我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展-現(xiàn)狀與趨勢(shì)

1、我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的開(kāi)展現(xiàn)狀與趨勢(shì) 工業(yè)機(jī)器人的定義 工業(yè)機(jī)器人是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器人，是一種具有自動(dòng)控制的操作和移動(dòng)功能，能夠完成各種作業(yè)的可編程操作機(jī)。 自1962年美國(guó)制造出第一臺(tái)實(shí)用的示教型工業(yè)機(jī)器人以來(lái)，國(guó)際上對(duì)工業(yè)機(jī)器人的開(kāi)發(fā)、研制和應(yīng)用已有50年的歷程了。目前，以日、美、德、法、韓等為代表的許多國(guó)家的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)日趨成熟和完善，所生產(chǎn)的工業(yè)機(jī)器人已成為一種標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備在全球得到廣泛應(yīng)用。 工業(yè)機(jī)器人的主要應(yīng)用領(lǐng)域 作為先進(jìn)制造業(yè)中不可替代的重要裝備和手段，工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家制造水平和科技水平的重要標(biāo)志。 據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)說(shuō)明，工業(yè)機(jī)器人主要用于汽車(chē)工業(yè)及汽

2、車(chē)零部件工業(yè)，占整個(gè)機(jī)器人市場(chǎng)的61%，金屬制品業(yè)占8%、橡膠及塑料工業(yè)和電子電氣行業(yè)分別占7%，食品工業(yè)占2%，其他工業(yè)占15%。 工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用有弧焊、點(diǎn)焊、裝配、切割、噴漆、檢測(cè)、碼垛、拋光、上下料、激光加工等復(fù)雜或單調(diào)作業(yè)。工業(yè)機(jī)器人技術(shù)在制造業(yè)應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，功能也越來(lái)越強(qiáng)，正向著成套技術(shù)和裝備的方向開(kāi)展。如機(jī)器人焊接汽車(chē)車(chē)身及薄板；機(jī)器人焊接電機(jī)殼；機(jī)器人噴涂電子基板防濕絕熱劑、大型凈化槽；機(jī)器人鉚接異形件機(jī)翼；機(jī)器人軟物分檢等。即工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用向大、異、薄、軟、厚等難加工領(lǐng)域深化、擴(kuò)展。 新開(kāi)辟的應(yīng)用領(lǐng)域有采煤采礦、橋梁建筑、災(zāi)難救援、農(nóng)林牧漁、醫(yī)療衛(wèi)生、辦公家用、教育科研

3、等。此外，在國(guó)防軍事、醫(yī)療衛(wèi)生、生活效勞等領(lǐng)域，機(jī)器人的應(yīng)用也越來(lái)越多。隨著人們生活水平的不斷提高及文化生活的日益豐富多彩，未來(lái)的效勞機(jī)器人將為人們提高生活質(zhì)量發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。工業(yè)機(jī)器人的組成工業(yè)機(jī)器人的組成機(jī)械局部機(jī)械局部控制局部控制局部傳感局部傳感局部美美 國(guó)國(guó) 日日 本本 中中 國(guó)國(guó)絕對(duì)占有領(lǐng)先絕對(duì)占有領(lǐng)先地位地位 機(jī)器人王國(guó)機(jī)器人王國(guó)科研成果多科研成果多規(guī)模產(chǎn)業(yè)少規(guī)模產(chǎn)業(yè)少各國(guó)工業(yè)機(jī)器人的開(kāi)展概況各國(guó)工業(yè)機(jī)器人的開(kāi)展概況 美國(guó)工業(yè)機(jī)器人的開(kāi)展?fàn)顩r 美國(guó)是機(jī)器人的誕生地，其技術(shù)全面、先進(jìn)，適應(yīng)性也很強(qiáng)。經(jīng)過(guò)50多年的開(kāi)展，美國(guó)現(xiàn)已成為世界上的機(jī)器人強(qiáng)國(guó)之一，根底雄厚，技術(shù)先進(jìn)。具

4、體表現(xiàn)在：性能可靠，功能全面，精確度高；機(jī)器人語(yǔ)言研究開(kāi)展較快，語(yǔ)言類(lèi)型多、應(yīng)用廣，水平高居世界之首；智能技術(shù)開(kāi)展快，其視覺(jué)、觸覺(jué)等人工智能技術(shù)已在航天、汽車(chē)工業(yè)中廣泛應(yīng)用；高智能、高難度的軍用機(jī)器人、太空機(jī)器人等開(kāi)展迅速，主要用于掃雷、布雷、偵查、站崗及太空探測(cè)方面。 日本工業(yè)機(jī)器人的開(kāi)展?fàn)顩r 日本是機(jī)器人開(kāi)展最快、應(yīng)用最多的國(guó)家，日本機(jī)日本是機(jī)器人開(kāi)展最快、應(yīng)用最多的國(guó)家，日本機(jī)器人的開(kāi)展經(jīng)歷了器人的開(kāi)展經(jīng)歷了60年代的搖籃期，年代的搖籃期，70年代的實(shí)用期，年代的實(shí)用期，到到80年代進(jìn)人普及、提高期，并正式把年代進(jìn)人普及、提高期，并正式把1980年定為年定為“產(chǎn)業(yè)機(jī)器人的普及元年，開(kāi)始在

5、各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)廣泛推產(chǎn)業(yè)機(jī)器人的普及元年，開(kāi)始在各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)廣泛推廣使用機(jī)器人。日本下一代機(jī)器人開(kāi)展重點(diǎn)有：低本錢(qián)廣使用機(jī)器人。日本下一代機(jī)器人開(kāi)展重點(diǎn)有：低本錢(qián)技術(shù)、高速化技術(shù)、小型和輕量化技術(shù)、提高可靠性技技術(shù)、高速化技術(shù)、小型和輕量化技術(shù)、提高可靠性技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)、高精度化技術(shù)、視術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)、高精度化技術(shù)、視覺(jué)和觸覺(jué)等傳感器技術(shù)。覺(jué)和觸覺(jué)等傳感器技術(shù)。 中國(guó)工業(yè)機(jī)器人的開(kāi)展 1.中國(guó)工業(yè)機(jī)器人的開(kāi)展歷程 我國(guó)機(jī)器人學(xué)研究起步較晚，始于70年代初，到現(xiàn)在已經(jīng)歷了40多年的歷程，前10年處于基層的白發(fā)狀態(tài)，開(kāi)展比較緩慢。隨著國(guó)家有關(guān)部門(mén)開(kāi)始重視，進(jìn)步較快。并組

6、織了有高校、機(jī)械工業(yè)部及科學(xué)院參加的關(guān)于工業(yè)機(jī)器人的科技攻關(guān)，才取得了明顯的進(jìn)步。 “七五期間，國(guó)家投入資金，對(duì)工業(yè)機(jī)器人及其零部件進(jìn)行攻關(guān)，完成了示教再現(xiàn)式工業(yè)機(jī)器人成套技術(shù)的開(kāi)發(fā)，研制出了噴涂、點(diǎn)焊、弧焊和搬運(yùn)機(jī)器人。 1986年，國(guó)家高技術(shù)研究開(kāi)展方案863方案開(kāi)始實(shí)施，經(jīng)過(guò)幾年的研究，取得了一大批科研成果，成功地研制出了一批特種機(jī)器人。 從20世紀(jì)90年代初期起，我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)進(jìn)入實(shí)現(xiàn)兩個(gè)根本轉(zhuǎn)變時(shí)期，掀起了新一輪的經(jīng)濟(jì)體制改革和技術(shù)進(jìn)步熱潮。我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人又在實(shí)踐中邁進(jìn)了一大步，相繼研制出示教再現(xiàn)型的搬運(yùn)、點(diǎn)焊、弧焊、噴漆、裝配等門(mén)類(lèi)齊全的工業(yè)機(jī)器人及水下作業(yè)、軍用和特種機(jī)器人。目

7、前，示教再現(xiàn)型機(jī)器人技術(shù)已根本成熟，并在工廠中推廣應(yīng)用。就目前來(lái)看，我們應(yīng)從生產(chǎn)和應(yīng)用的角度出發(fā)，結(jié)合我國(guó)國(guó)情，加快生產(chǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、本錢(qián)低廉的實(shí)用型機(jī)器人和某些特種機(jī)器人。 2.中國(guó)工業(yè)機(jī)器人開(kāi)展現(xiàn)狀1依賴(lài)進(jìn)口我國(guó)工業(yè)機(jī)器人之陣痛 目前，我國(guó)進(jìn)口的工業(yè)機(jī)器人主要來(lái)自日本，隨著我國(guó)從勞動(dòng)密集型向現(xiàn)代化制造業(yè)方向開(kāi)展，雖然機(jī)器人保有量到達(dá)一定的規(guī)模，但與興旺國(guó)家相比仍然有不少差距。僅從汽車(chē)工業(yè)每百萬(wàn)名生產(chǎn)工人占有的機(jī)器人來(lái)講，日本1710臺(tái)、意大利1600臺(tái)、美國(guó)770臺(tái)、英國(guó)610臺(tái)、瑞典630臺(tái)，而我國(guó)還不到90臺(tái)，中國(guó)仍然是世界上相比照較落后的國(guó)家。面對(duì)中國(guó)這樣龐大的市場(chǎng)，每一個(gè)機(jī)器人供給商都

8、有著非常大的用武之地。 (2)產(chǎn)業(yè)化缺乏我國(guó)工業(yè)機(jī)器人之弊端 首先，我國(guó)根底零部件制造能力差。雖然我國(guó)在相關(guān)零部件方面有了一定的根底，但是無(wú)論從質(zhì)量、產(chǎn)品系列全面，還是批量化供給方面都與國(guó)外存在較大的差距。特別是在高性能交流伺服電機(jī)和精密減速器方面的差距尤其明顯，因此造成關(guān)鍵零部件的進(jìn)口，影響了我國(guó)機(jī)器人的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力。第二，中國(guó)的機(jī)器人還沒(méi)有形成自己的品牌。雖然已經(jīng)擁有一批企業(yè)從事機(jī)器人的開(kāi)發(fā)，但是都沒(méi)有形成較大的規(guī)模，缺乏市場(chǎng)的品牌認(rèn)知度，在機(jī)器人市場(chǎng)方面一直面臨國(guó)外機(jī)器人品牌的打壓。 國(guó)外機(jī)器人作為成熟的產(chǎn)業(yè)采用整機(jī)降價(jià)，吸引國(guó)企業(yè)購(gòu)置，而在后續(xù)的維護(hù)備件費(fèi)用很高的策略，逐步占領(lǐng)中國(guó)市場(chǎng)。

9、 第三，國(guó)家認(rèn)識(shí)不到位，在鼓勵(lì)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品方面的政策少。工業(yè)機(jī)器人的制造及應(yīng)用水平，代表了一個(gè)國(guó)家的制造業(yè)水平，我們必須從國(guó)家高度認(rèn)識(shí)開(kāi)展中國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的重要性，這是我國(guó)從制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變的重要手段和途徑。 3政策扶持我國(guó)工業(yè)機(jī)器人之推進(jìn)劑 中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化正處于關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，如果政府的扶植力度再向前推進(jìn)一步，中國(guó)的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)將會(huì)越過(guò)目前的“臨界期，跨上一個(gè)新的臺(tái)階，進(jìn)入快速開(kāi)展階段。 3.3.國(guó)內(nèi)外工業(yè)機(jī)器人的需求情況國(guó)內(nèi)外工業(yè)機(jī)器人的需求情況 如何適應(yīng)快速變化的國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)需求，如何以高質(zhì)量、低本錢(qián)和快速反響的手段在市場(chǎng)中取得生存和開(kāi)展，已是我國(guó)企業(yè)不容回避的問(wèn)題。這些問(wèn)題為我國(guó)

10、工業(yè)機(jī)器人提供了不同的市場(chǎng)需求，促進(jìn)我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用市場(chǎng)日趨成熟。以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向抓住幾個(gè)重點(diǎn)產(chǎn)品集中突破；通過(guò)國(guó)家行業(yè)來(lái)專(zhuān)項(xiàng)立項(xiàng)，開(kāi)展我國(guó)自己的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)；以企業(yè)為主體，推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟建設(shè)，形成強(qiáng)大的研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售應(yīng)用隊(duì)伍；國(guó)家的政策是加速機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化的重要前提。 4. 4.我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的開(kāi)展趨勢(shì)我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的開(kāi)展趨勢(shì) 1技術(shù)開(kāi)展趨勢(shì) 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷向智能化開(kāi)展，機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展和深化以及在系統(tǒng)中的應(yīng)用，工業(yè)機(jī)器人在不斷向著智能化方向開(kāi)展，以滿足多樣化、個(gè)性化的需求，并適應(yīng)多變的非結(jié)構(gòu)環(huán)境作業(yè)，向非制造領(lǐng)域進(jìn)軍。 工業(yè)機(jī)器人向智能化、模塊化和系統(tǒng)化的方向開(kāi)展，其開(kāi)展趨勢(shì)

11、主要為：結(jié)構(gòu)的模塊化的可重構(gòu)化、控制技術(shù)的開(kāi)發(fā)化、PC化和網(wǎng)絡(luò)化、多傳感器融合技術(shù)的實(shí)用化、工作環(huán)境設(shè)計(jì)的優(yōu)化和作業(yè)的柔性化以及系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化和智能化等方面。 2產(chǎn)業(yè)開(kāi)展趨勢(shì) 受到全球經(jīng)濟(jì)危機(jī)的影響，近兩年全球機(jī)器人的需求急劇減少，機(jī)器人技術(shù)引發(fā)新工業(yè)革命的夢(mèng)想也被覆上了濃重的陰影。從2021年以來(lái)，英國(guó)工業(yè)機(jī)器人的年組裝數(shù)量從約2000臺(tái)降至800臺(tái)不到。 這種數(shù)量的減退的現(xiàn)象的原因，隨著全球金融危機(jī)陰影的消失，全球工業(yè)機(jī)器人的銷(xiāo)量已經(jīng)有了明顯的上升，全球工業(yè)機(jī)器人的銷(xiāo)量會(huì)有一個(gè)短暫的上升期，進(jìn)而會(huì)到達(dá)一個(gè)新的階段。 3我國(guó)對(duì)新一代工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)進(jìn)行研究方向 我們必須在民族產(chǎn)業(yè)鏈上應(yīng)用自己的

12、機(jī)器人產(chǎn)品，擺脫國(guó)外的壟斷。特別是新一代的工業(yè)機(jī)器人要我們自己的器件來(lái)做，降低本錢(qián)。在未來(lái)，為應(yīng)對(duì)國(guó)際挑戰(zhàn)，我國(guó)應(yīng)從如下幾個(gè)方面對(duì)新一代工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)進(jìn)行研究。 機(jī)器人本體優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù) 新一代智能控制機(jī)器人技術(shù) 關(guān)鍵機(jī)器人單元部件制造技術(shù) 機(jī)器人離線編程和仿真技術(shù) 基于外部傳感器技術(shù)的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制 工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化制造技術(shù) 工業(yè)機(jī)器人故障遠(yuǎn)程診斷與修復(fù)技術(shù) 工業(yè)機(jī)器人與成套裝備協(xié)同作業(yè)技術(shù) 復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)及對(duì)系統(tǒng)性能的影響 具有柔性、高度加速，大負(fù)載機(jī)器人機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)建模、模型簡(jiǎn)化、辨識(shí)及控制方法 4我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的開(kāi)展目標(biāo) 工業(yè)機(jī)器人的主體開(kāi)展目標(biāo)是：瞄準(zhǔn)國(guó)際前沿高科技開(kāi)展方向，創(chuàng)新性地研究和開(kāi)發(fā)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)技術(shù)領(lǐng)域的根底技術(shù)、產(chǎn)品技術(shù)和系統(tǒng)技術(shù)。通過(guò)開(kāi)展工業(yè)機(jī)器人技術(shù)，提高我國(guó)制造業(yè)乃至整個(gè)工業(yè)的裝備技術(shù)水平，促進(jìn)裝備制造業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整與產(chǎn)品的升級(jí)換代，帶動(dòng)全行業(yè)的科技進(jìn)步與產(chǎn)業(yè)提升，擴(kuò)大非制造領(lǐng)域機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用，增強(qiáng)我國(guó)的國(guó)家平安與綜合國(guó)力。實(shí)現(xiàn)跨越式開(kāi)展，建立假設(shè)干機(jī)器人技術(shù)工程研究開(kāi)發(fā)中心，提高技術(shù)和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與自主創(chuàng)新能力，形成我國(guó)機(jī)器人技術(shù)產(chǎn)業(yè)化開(kāi)展的技術(shù)源頭。 工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越劇烈,中國(guó)制造業(yè)面臨著與國(guó)際接軌、參與國(guó)際分工的巨大挑戰(zhàn),加快工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)是我們抓住這個(gè)歷史機(jī)遇的主要途徑。因此我國(guó)工業(yè)