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    激光加工機(jī)器人是光機(jī)電一體化的復(fù)雜系統(tǒng),可以按機(jī)械結(jié)構(gòu)、用途、控制等進(jìn)行許多種分類。按機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)分, 目前激光加工機(jī)器人主要有兩種類型: 框架式機(jī)器人和關(guān)節(jié)式機(jī)器人。這種機(jī)器人主要由三坐標(biāo)高精度龍門框架、數(shù)字控制系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、高功率激光器、傳輸光纖、三自由度旋轉(zhuǎn)光束頭和檢測(cè)系統(tǒng)組成。這種機(jī)器人具有加工范圍大, 加工精度高等特點(diǎn)。適合各種編程和系統(tǒng)集成, 至少可實(shí)現(xiàn)六坐標(biāo)加工, 即3D直線運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)( x , y , z ) 和3D 轉(zhuǎn)動(dòng)坐標(biāo)（θ，ψ，Ψ）。所有坐標(biāo)軸的驅(qū)動(dòng)均采用交流伺服電機(jī)、直線滾動(dòng)導(dǎo)軌、滾珠絲杠螺母副等。這種機(jī)器人可靠性高, 但造價(jià)也高。

    下圖是一種關(guān)節(jié)式激光加工機(jī)器人。這種激光加工機(jī)器人主要由六自由度關(guān)節(jié)式機(jī)器人本體系統(tǒng)( 機(jī)座、支柱、腰、臂、腕) 、數(shù)字控制系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、高功率激光器、傳輸光纖、檢測(cè)系統(tǒng)及激光工作頭組成, 它可以至少進(jìn)行六個(gè)自由度加工。關(guān)節(jié)式機(jī)器人由于它在相同幾何參數(shù)和運(yùn)動(dòng)參數(shù)條件下具有較大的活動(dòng)空間, 動(dòng)作靈活, 適于現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。因此, 在國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)線上都優(yōu)先裝備關(guān)節(jié)式機(jī)器人。
 

    按加工過(guò)程控制的智能化程度分, 機(jī)器人可有三種編程層次。

    在線編程機(jī)器人主要是示教編程, 它的智能性最低, 稱為第一代機(jī)器人。根據(jù)實(shí)際作業(yè)條件事先預(yù)置加工路徑和加工參數(shù), 在示教盒中進(jìn)行編程, 通過(guò)示教盒操作機(jī)器人到所需要的點(diǎn), 教給機(jī)器人按此程序動(dòng)作1 次, 并把每個(gè)點(diǎn)的位姿通過(guò)示教盒保存起來(lái), 這樣就形成了機(jī)器人軌跡程序。機(jī)器人將示教動(dòng)作記憶存儲(chǔ), 在正式加工中機(jī)器人按此示教程序進(jìn)行作業(yè)。示教編程具有操作簡(jiǎn)單, 對(duì)人員編程技術(shù)要求低, 可靠性強(qiáng), 可完成多次重復(fù)作業(yè)等特點(diǎn)。

    離線編程機(jī)器人是指部分或完全脫離機(jī)器人,借助計(jì)算機(jī)來(lái)提前編制機(jī)器人程序, 它還可以具有一定的機(jī)器視覺(jué)功能, 稱為第二代機(jī)器人。它一般是采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)( CAD) 技術(shù)建立起機(jī)器人及其工作環(huán)境的幾何模型, 再利用一些規(guī)劃算法, 通過(guò)對(duì)圖形的控制和操作, 在離線的狀況下進(jìn)行路徑規(guī)劃, 經(jīng)過(guò)機(jī)器人編程語(yǔ)言處理模塊生成一些代碼,然后對(duì)編程結(jié)果進(jìn)行3D 圖形動(dòng)畫仿真, 以檢驗(yàn)程序的正確性, 最后把生存的程序?qū)霗C(jī)器人控制柜中, 以控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng), 完成所給的任務(wù)。此外, 它可裝有一些溫度、位形等傳感器, 具有一定的機(jī)器視覺(jué)功能, 根據(jù)機(jī)器視覺(jué)獲得的環(huán)境和作業(yè)信息在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行離線編程。機(jī)器人離線編程己被證明是一個(gè)有力的工具, 可增加安全性, 減少機(jī)器人不工作時(shí)間和降低成本等。

    智能自主編程機(jī)器人裝有多種傳感器, 能感知多種外部工況環(huán)境, 具有一定的類似人類高級(jí)智能,具有自主地進(jìn)行感知、決策、規(guī)劃、自主編程和自主執(zhí)行作業(yè)任務(wù)能力, 稱為第三代機(jī)器人。由于計(jì)算機(jī)現(xiàn)代人工智能技術(shù)尚未獲得實(shí)用性的突破, 智能自主編程機(jī)器人仍處于試驗(yàn)研究階段。