激光加工機器人是光機電一體化的復(fù)雜系統(tǒng),可以按機械結(jié)構(gòu)、用途、控制等進行許多種分類。按機器人機械結(jié)構(gòu)分, 目前激光加工機器人主要有兩種類型: 框架式機器人和關(guān)節(jié)式機器人。這種機器人主要由三坐標高精度龍門框架、數(shù)字控制系統(tǒng)和驅(qū)動系統(tǒng)、高功率激光器、傳輸光纖、三自由度旋轉(zhuǎn)光束頭和檢測系統(tǒng)組成。這種機器人具有加工范圍大, 加工精度高等特點。適合各種編程和系統(tǒng)集成, 至少可實現(xiàn)六坐標加工, 即3D直線運動坐標( x , y , z ) 和3D 轉(zhuǎn)動坐標（θ，ψ，Ψ）。所有坐標軸的驅(qū)動均采用交流伺服電機、直線滾動導(dǎo)軌、滾珠絲杠螺母副等。這種機器人可靠性高, 但造價也高。

    下圖是一種關(guān)節(jié)式激光加工機器人。這種激光加工機器人主要由六自由度關(guān)節(jié)式機器人本體系統(tǒng)( 機座、支柱、腰、臂、腕) 、數(shù)字控制系統(tǒng)和驅(qū)動系統(tǒng)、高功率激光器、傳輸光纖、檢測系統(tǒng)及激光工作頭組成, 它可以至少進行六個自由度加工。關(guān)節(jié)式機器人由于它在相同幾何參數(shù)和運動參數(shù)條件下具有較大的活動空間, 動作靈活, 適于現(xiàn)場應(yīng)用。因此, 在國內(nèi)外生產(chǎn)線上都優(yōu)先裝備關(guān)節(jié)式機器人。
 

    按加工過程控制的智能化程度分, 機器人可有三種編程層次。

    在線編程機器人主要是示教編程, 它的智能性最低, 稱為第一代機器人。根據(jù)實際作業(yè)條件事先預(yù)置加工路徑和加工參數(shù), 在示教盒中進行編程, 通過示教盒操作機器人到所需要的點, 教給機器人按此程序動作1 次, 并把每個點的位姿通過示教盒保存起來, 這樣就形成了機器人軌跡程序。機器人將示教動作記憶存儲, 在正式加工中機器人按此示教程序進行作業(yè)。示教編程具有操作簡單, 對人員編程技術(shù)要求低, 可靠性強, 可完成多次重復(fù)作業(yè)等特點。

    離線編程機器人是指部分或完全脫離機器人,借助計算機來提前編制機器人程序, 它還可以具有一定的機器視覺功能, 稱為第二代機器人。它一般是采用計算機輔助設(shè)計( CAD) 技術(shù)建立起機器人及其工作環(huán)境的幾何模型, 再利用一些規(guī)劃算法, 通過對圖形的控制和操作, 在離線的狀況下進行路徑規(guī)劃, 經(jīng)過機器人編程語言處理模塊生成一些代碼,然后對編程結(jié)果進行3D 圖形動畫仿真, 以檢驗程序的正確性, 最后把生存的程序?qū)霗C器人控制柜中, 以控制機器人運動, 完成所給的任務(wù)。此外, 它可裝有一些溫度、位形等傳感器, 具有一定的機器視覺功能, 根據(jù)機器視覺獲得的環(huán)境和作業(yè)信息在計算機上進行離線編程。機器人離線編程己被證明是一個有力的工具, 可增加安全性, 減少機器人不工作時間和降低成本等。

    智能自主編程機器人裝有多種傳感器, 能感知多種外部工況環(huán)境, 具有一定的類似人類高級智能,具有自主地進行感知、決策、規(guī)劃、自主編程和自主執(zhí)行作業(yè)任務(wù)能力, 稱為第三代機器人。由于計算機現(xiàn)代人工智能技術(shù)尚未獲得實用性的突破, 智能自主編程機器人仍處于試驗研究階段。