国外码垛机器人是用于物体的码放和搬运的工业机器人，日本和瑞典是最早将工 业机器人用于物体码放和搬运的国家。20 世纪 70 年代末，日本第一次将工业机 器人用于码垛作业。1974 年，瑞典的 ABB 公司研发了世界上第一台完全由计算 机控制的工业机器人，主要应用在工件的取放和物料的搬运。除日本和瑞典外， 德、美、韩等国家对工业机器人的研究也达到了非常成熟的程度。随着计算机技 术、工业机器人技术以及人工智能控制等技术的迅速发展与日趋成熟，日、德、 美、瑞、意、韩等国家在码垛机器人的研究方面做了大量工作，各自都研发出了 特色各异的机器人，例如日本的 FANUC 系列和 FUJI 系列，德国的 KUKA 系列以及 瑞典的 ABB 系列等。[3] 69394

国内我国对工业机器人研究和应用要比国外晚了十年左右，因为当时新中国刚成 立不久，经济萧条，受到经济影响，发展得比较缓慢，所以研究水平比较低。20 世纪 80 年代以后，由于改革开放伴随着的经济好转，我国对工业机器人的研究 才更深一步，研究人员更多，也达到了一定的水平，码垛机器人技术才得到了快 速的发展。 

目前，我国自主研发的码垛机器人按结构形式分包括直角坐标型和关节型两 类。直角坐标型码垛机器人是 4 轴机器人，4 根运动轴分别对应直角坐标系中的 X 轴、Y 轴、Z 轴和 Z 轴上带有的一个旋转轴。直角坐标机器人的优点是定位精 度高、空间轨迹易于求解、计算机控制简单等，缺点是占空间大、相对工作范围 小、操作灵活性差、运动速度较低等。 

关节型机器人弥补了直角坐标机器人的缺点，具有机身小、相对运动空间大、 动作灵活等特点，因此，关节型机器人可以满足更多的生产要求，其应用范围相 对较广。近几十年来，我国涌现出了一批具有较强实力的专家型企业、产业基地 和科研院校，他们为提高国产关节型机器人的市场竞争力，促进产业化发展做了 非常大的努力。例如： 论文网

沈阳新松机器人自动化股份有限公司开发出了满足客户所要求的特定工作 环境的码垛机器人系统； 

哈尔滨工业大学在 2004 年推出了基于 FFS 的高速高精度称重包装码垛生产 线，该生产线采用了全新结构型式与原理，生产线上的码垛机器人能够进行全自 动称重、包装等工作，该生产线的生产能力在 1600 包/小时以上； 

上海交通大学机器人研究所与沃迪包装科技有限公司协作开发出了新一代 的 TPR 系列码垛机器人，TPR 机器人具有独特的线性四连杆机构，机器人手臂是 利用高强度铝合金制造的； 

苏海新等人开发了新型工业码垛机器人，该机器人的主体结构是一个七杆机 构，主要运用到了平衡吊原理，机器人具有 4 个自由度；并且开发了一种基于 IPC 和 PMAC 的模块化分布式控制系统，该系统同时具有主机通讯、运动控制、

后台任务处理等多项基本功能，具有开放性强、实时性好、伺服控制精度高等特 点；[5]

李成伟等人研究设计了一种 4 自由度并联关节式搬运码垛机器人，只需更换 手爪，即可对硬纸箱、塑料箱等盒装物和袋状物等进行搬运码垛。控制系统设计 采用了基于计算机的模块化分布式控制结构，上位机采用普通工业计算机，实现 监控和作业管理，下位机采用 PMAC 运动控制卡和 PLC 可编程控制器，实现运动 轨迹设计和控制。【6】