從問世到今天，短短50餘年，機器人技術的發展日新月異。在眾多製造業領域中，工業機器人應用最廣泛的是汽車及汽車零部件製造業，同時也在不斷向諸如機械加工、電子電氣、橡膠及塑料工業、食品工業、木材與傢俱製造業等領域拓展。
縱觀發達國家工業化進程，自動化設備作為提高生產效率的關鍵手段，其與工業製造技術相結合，在傳統裝備製造業生產方式的革命性變革進程中起到至關重要的作用。工業機器人的出現更是顛覆性推動了這個進程，作為工業4.0的核心裝備，通過提高生產效率、製造精度，優化企業生產流程，改進產品良率，從而幫助企業降低運營成本、提升利潤。
中國的“機器換人”不是一句口號
無人工廠、工業機器人正在快速普及，中國的“機器換人”不是一句口號，很多企業都在踐行著智能化的改造，一步步讓工廠變得更先進、更高效。中國的工廠自動化場景不斷衝擊我們的眼球，更在刷新我們的認知。智能製造裝備發展的趨勢是自動化、標準化、集成化和信息化，依託工業機器人等核心裝備而形成的完整智能工廠將包括：智能倉儲系統、智能物流系統、智能機械設備、智能感知網絡和信息整合平臺等。
我們先來一起看看令人震撼的高度自動化的中國工廠。
智能工廠一：特斯拉上海超級工廠
特斯拉上海超級工廠，可以說是中國最先進的自動化工廠，無論從裝備還是建設速度，堪稱中國製造的典範。即使從全球來看，這樣水平的工廠也是屈指可數。在每一臺機器人的“手”中，繁重的搬運、裝配、焊接、噴塗工作如同舞蹈，充滿了力量和機械的美感。
智能工廠二：富士康深圳“熄燈工廠”
富士康熄燈工廠裡，通過富士康工業雲平臺(FiiCloud)，為設備與設備、設備與人、人與人搭建了溝通連接的橋樑。FiiCloud將海量設備連接至邊緣計算及雲端，全面應用到表面貼裝、數控加工、機器人、組裝測試、環境數據採集等場景，覆蓋全行業數據採集。同時使用機器人傳感器的模式，開發出機器人AI的自感知、自診斷、自修復、自優化、自適應功能，從而提高產品良率，降低成本。
以深圳“熄燈工廠”為例，通過改造，該生產線從318個工作人員降低到38個工作人員，生產效率提升30%，庫存週期降低15%。
智能工廠三：中國才有的無人水餃工廠
中國秦皇島有這樣一家生產水餃的工廠，幾千平方的廠房裡，乾淨整潔，機器24小時不休息的工作，可是竟然看不到一個員工。取而代之的是不停往返的機械手以及地表穿插有序的軌道。
工業機器人是提高生產效率、可靠性和能效的良方
機器人和機械臂是幫助提高生產率並減輕人類繁重、重複或危險任務的關鍵。從本地化到工廠內部管理，再到全球連接，機器人和機械臂是第四次工業革命或工業4.0的核心。
工業多軸機械臂是一個複雜的機械、電氣和電子系統，有多達18種不同的電動機以及大量的傳感器和機器對機器（M2M）通信裝置。
工業機器人由主體、驅動系統和控制系統三個基本部分組成。
主體即機座和執行機構，包括臂部、腕部和手部，有的機器人還有行走機構。大多數工業機器人有3～6個運動自由度，其中腕部通常有1～3個運動自由度。
驅動系統包括動力裝置和傳動機構，用以使執行機構產生相應的動作。
控制系統是按照輸入的程序對驅動系統和執行機構發出指令信號，並進行控制。
設計工業機器人的主要挑戰有三：安全至上（對於與機械臂交互的人類），可靠性和超長的使用壽命。為了應對這些挑戰，開發者會在軟硬件方面大量使用冗餘機制，並實施預測性維護策略以確保生產效率、提升成本效益。
我們提供多種電機控制解決方案，包括
STM32 32位微控制器、各種MEMS慣性單元、環境傳感器、分立功率MOSFET、IGBT和智能功率模塊（IPM），電源和轉換IC等，還有有線和無線連接解決方案可助力開發設計高效並可靠的機械臂和機器人設備。工業機器人提高了工廠自動化系統的靈活性，兩軸和三軸系統可用於提高生產率。
準確性和可重複性是工業機器人的關鍵指標。可重複性通常是最重要的因素，以確保每次作為生產系統的一部分交付相同的操作。
工業機器人技術採用不同級別的運動控制。簡單的拾取和放置組裝需要在有限的預示位置重複進行，而諸如焊接和精加工之類的應用則需要以精確的方向和速度進行連續控制。
工業機器人可以與機器視覺系統和機器學習緊密配合，無需培訓即可識別機器人手臂的正確位置。機器學習算法可以幫助提高過程的準確性和可重複性，從而提升效率。
直驅機器人和執行器
有一些工業機器人使用直接驅動系統，即直接連接到電動機而不是使用齒輪系統。具有最新功率控制系統的
直驅電機可通過降低能耗並在2或3個維度上提供更精確的控制來提高系統效率。帶有精密電機的機械臂可以實現多種靈活操作，可替代多臺設備。這將提高生產系統的可靠性和效率，並可連接到工業無線傳感器網絡。
▲ 機器人和機械臂是幫助提高生產率並減輕人類繁重、重複或危險任務的關鍵
ST與工業機器人領域的領導者有著長期的合作。因此，我們可以為機器人應用提供整個物料清單（BOM）的產品和解決方案，其中包括：
- STM32 微控制器
- iNEMO 模塊, 慣性測量單元 (IMU)
- STSPIN 馬達驅動器
- 收發器和網絡處理器IC
- Teseo GNSS 定位芯片
ST還能提供許多其他設備和IC，例如精密放大器，功率晶體管和電池管理系統。
