工件的相对姿态，满足焊接工艺要求，避免焊枪与工件的碰撞。
(3)精确焊缝轨迹跟踪技术：结合激光传感器和视觉传感器离线工作方式的优点，采用激光传感器实现焊接过程中的焊缝跟踪，提高了焊接机器人对复杂工件焊接的灵活性和适应性。通过视觉传感器离线观测得到焊缝跟踪的残余偏差，并根据偏差统计得到补偿数据，对机器人的轨迹进行修正，得到各种工况下的最佳焊接质量。
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激光加工机器人
激光加工机器人是机器人技术在激光加工中的应用，通过高精度的工业机器人来实现更灵活的激光加工。该系统可以通过示教盒在线操作，也可以离线编程。通过对工件的自动检测，系统可以生成工件的模型，进而生成加工曲线。也可以直接用CAD数据进行处理。可用于激光表面处理、钻孔、焊接和模具修复。
关键技术包括：
(1)激光加工机器人结构优化设计技术：采用大型架体结构，增加了工作范围，保证了机器人的精度;
(2)机器人系统的误差补偿技术：采用了基于非几何模型和机器人高精度补偿相结合的非几何模型补偿方法。
(3)高精度机器人检测技术：将三坐标测量技术与机器人技术相结合，实现了机器人的高精度在线测量。
(4)激光加工机器人专用语言实现技术：根据激光加工和机器人操作的特点，完成了激光加工机器人专用语言的设计。
(5)网络通讯和离线编程技术：它具有串口、can等网络通信功能，实现对机器人生产线的监控和管理，并通过上位机实现对机器人的离线编程控制。
05
真空机器人
真空机器人是一种在真空环境中工作的机器人。它主要用于半导体工业中实现真空室中的晶圆传输。真空机械手进口困难、数量有限、使用量大、通用性强。它已成为制约半导体设备研发进度和产品竞争力的关键部件。而且，国外严格审查中国买家，属于违禁产品目录。真空机械手已成为制约我国半导体设备制造的一个严重问题。直接驱动真空机器人技术属于原始创新技术。
关键技术包括：
(1)真空机器人新构型设计技术：通过结构分析和优化设计，避开国际专利，设计了满足真空机器人刚度和膨胀率要求的新型结构;
(2)大间隙真空直驱电机技术：它涉及大间隙真空直驱电机和高清洁度直驱电机，进行电机理论分析、结构设计、制造工艺、电机材料表面处理、低速大转矩控制、小型多轴驱动等。
(3)真空环境下的多轴精密轴系的设计。采用轴中轴线的设计方法，解决了轴间不同心和惯性不对称的问题。
(4)动态轨迹修正技术：通过传感器信息和机器人运动信息的融合，检测晶圆与手指之间的参考位置偏移。通过动态修改运动轨迹，机器人可以精确地将晶圆从真空室的一个工位转移到另一个工位。
(5)符合SEMI标准的真空机器人语言：根据真空机器人运输的要求、机器人的操作特点和半标准，编写了真空机器人专用语言。
(6)可靠性系统工程技术：在集成电路制造中，设备故障会带来巨大的损失。针对半导体设备对MCBF的高要求，对机械手各部件的可靠性进行了测试、评估和控制，以提高机械手各部件的可靠性，保证机械手满足IC制造的高要求。
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洁净机器人
清洁机器人是一种用于清洁环境的工业机器人。随着生产工艺的不断改进，对生产环境的要求也越来越严格。许多现代工业产品都要求在清洁的环境中生产。清洁机器人是清洁环境下生产的关键设备。
关键技术包括：
(1)洁净润滑技术：采用负压抑尘结构和不挥发油脂，环境无颗粒污染，满足清洁度要求。
(2)高速平稳控制技术：通过轨迹优化和关节伺服性能的提高，实现了清洁运输的平稳性。
(3)控制器的小型化技术：针对洁净室建设和运行成本高的特点，采用控制器的小型化技术，减少了清洁机器人占用的空间。
(4)晶圆检测技术：通过光学传感器，可以通过机器人扫描获得硅片丢失和倾斜的信息。
