什麼是工業機器人？有哪些種類？
工業4.0是未來製造發展的重要趨勢，其中「自動化生產」是關鍵發展之一，要建立自動化生產系統，就得應用「工業機器人」，創造符合市場需要、超高效益的製造流程。
什麼是工業機器人？根據美國機器人協會的定義：機器人是指可以重複改變程式，具有多功能的機械手臂，經由改變程式來執行移動物料、工件、工具，或其它特殊裝置的工作。
一般來說，工業機器人是固定在工廠內使用，擁有移動線性或門式結構，是一個能夠自動控制的多功能三軸以上機械手，操作者透過程式編排控制機器人的運行，讓機器人順利精準的執行工作。
而服務機器人，也是近年一直被討論的對象之一。服務型機器人則有較高的移動性、功能多樣性，提供半自動或全自動服務，讓使用者生活更加便利。大多數的服務型機器人不需要有機械手臂，只需要有控制器控制運行，可以應用在相當多領域。
工業機器人可分為五大類：
一、單軸機器人
單軸機器人的傳動方式分為兩種——滾珠螺桿傳動、同步齒形帶（簡稱：同步帶），相同的是，皆是直線導軌做為導向，搭配伺服電機或步進電機，來執行不同領域的定位、移動、搬運等等工作，並且可還其它類型機器人搭配，成為兩軸、三軸等機械模式。
目前單軸機器人大多應用在半導體、家電、醫療、汽車、包裝、點膠機、焊接、切割、檢測等自動化等領域，台灣上銀在單軸機械人技術全球第三。
二、直角坐標機器人
直角坐標機器人，是限定在X、Y、Z各座標的長度範圍內進行搬運、取放等工作，可應用在射出成型機取出用手臂、移動並定位、堆疊、鎖螺絲、切割、裝夾、壓入、插取、裝配、自動藥房等領域。
目前台灣相關企業約有80家，並有至少40家以上相關業者，可以設計開發直角機器人，例如天行自動化（Alfa）與台灣精銳（Apex）就在射出成型機取出用機械手臂領域，有一定的市場競爭力。
三、水平多關節（SCARA）機器人
水平多關節機器人（Selective Compliance Assembly Robot Arm；縮寫SCARA）是特殊類型機器人，負載小、速度快且靈活，擁有圓柱座標，沿X、Y、Z方向的平移，繞Z軸旋轉。
水平多關節機器人大多應用在需要快速分揀裝配的3C產業、食品業、IC產業的晶圓、面板、電路板的領域。目前發展水平多關節機器人的企業如EPSON、IAI、DENSO、台達電、東佑達、上銀等，皆有相當的專業水平，協助製造廠建立自動化系統。
四、垂直多關節機器人
垂直多關節機器人的特色是自由度相當高，幾乎可以在任何有軌跡角度的環境下工作，如汽車零組件、電子產業，也因為具有三維運動的特性，可以做到高階非線性運動，是目前運用最廣泛的機器人種類。
台灣上銀、鴻海、和樁都推出了自有品牌的六軸多關節機器人，只是因為零組件需進口，因此目前價格偏高。
五、並聯式（DELTA）機器人
並聯式（DELTA）機器人是透過平台上的三組結構帶動機械手臂運行，可以搭配第四軸作為旋轉軸，進行其他工作，一的機器人通常可抵得上4-6個人工的工作，為企業省下不少人力成本，提高生產效率。其特色為構造簡單，移動路程短，速度快、精密度高，食品業、電子檢料、製藥、包裝等領域很常見。
工業機器人應用之關鍵技術零件
發展工業機器人，必須掌握三大零件技術：減速機、伺服馬達、控制器，約佔機器人成本6-7成，是轉型自動化製造的重要關鍵。
- 減速器
減速器連結電動機、內燃機等動力來源與機械，透過輸入軸上小齒輪齧合大齒輪，增加力矩達到減速的目的。減速器的關鍵是可靠度、高精度、高剛性，通常一台多關節機器人需要4-6台減速器，在工業4.0智慧製造的趨勢下，減速器市場需求增加快速。
然而，因為研發製造需投入相當高的成本，但是獲利回收的時間很長，因此國際間自行研發的品牌並不多，日本納博特斯克（Nabtesco）及哈默納科（Harmonic Drive）佔了全球七成的市場。
伺服馬達是工業機器人的動力來源、機器人的心臟，分為馬達本體與運動控制系統兩部分。目前全球企業如日本松下、摩川、安川、三菱、三洋、富士以及歐美廠商如德國倫茨（Lenze）、博世力士樂（Bosch Rexroth）、東元、台達電，在市場皆有不錯的表現。
- 控制器
控制器分為軟體演算法系統與硬體工業控制板卡兩部分，目前全球機器人大廠EPSON、DENSO、TOSHIBA、工研院、研華寶元、新漢等廠商，皆有研發控制器、生產自有品牌的機器人，皆有不錯的成績。
台灣機器人發展
目前工業機器人的核心技術，掌握在瑞士ABB、日本發那科FANUC、德國庫卡KUKA、日本安川YASKAWA等企業，然而，目前台灣的機器人發展，在三大零組件的技術上遇到瓶頸，產品仰賴進口，成本偏高，讓台灣自有品牌的機器人價格競爭力較低。
所以在未來，台灣需要認清自己的優勢，持續累積製造能量，厚植ICT產業基礎，培養自行開發機器人的研發能力。
利用工業機器人取代單調勞力的工作已經是全球趨勢，行政院勞動部修正「工業用機器人危害預防標準」、「協同作業機器人作業安全評估要點」，修正「因工作者碰觸致對操作機產生衝擊力時，能自動停止運轉」等規定，展現對人機協作安全的關切。確保作業人員安全的前提下，協助企業引進工業機器人，建立自動化系統，轉型進入「人機協作元年」。
面對工業機器人趨勢，國際半導體協會（SEMI）也連結相關會員企業，透過展會、論壇等活動，建立交流平台，期待未來企業能有更好的發展。