2012年，美國提出“工業互聯網”，2013年，德國提出“工業4.0”，2015年，中國提出“中國制造2025”。在工業物聯網、AR、云計算等技術熱潮下，全球眾多優秀制造企業都開始建設智慧工廠，實現自動化、信息化和智能化的智慧工廠是未來工業制造的發展趨勢。那么，什么樣的工廠才能稱做智慧工廠？作為智慧工廠重要組成部分的工業機器人采用了哪些技術？
智慧工廠的標配
提到智慧工廠，人們首先想到的是自動化、智能化、工業機器人、工業物聯網等概念，那么，一個智慧工廠的標準配置有哪些？
控制器是智慧工廠的大腦，由程序計數器、指令寄存器、指令譯碼器、時序產生器和操作控制器組成，它是發布命令的“決策機構”，完成協調和指揮整個計算機系統的操作。智慧工廠中常用的控制器有PLC、工控機等。
工業機器人是自動執行工作的機器裝置，它既可以接受人的指揮，又可以運行預先編排的程序，也可以根據以人工智能技術制定的指令行動。
伺服電機是指在伺服系統中控制機械元件運轉的發動機，是自動化工廠提供動力的肌肉。伺服電機轉子轉速受輸入信號控制，在自動控制系統中用作執行元件，可把所收到的電信號轉換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。
傳感器為智慧工廠提供觸覺，是實現自動檢測和自動控制的首要環節。它能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息按一定規律變換成電信號或其他形式的信息輸出。在自動化生產過程中需要用各種傳感器來監視和控制各個參數，使設備工作在正常狀態或最佳狀態，并使產品達到最好的質量。
變頻器是智慧工廠的交換器，由整流（交流變直流）、濾波、逆變（直流變交流）、制動單元、驅動單元和檢測單元微處理單元組成。它應用變頻技術與微電子技術，通過改變電機工作電源頻率的方式來控制交流電動機。
電磁閥是用電磁控制的工業設備，可以配合不同的電路來實現預期的控制。它屬于執行器，是智慧工廠的開關。
工業相機是智慧工廠的眼睛，是機器視覺系統關鍵組件。工業相機一般安裝在機器流水線上代替人眼來做測量和判斷，通過數字圖像攝取目標轉換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統。圖像系統對這些信號進行各種運算，抽取目標特征，并根據判別的結果來控制現場的設備動作。
儀器儀表是智慧工廠的調節系統，用來檢出、測量、觀察并計算各種物理量、物質成分和參數等。比如測量壓力、液位、流量、溫度等一些控制過程所需要的參數值，就需要相關的儀器儀表。
自動化軟件是智慧工廠的心臟。例如，SCADA數據采集與監控系統可以在無人看管的情況下，對生產過程進行調度和自動化控制。控制柜是智慧工廠的中樞系統。智慧工廠涉及電氣、變頻、電源、水泵等控制柜，可實現不同的控制功能。
下面將詳細剖析智慧工廠的重要組件——工業機器人。
工業機器人涉及哪些技術？
機器人自動化是一項快速進步的技術，在短短幾十年的時間里，工業機器人已經在全世界范圍內變成工廠里普通的裝置。工業機器人不僅可以克服惡劣環境對生產的影響，減少人工的使用，保障工人的安全，還能夠幫助工廠節約生產成本，提高生產效率，從而保證產品質量。
工業機器人是多自由度的機器裝置，能自動執行工作，按照自身動力和控制能力來實現各種功能，由機械部分、傳感部分、控制部分等三大部分組成，這三大部分又分成六個子系統。分別為：
（1）驅動系統：給每個關節即每個運動自由度安置傳動裝置，使機器人運動起來。
（2）機械結構系統：由機身、手臂、末端操作器三大件組成。每一大件都有若干自由度，構成一個多自由度的機械系統。手臂一般由上臂、下臂和手腕組成。末端操作器是直接裝在手腕上的一個重要部件，可以是兩手指或多手指的手爪，也可以是噴漆槍、焊槍等。
（3）傳感系統：獲取內部和外部環境狀態中有意義的信息，提高了機器人的機動性、適應性和智能化水準。
（4）機器人-環境交互系統：實現機器人與外部環境中的設備相互聯系和協調的系統。
（5）人機交互系統：人與機器人進行聯系和參與機器人控制的裝置。
（6）控制系統：根據機器人的作業指令程序以及從傳感器反饋回來的信號，支配機器人的執行機構去完成規定的運動和功能。
工業機器人中常用到的傳感器