1.3.2 按照移动性能分类

按照机器人移动性能来分类，总体可以分为固定式和移动式机器人，具体分类如图1.5所示。

图1.5 按照移动性能进行分类

1．固定式机器人

当前应用最广泛的依然是固定式机器人，一般在规范环境中承担具有重复性的精密机械或繁重体力任务。按照工作场合和用途，可分为焊接机器人、搬运机器人、码垛机器人、喷涂机器人、冲压/锻压机器人、抛光机器人等。在此，介绍两种典型的固定式机器人。

焊接机器人（welding robot）是最常见的固定式工业机器人，包括切割与喷涂。用于汽车制造过程中的喷涂机器人和焊接机器人如图1.6所示。一般来说，焊接机器人主要包括机器人和焊接设备两部分。机器人由机器人本体和控制柜（硬件及软件）组成。而焊接装备（以弧焊及点焊为例）则由焊接电源（包括其控制系统）、送丝机（弧焊）、焊枪（钳）等部分组成。对于智能型焊接机器人还应有传感系统，如激光或摄像传感器及其控制装置等。

图1.6 汽车制造中使用的喷涂和焊接机器人

搬运机器人（transfer robot）是可以进行自动化搬运作业的工业机器人。最早的工业机器人Versatran和Unimate就可实现搬运功能。搬运作业是指用一种设备握持工件，从一个加工位置移到另一个加工位置，具体实例如图1.7所示。搬运机器人可安装不同的末端执行器以完成各种不同形状和状态的工件搬运工作，大大减轻了人类繁重的体力劳动。世界上使用的搬运机器人逾10万台，被广泛应用于机床上下料、冲压机自动化生产线、自动装配流水线、码垛搬运、集装箱等的自动搬运。部分发达国家已制定出人工搬运的最大限度，超过限度的必须由搬运机器人来完成。

图1.7 搬运机器人举例

2．移动式机器人

相对于固定式机器人而言，移动式机器人能够自主运动，适用于非规范的复杂环境中。具体包括有轮式（如四轮式、两轮式、全方向式）、足式（如6足、4足、2足和多足，如图1.8所示）、履带式、混合式（轮子和足）、特殊式（如吸附式、轨道式、蛇式）等类型。轮式机器人适用于平坦的路面，足式移动机器人适用于山岳地带和凹凸不平的环境。

随着智能工厂和智能物流系统的发展，无人搬运车（Automated Guided Vehicle，AGV）被广泛应用于各类不同场合，如图1.9所示。AGV以轮式移动为特征，较之步行、爬行或其他非轮式的移动机器人具有行动快捷、工作效率高、结构简单、可控性强、安全性好等优势，一般采用电磁或光学等自动导引装置能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。AGV通过电脑控制其行进路线以及行为，或利用电磁轨道来设立其行进路线，电磁轨道贴于地板上，无人搬运车则依循电磁轨道所带来的讯息完成移动与动作。较为典型的是上海洋山自动化码头（见图1.9右下），实现了80台自动化引导小车的自动运输系统。

图1.8 各种足式机器人

图1.9 广泛应用在工厂和物流系统的AGV实例

面对大尺寸、大体积、不易移动的产品制造过程，如航空航天产品，常规的工业机器人相对工件尺寸不足，移动式机器人是很好的解决方案。采用轮式、足式或履带难以适应大尺寸制造，移动工业机器人则采用龙门式和地轨式，如图1.10所示。轨道结构会占用较大的工作空间，增加了厂房投入和维护成本。同时，由于轨道的配置构造通常会受到结构载荷和结构受力等因素影响，造成结构变形进而影响加工精度，且变形具有随机性，给位置补偿造成很大困难。在某些搬运和装配场合，也可将工业机械手的优点和AGV小车的优点结合起来，利用AGV的空间移动性和机械手自身的灵活和精确性，实现工业应用，具体内容在工业机器人应用中详细介绍。

图1.10 移动工业机器人