一、前言：
大多数人的童年，应该都曾有过对机器人的渴望。人类从古至今，也一直有一个梦想——驾驭机器，人类歇着，让机器代替人类去完成任务。 然而，光是“让机器动起来”，就让无数人付诸了努力，比如：机关，轮子，发动机，真人驾驶、当场发布指令。当然，也包括现代的编程——编好程序，让机器人按照预设指令运动等等。正因为编程的存在，现代的人工智能，才能真正派上用场；而人类的梦想，离实现也越来越近，甚至经历一个从“无人”→真人→无人的历程。这就是我们与机器人的渊源。
二、机器人技术：
机器人学是计算机科学与工程的跨学科分支。机器人技术涉及机器人的设计、建造、操作和使用。机器人技术的目标是设计可以帮助和协助人类的机器。机器人集成了机械工程、电气工程、信息工程、机电一体化、电子学、生物工程、计算机工程、控制工程、软件工程、数学等领域。
机器人分类：
机器人技术开发的机器可以替代人类并复制人类行为。机器人可以在许多情况下用于多种用途，但如今许多机器人用于危险环境（包括检查放射性物质、炸弹检测和停用)、制造过程或人类无法生存的地方（例如，在太空、水下、高温下，以及清理和遏制有害物质和辐射）。机器人可以采取任何形式，但有些机器人的外观与人类相似。据称，这有助于机器人接受通常由人执行的某些复制行为。这种机器人试图复制行走、举重、说话、认知或任何其他人类活动。今天的许多机器人都受到大自然的启发，为仿生机器人领域做出了贡献。
某些机器人需要用户输入才能操作，而其他机器人则自主运行。创造可以自主操作的机器人的概念可以追溯到古典时代，但对机器人功能和潜在用途的研究直到20世纪才大幅增长。纵观历史，各种学者、发明家、工程师和技术人员经常假设机器人有朝一日能够模仿人类行为并以类似人类的方式管理任务。
今天，随着技术的不断进步，机器人技术是一个快速发展的领域。研究、设计和制造新机器人服务于各种实际目的，无论是在国内、商业还是军事上.许多机器人被设计用于执行对人类有害的工作，例如拆除炸弹、在不稳定的废墟中寻找幸存者以及探索地雷和沉船。机器人技术也用于STEM（科学、技术、工程和数学）作为教学辅助工具。
三、工业机器人概述
(1).工业机器人的内涵
应用于机械加工中的机器人也被称为工业机器人，所谓工业机器人，主要指的是由程序员按照需求进行编程，并以此为依据开展相关工作的多功能操作机构，这些工作不仅包括材料、工具运输，而且也包括了零件的加工等。在过去的时间里，工业机器人常被用于搬运、焊接、喷漆和装配工作。近年来，随着机器人技术的不断优化与完善，工业机器人所涉及的范围越来越广，在工作生产中发挥着不可替代的作用。
(2).工业机器人的核心关键技术
工业机器人的核心关键技术主要体现在3个方面，首先是灵巧操作技术。为了保证工业机器人手在机械加工中的灵活度与人工操作相媲美，技术人员采用了先进的理念和技术对机械装置和执行机构进行改进和创新，以期通过对各个机构的不断优化和完善来提高工业机器人的精度、分辨率和可重复性等多项指标，进而达到机械加工的根本需求。需要注意的是，在对灵活操作技术进行完善时，需要结合机器人的驱动安全性来对驱动器和执行机构的设计和材料进行合理选择，尽可能采用新材料来提高机器人的负载与自重比。
其次是自主导航技术。自主导航技术多应用于设备和材料运输机器人上，确保工业机器人在使用期间，能够实现安全自主导航。就目前工业机器人的应用现状来看，自主导航这一核心技术仍有很多有待完善的地方，还需要相关技术人员对其进行研发。
最后是环境感知与传感技术。环境感知和传感技术的优化是工业机器人未来发展中的一项重要任务，通过对机器人感知系统的优化，可以及时和部件和产品组件的生产情况进行检测，并根据机器人在机械加工工作中的狀态掌握后续需要提高的触觉精度。实践证明，通过高精度传感器构建用于装配任务和跟踪任务进度的物理模型，可以在很大程度上减少自动化生产环节中的不确定性，进而提高机械加工的精准性。
四、机器人技术在机械加工应用中存在的问题
在我国工业产业飞速发展的背景下，机器人技术在机械加工中的应用也将越来越广泛。为了将其优势最大限度发挥出来，技术人员必须对现阶段机器人技术在机械加工应用中存在的问题做到全面了解与掌握，并在此基础上根据相关需求做好优化与完善工作。
(1).工业机器人核心零部件是关键
在工业机器人的构成中，涉及了多种类型的部件，其中不乏一些核心零部件，为了确保工业机器人的正常运行，必须提高对核心零部件的重视程度。一般来说，这些零部件主要包括高精度减速器、控制器、伺服电动机和驱动器。每一类零部件对工业机器人的性能指标都有起着关键作用。
就我国目前工业机器人的各项核心零部件来看，大多依赖进口产品，尤其是高精密减速器方面的差距，也正是这一原因，从而导致我国国产工业机器人较之国外相比，仍有很大差异。除此原因外，创新能力不足、系统研发力度不够也是制约我国工业机器人长足发展的两个重要因素。
(2).信息交换问题
作为自动化加工系统，工业机器人并不是独立存在的，而是需要计算机硬件和软件来作为支撑，辅助机器人完成各项操作任务，同时也需要特定的管理系统对其进行管理和完善。这样一来，机器人之间、机器人与计算机之间、加工系统与管理系统之间，就必须要建立起密切的联系，但由于机器人运行有其各自特定的品牌语言，机器人生产厂家繁多，编程语言也是五花八门。这样一来，必然会导致机器人之间与计算机之间的沟通障碍，因此，如何像计算机语言一样规范化是世界各国机器人生产厂商需要解决的难点之一。
嵌入式技术与机器人不可不说的紧密联系与发展趋势机器人技术的发展从来就是与嵌入式系统的发展紧密联系在一起的，机器人技术的研究就是嵌入式技术的应用，而嵌入式技术的发展必定促进机器人智能化水平。70年代中期以后，由于智能控制理论的发展和微处理器的出现，机器人逐渐成为研究的热点，并且获得了长足的发展。目前，嵌入式系统在机器人控制系统被广泛采用。
五、嵌入式系统特点
嵌入式系统从应用角度出发，它是20世纪70年代以后计算机发展的一个分支，以应用为中心，以计算机技术为基础，软、硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等方面有严格要求的专用计算机系统。
简单的说，嵌入式系统是嵌入到目标体系中的专用计算机系统。嵌入式系统一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式软件操作系统以及用户的应用程序4大部分组成，用于实现对其他外部设备控制以及网络的数据交换等功能。针对于某种特定的应用需求，嵌入式系统嵌入到对象软硬件体系中。
(1).嵌入式系统与普通的PC 系统相比主要具有以下特点：
1） 嵌入式系统功耗低，体积小，专用性强。嵌入式CPU 工作在为特定用户群设计的系统中，能够把PC 中许多板卡完成的任务集成到芯片内部，有利于嵌入式系统设计的小型化。
2） 嵌入式系统中的软件一般固化在存储芯片或单片机本身中，以提高实行速度与系统可靠性。硬软件都必须高效设计，系统要精简，对软件代码质量要求很高。操作系统一般和软件集成在一起。
3） 嵌入式系统开发需要专门的开发工具和开发环境。
(2).嵌入式系统在机器人中的应用
嵌入式控制器越来越微型化、功能化。微型机器人、特种机器人等也获得更大的发展机遇，无论从控制系统的结构还是机器人的智能程度方面都得到了很大的提高。
例如：
以索尼的机器狗为代表的智能机器宠物是最典型的嵌入式机器人控制系统，除了能够实现复杂的运动功能，它还具有图像识别、语音处理等高级人机交互功能，它可以模仿动物的表情和运动行为。
火星车也是一个典型例子，这个价值10亿美金的技术高度密集移动机器人，采用的是VxWorks 操作系统，它可以在不与地球联系的情况下自主工作。下面从运动控制系统、远程控制、视频监控系统三个方面分析嵌入式系统在机器人中的应用情况。
(3).嵌入式系统在机器人应用中的发展趋势
随着网络技术的日益成熟，支持网络功能的嵌入式产品将得到越来越广泛的应用，这不仅将成为嵌入式系统发展的一个热点，也将是机器人技术的一个研究热点，基于嵌入式系统的机器人技术的未来的研究有以下几点趋势：
1） 高集成度、低功耗、小型化。随着嵌入是系统的微型化、智能化，机器人将朝着高智能化、高集成度、小型化方向发展；
2） 提供方便、快捷的人机界面。嵌入式系统被广泛使用，主要原因是它的多媒体人机界面的方便、快捷，这将使机器人的操作更加方便快捷、人性化；
3） 远程控制必成为趋势。
