2012年，美国提出“工业互联网”，2013年，德国提出“工业4.0”，2015年，中国提出“中国制造2025”。在工业物联网、AR、云计算等技术热潮下，全球众多优秀制造企业都开始建设智慧工厂，实现自动化、信息化和智能化的智慧工厂是未来工业制造的发展趋势。那么，什么样的工厂才能称做智慧工厂？作为智慧工厂重要组成部分的工业机器人采用了哪些技术？

　　智慧工厂的标配

　　提到智慧工厂，人们首先想到的是自动化、智能化、工业机器人、工业物联网等概念，那么，一个智慧工厂的标准配置有哪些？

　　控制器是智慧工厂的大脑，由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成，它是发布命令的“决策机构”，完成协调和指挥整个计算机系统的操作。智慧工厂中常用的控制器有PLC、工控机等。

　　工业机器人是自动执行工作的机器装置，它既可以接受人的指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的指令行动。

　　伺服电机是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，是自动化工厂提供动力的肌肉。伺服电机转子转速受输入信号控制，在自动控制系统中用作执行元件，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。

　　传感器为智慧工厂提供触觉，是实现自动检测和自动控制的首要环节。它能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息按一定规律变换成电信号或其他形式的信息输出。在自动化生产过程中需要用各种传感器来监视和控制各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。

　　变频器是智慧工厂的交换器，由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元和检测单元微处理单元组成。它应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率的方式来控制交流电动机。

　　电磁阀是用电磁控制的工业设备，可以配合不同的电路来实现预期的控制。它属于执行器，是智慧工厂的开关。

　　工业相机是智慧工厂的眼睛，是机器视觉系统关键组件。工业相机一般安装在机器流水线上代替人眼来做测量和判断，通过数字图像摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统。图像系统对这些信号进行各种运算，抽取目标特征，并根据判别的结果来控制现场的设备动作。

　　仪器仪表是智慧工厂的调节系统，用来检出、测量、观察并计算各种物理量、物质成分和参数等。比如测量压力、液位、流量、温度等一些控制过程所需要的参数值，就需要相关的仪器仪表。

　　自动化软件是智慧工厂的心脏。例如，SCADA数据采集与监控系统可以在无人看管的情况下，对生产过程进行调度和自动化控制。控制柜是智慧工厂的中枢系统。智慧工厂涉及电气、变频、电源、水泵等控制柜，可实现不同的控制功能。

　　下面将详细剖析智慧工厂的重要组件——工业机器人。

　　工业机器人涉及哪些技术？

　　机器人自动化是一项快速进步的技术，在短短几十年的时间里，工业机器人已经在全世界范围内变成工厂里普通的装置。工业机器人不仅可以克服恶劣环境对生产的影响，减少人工的使用，保障工人的安全，还能够帮助工厂节约生产成本，提高生产效率，从而保证产品质量。

　　工业机器人是多自由度的机器装置，能自动执行工作，按照自身动力和控制能力来实现各种功能，由机械部分、传感部分、控制部分等三大部分组成，这三大部分又分成六个子系统。分别为：

　　（1）驱动系统：给每个关节即每个运动自由度安置传动装置，使机器人运动起来。

　　（2）机械结构系统：由机身、手臂、末端操作器三大件组成。每一大件都有若干自由度，构成一个多自由度的机械系统。手臂一般由上臂、下臂和手腕组成。末端操作器是直接装在手腕上的一个重要部件，可以是两手指或多手指的手爪，也可以是喷漆枪、焊枪等。

　　（3）传感系统：获取内部和外部环境状态中有意义的信息，提高了机器人的机动性、适应性和智能化水准。

　　（4）机器人-环境交互系统：实现机器人与外部环境中的设备相互联系和协调的系统。

　　（5）人机交互系统：人与机器人进行联系和参与机器人控制的装置。

　　（6）控制系统：根据机器人的作业指令程序以及从传感器反馈回来的信号，支配机器人的执行机构去完成规定的运动和功能。

　　工业机器人中常用到的传感器