关于工业机器人的分类，国际上没有制定统一的标准，可按负载重量、控制方式、自由度、结构、应用领域等划分。

1.按机器人的技术等级划分

（1）示教再现机器人：第一代工业机器人能够按照人类预先示教的轨迹、行为、顺序和速度重复作业，示教可由操作员手把手进行或通过示教器完成。如图1－2所示。

（2）感知机器人：第二代工业机器人具有环境感知装置，能在一定程度上适应环境的变化，目前已经进入应用阶段。如图1－3所示。

（3）智能机器人：第三代工业机器人具有发现问题并自主解决问题的能力，尚处于实验研究阶段。如图1－4所示。

到目前为止，在世界范围内还没有一个统一的智能机器人定义。大多数专家认为智能机器人至少要具备以下三个要素：

图1－2　示教再现机器人

（a）手把手示教机器人；（b）示教器示教机器人

图1－3　感知机器人

（a）配备视觉系统的工业机器人；（b）人机协作工业机器人

①感觉要素，用来认识周围环境状态。

②运动要素，对外界做出反应性动作。

③思考要素，根据感觉要素所得到的信息，思考出采用什么样的动作。

2.按机器人的结构坐标系特征划分

按机器人结构坐标系特征，可将工业机器人分为以下4种（见图1－5）：

图1－4　本田ASIMO智能机器人

图1－5　工业机器人结构坐标系形式

·直角坐标系机器人：通过沿3个互相垂直的轴线的移动来实现机器人手部空间位置的改变。

·柱面坐标系机器人：通过两个移动和一个转动实现位置的改变。

·球面坐标系机器人：运动由一个直线运动和两个转动组成。

·多关节坐标系机器人：运动由前后的俯仰及立柱的回转组成。

（1）直角坐标系机器人。

直角坐标系机器人具有空间上相互垂直的多个直线移动轴，通过直角坐标方向的3个独立自由度确定其手部的空间位置，其动作空间为一长方体。如图1－6所示。

图1－6　直角坐标系机器人

（a）模型；（b）实体

（2）柱面坐标系机器人。

柱面坐标系机器人主要由旋转基座、垂直移动和水平移动轴构成，具有一个回转和两个平移自由度，其动作空间呈圆柱形。如图1－7所示。

(www.daowen.com)

图1－7　柱面坐标系机器人

（a）模型；（b）实体

（3）球面坐标系机器人。

球面坐标系机器人的空间位置分别由旋转、摆动和平移3个自由度确定，动作空间形成球面的一部分。如图1－8所示。

图1－8　球面坐标系机器人

（a）模型；（b）实体

（4）多关节坐标系机器人。

垂直多关节坐标系机器人模拟人手臂功能，由垂直于地面的腰部旋转轴、带动小臂旋转的肘部旋转轴以及小臂前端的手腕等组成，手腕通常有2～3个自由度，其动作空间近似一个球体。如图1－9所示。

图1－9　垂直多关节坐标系机器人

（a）模型；（b）实体

水平多关节坐标系机器人，其结构上具有串联配置的两个能够在水平面内旋转的手臂，自由度可依据用途选择2～4个，动作空间为一圆柱体。如图1－10所示。

3.工业机器人的应用

图1－10　水平多关节坐标系机器人

（a）模型；（b）实体

按所接受的作业任务，可将工业机器人分为搬运、码垛、焊接、涂装、装配机器人。

搬运机器人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。图1－11所示为搬运机器人在工作。

码垛机器人被广泛应用于化工、饮料、食品、啤酒、塑料等生产企业，对纸箱、袋装、罐装、啤酒箱、瓶装等各种形状的包装成品都适用。图1－12所示为码垛机器人在工作。

图1－11　机器人典型应用（搬运）

图1－12　机器人典型应用（码垛）

焊接机器人最早应用在装配生产线上，开拓了一种柔性自动化生产方式，实现了在一条焊接机器人生产线上同时自动生产若干种焊件。图1－13所示是焊接机器人在工作。

图1－13　机器人典型应用（焊接）

涂装机器人被广泛应用在汽车、汽车零配件、铁路、家电、建材、机械等行业。图1－14是涂装机器人在工作。

装配机器人被广泛应用于各种电器的制造行业及流水线产品的组装作业，具有高效、精确、不间断工作的特点。图1－15所示是装配机器人在工作。

图1－14　机器人典型应用（涂装）

图1－15　机器人典型应用（装配）