近年来，人工智能、云计算、物联网等技术快速发展，推动主要工业国家提出了面向智能制造的战略规划，包括德国的“工业 4.0”、美国的“工业互联网”、中国的“中国制造 2025”，助推制造业从数字制造向智能制造转型升级。在以数据和信息处理为核心的数字制造系统基础上，自动化装备融合智能感知、智能规划、智能控制等技术，构成以知识和推理为核心的智能制造系统。
在具体转型升级方式上，工业机器人作为一种自动化装备，通过与智能技术、工艺数字化技术等先进技术融合，实现了面向不同作业场景、作业任务、作业工艺的智能化应用，加快了制造业转型升级进程。因此，从单台柔性工作站到大型柔性流水生产线，工业机器人已发展成为智能制造系统中的核心和主体装备，在工业生产和社会发展中正发挥越来越重要作用。
在传统简单工序上，如汽车零部件、高端电子产品加工等领域，由于缺乏高度非结构化作业场景下的适应性，大批量生产仍然是主导模式。而在五金压铸及陶瓷卫浴行业中，由于存在大量高复杂度、高多样性的定制产品需求，这些传统的大批量生产模式已经无法满足市场需求。
为了解决这一矛盾，将现有的人工结合专用设备进行改造，使其具备第2代（Robotics 2.0）或第3代（Robotics 3.0）的特性，即具备较强自主学习能力、大规模并行处理能力以及对环境变化灵活响应能力。基于此，可将原有的机械手臂模型更新为更加灵活多变且能够根据不同的需要调整自身参数和功能，以适应各种复杂环境下进行精密操作。
1 工业机器人的典型应用
图1展示了一种典型的情况：一台具有视觉感知功能的手臂机器人，它可以根据摄像头捕捉到的图片内容实时识别目标物品，并据此调整其抓取位置以确保准确地完成任务。这类手臂通常配有多个触觉传感器，可以感知到它们所接触物体的一系列物理属性，比如硬度或弹性模量，这使得它们能够更安全地执行某些任务，同时提高了工作效率。
图2则描述了一种结合人类参与的人-机协同体系。在这种体系中，一位操作员指导一个带有高分辨率摄像头的手臂执行复杂动作，而不必直接操控它。这种方法允许操作员专注于决策，而不是机械细节，从而提升了整体效率并减少了疲劳。
2 工 业机器人的关键特征
2.1 智能传感系统
现代工业机器人的关键特征之一就是集成丰富类型的传感元件，如激光扫描仪、三维相機甚至是红外探测设备。这些建立在微电子学上的装置可让这些机械装置变得更加敏捷，对待周围世界也更加敏锐。此外，还有一些更先进的心智算法被用于分析这些数据，以便即时做出反应，不仅增强了他们对于环境变化反应速度，也降低误差几率。
然而，要真正实现无需人类干预就能完成所有必要动作，这还需要进一步研究一些创新算法。例如，可以使用深度学习方法训练模型，使之能够从大量历史数据中学会如何有效地预测未来可能发生的情况，然后利用这份知识做出决定。
除了视觉输入以外，有关力/位混合控制的问题也是一个重要话题，因为这涉及到了精确控制每个部分运动路径，以及保证尽可能小程度损害材料或其他对象。当我们考虑更广泛范围内更多样的问题时，比如切割金属板或者打磨塑料零件，我们必须寻求一种既能提供正确位置又不会造成过大的力作用力的解决方案。
至今为止，最成功的是采用嵌入式软盘驱动程序来辅助运动轨迹生成。一旦确定最佳路径，那么软件可以根据该路径给予指示，让实际移动过程中的角速度保持最优状态，从而达到最大限度减少所需时间同时避免损坏材料的情况。但要注意的是，对于更难以预见或不可预测的情形，比如突然出现障碍物或者工具失效情况，我们依旧需要额外设计一些补救措施，以防万一潜在风险未曾被完全规避下来。
总结来说，无论是在高速旋转刀片加工薄板材还是进行精密涂层涂料，都需要非常精确且稳定的力/位反馈控制才能保持质量标准。不幸的是，在实际操作过程中常常遇到因为不够稳定导致偏差问题，但随着新的科技突破不断出现，如纳米尺寸检测设备的小步骤迈入新纪元，我们相信日后这样的挑战将逐渐得到克服，并促使我们走向一个更加完美无瑕的地平线。
