我國工業(yè)機器人技術(shù)現(xiàn)狀與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略

摘要：因為經(jīng)濟的不斷發(fā)展，給制造業(yè)帶來了巨大的發(fā)展優(yōu)勢，并且隨著科技水平的改變，在制造行業(yè)的生產(chǎn)過程中出現(xiàn)了工業(yè)機器人技術(shù)等先進技術(shù)，這項技術(shù)的產(chǎn)生，成為制造行業(yè)改革和發(fā)展的關(guān)鍵，人們也越來越關(guān)注工業(yè)機器人技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展情況。所以本文主要針對工業(yè)機器人技術(shù)的發(fā)展情況進行分析和討論，根據(jù)具體的發(fā)展情況，制定出可行的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展措施，并且要為我國工業(yè)機器人技術(shù)的發(fā)展提供明確的方向。最終，通過探討有望進一步提高工業(yè)機器人技術(shù)的整體水平，為制造行業(yè)的進一步擴大和發(fā)展奠定基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：工業(yè)生產(chǎn)；機器人技術(shù)；具體現(xiàn)狀；產(chǎn)業(yè)化發(fā)展策略科技的進步促進了工業(yè)機器人技術(shù)的發(fā)展，在這樣的情況下，機器人技術(shù)在制造行業(yè)中的應(yīng)用也越來越普及，對于制造行業(yè)的進一步發(fā)展，提高生產(chǎn)過程的效率是發(fā)展的關(guān)鍵。因此，不僅要重視工業(yè)機器人技術(shù)的發(fā)展情況，還要實現(xiàn)將機器人技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，從而提高產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量，實現(xiàn)制造行業(yè)的自動化生產(chǎn)。機器人技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于許多行業(yè)和領(lǐng)域，雖然這項技術(shù)的發(fā)展前景比較廣闊，但是在發(fā)展過程中還有許多需要提升的層面，需要解決機器人技術(shù)發(fā)展過程中的問題，從而實現(xiàn)機器人技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的戰(zhàn)略。一、我國工業(yè)機器人發(fā)展的具體情況目前，我國還屬于發(fā)展中國家，與其他發(fā)展強國相比較，我國的工業(yè)機器人技術(shù)發(fā)展的比較緩慢，因為技術(shù)水平比較落后，雖然我國工業(yè)機器人技術(shù)的發(fā)展進程較短，但是發(fā)展?jié)摿桶l(fā)展速度比較可觀，在經(jīng)歷了技術(shù)引入、技術(shù)創(chuàng)新等階段，工業(yè)機器人技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)達到了應(yīng)用階段。技術(shù)水平是工業(yè)機器人發(fā)展的關(guān)鍵之處，因此，相關(guān)政府非常重視對于工業(yè)機器人技術(shù)的完善和創(chuàng)新。在機器人技術(shù)的發(fā)展過程中，汽車制造行業(yè)對這項技術(shù)的需求比較大，并且機器人技術(shù)能夠為汽車生產(chǎn)提供極大的便利。在五年計劃的發(fā)展過程中，政府對于工業(yè)機器人的發(fā)展工作格外的重視，許多頂尖的研究所都在進行工業(yè)機器人技術(shù)研究，并且通過不斷的研究，不斷的努力，研究人員在機器人技術(shù)的各個方面都取得了巨大的成就，并且當時還促進了其他技術(shù)的研究和發(fā)展，比如利用機器人技術(shù)進行刷漆、電焊等工作，除此之外，還實現(xiàn)了將機器人用于行業(yè)生產(chǎn)的計劃，促進了企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴大，并且在一定程度上推動了當時我國社會經(jīng)濟的發(fā)展。之后在80年代初到90年代中期，國家加大了對工業(yè)機器人技術(shù)的研究力度和資源投入，這個時期是工業(yè)機器人技術(shù)得到快速發(fā)展的階段，并且機器人技術(shù)逐漸趨于成熟，能夠應(yīng)用于各種領(lǐng)域的生產(chǎn)過程，發(fā)揮該項技術(shù)的生產(chǎn)優(yōu)勢，促進各行各業(yè)的壯大和發(fā)展。工業(yè)機器人技術(shù)發(fā)展至今，這項技術(shù)的應(yīng)用范圍在不斷的擴大，并且能夠應(yīng)用于更多的領(lǐng)域，機器人的用途不再只局限于工業(yè)，慢慢的也在向商業(yè)發(fā)展中滲透，工業(yè)機器人的商業(yè)化發(fā)展恰好能夠為這項技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。由于我國工業(yè)機器人技術(shù)的發(fā)展歷史較短，所以和發(fā)達國家的技術(shù)相比較，我國的工業(yè)機器人技術(shù)差距比較明顯，除此之外，我國的工業(yè)機器人技術(shù)還需要進一步的突破，因為生產(chǎn)機器人的許多核心部件都由其他國家生產(chǎn)，在這些方面，我國的工業(yè)機器人技術(shù)的發(fā)展一直在受制于人。由于這些原因，致使我國的工業(yè)機器人生產(chǎn)成本普遍偏高，導致機器人在同類的市場競爭中不占優(yōu)勢；另外，我國工業(yè)機器人的研發(fā)和生產(chǎn)過程缺少團隊協(xié)作，導致我國工業(yè)機器人的質(zhì)量參差不齊，生產(chǎn)規(guī)模也比較小，不具有競爭力；最重要的是，我國工業(yè)機器人行業(yè)的發(fā)展缺乏引領(lǐng)方向，發(fā)展態(tài)勢比較弱。二、機器人的具體用途（一）用于焊接工作機器人通常被用來進行一些焊接工作，這項工作對于機器人來說難度較小，并且耗費的資金成本較少，一般來說，機器人可以進行點焊和弧焊兩種焊接工作。在進行點焊作業(yè)時，需要焊接的部件形狀不是統(tǒng)一的，也就是說，機器人需要很靈活的焊接不同形狀的金屬部件。這就要求機器人能夠準確的找對焊接點，精準的進行焊接工作。在進行焊接工作時，所用到的焊接工具大多數(shù)比較厚重，所以機器人的機械手腕需要非常靈活，并且活動范圍也不能過于局限。而弧焊作業(yè)在汽車制造過程中比較常見，當焊接部件的形狀不規(guī)則或者兩個部件之間的縫隙比較大時通常會進行弧焊作業(yè)，針對這種情況，需要采用特殊的機器人進行焊接作業(yè)，在焊接過程中，如果需要連接的部位可以被準確的固定，那么這個時候就可以提前將三維軌跡示意圖展示給機器人，然后由機器人進行焊接工作。但是在進行弧焊作業(yè)時，許多機器人都會裝有一個位置傳感器，這個傳感器能夠為機器人提供焊接的軌跡和相關(guān)信息，從而幫助機器人更準確地進行焊接作業(yè)。（二）可以用于噴漆工作因為噴漆過程具有一定的危險性，所以這個工作不適合人工操作，而機器人可以用于噴漆工作，這樣就可以避免一些安全事故的發(fā)生，比如火災或者漆料的致癌問題，因此，采用機器人進行噴漆作業(yè)能夠保證工人的人身安全。除此之外，機器人進行噴漆工作還有一個最大的優(yōu)勢，就是能夠比人工操作噴的漆料更加均勻，也就是說，工作的質(zhì)量能夠得到保證，還能夠節(jié)約漆料，降低噴漆工作的成本投入。進行噴漆工作的機器人都能夠穩(wěn)定的完成直線運動，這類機器人一般會由專業(yè)技能較高的技術(shù)人員給機器人進行編程工作，從而讓機器人能夠準確的模仿人類的噴漆動作。用于噴漆工作的機器人不需要安裝外部傳感器，但是機器人要能夠準確的識別需要噴漆的部位，然后進行噴漆作業(yè)。（三）可以用于磨削工作一般來說，在兩個部件進行弧焊作業(yè)之后，會在連接處出現(xiàn)焊珠，這個時候，為了達到焊接作業(yè)的完整性以及美觀要求，就需要進行磨削工作。這個過程就可以應(yīng)用機器人來完成，這項工作的程序與弧焊作業(yè)對機器人機械手腕的要求一致，并且只要將焊接工具換成旋轉(zhuǎn)式砂輪，即可進行磨削工作。另外，機器人進行磨削工作的效率要比人工操作高。有時候金屬部件也需要進行磨削工作，這個時候，只需要將部件的具體尺寸通過編程的方法傳遞給機器人，機器人就可以用旋轉(zhuǎn)式砂輪削掉部件上的多余部分，從而完成對金屬部件的磨削工作。除此之外，機器人還可以進行磨削工作中的打毛刺作業(yè)，也就是將金屬部件孔周圍的多余材料給除去，為了提高部件的生產(chǎn)效率，在完成鉆孔工作之后，通常會直接用機器人完成接下來的打毛刺作業(yè)。（四）可以完成對部件的裝卸和傳送工作機器人最普遍的應(yīng)用之一就是將某一部件從一個位置轉(zhuǎn)移到另一個位置，通常會有兩種作業(yè)方式，也就是碼放和卸貨。而機器人進行的其他裝卸作業(yè)，一般會涉及到尚未完工的部件，這個時候機器人需要將半成品部件轉(zhuǎn)移到機床進行進一步的加工，這項工作不適合人工操作，因為這項工作具有一定的危險性，而對于機器人來說，則不存在這一問題。另外，在金屬部件的加工過程中，會涉及到熱壓加工，這項工作涉及到高溫作業(yè)，并且需要在機床附近進行工作，對于工作人員來說危險性較高，而采用機器人進行作業(yè)則可以避免安全事故的發(fā)生，因為機器人能夠在高溫環(huán)境下進行工作，只要機器人的編程代碼準確，就能避免機器人與其他工具之間的不當接觸，還能夠提高部件的加工效率。三、對于工業(yè)機器人生產(chǎn)過程中的技術(shù)研究（一）對于靈活操作技術(shù)的分析在制造行業(yè)的生產(chǎn)過程中，應(yīng)用的機器人都具有操作靈活的特點，這是因為對于機器人機械手腕的設(shè)計模仿了人類的手臂，并且機器人的機械手腕感知度比較高，這樣就能夠提高機器人在操作過程中的精準度。通過對機器人控制系統(tǒng)的研究發(fā)現(xiàn)，機器人能夠通過傳感器感知到工作環(huán)境，并且機械手腕的關(guān)節(jié)是相互獨立的，機械手腕的操作能力遠遠的超過了人類的手臂，從而讓機器人的行動更加靈活自如。另外，在對于機器人的高執(zhí)行效率驅(qū)動器的研究過程中，優(yōu)化升級相關(guān)的裝置，能夠提高機器人工作的準確度，還能夠保證機器人工作的連續(xù)性。但是在優(yōu)化升級機器人的驅(qū)動器時，不僅要關(guān)注制造材料的基礎(chǔ)性能，還要特別關(guān)注機器人行動的穩(wěn)定性，并且在保證穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，提高機器人操作的靈活度。（二）對于自主導航技術(shù)的分析目前我國對于自主導航技術(shù)的研究還不夠深入，因為這項技術(shù)是工業(yè)機器人發(fā)展的核心技術(shù)，所以還需要科研人員對其進行進一步的研究。機器人在許多作業(yè)過程中都會用到自主導航技術(shù)，比如行車過程，在這個過程中，機器人需要識別障礙物等具有危險性的物品。另外，許多種類的機器人在生產(chǎn)過程中都需要用到自主導航技術(shù)，比如負責裝卸任務(wù)的運輸機器人、用于建筑工程的機器人等。（三）對傳感技術(shù)的分析在工業(yè)機器人技術(shù)的發(fā)展過程中，需要進一步的研究機器人的感知系統(tǒng)，從而讓機器人能夠通過傳感系統(tǒng)及時的檢測工作環(huán)境的狀態(tài)，感知工作人員的行動，從而提高機器人工作過程的準確性和穩(wěn)定性，一般情況下，機器人的感知系統(tǒng)會包括傳感器和情緒模型，這種類型的機器人大多數(shù)會應(yīng)用于裝配工作，擁有高精端的傳感技術(shù)，能夠確保機器人工作過程的效率和穩(wěn)定性，也能夠降低機器人在工作過程中出現(xiàn)故障的概率，減少機器人的磨損和消耗，在一定程度上也避免了機器人維修和保養(yǎng)工作的資金投入。四、針對我國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的具體舉措（一）國家需要給予工業(yè)機器人行業(yè)最大的支持首先，工業(yè)機器人的應(yīng)用在一定程度上代表了我國的科技水平，其次，它也是國家重點關(guān)注的新興行業(yè)，所以，在政策和執(zhí)行方面，需要給予工業(yè)機器人行業(yè)最大的支持。要統(tǒng)籌考慮工業(yè)機器人的發(fā)展規(guī)劃和發(fā)展方向，除此之外，相關(guān)部門以及研發(fā)人員都應(yīng)該貫徹落實國家對工業(yè)機器人行業(yè)的發(fā)展規(guī)劃，吸取先進國家工業(yè)機器人的發(fā)展經(jīng)驗，避免過度建設(shè)和資源浪費的情況發(fā)生，另外，在機器人的發(fā)展過程中，不能操之過急，不能因為擴大生產(chǎn)規(guī)模而忽略相關(guān)技術(shù)的研發(fā)，需要綜合考慮，審時度勢，做到科學有序的發(fā)展，并且形成工業(yè)機器人發(fā)展的制度體系，通過政策支持進一步的推動工業(yè)機器人的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，為了達到這個目標，各個區(qū)域的政府需要進行協(xié)調(diào)工作，完善工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的策略，加大對機器人技術(shù)研發(fā)的資金投入，從而為我國工業(yè)機器人的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供物質(zhì)基礎(chǔ)和精神基礎(chǔ)。（二）研究人員要努力攻克技術(shù)難關(guān)攻克核心技術(shù)難關(guān)是促進我國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，但是在機器人的控制系統(tǒng)、高精密減速器等技術(shù)方面還存在著許多問題，核心技術(shù)的差距影響了我國工業(yè)機器人的發(fā)展情況。在此基礎(chǔ)上，國家應(yīng)該加大對核心技術(shù)的研發(fā)成本投入，鼓勵研究人員不畏艱難，勇于挑戰(zhàn)，在研發(fā)過程中不斷完善創(chuàng)新，為研究人員攻克技術(shù)難關(guān)提供有力的支持，只有解決技術(shù)難題，才能夠進一步地推動我國工業(yè)機器人的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。在制造行業(yè)的發(fā)展過程中，許多企業(yè)會突出強調(diào)工業(yè)機器人的優(yōu)勢和應(yīng)用價值，以提高產(chǎn)品的質(zhì)量為基礎(chǔ)，才能夠推動工業(yè)機器人的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。所以，為了實現(xiàn)這個目的，就需要對工業(yè)機器人技術(shù)進行不斷的創(chuàng)新，首先就要運用高質(zhì)量的生產(chǎn)材料，提高機器人機械手腕的操作靈活度，在此基礎(chǔ)上，利用相關(guān)的導航技術(shù)實現(xiàn)機器人的精準作業(yè)，在提高工業(yè)機器人的質(zhì)量的同時，還要注意降低生產(chǎn)的成本。另外，通過人機交互技術(shù)，讓機器人精準的模仿人類的操作流程，從而實現(xiàn)機器人在操作過程中的準確性和穩(wěn)定性，在完善相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上，企業(yè)需要針對機器人制定新型的商業(yè)模式，促進工業(yè)機器人的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。（三）提高工業(yè)機器人發(fā)展市場的影響力為了推動我國工業(yè)機器人的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，需要對目前的市場有足夠深入的了解，從而根據(jù)市場的真實需求確定工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的方向，然后加大對工業(yè)機器人生產(chǎn)技術(shù)的資金投入，提高人力物力資源的投入成本，從而為工業(yè)機器人的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供充足的物質(zhì)支持，并且還能夠讓消費市場意識到工業(yè)機器人的應(yīng)用特點和優(yōu)勢，在一定程度上提高市場對于工業(yè)機器人的需求。根據(jù)我國工業(yè)機器人發(fā)展的具體情況來看，制造行業(yè)的發(fā)展?jié)摿薮螅l(fā)展趨勢比較明顯，因此，國家和相關(guān)企業(yè)需要足夠的重視工業(yè)機器人的發(fā)展狀況，從而加快我國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的速度。五、明確我國工業(yè)機器人技術(shù)發(fā)展的具體方向（一）推動機器人的智能化發(fā)展工業(yè)機器人技術(shù)具有獨特的應(yīng)用特點，那就是自動化的操作過程，也就是說，機器人代替了人工操作。由于我國科學技術(shù)水平的進一步提高，為工業(yè)機器人技術(shù)的發(fā)展提供了強大的技術(shù)支持，并且機器人的發(fā)展逐漸趨于智能化，在操作過程中，機器人的思想行動力可以像人類一般，具有獨立思考的能力并且具有一定的判斷力，所以機器人在進行作業(yè)時，可以結(jié)合具體情況自行做出合適的選擇，雖然少數(shù)類型的機器人具有智能化的思想，正是因為機器人的自動化操作過程為許多行業(yè)帶來了無限的發(fā)展?jié)摿Γ?，研發(fā)人員需要在促進機器人的智能化發(fā)展問題不斷努力，從而讓機器人能夠更好地發(fā)揮自己的應(yīng)用優(yōu)勢。（二）研發(fā)不同類型的工業(yè)機器人隨著社會的不斷進步，各個行業(yè)和領(lǐng)域?qū)τ跈C器人的需求在逐漸增加，并且國家對于機器人的研發(fā)工作也格外的重視，所以，科研人員可以從事一些不同類型機器人的研發(fā)工作，比如微動機器人，因為這種類型的機器人可以極大的提高工作過程的精確度，并且能夠在不同的工作環(huán)境下進行工作，也就是說，這種類型的機器人對工作環(huán)境的要求比較低。國家對于工業(yè)機器人技術(shù)的研究逐漸深入，所以在考慮市場需求的基礎(chǔ)上，需要加強對于新型機器人的研發(fā)工作，這也是我國工業(yè)機器人技術(shù)發(fā)展的一大方向。（三）不斷完善機器人的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)在制造行業(yè)的發(fā)展進程中，未來的生產(chǎn)過程會用到越來越多的機器人進行生產(chǎn)操作，雖然機器人能夠?qū)崿F(xiàn)自動化生產(chǎn)，但生產(chǎn)過程還是離不開人工操作，因為需要專業(yè)的工作人員控制機器人的操作，并且負責為機器人下達指令等工作，也就是說，未來的制造行業(yè)會處于人類和機器人共存環(huán)境中。為了節(jié)約人力資源的成本，提高生產(chǎn)過程的生產(chǎn)效率，可能會出現(xiàn)一個工作人員同時操控多臺機器人的情況，這就要求工作人員需要合理的協(xié)調(diào)機器人的工作任務(wù)，并且要求機器人具有完善的控制系統(tǒng)，從而實現(xiàn)工作人員對機器人的全面操控。由此看來，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的存在非常重要，因為這個系統(tǒng)是人類與機