在科幻小说之中，人们对机器人做出了千奇百怪的幻想。也许正是由于机器人定义的模糊，才给了人们充分想象和创造的空间。
机器人种类繁多，可以从不同的角度对其进行分类，如机器人的结构形式、控制方式、信息输入方式、智能程度、用途、移动性等，因此，国际上没有制定统一的标准。
我国的机器人专家从应用环境出发，将机器人分为两大类，即工业机器人和特种机器人。
所谓工业机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。而特种机器人则是除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人，包括：服务机器人、水下机器人、娱乐机器人、军用机器人、农业机器人、机器人化机器等。
在特种机器人中，有些分支发展很快，有独立成体系的趋势，如服务机器人、水下机器人、军用机器人、微操作机器人等。
目前，国际上的机器人学者从应用环境出发将机器人也分为两类：制造环境下的工业机器人和非制造环境下的服务与仿人型机器人，这和我国机器人的分类基本上是一致的。
第一节生产能手——工业机器人
在一些发达国家的现代化工厂车间中，工业机器人得到了广泛的应用，它们对于提高劳动生产率和增加企业的效益，作出了巨大的贡献。
工业机器人是广泛适用的能够自主动作，且多轴联动的机械设备。它们在必要情况下配备有传感器，其动作步骤包括灵活的转动都是可编程控制的（即在工作过程中，无须任何外力的干预）。它们通常配备有机械手、刀具或其他可装配的加工工具，以及能够执行搬运操作与加工制造的任务。
工业机器人在工业生产中能代替人做某些单调、频繁和重复的长时间作业或是危险、恶劣环境下的作业，如在冲压、压力铸造、热处理、焊接、涂装、塑料制品成型、机械加工和简单装配等工序上。
同时在原子能工业等部门中，工业机器人可以完成对人体有害物料的搬运或工艺操作。
20世纪50年代末，美国在机械手和操作机的基础上，采用伺服机构和自动控制等技术，研制出有通用性的独立的工业用自动操作装置，并将其称为工业机器人；60年代初，美国研制成功了两种工业机器人，并很快地在工业生产中得到应用；1969年，美国通用汽车公司用21台工业机器人组成了焊接轿车车身的自动生产线。此后，各工业发达国家都开始了对研制和应用工业机器人的重视。
由于工业机器人具有一定的通用性和适应性，能适应多品种中、小批量的生产。所以从20世纪70年代起，工业机器人常与数字控制机床结合在一起，成为柔性制造单元或柔性制造系统的组成部分。
1.工业机器人的构造与分类
工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。
主体即机座和执行机构，包括臂部、腕部和手部，有的机器人还有行走机构。大多数工业机器人有3～6个运动自由度，其中腕部通常有1～3个运动自由度；驱动系统包括动力装置和传动机构，用以使执行机构产生相应的动作；控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号，并进行控制。
工业机器人按臂部的运动形式分为四种：直角坐标型的臂部可沿三个直角坐标移动；圆柱坐标型的臂部可作升降、回转和伸缩动作；球坐标型的臂部能回转、俯仰和伸缩；关节型的臂部有多个转动关节。
工业机器人按执行机构运动的控制机能，又可分点位型和连续轨迹型。点位型只控制执行机构由一点到另一点的准确定位，适用于机床上下料、点焊和一般搬运、装卸等作业；连续轨迹型可控制执行机构按给定轨迹运动，适用于连续焊接和涂装等作业。
工业机器人按程序输入方式区分有编程输入型和示教输入型两类。编程输入型是以穿孔卡、穿孔带或磁带等信息载体，输入已编好的程序。
示教输入型的示教方法有两种：一种是由操作者用手动控制器(示教操纵盒)，将指令信号传给驱动系统，使执行机构按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍；另一种是由操作者直接领动执行机构，按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍。在示教过程的同时，工作程序的信息自动存入程序存储器中。在机器人自动工作时，控制系统从程序存储器中检出相应信息，将指令信号传给驱动机构，使执行机构再现示教的各种动作。
具有触觉、力觉或简单的视觉的工业机器人，能在较为复杂的环境下工作；如果具有识别功能或更进一步增加自我适应、自我学习功能，就成为了智能型工业机器人。它能按照人给的指令自选或自编程序去适应环境，并自动完成更为复杂的工作。
2.我国的工业机器人产业
我国工业机器人起步于20世纪70年代初期，经过20多年的发展，大致经历了三个阶段：70年代的萌芽期，80年代的开发期和90年代的发展期。
20世纪70年代是世界科技发展的一个里程碑：人类登上了月球，实现了金星、火星的软着陆。我国也发射了人造卫星。世界上工业机器人应用掀起一个高潮，尤其在日本发展更为迅猛，它补充了日益短缺的劳动力。在这种背景下，我国于1972年开始研制自己的工业机器人。
进入80年代后，随着改革开放的不断深入，高技术浪潮的冲击使我国机器人技术的开发与研究得到了政府的重视与支持。“七五”期间，国家投入资金，对工业机器人及其零部件进行攻关，完成了示教再现式工业机器人成套技术的开发，研制出了喷涂、点焊、弧焊和搬运机器人。1986年国家高技术研究发展计划（“863”计划）开始实施，智能机器人主题跟踪世界机器人技术的前沿，经过几年的研究，取得了一大批科研成果，成功地研制出了一批特种机器人。
从90年代初期起，我国的工业机器人研究取得长足进步，先后研制出了点焊、弧焊、装配、喷漆、切割、搬运、包装码垛等各种用途的工业机器人，并实施了一批机器人应用工程，形成了一批机器人产业化基地，为我国机器人产业的腾飞奠定了基础。
3.工业机器人的应用
（1）流水线“蓝领”——装配机器人
装配机器人是为完成装配作业而设计的工业机器人。
装配机器人是柔性自动化装配系统的核心设备，由机器人操作机、控制器、末端执行器和传感系统组成。其中，操作机的结构类型有水平关节型、直角坐标型、多关节型和圆柱坐标型等；控制器一般采用多CPU（计算机的中央处理器）或多级计算机系统，实现运动控制和运动编程；末端执行器为适应不同的装配对象而设计成各种手爪和手腕等；传感系统用来获取装配机器人与环境和装配对象之间相互作用的信息。
常用的装配机器人主要有可编程通用装配操作手，即“PUMA”机器人（最早出现于1978年，工业机器人的祖始）和平面双关节型机器人（即SCARA机器人）两种类型。
与一般工业机器人相比，装配机器人具有精度高、柔顺性好、工作范围小、能与其他系统配套使用等特点，主要用于各种电器制造，包括家用电器（如电视机、录音机、洗衣机、电冰箱、吸尘器）、小型电机、汽车及其部件、计算机、玩具、机电产品及其组件的装配等方面。
1978年，美国的Unimation公司(现在叫Staubli Unimation)推出通用工业机器人“PUMA”，标志着工业机器人技术已经完全成熟。
至今在一些工厂仍然可以看到PUMA工作的身影。
以PUMA560为例，其所确定的关节式机器人的几何模型、一般工业机器人的安全保障措施、机器人的初始化以及初始校准过程等等技术，在工业机器人制造领域一直都得到应用。
PUMA560型工业机器人，由PUMA560机械手臂、控制器、示教盒和控制软件等组成。
SCARA（选择顺应性装配机器手臂）是一种圆柱坐标型的特殊类型的工业机器人。
1978年，日本山梨大学牧野洋发明了SCARA，该机器人具有四个轴和四个运动自由度(包括X、Y、Z方向的平动自由度和绕Z轴的转动自由度)。该系列的操作手在其动作空间的四个方向具有有限刚度，而在剩下的其余两个方向上具有无限大刚度。
SCARA系统在x、y方向上具有顺从性，而在Z轴方向具有良好的刚度，这一特性特别适合于装配工作，例如将一个圆头针插入一个圆孔，因此SCARA系统首先大量用于装配印刷电路板和电子零部件。
SCARA的另一个特点是它串接的两杆结构，类似人的手臂，可以伸进有限空间中作业然后收回，适合于搬动和取放物件，如集成电路板等。
如今SCARA机器人还广泛应用在塑料工业、汽车工业、电子产品工业、药品工业和食品工业等领域。它的主要职能是搬取零件和装配工作，它的第一个轴和第二个轴具有转动特性，第三和第四个轴可以根据工作的需要的不同，制造成相应多种不同的形态，并且一个具有转动、另一个具有线性移动的特性。由于其具有特定的形状，决定了其工作范围类似于一个扇形区域。
SCARA机器人可以被制造成各种大小，最常见的工作半径在100～1000毫米，此类的SCARA机器人的净载重量在1～200千克。
（2）车间“熟练工”——喷漆机器人
喷漆机器人是可进行自动喷漆或喷涂其他涂料的工业机器人。
中国研制出的几种型号的喷漆机器人投入使用后都取得了较好的经济效果。
喷漆机器人主要由机器人本体、计算机和相应的控制系统组成，液压驱动的喷漆机器人还包括液压油源，如油泵、油箱和电机等。
喷漆机器人多采用5或6自由度关节式结构，手臂有较大的运动空间，并可做复杂的轨迹运动，其腕部一般有2～3个自由度，可灵活运动。较先进的喷漆机器人腕部采用柔性手腕，既可向各个方向弯曲，又可转动，其动作类似人的手腕，能方便地通过较小的孔伸入工件内部，喷涂其内表面。
喷漆机器人一般采用液压驱动，这种驱动具有动作速度快、防爆性能好等特点，可通过手把手示教或点位示数来实现示教。
喷漆机器人被广泛应用在汽车、仪表、电器、搪瓷等工艺生产部门。
（3）工业“裁缝”——焊接机器人
焊接机器人是从事焊接（包括切割与喷涂）的工业机器人。
随着电子技术、计算机技术、数控及机器人技术的发展，焊接机器人的技术已日益成熟，优点日益突出：稳定和提高焊接质量；提高劳动生产率；改善工人劳动强度，可在有害环境下工作；降低了对工人操作技术的要求；缩短了产品改型换代的准备周期，减少相应的设备投资。
因此，焊接机器人在各行各业已得到了广泛的应用。
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、送丝机（弧焊）、焊枪（钳）等部分组成。对于智能机器人而言，还应有传感系统，如激光或摄像传感器及其控制装置等。
焊接机器人目前已广泛应用在汽车制造业，汽车底盘、座椅骨架、导轨、消声器以及液力变矩器等焊接，尤其在汽车底盘焊接生产中得到了广泛的应用。
①手艺高超——弧焊机器人
弧焊机器人是用于进行自动弧焊的工业机器人。弧焊机器人的组成和原理与点焊机器人基本相同，中国在20世纪80年代中期研制出华宇-Ⅰ型弧焊机器人。
一般的弧焊机器人是由示教盒、控制盘、机器人本体及自动送丝装置、焊接电源等部分组成。
弧焊机器人可以在计算机的控制下实现连续轨迹控制和点位控制，还可以利用直线插补和圆弧插补功能焊接由直线及圆弧所组成的空间焊缝。
弧焊机器人主要有熔化极焊接作业和非熔化极焊接作业两种类型，具有可长期进行焊接作业、保证焊接作业的高生产率、高质量和高稳定性等特点。随着技术的发展，弧焊机器人正向着智能化的方向发展。
②技术过硬——点焊机器人
点焊机器人是用于点焊自动作业的工业机器人。世界上第一台点焊机在1965年开始使用，是美国Unimation公司推出的Unimate机器人，中国在1987年自行研制成第一台点焊机器人——华宇-Ⅰ型点焊机器人。
点焊机器人由机器人本体、计算机控制系统、示教盒和点焊焊接系统几部分组成，由于为了适应灵活动作的工作要求，通常点焊机器人选用关节式工业机器人的基本设计，一般具有六个自由度：腰转、大臂转、小臂转、腕转、腕摆及腕捻。
点焊机器人的驱动方式有液压驱动和电气驱动两种。
其中电气驱动具有保养维修简便、能耗低、速度高、精度高、安全性好等优点，因此应用较为广泛。
点焊机器人按照示教程序规定的动作、顺序和参数进行点焊作业，其过程是完全自动化的，并且具有与外部设备通信的接口，可以通过这一接口接受上一级主控与管理计算机的控制命令进行工作。
使用点焊机器人最多的领域应当属汽车车身的自动装配车间。
（4）力大无比——搬运机器人
搬运机器人是可以进行自动化搬运作业的工业机器人。最早的搬运机器人出现在1960年的美国，Versatran和Unimate两种机器人首次用于搬运作业。
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的过程。
