産業用ロボットは、製造に使用されるロボットシステムです。産業用ロボットは自動化され、プログラマブルであり、2軸以上の移動が可能です。

ロボットの代表的なアプリケーションには、溶接、塗装、組立、プリント回路基板のピックアンドプレース、パッケージングとラベリング、パレタイジング、製品検査、テストなどがあります。すべて高い耐久性、スピード、および精度で達成されます。彼らは材料の取り扱いを支援することができます。

2015年には、国際ロボット連盟（IFR）によると、世界で166万台の産業用ロボットが稼働しています。

タイプと機能
最も一般的に使用されるロボット構成は、多関節ロボット、スカラロボット、デルタロボットおよびデカルト座標ロボット（ガントリーロボットまたはxyzロボット）である。一般的なロボットの文脈では、ほとんどのタイプのロボットは、ロボットアーム（ISO標準1738での単語マニピュレータの使用に固有の）に分類される。ロボットは様々な程度の自律性を示す：

一部のロボットは、ばらつきなく、高い精度で特定の動作を何度も忠実に繰り返し実行するようにプログラムされています（反復動作）。これらの動作は、一連の協調動作の方向、加速度、速度、減速度、および距離を指定するプログラムされたルーチンによって決定されます。
他のロボットは、それらが動作しているオブジェクトの方向、またはロボットが識別する必要がある可能性があるオブジェクト自体に対して実行されなければならないタスクに関してはるかに柔軟である。例えば、より正確なガイダンスのために、ロボットは、強力なコンピュータまたはコントローラにリンクされた視覚センサとして動作するマシンビジョンサブシステムを含むことが多い。人工知能、またはそのために必要なことは、現代の産業用ロボットにとってますます重要な要素になってきています。

使用される運動学に基づいてロボットを区別する：

平行運動学：
3つのフレームに取り付けられた回転軸を持つデルタロボットと作業プラットフォームの空間平行四辺形ガイダンス。
ヘキサポッドロボット（ギリシャの “Sechsfüßer”）は6本の直線軸を使用し、多くの場合フライトシミュレータを使用しています

シリアルキネマティクス
多関節ロボット：
5軸または6軸（人間の腕に匹敵）の5軸および6軸ロボット
7軸ロボット、7軸
15軸のデュアルアームロボット（7軸と回転軸を持つ2軸）
2軸または4軸の回転軸を持つパレタイジングロボットと手首の向きの機械的ロック
3つの平行な回転軸と1つの直線軸を持つSCARAロボット
3つの直線軸（デカルト座標系x / y / z、同等のコンテナクレーン内での移動）、場合によってはグリッパ上の回転軸を持つガントリロボット。

産業用ロボットの重要な特性は負荷容量です。これは、マニピュレータの最大値の終わりに取り付けられる質量を表します。多関節アームロボットの場合、現在、2.5〜1300キロの帯域幅があります。さらに、ダイナミクスと精度が重要です。

特別なタイプのコラボレーティブロボットは、ガードなしで部屋の人々と一緒に作業できるように設計されています。これにより、まったく新しいアプリケーションが開かれますが、安全性の概念に対する新たな要求がもたらされ、負荷容量やサイクルタイムなどの制約が生じます。

産業ロボットの歴史
1937年に “Bill” Griffith P. Taylorによって完成され、1938年3月にMeccano Magazineに掲載されました。クレーンのようなデバイスは、ほぼ完全にMeccano部品を使用して構築され、電気モーター。グラブとグラブの回転を含む5軸の移動が可能でした。自動化は、クレーンの制御レバーの動きを容易にするソレノイドを付勢するためにパンチされた紙テープを使用して達成された。ロボットは木ブロックを予めプログラムされたパターンで積み重ねることができます。最初に、所望の運動毎に必要なモータ回転数をグラフ紙上にプロットした。この情報は、ロボットの単一モーターによって駆動される紙テープに移されました。クリス・シュートは1997年にロボットの完全な複製を作りました。

George Devolは、1954年に最初のロボット特許を出願した（1961年に付与された）。Unimationロボットは、1956年にDevolとJoseph F. Engelbergerによって創設されたUnimationでした.Unimationロボットは、プログラマブルトランスファマシンとも呼ばれていました。最初は主にオブジェクトを1つのポイントから別のポイントに12フィートまたはそれほど離れている。彼らは油圧アクチュエータを使用し、ジョイント座標でプログラムされていました。つまり、さまざまなジョイントの角度がティーチングフェーズ中に保存され、操作中に再生されました。彼らは1 / 10,000インチ（正確には、精度はロボットの適切な尺度ではありませんが、通常は再現性の点で評価されます – 後で参照してください。Unimationはその後、日本とイングランドでそれぞれUnimatesを製造して、川崎重工業とGKNに技術をライセンスしました。Unimationの唯一の競合相手は、オハイオ州のシンシナティ・ミラクロン社でした。これは1970年代後半にいくつかの大手大企業が同様の産業用ロボットを生産し始めたときに根本的に変化しました。

1969年、スタンフォード大学のVictor Scheinmanは、アームソリューションを可能にするよう設計された全電気式の6軸関節ロボットであるスタンフォードアームを発明しました。これにより、スペース内の任意の経路に正確に追従することができ、ロボットの潜在的な使用を組立や溶接などのより洗練されたアプリケーションに広げました。その後、ScheinmanはMIT AI Labのために “MITアーム”と呼ばれる第2アームを設計しました。Scheinmanは、Unimationからデザインを開発するためのフェローシップを受けて、Unimationにそのデザインを販売しました.Unimationは、General Motorsからサポートを受けて開発し、後にPUMA（Programmable Universal Machine for Assembly）として販売しました。

ABBロボティクス（以前のASEA）は、世界で初めて市販されているすべての電動マイクロプロセッサ制御ロボットのうち、IRB 6を発表しました。最初の2台のIRB 6ロボットは、スウェーデンのMagnussonに販売され、パイプ曲げを研削および研磨し、1974年1月に生産に導入されました。また、1973年にKAMAロボットはFAMULUSとも呼ばれる最初のロボットを製作しました。 6つの電気機械的に駆動される軸。

1970年代後半にロボット工学への関心が高まり、ゼネラルエレクトリック、ゼネラルモーターズ（ファナック社との合弁会社ファナックロボティクスを結成）などの大企業を含む多くの米国企業が参入した。米国の新興企業にはAutomatixとAdept Technology、Incが含まれていました。1984年のロボットブームの高さで、Unimationはウェスティングハウス・エレクトリック社から1億700万ドルで買収されました。ウェスティングハウスは、Unimationを1988年にフランスのStäubliFaverges SCAに販売しました。これは一般産業用およびクリーンルーム用の関節式ロボットを製造しており、2004年後半にはBoschのロボット部門も買収しました。

Adept Technology、Stäub、スウェーデン・スイスのABB Asea Brown Boveri、ドイツのKUKA Robotics、そしてイタリアの会社Comauなど、この市場で生き残った企業はほんのわずかでした。

アプリケーション分野
産業用ロボットは、次のような多くの生産分野で使用されています。

参加するロボットとして
追加
グルーピングとシーリング
ローラーヘミング

のためのハンドリング装置として
装備機械（組立ロボット）
マウント
パレタイザー（パレタイザー）
スタッキング（スタッキングロボット）
部品を取り外す（ピッキングロボット）
パッキング

塗装用塗装ロボットや研磨用ロボットとして

測定・試験のための測定ロボットとして

ベルト研削用研削ロボットとして

のための切断ロボットとして
粉砕、切断、ウォータージェット切断または
レーザー、ナイフ、切削トーチまたはプラズマで

溶接ロボットとして
パス溶接（円弧）
レーザー溶接
スタッド溶接
抵抗溶接（スポット溶接）

技術的な説明

パラメータの定義
軸の数 – 平面内の任意の点に到達するには2軸が必要です。3つの軸が空間の任意の点に到達する必要があります。アームの端部（すなわち手首）の向きを完全に制御するには、さらに3つの軸（ヨー、ピッチ、ロール）が必要です。いくつかの設計（例えば、SCARAロボット）は、コスト、スピード、および精度のための動きの可能性に制限を加える。
自由度 – これは通常、軸の数と同じです。
作業エンベロープ – ロボットが到達できる空間の領域。
キネマティクス（Kinematics） – ロボットの剛体と関節の実際の配置であり、ロボットの動きを決定する。ロボットの運動学のクラスには、関節式、デカルト式、平行式、SCARAがあります。
持ち運び能力または積載量 – ロボットがどのくらいの重量を持ち上げることができるか。
スピード – ロボットがアームの端をどの位速く位置付けることができるか。これは、各軸の角度または線速度、または複合軸の速度、すなわち、すべての軸が動いているときのアームの端の速度として定義することができます。
加速 – 軸がどれくらい速く加速するか。これは制限要因であるため、ロボットは、短距離での移動や方向の頻繁な変更が必要な複雑な経路では、指定された最大速度に到達できない場合があります。
正確度 – ロボットがどれほど近接して指示された位置に到達できるか。ロボットの絶対位置が測定され、指令された位置と比較されるとき、誤差は精度の尺度である。視覚システムや赤外線などの外部センシングによって精度を向上させることができます。ロボットのキャリブレーションを参照 正確さは、動作エンベロープ内およびペイロード内での速度および位置によって変わります（コンプライアンスを参照）。
反復性 – ロボットがプログラムされた位置にどれくらいうまく戻るか。これは精度と同じではありません。特定のXYZ位置に移動するように言われたとき、その位置の1mm以内にしか到達しないことがあります。これは、較正によって改善される精度である。しかし、その位置がコントローラのメモリに教えられ、そこに送信されるたびに教示位置の0.1mm以内に戻り、再現性は0.1mm以内になります。

正確さと再現性は異なる措置です。再現性は、通常、ロボットにとって最も重要な基準であり、測定の「精度」の概念に似ています。精度と精度を参照してください。ISO 9283は、精度と再現性の両方を測定できる方法を示しています。典型的には、ロボットは教示位置に何度も送られ、4つの他の位置を訪れた後、その位置に戻るたびに誤差が測定される。次に、3次元すべてのサンプルの標準偏差を用いて再現性を定量化する。典型的なロボットは、もちろんそれを超える位置誤差を生じさせる可能性があり、それはプロセスにとって問題となり得る。さらに、繰返し可能性は作業エンベロープのさまざまな部分で異なり、また速度とペイロードでも変化します。ISO 9283は、精度と再現性が最大速度と最大速度で測定されるべきであると規定しています。しかし、この結果は悲観的な値になりますが、ロボットは軽い負荷や速度ではるかに正確で繰り返しが可能です。産業プロセスにおける再現性はまた、エンドエフェクタ、例えばグリッパの精度、およびグリッパと把持される物体とを一致させる「フィンガ」の設計にも影響される。例えば、ロボットがその頭部によってねじをピックすると、ねじはランダムな角度になる可能性がある。穴にねじを挿入しようとすると、容易に破損する可能性があります。これらのシナリオや同様のシナリオは、例えば、穴の入り口を先細にすることによって、「リードイン」で改善することができます。しかし、この結果は悲観的な値になりますが、ロボットは軽い負荷や速度ではるかに正確で繰り返しが可能です。産業プロセスにおける再現性はまた、エンドエフェクタ、例えばグリッパの精度、およびグリッパと把持される物体とを一致させる「フィンガ」の設計にも影響される。例えば、ロボットがその頭部によってねじをピックすると、ねじはランダムな角度になる可能性がある。穴にねじを挿入しようとすると、容易に破損する可能性があります。これらのシナリオや同様のシナリオは、例えば、穴の入り口を先細にすることによって、「リードイン」で改善することができます。しかし、この結果は悲観的な値になりますが、ロボットは軽い負荷や速度ではるかに正確で繰り返しが可能です。産業プロセスにおける再現性はまた、エンドエフェクタ、例えばグリッパの精度、およびグリッパと把持される物体とを一致させる「フィンガ」の設計にも影響される。例えば、ロボットがその頭部によってねじをピックすると、ねじはランダムな角度になる可能性がある。穴にねじを挿入しようとすると、容易に破損する可能性があります。これらのシナリオや同様のシナリオは、例えば、穴の入り口を先細にすることによって、「リードイン」で改善することができます。把持されている物体とグリッパとを一致させる。例えば、ロボットがその頭部によってねじをピックすると、ねじはランダムな角度になる可能性がある。穴にねじを挿入しようとすると、容易に破損する可能性があります。これらのシナリオや同様のシナリオは、例えば、穴の入り口を先細にすることによって、「リードイン」で改善することができます。把持されている物体とグリッパとを一致させる。例えば、ロボットがその頭部によってねじをピックすると、ねじはランダムな角度になる可能性がある。穴にねじを挿入しようとすると、容易に破損する可能性があります。これらのシナリオや同様のシナリオは、例えば、穴の入り口を先細にすることによって、「リードイン」で改善することができます。

モーションコントロール – 単純なピックアンドプレースアセンブリなどの一部のアプリケーションの場合、ロボットは限られた数の教示された位置に反復可能に戻すだけで済みます。溶接や仕上げ（スプレー塗装）などのより洗練されたアプリケーションでは、制御された方向と速度で、宇宙の軌道を追うようにモーションを連続的に制御する必要があります。
電源 – 一部のロボットは電動モータを使用し、他のものは油圧アクチュエータを使用する。前者はより速く、後者は火花が爆発を起こす可能性があるスプレー塗装などの用途においてより強く有利である。しかしながら、アームの低い内部空気加圧は、可燃性蒸気および他の汚染物質の侵入を防止することができる。
ドライブ – いくつかのロボットは、電気モーターをギアを介してジョイントに接続します。他のものはモータをジョイントに直接接続します（ダイレクトドライブ）。歯車を使用すると、測定可能な「バックラッシュ」が生じ、軸の自由な動きになります。より小型のロボットアームは、高速、低トルクのDCモータを頻繁に使用し、一般に高いギア比が必要です。これにはバックラッシュの欠点があります。このような場合、高調波駆動がしばしば用いられる。
コンプライアンス – これは、力が加えられたときにロボットの軸が動く角度または距離の量の尺度です。コンプライアンスのため、最大ペイロードを搭載した位置にロボットが移動すると、ペイロードを搭載していない場合よりわずかに低い位置になります。コンプライアンスは、高ペイロードを搭載している場合のオーバーシュートの原因となり、その場合は加速を減らす必要があります。

構造
産業用ロボット（IR）の構造は次のとおりです。

コントロール：IRの動きと動作を監視し、指示します。これにはプログラミングが必要です。
ドライブ：ドライブはキネマティックチェーンのリンクを動かし、モーター、ギアボックス、コントロールで構成されています。ドライブは電気式、油圧式、または空気式のいずれでもかまいません。
内部センサー：これは、運動学的連鎖の位置に関する情報を提供します。コントローラによって、設定値と実際の位置を比較するために使用されます。内部センサは、例えば、インクリメンタルエンコーダ、干渉パターン、または光バリア機能とすることができる。
キネマティクス：これは、耐荷重構造の物理的実現を表し、工具/工作物と生産設備との間の空間的関係を生成する。これは回転軸と並進軸で構成されています。原則として、空間のあらゆる点に到達するには、少なくとも3つの自由度が必要です。これには、少なくとも3軸の動きが必要です。
把持システム：把持システムによりワークとIRが接続されます。これは、強制ペアリング、シェイプペアリング、またはファブリックペアリングによって実行できます。
外部センサー：環境に関するIRフィードバックを提供します。したがって、計画外の変更に対する柔軟な対応が可能になります。外部センサは、例えば、画像処理システム（例えば、レーザ光切断システム）、三角測量センサ、光バリア機能及び超音波センサとすることができる。
オプションの工具クイックチェンジシステム：プログラム制御の工具交換が可能です。溶接、切断、接合、パレタイジング、糊付け。一般的にモジュール式のクイックチェンジシステムは、少なくとも1つのロボット側部、いくつかの工具側部および対応する数の工具トレイからなる。アプリケーションの分野に応じて、ツールチェンジャーにはメディアカップリング（水、油圧、空気）、電気信号プラグ（光ファイバーケーブル、データバス）、電源プラグが装備できます。

マニピュレータ
マニピュレータまたはロボットアームは、制御された駆動装置によって調節可能な、ヒンジ式またはスライド式ジョイントによって互いに接続された一連の剛性リンクからなる多機能ハンドリング機械である。この「リンクチェーン」の一方の端部はベースであり、他方の端部は自由に移動可能であり、生産作業を行うためのツールまたはグリッパを備えている。

ロボットのプログラミングとインタフェース
工業用ロボットの動きおよびシーケンスのセットアップまたはプログラミングは、通常、ロボットコントローラをラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータまたは（内部またはインターネット）ネットワークにリンクすることによって教示される。

ロボットおよび機械または周辺機器の集合は、ワークセルまたはセルと呼ばれる。典型的なセルは、パーツフィーダ、成形機およびロボットを含むことができる。さまざまなマシンが「統合」され、単一のコンピュータまたはPLCによって制御されます。ロボットがセル内の他の機械とどのように相互作用するかは、セル内の位置とそれらとの同期の両方に関してプログラムされなければならない。

ソフトウェア：コンピュータに対応するインターフェイスソフトウェアがインストールされています。コンピュータの使用は、プログラミングプロセスを大幅に単純化する。特殊なロボットソフトウェアは、システム設計に応じて、ロボットコントローラ内またはコンピュータ内、またはその両方で実行されます。

位置データと手順：教える（またはプログラムする）必要がある2つの基本的なエンティティがあります。例えば、フィーダから穴までネジを移動させる作業では、フィーダと穴の位置を最初に教えたりプログラミングしたりしなければならない。第2に、フィーダから穴までネジを入れる手順は、I / Oに関連してプログラムされなければならない。例えば、ネジがフィーダのピックアップの準備ができたことを示す信号である。ロボットソフトウェアの目的は、これら両方のプログラミングタスクを容易にすることです。

ロボットの位置を教えることは、いくつかの方法で達成することができる。

位置コマンド必要なXYZ位置を指定および編集できるGUIまたはテキストベースのコマンドを使用して、ロボットを必要な位置に誘導することができます。

教示ペンダント：ロボットの位置は教示ペンダントで教えることができます。これは、ハンドヘルドの制御およびプログラミングユニットです。このようなユニットの共通の特徴は、ロボットを所望の位置に手動で送信する能力、または位置を調整するための「インチ」または「ジョグ」能力である。また、慎重な位置決めや新規または変更されたルーチンによるテスト実行中に低速が必要なため、速度を変更する手段もあります。通常、大きな緊急停止ボタンも含まれています。典型的には、ロボットがプログラムされた後は、教示ペンダントの使用はなくなる。

Lead-by-the-nose：これは、多くのロボットメーカーが提供する技術です。この方法では、一方のユーザがロボットのマニピュレータを保持し、他方の人がロボットの電源を切るコマンドを入力してロボットを麻痺させる。ユーザは、ソフトウェアがこれらの位置をメモリに記録する間、必要な位置および/または必要な経路に沿って手でロボットを移動させる。プログラムは、後でこれらの位置に、または教えられた経路に沿ってロボットを走らせることができる。この技法は、塗料スプレーなどの作業で一般的です。

オフラインプログラミングは、セル全体、ロボット、およびワークスペース内のすべての機械または計器がグラフィカルにマップされる場所です。ロボットを画面上で移動させ、プロセスをシミュレートすることができます。ロボットアームとエンドエフェクタの物理的な操作に依存せずに、ロボットシミュレータを使用してロボットの組み込みアプリケーションを作成します。ロボットシミュレーションの利点は、ロボットアプリケーションの設計に時間を節約できることです。また、システムを起動する前に、さまざまな「what if」シナリオを試行してテストすることができるため、ロボット機器に関連する安全レベルを高めることができます。ロボットシミュレーションソフトウェアは、さまざまなプログラミング言語で書かれたプログラムを教える、テストする、実行する、およびデバッグするためのプラットフォームを提供します。

ロボットシミュレーションツールにより、実際のロボットでテストされた最終バージョンのプログラムで、ロボティクスプログラムを簡単に書き出したり、デバッグしたりすることができます。仮想世界におけるロボットシステムの挙動をプレビューする能力は、「実世界」システムに適用される前に、様々な機構、装置、構成およびコントローラを試して試験することを可能にする。ロボットシミュレータは、幾何モデルと運動学モデリングの両方を使用して産業用ロボットの模擬動作のリアルタイムコンピューティングを提供する能力を備えています。

その他また、機械オペレータは、オペレータ制御パネルとして機能するユーザインタフェースデバイス、一般にはタッチスクリーンユニットを使用することが多い。オペレータは、プログラムからプログラムに切り替えることができ、プログラム内で調整を行うことができ、同じロボットシステム内に統合することができる周辺装置のホストを操作することもできる。これらには、エンドエフェクタ、ロボットに部品を供給するフィーダ、コンベヤベルト、緊急停止制御装置、マシンビジョンシステム、安全インターロックシステム、バーコードプリンタ、オペレータ制御パネルを介してアクセスおよび制御されるほぼ無限の配列の他の産業装置。

教示ペンダントまたはPCは、通常プログラミング後に切断され、ロボットはそのコントローラにインストールされたプログラム上で動作します。しかし、コンピュータは、ロボットや周辺機器の「監視」や、複雑な多数のパスやルーチンへのアクセス用の追加ストレージを提供するためによく使用されます。

アームの終わりのツーリング
最も不可欠なロボット周辺機器は、エンドエフェクタ、すなわちEOT（end-of-arm-tooling）である。エンドエフェクタの一般的な例には、溶接装置（MIG溶接ガン、スポット溶接機など）、スプレーガン、ならびに研削およびバリ取り装置（空気ディスクまたはベルトグラインダ、バリなど）およびグリッパ物体を把持することができる装置、通常は電気機械式または空気圧式）。物体をピックアップする他の一般的な手段は、真空または磁石によるものである。エンドエフェクタは、しばしば非常に複雑であり、取り扱われる製品に適合させられ、しばしば一度に多数の製品を取り上げることができる。ロボットシステムが製品の位置を特定し、取り扱い、位置決めするのを支援するために、様々なセンサを利用することができる。

動きを制御する
所与のロボットに対して、ロボットのエンドエフェクタ（グリッパ、溶接トーチなど）を完全に配置するために必要なパラメータは、各関節の角度または直線軸の変位（または、 SCARAとして）。ただし、ポイントを定義する方法はさまざまです。ポイントを定義する最も一般的で最も便利な方法は、ロボットの原点を基準にしたX、Y、Z方向の「エンドエフェクタ」の位置、つまりデカルト座標を指定することです。さらに、特定のロボットが持つジョイントのタイプ、ヨー、ピッチ、ロールのエンドエフェクタの向き、およびロボットのフェースプレートに対するツールポイントの位置も指定する必要があります。ジョイントアームの場合、これらの座標はロボットコントローラによってジョイント角度に変換されなければならず、そのような変換はデカルト変換と呼ばれ、多軸ロボットに対して反復または反復的に実行する必要があります。関節角と実際の空間座標との関係の数学は、運動学と呼ばれます。ロボット制御を参照

デカルト座標による位置決めは、システムに座標を入力するか、XYZ方向にロボットを動かすティーチペンダントを使用して行うことができます。人間の操作者は、各関節を一度に1つずつ動かすよりも、動きの上下、左右などを視覚化するほうがはるかに簡単です。所望の位置に到達すると、使用中のロボットソフトウェア、例えば以下のP1~P5に何らかの方法で特定される。

典型的なプログラミング
ほとんどの多関節型ロボットは、一連の位置をメモリに記憶し、それらのプログラミングシーケンスにおいて様々な時間に移動することによって実行される。たとえば、ある場所から別の場所にアイテムを移動しているロボットは、次のような単純な「選択と配置」プログラムを持っています。

ポイントP1〜P5を定義する：

ワークピースより安全に（P1と定義）
10 cmビンAの上（P2として定義）
ビンA（P3と定義される）から参加する位置では、
10cmビンBの上（P4と定義）
ビンB（P5と定義）から参加する位置に、

プログラムを定義する：

P1に移動
P2に移動
P3に移動
グリッパを閉じる
P2に移動
P4に移動
P5に移動
開いたグリッパ
P4に移動
P1に移動して終了する

一般的なロボット言語でどのように見えるかの例は、産業用ロボットプログラミングを参照してください。

特異点
産業用ロボットおよびロボットシステムの米国規格 – 安全要件（ANSI / RIA R15.06-1999）は、特異点を「2つ以上のロボット軸の同一線上の位置合わせによって引き起こされ、予測できないロボットの動きおよび速度につなげる状態」と定義しています。 「トリプルロールの手首」を使用するロボットアームで最も一般的です。これは、手首の3つの軸、ヨー、ピッチ、ロールを制御する手首であり、すべてが共通ポイントを通過します。手首特異点の一例は、ロボットが移動する経路が、ロボットの手首の第1および第3の軸（すなわち、ロボットの軸4および6）を整列させるときである。その後、第2の手首軸は、エンドエフェクタの向きを維持するためにゼロ時間で180°回転しようとする。この特異点の別の共通用語は、「リストフリップ」である。特異点の結果は非常に劇的であり、ロボットアーム、エンドエフェクタ、およびプロセスに悪影響を及ぼす可能性があります。一部の産業用ロボット製造業者は、この状態を防止するためにロボットの経路をわずかに変更することによって状況を踏み外す試みをしてきた。別の方法は、ロボットの移動速度を遅くして、手首が移行するのに必要な速度を低下させることです。ANSI / RIAは、ロボット製造業者が、システムが手動で操作されている間に発生した場合に特異点を認識させるように指示しました。手首が移行するのに必要な速度を低下させる。ANSI / RIAは、ロボット製造業者が、システムが手動で操作されている間に発生した場合に特異点を認識させるように指示しました。手首が移行するのに必要な速度を低下させる。ANSI / RIAは、ロボット製造業者が、システムが手動で操作されている間に発生した場合に特異点を認識させるように指示しました。

手首区画された垂直関節型6軸ロボットの第2のタイプの特異点は、手首の中心が軸1を中心とし、軸1と軸4との間の距離に等しい半径を有する円柱上にある場合に発生する。これは肩特異点と呼ばれる。一部のロボット製造業者は、軸1と軸6が一致する整列特異点についても言及している。これは単純に肩の特異性のサブケースです。ロボットが肩の特異点に近づくと、関節1は非常に速く回転します。

手首区画された垂直関節型6軸ロボットの3番目と最後のタイプの特異点は、手首の中心が軸2と3と同じ平面にあるときに発生します。

特異点は、ジンバルロックの現象と密接に関連しています。ジンバルロックは軸が並んでいるのと同じ根本原因を持っています。

これらの3つのタイプの特異構成を示すビデオがここにあります。

健康と安全
国際ロボット連盟は、産業用ロボットの世界的な普及を予測しており、2020年までには、世界中の工場に170万台の新規ロボット設置を見込んでいます[IFR 2017]。固定ロボット、共同ロボット、移動ロボット、外骨格などの自動化技術の急速な進歩により、作業環境が改善される可能性がありますが、製造現場での職場災害を招く可能性があります。労働安全局（NIOSH）の研究者は、労働安全局（BLS）のキーワード検索を使用して1992年から2015年の間に61のロボット関連死亡者を特定し、ロボットに特有の傷害に関する職場監視データがないにもかかわらず、致命的な職業災害調査データベース（職業ロボット研究センターの情報を参照）。NIOSHとその州のパートナーは労働統計局のデータを用いて、死亡率評価と管理評価プログラムの下で4つのロボット関連死亡者を調査しました。さらに、労働安全衛生局（OSHA）では、数十件のロボット関連死亡者や怪我を調査しており、OSHA Accident Searchページでレビューすることができます。協調的かつ共存するロボット、動力の外骨格、および自律型車両の作業環境への増加により、傷害および死亡事故は時間とともに増加する可能性がある。さらに、労働安全衛生局（OSHA）では、数十件のロボット関連死亡者や怪我を調査しており、OSHA Accident Searchページでレビューすることができます。協調的かつ共存するロボット、動力の外骨格、および自律型車両の作業環境への増加により、傷害および死亡事故は時間とともに増加する可能性がある。さらに、労働安全衛生局（OSHA）では、数十件のロボット関連死亡者や怪我を調査しており、OSHA Accident Searchページでレビューすることができます。協調的かつ共存するロボット、動力の外骨格、および自律型車両の作業環境への増加により、傷害および死亡事故は時間とともに増加する可能性がある。

安全基準は、米国国立標準研究所（ANSI）と連携してロボット産業協会（RIA）によって開発されています。2017年10月5日、OSHA、NIOSH、RIAは、技術的な専門知識を強化し、伝統的な産業用ロボットに関連する潜在的な職場の危険性、人間とロボットの共同作業のインストールおよびシステムに関する新技術を特定し、職場の危険を減らすために必要な研究。10月16日、NIOSHは労働安全、健康、福祉を強化する職業ロボットの開発と使用を導く科学的リーダーシップを提供するため、職業ロボット研究センターを立ち上げました。これまでのところ、NIOSHとそのパートナーによって特定された研究ニーズには、怪我と死亡の追跡と予防、

したがって、第1の保護手段は、通常、安全な安全ゲートまたは光電池を備えた保護格子による人間および産業用ロボットの移動空間の分離である。保護扉を開けたり、遮光板を遮ると、ロボットは直ちに停止します。人間がロボットの危険領域（例えば教示中）に入る特別な動作モードでは、ロボットの動作を明示的に許可するために有効化ボタンを作動させなければならない。同時に、ロボットの速度は安全なレベルに制限されなければならない。

最近の動向（アシスタントロボット）は、異物や人の接近をセンサで検知し、その動きを遅らせ、停止させ、さらには自動的に反動する方向を指す。したがって、将来的には、ロボットとの直接的な共同作業が可能である。

すべてのパーソナルセキュリティ制御回路は、通常は冗長であり、短絡などの障害によってセキュリティが失われないように監視されます。

ハザード分析は、ロボットまたは追加の装置によってもたらされる危険性を判定し、それに適した保護装置を設計するために使用されます。安全回路に接続されているすべてのデバイスは、選択したカテゴリに対応している必要があります。

市場構造
国際ロボット連盟（IFR）の調査によると、World Robotics 2018によると、2017年末までに約2,097,500台の産業用産業用ロボットが存在しました。この数は2021年末までに3,788,000に達すると推定されています。産業用ロボットの売上高は162億ドルでした。ソフトウェア、周辺機器およびシステムエンジニアリングのコストを含めて、ロボットシステムの年間売上高は2017年には480億ドルと推定されています。

中国は2017年に137,900台が販売されている最大の産業用ロボット市場である。日本は2015年末に286,554台の産業用ロボットの最大の在庫を保有していた。産業用ロボットの最大の顧客は自動車産業で、市場シェアは33％ /エレクトロニクス産業32％、金属および機械工業12％、ゴムおよびプラスチック産業5％、食品産業3％。テキスタイル、アパレル、皮革産業では、1,580台が稼働しています。

メーカー
産業用ロボットのメーカーとしては、

ドイツ：
DürrAG
KUKAロボット
Reis Robotics（2013年からKUKA AGの一部）

日本：
モトマン
安川電機
デンソー
エプソン
ファナック
平田
川崎重工
三菱電機
日本電影三共
パナソニック

スイス：
グデル
Sigpack Systems（ボッシュパッケージング）
Stäubli
ABBロボティクス

オーストリア：
igmロボットシステム

アメリカ：
アデプト技術

ほぼすべてのメーカーが独自のコントロールを使用していますが、プログラミング、パフォーマンス、達成可能なパス精度が異なります。典型的なコントロールは、IRC5、S4C +（ABB AG）およびKRC3（Kuka AG）である。

さらに、それぞれの顧客要件に合わせた個別のシステムで、産業用ロボットの寿命を延ばす多数のシステムハウスがあります。自動車生産のような大規模生産では、しばしば単一の製造業者からのロボットのみが使用される。これにより、予備品の在庫を減らすことができます。また、異なるシステムで従業員を訓練する必要もなくなります。しかし、自動車メーカーは、一方的なロボットの人口を減らし、したがって単一の製造業者に対する価格の依存を減らすために契約を獲得するために最も安価なロボットプロバイダーに傾倒している。

これまで独自のロボット生産を行っていたVWなどの企業は、専門性の向上に伴いこれを中止し、現在は産業用ロボットの必要性を外部に調達しています。