Ein Industrieroboter besteht im Wesentlichen aus fünf Kernkomponenten: mechanischen Teilen, Antriebssystem, Steuerungssystem, Sensoren und Endeffektor. Sein struktureller Aufbau ist stark biomimetisch und ähnelt einer „elektromechanischen Lebensform“.
Funktionell ist es wie ein intelligenter Roboterarm mit „Skelett, Muskeln, Nerven und einem Gehirn“, wobei alle Teile zusammenarbeiten, um komplexe Aufgaben auszuführen:
Mechanisches Struktursystem (Skelett): Besteht aus einer Basis, einer Taille, einem Arm, einem Handgelenk und einem Endeffektor und bildet einen offenen-Kettenmechanismus mit mehreren Freiheitsgraden.
Basis: Unterstützt den gesamten Roboter und kann fest oder mobil sein.
Arm: Beinhaltet Oberarm und Unterarm und bestimmt den Arbeitsbereich des Roboters.
Handgelenk: Die komplexeste Struktur, die zur Anpassung der Haltung des Endeffektors verwendet wird (z. B. Rotation, Oszillation).
Endeffektor: Die „Hand“, die die Aufgabe direkt ausführt, z. B. ein Greifer, ein Schweißbrenner oder ein Saugnapf; Es kann schnell ausgetauscht werden, um sich an unterschiedliche Aufgaben anzupassen.
Antriebssystem (Muskeln): Versorgt jedes Gelenk mit Kraft. Zu den gängigen Typen gehören elektrische, hydraulische und pneumatische Motoren, wobei AC-Servomotoren derzeit am weitesten verbreitet sind.
Jeder Freiheitsgrad ist typischerweise mit einer unabhängigen Antriebseinheit ausgestattet.
Drehmomentverstärkung und präzise Steuerung werden durch RV-Untersetzungsgetriebe (schwere Last) und harmonische Untersetzungsgetriebe (leichte Last, hohe Präzision) erreicht.
Das Antriebssystem muss über einen schnellen Start/Stopp, ein hohes Ansprechverhalten und präzise Positionierungsmöglichkeiten verfügen.