第一篇：2014年中國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)需求前景分析

【關(guān) 鍵 詞】工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)

【報(bào)告來源】前瞻網(wǎng)

【報(bào)告內(nèi)容】中國(guó)工業(yè)機(jī)器人行業(yè)產(chǎn)銷需求預(yù)測(cè)與轉(zhuǎn)型升級(jí)分析報(bào)告前瞻（百度報(bào)告名可查看最新資料及詳細(xì)內(nèi)容）

據(jù)總部設(shè)在德國(guó)的國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)報(bào)告，中國(guó)是全球發(fā)展最快的工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)。從2005年到2012年，中國(guó)內(nèi)地機(jī)器人銷售量平均每年增加25%，2012年已達(dá)到2.7萬個(gè)。該聯(lián)合會(huì)預(yù)測(cè)中國(guó)工業(yè)機(jī)器人的市場(chǎng)需求會(huì)在2014年開始爆發(fā)，到2016年中國(guó)將成為最大的市場(chǎng)。

報(bào)告認(rèn)為，國(guó)內(nèi)機(jī)器人企業(yè)處于發(fā)展的起步階段，規(guī)模相對(duì)較小。新松機(jī)器人2012年銷售超過1200臺(tái)(包括AGV等)，其他較大的公司東莞啟帆、安徽埃夫特、廣州數(shù)控、南京埃斯頓、上海沃迪等公司年產(chǎn)量均不足400臺(tái)。根據(jù)國(guó)家科技部“十二五”服務(wù)機(jī)器人重點(diǎn)項(xiàng)目專家觀點(diǎn)，部件單位采購(gòu)成本會(huì)隨規(guī)模提升下降很多，工業(yè)機(jī)器人行業(yè)，年產(chǎn)500臺(tái)才能達(dá)到盈虧平衡。因此專家認(rèn)為中國(guó)機(jī)器人主機(jī)企業(yè)需要抓住行業(yè)需求快速增長(zhǎng)與國(guó)家政策大力支持的發(fā)展機(jī)遇，快速提升規(guī)模，降低生產(chǎn)成本才能提高競(jìng)爭(zhēng)力。

研報(bào)稱，“十一五”期間我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)年均增長(zhǎng)30%左右，中國(guó)已經(jīng)成為全球第二大機(jī)器人市場(chǎng)，但是從人均機(jī)器人擁有量來看，我國(guó)與日本、韓國(guó)、德國(guó)、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有5-10倍差距，預(yù)計(jì)未來幾年仍有望保持20%左右年均增速，2015年之后中國(guó)將成為全球第一大機(jī)器人市場(chǎng)。

研報(bào)指出，機(jī)器人作為自動(dòng)化設(shè)備，鑒于其優(yōu)秀的特性，其必然成為自動(dòng)控制的重要一環(huán)，機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線成套裝備成為自動(dòng)化生產(chǎn)線裝備的發(fā)展方向。自從1939年西屋公司推出機(jī)器人Elektro，機(jī)器人取得較快發(fā)展，應(yīng)用在工業(yè)、軍事、太空、娛樂等領(lǐng)域。機(jī)器人性能很大程度取決于關(guān)鍵零部件的品性(控制器、驅(qū)動(dòng)器、減速機(jī))，而這塊目前恰恰是國(guó)內(nèi)企業(yè)的薄弱環(huán)節(jié)。相關(guān)科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)在控制器、驅(qū)動(dòng)器、減速機(jī)研究開發(fā)環(huán)節(jié)做了大量工作，控制器、伺服系統(tǒng)大大縮小與國(guó)外先進(jìn)水平的差距，短板環(huán)節(jié)的減速機(jī)有所突破，諧波減速機(jī)國(guó)內(nèi)已有可替代產(chǎn)品，如中技克美等。

從國(guó)外機(jī)器人發(fā)展的歷程(特別是美日兩國(guó))來看，政策導(dǎo)向?qū)C(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向、節(jié)奏具有重要影響。日本政府通過大力扶持政策使得機(jī)器人在汽車、電氣、電子行業(yè)的廣泛應(yīng)用，不但提升了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也使得機(jī)器人產(chǎn)業(yè)得到了迅猛發(fā)展。對(duì)于現(xiàn)階段中國(guó)，可以得到的啟示是，從某種程度來看，提升國(guó)內(nèi)部分產(chǎn)業(yè)(包括勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè))自動(dòng)化程度，進(jìn)而提高相關(guān)產(chǎn)業(yè)比較競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，是減輕產(chǎn)業(yè)兩頭受壓(高端產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)、勞動(dòng)力成本高企導(dǎo)致勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)外流)的局面的重要之選。

全球工業(yè)機(jī)器人裝機(jī)量穩(wěn)步提升，其中亞洲增速較快，在工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域，汽車、電子等使用量較多。從競(jìng)爭(zhēng)格局來看，日、歐系的ABB、KUKA、FANUC、松下等占據(jù)了領(lǐng)先地位。從國(guó)內(nèi)市場(chǎng)來看，2012年裝機(jī)量近2.7萬臺(tái)，相較上年增長(zhǎng)了19.5%，但90%以上市場(chǎng)都被ABB、FANUC、安川、CUKA等壟斷，同時(shí)國(guó)外品牌商加快在國(guó)內(nèi)的建廠，加劇國(guó)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)程度。

發(fā)展機(jī)器人將成為國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的重要推手之一。勞動(dòng)力成本提升、機(jī)器人單體價(jià)格下降使得普遍使用機(jī)器人的經(jīng)濟(jì)性大大提升；國(guó)內(nèi)制造業(yè)面臨的雙重危機(jī)倒逼機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線推廣應(yīng)用。國(guó)內(nèi)機(jī)器人企業(yè)應(yīng)對(duì)國(guó)際品牌商的咄咄逼人之勢(shì)，首先將系統(tǒng)集成作為自己的突圍重要手段，其次，我們認(rèn)為采取立足國(guó)內(nèi)勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，挺進(jìn)技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)的策略甚為可取。在宏觀政策層面，管理層頻出規(guī)劃力推國(guó)內(nèi)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)步入快車道，為本土機(jī)器人企業(yè)營(yíng)造了良好氛圍。

第二篇：中國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)發(fā)展?fàn)顩r及前景分析

隨著科技與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，中國(guó)廉價(jià)勞動(dòng)力的優(yōu)勢(shì)開始逐漸消失，而作為新興領(lǐng)域的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)則迅速崛起。2012年中國(guó)機(jī)器人購(gòu)買量達(dá)到2.3萬臺(tái)，中國(guó)一躍成為僅次日本的全球第二大機(jī)器人市場(chǎng)，領(lǐng)先美國(guó)、德國(guó)。中國(guó)擁巨大的市場(chǎng)，但國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人企業(yè)在技術(shù)上發(fā)展上卻先天不足，在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力稍顯薄弱。尤其是近10年來，進(jìn)口機(jī)器人的價(jià)格大幅度降低，我國(guó)自行制造的普通工業(yè)機(jī)器人在價(jià)格上根本無法與之競(jìng)爭(zhēng)，對(duì)我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展造成了很深的影響。

為了重塑我國(guó)制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，為自動(dòng)化道路打開大門，2012年國(guó)家出臺(tái)《智能制造科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃》，其中對(duì)“工業(yè)機(jī)器人”有專門的闡述：攻克工業(yè)機(jī)器人本體、精密減速器、伺服驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)、控制器等核心部件的共性技術(shù)，自主研發(fā)工業(yè)機(jī)器人工程化產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人及其核心部件的技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)化。

在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)不斷深入、人口紅利卻減弱的背景下，工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用范圍越來越廣。國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，從2008年到2011年，中國(guó)的機(jī)器人采用率（即每10000名員工對(duì)應(yīng)的機(jī)器人數(shù)量比例）提高了210%。2012年深圳的機(jī)器人企業(yè)產(chǎn)值平均增長(zhǎng)速度超過了30%，個(gè)別企業(yè)的增速甚至達(dá)200%。近兩年，國(guó)家出臺(tái)了扶持機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)政策，多個(gè)省份都成立了機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。按當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì)，國(guó)際普遍預(yù)測(cè)，2014年中國(guó)將成為世界第一大工業(yè)機(jī)器人需求市場(chǎng)。但值得注意的是，中國(guó)一直沒有真正形成自主品牌并具備一定規(guī)模的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)。與主要發(fā)達(dá)國(guó)家相比，中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度慢、核心技術(shù)薄弱、市場(chǎng)份額和附加值較低。目前外資品牌的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品占了中國(guó)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額超過90%。金模工控網(wǎng)首席研究員羅百輝介紹說，我國(guó)企業(yè)在減速器這一機(jī)器人關(guān)節(jié)部位的關(guān)鍵元器件普遍依賴于進(jìn)口，這讓我們整體上與國(guó)外先進(jìn)水平至少還有一二十年的差距，建議國(guó)產(chǎn)機(jī)器人可以先在低端產(chǎn)品方面突破，以此推動(dòng)規(guī)模化應(yīng)用，積累經(jīng)驗(yàn)后再向高端市場(chǎng)發(fā)力。工業(yè)機(jī)器人引發(fā)制造業(yè)革命

近幾年，人工成本的不斷上漲，迫使珠三角、長(zhǎng)三角許多企業(yè)外遷，為了保持利潤(rùn)，他們不得不將制造環(huán)節(jié)遷往人力成本更低的中國(guó)中西部地區(qū)、東南亞國(guó)家，甚至遷到人力成本低到不能再低的非洲國(guó)家。曾經(jīng)的“世界工廠”面臨艱難的轉(zhuǎn)型。然而，暢想中總部經(jīng)濟(jì)和品牌化進(jìn)程對(duì)大多數(shù)普通制造企業(yè)來說非一朝一夕可得。

與此同時(shí)，世界范圍內(nèi)正悄然發(fā)生另一場(chǎng)制造業(yè)的革命，同樣以遷移為主題，卻是與上述遷移方向完全相反的反向遷移。一位美國(guó)專家今年提出：“當(dāng)我們將人工智能、機(jī)器人和數(shù)字制造技術(shù)相結(jié)合，將會(huì)發(fā)生一場(chǎng)制造業(yè)的革命。它使得美國(guó)企業(yè)家在本地建廠開工，生產(chǎn)出各種各樣的產(chǎn)品。這樣，中國(guó)還如何能與我們競(jìng)爭(zhēng)？美國(guó)注定要重新獲得制造業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)權(quán)，而很快就該輪到中國(guó)去擔(dān)憂了。”這位美國(guó)學(xué)者提出的向中國(guó)制造業(yè)宣戰(zhàn)的三大技術(shù)相結(jié)合產(chǎn)生的制造模式，可以稱之為制造智能化，即智能制造。

工業(yè)機(jī)器人是集機(jī)械、電子、控制、計(jì)算機(jī)、傳感器、人工智能等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)于一體的現(xiàn)代化智能裝備，即將成為制造業(yè)無法替代的高科技、高效率裝備。十幾年來，全球工業(yè)機(jī)器人需求快速擴(kuò)張。

據(jù)國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)（IFR）統(tǒng)計(jì)，2002～2012年，全球新裝工業(yè)機(jī)器人年均增速約為9%。其中，2010年和2011年出現(xiàn)需求激增，2012年全球工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)銷量達(dá)16萬臺(tái)。

據(jù)預(yù)計(jì)，到2025年，有5%～15%的制造業(yè)工人將被工業(yè)機(jī)器人取代，全球裝機(jī)量年均增速為25%～30%，高于過去20多年的增長(zhǎng)水平，但低于2011年和2012年的增速。

數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人需求快速增長(zhǎng)：1999～2008年，安裝量每年都以超過20%的速度增長(zhǎng)，2010年，我國(guó)保有量為52290臺(tái)，2011年為74317臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了42%的年增長(zhǎng)。目前，實(shí)際保有量應(yīng)已超過十萬臺(tái)。2008～2012年，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人平均每年安裝量約15000臺(tái)，即使在全球經(jīng)濟(jì)蕭條的2009年，銷量也在逆勢(shì)增長(zhǎng)。2010年安裝量為14978臺(tái)、2011年為22027臺(tái)、2012年為24800臺(tái)。

全球?qū)I(yè)機(jī)器人需求最多的是汽車產(chǎn)業(yè)，占比為27.27%；電子制造行業(yè)的占比達(dá)22.82%，這與近年來消費(fèi)電子領(lǐng)域的技術(shù)突破有很大的相關(guān)性；其次是橡膠塑料工業(yè)和金屬制品，占比分別為8.71%和3.62%。

根據(jù)IFR的預(yù)測(cè)，到2014年，中國(guó)將成為全球最大的工業(yè)機(jī)器人需求國(guó)，需求量達(dá)3.2萬臺(tái)，占全球總銷量的17%。目前，國(guó)內(nèi)大部分企業(yè)大都關(guān)心如何將企業(yè)做大，它們動(dòng)輒是幾千人、上萬人的規(guī)模。國(guó)外企業(yè)則更多的是追求技術(shù)領(lǐng)先，讓自己的產(chǎn)品在其他產(chǎn)品的生產(chǎn)制造中不可或缺。中國(guó)制造企業(yè)主要是靠?jī)r(jià)格和數(shù)量取勝，缺乏核心技術(shù)。隨著勞動(dòng)力、原材料等成本的提高，制造企業(yè)的利潤(rùn)會(huì)越來越薄。放眼全球，以“數(shù)字化智能制造”為核心的第三次工業(yè)革命即將到來，而這個(gè)革命的主角就是以工業(yè)機(jī)器人為代表的人工智能大規(guī)模的普及和應(yīng)用。國(guó)產(chǎn)機(jī)器人獲政策扶持

雖然我國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)即將成為世界第一，但這個(gè)市場(chǎng)卻被外資品牌把持。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2012年我國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)銷量占據(jù)前10位的以外資品牌為主，外資巨頭把持八成以上市場(chǎng)份額。數(shù)據(jù)顯示，目前國(guó)外機(jī)器人品牌占據(jù)國(guó)內(nèi)90%的市場(chǎng)，而國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的工業(yè)機(jī)器人卻只占不到10%的市場(chǎng)份額。目前，除了有更多的機(jī)器人研發(fā)和生產(chǎn)企業(yè)不斷涌現(xiàn)，而一些機(jī)床企業(yè)也開始在轉(zhuǎn)型升級(jí)的過程中盯準(zhǔn)了機(jī)器人產(chǎn)業(yè)，并已經(jīng)開始做出實(shí)際行動(dòng)。且不論這些投資能在何時(shí)獲得收效，但從資本市場(chǎng)的反應(yīng)來看，相關(guān)投資信息的披露帶來的股價(jià)持續(xù)漲停也在一定程度上體現(xiàn)了對(duì)以工業(yè)機(jī)器人為代表的智能制造產(chǎn)業(yè)未來市場(chǎng)前景的看好。面對(duì)光明的前景與產(chǎn)業(yè)化起步初期的薄弱基礎(chǔ)，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)亟須建立產(chǎn)業(yè)政策、行業(yè)發(fā)展規(guī)劃、共性技術(shù)平臺(tái)等“頂層設(shè)計(jì)”，加快自主品牌發(fā)展步伐。而這其中，制定工業(yè)機(jī)器人專項(xiàng)規(guī)劃，加大技術(shù)研發(fā)力度，顯得尤為重要。據(jù)羅百輝介紹，隨著近幾年國(guó)內(nèi)機(jī)器人概念的不斷升溫，關(guān)于機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的相關(guān)扶持政策不斷跟進(jìn)。2011年，工信部發(fā)布智能制造裝備產(chǎn)業(yè)規(guī)劃。2012年，科技部發(fā)布服務(wù)機(jī)器人科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃，提出要攻克工業(yè)機(jī)器人本體、精密減速器、伺服驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)、控制器等核心部件的共性技術(shù)，自主研發(fā)工業(yè)機(jī)器人工程化產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人機(jī)器核心部件的技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)化。

2013年7月，工信部裝備工業(yè)司副司長(zhǎng)王衛(wèi)明透露，《關(guān)于推進(jìn)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》已上報(bào)給發(fā)改委和科技部等部委，可能很快會(huì)正式發(fā)布，下一步要加大對(duì)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的支持力度。

“十二五”是中國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點(diǎn)，市場(chǎng)需求也將呈現(xiàn)井噴式發(fā)展。華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院院長(zhǎng)張憲民指出，2015年工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望超過萬億，智能制造及智能化設(shè)備的行業(yè)前景樂觀。以深圳為例，數(shù)據(jù)顯示，與機(jī)器人技術(shù)相關(guān)的信息、家電、通信等裝備制造業(yè)的產(chǎn)品規(guī)模已達(dá)3000多億元，居全國(guó)前列。2012年深圳的機(jī)器人企業(yè)產(chǎn)值平均增長(zhǎng)速度超過了30%，個(gè)別企業(yè)的增速甚至達(dá)200%。

2013年4月21日，由中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)牽頭成立的“中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”在北京科技會(huì)堂揭牌成立。該聯(lián)盟旨在促進(jìn)我國(guó)工業(yè)機(jī)器人行業(yè)發(fā)展，指導(dǎo)國(guó)內(nèi)企業(yè)進(jìn)步，推動(dòng)行業(yè)前行。各地機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟相繼成立，產(chǎn)學(xué)研齊心協(xié)力攻克機(jī)器人制造的尖端技術(shù)。羅百輝建議要鼓勵(lì)金融資本、風(fēng)險(xiǎn)投資及民間資本投向工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。對(duì)技術(shù)先進(jìn)、優(yōu)勢(shì)明顯、帶動(dòng)和支撐作用強(qiáng)的工業(yè)機(jī)器人項(xiàng)目，要優(yōu)先給予信貸支持。積極支持符合條件的工業(yè)機(jī)器人企業(yè)在海內(nèi)外資本市場(chǎng)直接融資。

同時(shí)，在國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人可靠性達(dá)到一定水平的情況下，推出首臺(tái)套補(bǔ)貼政策。允許成立工業(yè)機(jī)器人租賃公司，以促進(jìn)資金不太雄厚的小企業(yè)對(duì)于工業(yè)機(jī)器人的使用，工業(yè)機(jī)器人租賃或可成為促進(jìn)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的一種模式。就業(yè)結(jié)構(gòu)的巨變

關(guān)于機(jī)器人的用工成本，廣州數(shù)控一位市場(chǎng)部負(fù)責(zé)人表示：目前一臺(tái)功能較簡(jiǎn)單的2軸、4軸機(jī)器人的造價(jià)已經(jīng)下降到10萬元/臺(tái)以下，國(guó)產(chǎn)6軸機(jī)器人的價(jià)格低至13萬元/臺(tái)。而現(xiàn)在國(guó)內(nèi)一名制造業(yè)工人每年的薪金成本達(dá)到四五萬元。根據(jù)十二五規(guī)劃，要是實(shí)現(xiàn)最低工資標(biāo)準(zhǔn)年均增長(zhǎng)13%以上、職工工資增長(zhǎng)15%的目標(biāo)，這更將是一筆巨大的支出。

機(jī)器人可以24小時(shí)工作，每臺(tái)機(jī)器人至少可替代3名工人，那么不到1年即可收回成本。即使加上相關(guān)員工的培訓(xùn)和設(shè)備維護(hù)費(fèi)用，18個(gè)月即可收回所有投資。而機(jī)器人的使用年限通常為10年，因升級(jí)改造生產(chǎn)線而淘汰的機(jī)器人通常也能服役3年以上。

若一臺(tái)6軸機(jī)器人可以替代四五名工人，三班倒即是12～15名員工，每年可節(jié)約的工人成本48～60萬元，實(shí)際收回投資所需的時(shí)間與購(gòu)置2、4軸機(jī)器人無異，區(qū)別的僅是最初投入裝備所需要的資金。

除了人工成本優(yōu)勢(shì)，采用機(jī)器人生產(chǎn)還可大幅減小生產(chǎn)面積。原先需要一個(gè)可以容納3000人的生產(chǎn)車間，現(xiàn)在只需要一間可以容納1000人的廠房即可。通過工人與機(jī)器人的配合作業(yè)，產(chǎn)能甚至還能增加幾倍。

隨著機(jī)器人越來越廣泛地進(jìn)入制造環(huán)節(jié)，必然會(huì)取代掉工廠流水線上技術(shù)含量較低的工種的工人，可能會(huì)造成后者失業(yè)；但同時(shí)將增加工程師和技術(shù)人員的工作機(jī)會(huì)，不至于造成過多的失業(yè)。

羅百輝表示，機(jī)器人與失業(yè)兩者關(guān)系的關(guān)鍵在于：機(jī)器人是用于替代人類，還是減輕人類負(fù)擔(dān)。人工智能永遠(yuǎn)不可能取代人類智能，目前的智能機(jī)器人也僅僅能幫助人類做一些簡(jiǎn)單的工作，將人類從枯燥的簡(jiǎn)單重復(fù)工作和高危工作解放出來，避免流水線上的工人成為機(jī)器。在我國(guó)用工荒持續(xù)的情形下，機(jī)器人的使用是對(duì)勞動(dòng)力短缺的一種補(bǔ)充。

廣東工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院副院長(zhǎng)、教授陳新度表示，隨著中國(guó)人口紅利的遞減效應(yīng)，人力成本的上升某種程度上開始超越過機(jī)器成本，從而引發(fā)企業(yè)打破生產(chǎn)慣性改變成自動(dòng)化生產(chǎn)。目前一臺(tái)20萬元的機(jī)器人在一些重體力行業(yè)完全可以替代人力，3年就可以收回成本。例如有望大規(guī)模應(yīng)用的倉(cāng)儲(chǔ)行業(yè)，一些工作環(huán)境惡劣勞動(dòng)強(qiáng)度大有職業(yè)危害的工種像焊接、采掘等，這些導(dǎo)致自動(dòng)化替代也促使機(jī)器人行業(yè)的加速成長(zhǎng)。

針對(duì)機(jī)器人對(duì)就業(yè)的影響，IFR專門做過一次調(diào)查。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，從2008年到2011年，中國(guó)的機(jī)器人采用率（即每10000名員工對(duì)應(yīng)的機(jī)器人數(shù)量比例）提高了210%，而美國(guó)的機(jī)器人采用率提高了41%。

前述調(diào)查覆蓋了六個(gè)國(guó)家，其中，美國(guó)、德國(guó)、巴西、中國(guó)和韓國(guó)的機(jī)器人采用率均在增長(zhǎng)，但日本是個(gè)例外，因?yàn)槿毡镜臋C(jī)器人采用率已經(jīng)很高了。日本很早就開始采用機(jī)器人，一直到最近，也仍擁有最高的機(jī)器人采用率。在日本和韓國(guó)，每名工人對(duì)應(yīng)的機(jī)器人數(shù)量最多，10000工人對(duì)應(yīng)了超過300臺(tái)機(jī)器人。之后是德國(guó)，10000名工人對(duì)應(yīng)超過250臺(tái)機(jī)器人。值得一提的是，在所有六個(gè)國(guó)家中，美國(guó)是惟一一個(gè)機(jī)器人采用率和失業(yè)率同時(shí)上升的國(guó)家。相反，德國(guó)在機(jī)器人采用率上升的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了更高的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，同時(shí)制造業(yè)就業(yè)率也沒有減少。IFR說，在像日本和德國(guó)這樣的國(guó)家，機(jī)器人數(shù)量的上升可能抵消了勞動(dòng)人口的減少。國(guó)產(chǎn)機(jī)器人要打破核心技術(shù)壟斷

隨著制造業(yè)對(duì)機(jī)器人應(yīng)用的擴(kuò)展，工業(yè)機(jī)器人亟須滿足高速度、高精度、重載荷、智能化、多機(jī)協(xié)調(diào)等要求，以適應(yīng)更加復(fù)雜、精細(xì)、可靠、快節(jié)拍的作業(yè)。沈陽(yáng)一家工業(yè)機(jī)器人制造企業(yè)的研發(fā)人員透露，國(guó)外工業(yè)機(jī)器人技術(shù)日趨成熟，目前已發(fā)展成為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。業(yè)內(nèi)通常將工業(yè)機(jī)器人分為日系和歐系。日系的主要代表有安川、OTC、松下、FANUC、不二越、川崎等公司；歐系主要有德國(guó)KUKA、CLOOS，瑞典ABB，意大利COMAU，奧地利IGM公司等。機(jī)器人國(guó)產(chǎn)化程度低的原因除了品牌知名度不如國(guó)外以外，國(guó)內(nèi)企業(yè)在主機(jī)成本和可靠性品質(zhì)上也不如國(guó)外品牌。以平均無故障時(shí)間為例，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品平均在8000小時(shí)，而國(guó)外同類產(chǎn)品可達(dá)數(shù)萬小時(shí)?！拔覈?guó)企業(yè)在減速器這一機(jī)器人關(guān)節(jié)部位的關(guān)鍵元器件普遍依賴于進(jìn)口，這讓我們整體上與國(guó)外先進(jìn)水平至少還有一二十年的差距?！?/p>

據(jù)了解，目前有兩種減速器被主要應(yīng)用到機(jī)器人的生產(chǎn)中。一種是諧波減速器，另一種是RV減速器，而后者具有更高的剛度和回轉(zhuǎn)精度。因此在關(guān)節(jié)型機(jī)器人中，一般將RV減速器放置在機(jī)座、大臂、肩部等重負(fù)載的位置；而將諧波減速器放置在小臂、腕部或手部；行星減速器一般用在直角坐標(biāo)機(jī)器人上。

目前整個(gè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈主要分為上游關(guān)鍵零部件、中游設(shè)備制造廠和下游行業(yè)應(yīng)用三大塊，國(guó)內(nèi)企業(yè)目前主要集中為系統(tǒng)集成商，實(shí)現(xiàn)下游應(yīng)用，即通過對(duì)國(guó)外采購(gòu)的機(jī)器人，為下游客戶進(jìn)行相應(yīng)的方案設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)。而產(chǎn)業(yè)鏈上游無核心零部件制造商支撐，關(guān)鍵零部件方面仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于外國(guó)企業(yè)，因此長(zhǎng)期受制于人。

具體到工業(yè)機(jī)器人的核心部件，則包括機(jī)器人本體、減速器、伺服系統(tǒng)、控制系統(tǒng)四部分。其中，精密減速器一直是國(guó)際大品牌保持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的有力武器之一，大品牌可以從其戰(zhàn)略合作伙伴優(yōu)先拿到批量、質(zhì)優(yōu)、價(jià)低的減速器；因此減速器僅占據(jù)大品牌工業(yè)機(jī)器人單體成本約六分之一。雖然近幾年國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人均價(jià)有下降趨勢(shì)，但國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人減速器占其制造成本的比例依然接近三分之一，大幅高于國(guó)際品牌的占比。本土生產(chǎn)的工業(yè)機(jī)器人原材料成本構(gòu)成中，減速機(jī)占據(jù)40%，伺服電機(jī)占據(jù)30%，控制器占據(jù)15%，其他占據(jù)15%。據(jù)羅百輝介紹，減速器是制約國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展最重要的因素。對(duì)比進(jìn)口與國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人制造成本的價(jià)差，減速器是制約降低國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人成本的第一因素。因此機(jī)器人核心零部件國(guó)產(chǎn)化迫在眉睫。一旦核心零部件全部實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，內(nèi)資品牌即可在定價(jià)上拉開差距。若減速器、伺服電機(jī)和控制器等關(guān)鍵零部件國(guó)產(chǎn)化，假設(shè)平均降低30%的成本，則機(jī)器人單機(jī)制造成本可至少降低20%。

廣東省工業(yè)機(jī)器人推廣應(yīng)用產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟副理事長(zhǎng)陳新度指出，雖然國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人行業(yè)潛力巨大，但面臨國(guó)外強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，許多關(guān)鍵零部件還不能完全自主化，國(guó)內(nèi)廠商必需練好“內(nèi)功”，形成核心競(jìng)爭(zhēng)力，才能在競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出。

廣州數(shù)控市場(chǎng)部負(fù)責(zé)人透露，目前廣東有兩家企業(yè)已在機(jī)器人關(guān)鍵零部件方面已經(jīng)有所突破。其中，廣州數(shù)控在控制器和伺服驅(qū)動(dòng)方面取得國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，巨輪股份在RV減速器方面取得突破，打破國(guó)際壟斷。

廣州數(shù)控依托原有技術(shù)優(yōu)勢(shì)，自主開發(fā)控制系統(tǒng)、伺服單元等核心零部件，從而打破對(duì)國(guó)外相關(guān)企業(yè)的技術(shù)依賴。據(jù)了解，廣州數(shù)控已擁有專業(yè)工業(yè)機(jī)器人研發(fā)人員100多人，承擔(dān)“863科技計(jì)劃”項(xiàng)目等多項(xiàng)國(guó)家、省級(jí)科技攻關(guān)項(xiàng)目，與華南理工大學(xué)、北京航天航空大學(xué)、重慶大學(xué)、天津大學(xué)等高校開展“產(chǎn)學(xué)研”合作，開發(fā)出多品種、系列化的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品。目前廣州數(shù)控工業(yè)機(jī)器人已在國(guó)內(nèi)華北、華東、華南等地區(qū)的制造企業(yè)生產(chǎn)線上運(yùn)轉(zhuǎn)，并已走出國(guó)門，在越南、馬來西亞得到應(yīng)用。揚(yáng)長(zhǎng)避短搶奪低端市場(chǎng)

雖然國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人整體水平跟國(guó)際大品牌還有較大差距，短時(shí)期內(nèi)也不可能奪回老牌機(jī)器人生產(chǎn)廠家的市場(chǎng)份額，但業(yè)內(nèi)專家給國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人開出了更可行的“藥方”。

“十二五”國(guó)家863計(jì)劃?rùn)C(jī)器人技術(shù)主題專家組組長(zhǎng)趙杰表示：“精細(xì)度、可靠性等指標(biāo)確實(shí)重要，但市場(chǎng)和科研不同，不能一味追求高指標(biāo)，應(yīng)注重性價(jià)比。”他認(rèn)為，我國(guó)這么多年來之所以沒有發(fā)展好機(jī)器人產(chǎn)業(yè)，關(guān)鍵在于走入了追求高指標(biāo)的誤區(qū)。

趙杰解釋，國(guó)外高端機(jī)器人具有先發(fā)優(yōu)勢(shì)，在我國(guó)占據(jù)大部分市場(chǎng)，未來一段時(shí)間內(nèi)這一局面難以改變。因此，想要在機(jī)器人產(chǎn)業(yè)上尋得突破，可從低端機(jī)器人方面發(fā)力?！拔覈?guó)勞動(dòng)密集型制造企業(yè)較多，這類企業(yè)一方面迫切需要自動(dòng)化設(shè)備，來解決用工難、勞動(dòng)成本高的問題，另一方面還非常關(guān)注投資回報(bào)周期，希望花盡量少的錢和時(shí)間收回成本。” 在有些專家看來，這些企業(yè)只要求用少量成本買到能代替人工的機(jī)器人，而在精細(xì)度、控制能力等品質(zhì)指標(biāo)上可以做些折中。

趙杰建議，可以先在低端產(chǎn)品方面尋得突破，以此推動(dòng)規(guī)模化應(yīng)用，從而在使用中不斷發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)行解決，進(jìn)而提高產(chǎn)品精細(xì)度和可靠性，并降低產(chǎn)品成本，積累經(jīng)驗(yàn)后再向高端市場(chǎng)發(fā)力。

近幾年，工業(yè)機(jī)器人在各地遍地開花。國(guó)內(nèi)已有12個(gè)城市成立機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園，除了沈陽(yáng)、深圳、廣州等工業(yè)機(jī)器人發(fā)展較早的地區(qū)，重慶、天津、唐山、昆山、青島、中山等地機(jī)器人產(chǎn)業(yè)基地如雨后春筍般崛起。工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域已涌現(xiàn)一批市場(chǎng)熟悉的上市公司，如機(jī)器人、三豐智能等。據(jù)悉，機(jī)器人是中科院與廣東省戰(zhàn)略合作重點(diǎn)項(xiàng)目之一，也是深圳市重點(diǎn)關(guān)注的新興產(chǎn)業(yè)之一。深圳市與機(jī)器人技術(shù)相關(guān)的信息、家電、通訊、裝備制造業(yè)等產(chǎn)品規(guī)模已達(dá)3000多億元。東莞、深圳等珠三角城市在工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)學(xué)研結(jié)合方面一直走在全國(guó)前列。2010年，華中科技大學(xué)東莞工業(yè)研究院引進(jìn)了廣東省運(yùn)動(dòng)控制與先進(jìn)裝備制造國(guó)際團(tuán)隊(duì)，自主開發(fā)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)，同時(shí)針對(duì)珠三角的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型需求，開展工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)研究。據(jù)了解，廣東機(jī)器人技術(shù)發(fā)展最早是從應(yīng)用開始的，實(shí)際上廣東各行各業(yè)已使用工業(yè)機(jī)器人多年。雖然國(guó)家對(duì)工業(yè)機(jī)器人給予了重點(diǎn)支持，并取得了一定的研究成果，但由于當(dāng)時(shí)產(chǎn)業(yè)需求較少，沒有得到推廣。當(dāng)前，市場(chǎng)需求讓廣東機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的技術(shù)鋪墊有了用武之地。目前唐山已初步建起以唐山松下、唐山開元、唐山開誠(chéng)為龍頭，涉及焊接機(jī)器人、礦用搶險(xiǎn)探測(cè)機(jī)器人等的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)基地。預(yù)計(jì)到2015年，唐山市將建成年產(chǎn)值200億元的全國(guó)最大機(jī)器人產(chǎn)業(yè)基地。

僅是江蘇南京市涉及機(jī)器人研制的企業(yè)就有102家，主要分布在汽車及汽車零部件、電子電氣、機(jī)械設(shè)備制造業(yè)、物流倉(cāng)儲(chǔ)等領(lǐng)域；涉及機(jī)器人研發(fā)的高校多達(dá)13所，其中6所擁有專業(yè)的機(jī)器人研制團(tuán)隊(duì)。

最近在麒麟科技創(chuàng)新園正式成立了由美國(guó)電氣和電子工程師協(xié)會(huì)院士領(lǐng)銜的“南京機(jī)器人研究院”。南京市政府出臺(tái)了推進(jìn)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的意見，明確將打造江寧、六合、高淳三個(gè)“機(jī)器人產(chǎn)業(yè)基地”，力爭(zhēng)到2020年成為中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)基地。

近年來杭州市機(jī)器人行業(yè)發(fā)展迅速，目前相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過10億元。依托中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所、投資15億元建設(shè)的杭州中科新松光電有限公司正是其中的佼佼者。目前，該公司僅自動(dòng)化成套裝備銷售已超過5000萬元。羅百輝認(rèn)為，未來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的進(jìn)口替代，是這些企業(yè)迅猛發(fā)展的原動(dòng)力?，F(xiàn)在全球工業(yè)機(jī)器人均價(jià)30多萬元，即使未來均價(jià)降到25萬元，那么中國(guó)制造業(yè)對(duì)應(yīng)的工業(yè)機(jī)器人本體市場(chǎng)規(guī)模接近380億元，再加上系統(tǒng)的話，對(duì)應(yīng)的工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)1140億元。

第三篇：中國(guó)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域廣泛前景巨大

據(jù)統(tǒng)計(jì)，日本每一萬個(gè)工人中有400個(gè)是工業(yè)機(jī)器人，歐盟每一萬個(gè)中有250個(gè)，而中國(guó)只有20個(gè)。因此中國(guó)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用前景非常巨大。那么，機(jī)器人自動(dòng)化制造系統(tǒng)未來究竟會(huì)發(fā)展到什么樣的程度呢?

在沈陽(yáng)第一機(jī)床廠，副總經(jīng)理姜慶凱正緊張的看著機(jī)器人機(jī)床的調(diào)試。記者看到，這樣一臺(tái)機(jī)器人管理了5臺(tái)機(jī)床，只見機(jī)械手抓起一個(gè)毛坯，把它按順序放到一個(gè)個(gè)的車床里加工，不一會(huì)，一個(gè)產(chǎn)品就被生產(chǎn)出來。

姜慶凱介紹說，這條生產(chǎn)線是給汽車做輪轂軸承的。他們第一期定了兩條生產(chǎn)線，并要求這兩條生產(chǎn)線在原則上每個(gè)班只有一人巡視。

看到機(jī)器人機(jī)床調(diào)試順利，姜慶凱放下心來。他告訴記者，雖然機(jī)器人系統(tǒng)價(jià)值在100萬左右，但它能節(jié)省4名熟練工人，按每天兩個(gè)班計(jì)算，2年里就能收回投資。同時(shí)產(chǎn)品質(zhì)量、廢品率也比人工好很多。因此，在傳統(tǒng)機(jī)床幾乎沒有利潤(rùn)的情況下，帶有機(jī)器人系統(tǒng)的機(jī)床卻銷售火爆。

姜慶凱接著說，特別是在經(jīng)濟(jì)如此低迷的情況下，機(jī)器人機(jī)床是逆勢(shì)上揚(yáng)，訂單也比去年增加了一倍，很多競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手都在做這方面的投入和研發(fā)。面前，管理機(jī)床的機(jī)器人，是由國(guó)內(nèi)最大的機(jī)器人企業(yè)沈陽(yáng)新松和沈陽(yáng)第一機(jī)床廠聯(lián)合研發(fā)的。在沈陽(yáng)新松，記者看到車間里滿滿當(dāng)當(dāng)?shù)亩际墙o煙草企業(yè)、給能源企業(yè)、給汽車企業(yè)研發(fā)的各種不同的機(jī)器人。在董事長(zhǎng)曲道奎的眼中，推動(dòng)各行各業(yè)的制造模式革命，已經(jīng)成了他們忙不完的事，而在一場(chǎng)會(huì)議上，記者也感受到了他們眼中的世界。

在會(huì)上，他們各抒己見，討論著機(jī)器人的一些新的應(yīng)用，例如在鍛造、鑄造、打磨、上下料、印刷電子裝配和電機(jī)電焊等領(lǐng)域都需要有機(jī)器人到數(shù)字化車間。還有一些特殊的領(lǐng)域，例如不適合工人操作的爆破行業(yè)等危險(xiǎn)品生產(chǎn)領(lǐng)域。還有人議論到，國(guó)家新的規(guī)范里要求從6月1日開始，所有的藥品運(yùn)送行業(yè)都必須采用自動(dòng)化的設(shè)備。自動(dòng)化的存儲(chǔ)和分揀，這個(gè)是貼合國(guó)家的要求。

在這些技術(shù)狂人的話語(yǔ)里，一個(gè)無比龐大的市場(chǎng)越來越清晰地展現(xiàn)了出來。而現(xiàn)在，無論從場(chǎng)地還是其他各個(gè)方面都已經(jīng)完全滿足不了他們的生產(chǎn)需求，現(xiàn)在他們要做的，就是加緊擴(kuò)張的步伐。

面對(duì)國(guó)內(nèi)機(jī)器人市場(chǎng)的火爆，ABB等國(guó)外機(jī)器人企業(yè)也開始紛紛入駐國(guó)內(nèi)，國(guó)內(nèi)大大小小的機(jī)器人企業(yè)、產(chǎn)業(yè)園區(qū)也開始像雨后春筍般的出現(xiàn)。伴隨著機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，未來幾年，將有大量產(chǎn)業(yè)工人被替換下來。而采訪中，一些企業(yè)也開始為員工的未來做打算。在格力，董明珠就告訴記者，格力將以每年10到20億元的投入，引進(jìn)國(guó)外頂級(jí)的技術(shù)學(xué)院，并建立自動(dòng)化技術(shù)研究院。對(duì)未來離開生產(chǎn)崗位的幾萬名工人進(jìn)行再培訓(xùn)。她堅(jiān)信，自己的研究院今后將會(huì)帶來更多的產(chǎn)業(yè)和技術(shù)。以后，不僅是格力，其他的行業(yè)也會(huì)陸續(xù)使用，這也就意味著格力未來的發(fā)展方向很有可能轉(zhuǎn)變成一個(gè)創(chuàng)造者，一個(gè)機(jī)器人或自動(dòng)化設(shè)備的制造商或集成商。

第四篇：淺談工業(yè)機(jī)器人

蘇 州 市 職 業(yè) 大 學(xué)

課程報(bào)告

名 稱

現(xiàn)代制造技術(shù)

院

系

機(jī)電工程學(xué)院

班

級(jí)

12機(jī)電3班

姓

名

戴

亮

學(xué)

號(hào)

125307306

淺談工業(yè)機(jī)器人

戴 亮

（蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電一體化專業(yè)

機(jī)電一體化12級(jí)3班）

【摘要】：

本文對(duì)工業(yè)機(jī)器人的定義和所涉及到的技術(shù)進(jìn)行了概述，然后從其組成及分類、控制技術(shù)、發(fā)展歷程、現(xiàn)狀、發(fā)展前景、產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式以及主要研究?jī)?nèi)容進(jìn)行了系統(tǒng)的闡述，最后分析了其在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】：發(fā)展

現(xiàn)狀

前景

應(yīng)用

序言

工業(yè)機(jī)器人是生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵設(shè)備，可用于安裝、制造、檢測(cè)、物流等生產(chǎn)環(huán)節(jié)，并廣泛應(yīng)用于汽車及汽車零部件、電氣電子、化工、工程機(jī)械、軌道交通、低壓電器、電力、IC裝備、軍工、煙草、金融、醫(yī)藥、冶金及印刷出版等眾多行業(yè)，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。

近年來，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用越來越廣泛，種種跡象表明工業(yè)自動(dòng)化時(shí)代已經(jīng)到來，工業(yè)機(jī)器人極有可能成為下一個(gè)迎來爆發(fā)式增長(zhǎng)的新興產(chǎn)業(yè)。另一方面，中國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)正處于前所未有的機(jī)遇期，政策紅利、工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)需求釋放等機(jī)遇疊加，但中國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化發(fā)展卻不盡如人意，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程發(fā)展緩慢。

一、工業(yè)機(jī)器人的定義及技術(shù)概述

1.定義

工業(yè)機(jī)器人是一種可重復(fù)編程的多自由度的自動(dòng)控制操作機(jī)，是涉及機(jī)械學(xué)、控制技術(shù)、傳感技術(shù)、人工智能、計(jì)算機(jī)科學(xué)等多學(xué)科技術(shù)為一體的現(xiàn)代制造業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)備。2.技術(shù)概述

機(jī)器人技術(shù)是綜合了計(jì)算機(jī)、控制論、機(jī)構(gòu)學(xué)、信息和傳感技術(shù)、人工智能、仿生學(xué)等多學(xué)科而形成的高新技術(shù)，是當(dāng)代研究十分活躍，應(yīng)用日益廣泛的領(lǐng)域。機(jī)器人并不是在簡(jiǎn)單意義上代替人工的勞動(dòng)，而是綜合了人的特長(zhǎng)和機(jī)器特長(zhǎng)的一種擬人的電子機(jī)械裝置，既有人對(duì)環(huán)境狀態(tài)的快速反應(yīng)和分析判斷能力，又有機(jī)器可長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)工作、精確度高、抗惡劣環(huán)境的能力，從某種意義上說它也是機(jī)器的進(jìn)化過程產(chǎn)物，它是工業(yè)以及非產(chǎn)業(yè)界的重要生產(chǎn)和服務(wù)性設(shè)備，也是先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域不可缺少的自動(dòng)化設(shè)備。機(jī)器人應(yīng)用情況，是一個(gè)國(guó)家工業(yè)自動(dòng)化水平的重要標(biāo)志。

二、工業(yè)機(jī)器人的組成及分類

1.工業(yè)機(jī)器人的組成

工業(yè)機(jī)器人一般由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及位置檢測(cè)機(jī)構(gòu)組成。（1）執(zhí)行機(jī)構(gòu)

執(zhí)行機(jī)構(gòu)是一組具有與人手腳功能相似的機(jī)械機(jī)構(gòu)，俗稱操作機(jī)，通常由手部、腕部、臂部、機(jī)身、機(jī)座及行走機(jī)構(gòu)組成。（2）控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)是機(jī)器人的大腦，控制與支配機(jī)器人按給定的程序動(dòng)作，并記憶人們示教的指令信息，如動(dòng)作順序、運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)速度等，可再實(shí)現(xiàn)控制所儲(chǔ)存的示教信息。（3）驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是機(jī)器人執(zhí)行作業(yè)的動(dòng)力源，按照控制系統(tǒng)發(fā)出的控制指令驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成規(guī)定的作業(yè)。常用的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有機(jī)械式、液壓式、氣動(dòng)式以及電氣驅(qū)動(dòng)等不同的驅(qū)動(dòng)形式。（4）位置檢測(cè)裝置

通過附設(shè)的力、位移、觸覺、視覺等不同的傳感器，檢測(cè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)位置和工作狀態(tài)，并隨時(shí)反饋給控制系統(tǒng)，以便執(zhí)行機(jī)構(gòu)以一定的精度和速度達(dá)到設(shè)定的位置。

2.工業(yè)機(jī)器人的分類

機(jī)器人的分類方法有很多，這里僅按機(jī)器人的結(jié)構(gòu)形式、驅(qū)動(dòng)方式以及系統(tǒng)功能進(jìn)行分類。

（1）按結(jié)構(gòu)形式分類

①直角坐標(biāo)機(jī)器人 ②圓柱坐標(biāo)機(jī)器人 ③球坐標(biāo)機(jī)器人 ④關(guān)節(jié)機(jī)器人（2）按驅(qū)動(dòng)方式分類

①氣壓傳動(dòng)機(jī)器人 ②液壓傳動(dòng)機(jī)器人 ③電氣傳動(dòng)機(jī)器人（3）按系統(tǒng)功能分類

①專用機(jī)器人 ②通用機(jī)器人 ③示教再現(xiàn)式機(jī)器人 ④智能機(jī)器人

三、工業(yè)機(jī)器人的控制技術(shù)

1.工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的分類

（1）按照控制回路的不同分，可分為開環(huán)系統(tǒng)和閉環(huán)系統(tǒng)。

（2）按照控制系統(tǒng)的硬件分，可分為機(jī)械控制、液壓控制、射流控制、順序控制、計(jì)算機(jī)控制。

（3）按自動(dòng)化程度分，可分為順序控制系統(tǒng)、程序控制系統(tǒng)、自適應(yīng)控制系統(tǒng)、人工智能系統(tǒng)。

（4）按編程方式分，可分為物理設(shè)置編程控制系統(tǒng)、示教編程控制系統(tǒng)、離線編程控制系統(tǒng)。

（5）按機(jī)器人末端運(yùn)動(dòng)控制軌跡分，可分為點(diǎn)位控制和連續(xù)輪廓控制。2.工業(yè)機(jī)器人的位置伺服控制（1）關(guān)節(jié)伺服控制

關(guān)節(jié)伺服控制是以大多數(shù)非直角坐標(biāo)機(jī)器人為控制對(duì)象，它把每一個(gè)關(guān)節(jié)作為單獨(dú)的單輸入單輸出系統(tǒng)來處理，且獨(dú)立構(gòu)成一個(gè)個(gè)伺服系統(tǒng)。這種關(guān)節(jié)伺服

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，目前大部分關(guān)節(jié)機(jī)器人都由這種關(guān)節(jié)伺服系統(tǒng)來控制。以前這種伺服系統(tǒng)通常采用模擬電路構(gòu)成，而隨著微電子和信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展，關(guān)節(jié)伺服控制系統(tǒng)已普遍采用了數(shù)字電路形式。（2）坐標(biāo)伺服控制

由于關(guān)節(jié)伺服控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，被較多的機(jī)器人所采用，但在三維空間對(duì)手臂進(jìn)行控制時(shí)，很多場(chǎng)合都要求直接給定手臂末端運(yùn)動(dòng)的位置和姿態(tài)，而關(guān)節(jié)伺服控制系統(tǒng)中的各個(gè)關(guān)節(jié)是獨(dú)立進(jìn)行控制的，難以預(yù)測(cè)有各個(gè)關(guān)節(jié)實(shí)際控制結(jié)果所得到的末端位置狀態(tài)的響應(yīng)，且難以調(diào)節(jié)各個(gè)關(guān)節(jié)伺服系統(tǒng)的增益。因而，將末端位置矢量作為指令目標(biāo)值所構(gòu)成的伺服控制系統(tǒng)，稱為作業(yè)坐標(biāo)伺服系統(tǒng)。3.工業(yè)機(jī)器人的自適應(yīng)控制（1）模型參考自適應(yīng)控制

這種方法控制器的作用是使得系統(tǒng)的輸出響應(yīng)趨近于某指定的參考模型，因而必須設(shè)計(jì)相應(yīng)的參數(shù)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。Dubowsky等人在這個(gè)參考系統(tǒng)中采用二維弱衰減模型，然后采用最陡下降法調(diào)整局部比例和微分伺服可變?cè)鲆妫箤?shí)際系統(tǒng)的輸出和參考模型的輸出之差為最小。然而該方法從本質(zhì)上忽略了實(shí)際機(jī)器人系統(tǒng)的非線性項(xiàng)和耦合項(xiàng)，是對(duì)單自由度的單輸出系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的。此外，該方法也不能保證適用于實(shí)際系統(tǒng)時(shí)調(diào)整律的穩(wěn)定性。（2）自校正適應(yīng)控制

自校正適應(yīng)控制由表現(xiàn)機(jī)器人動(dòng)力學(xué)離散時(shí)間模型各參數(shù)的估計(jì)機(jī)構(gòu)與用其結(jié)果來決定控制器增益或控制輸入的部分組成，采用輸入輸出數(shù)與機(jī)器人自由度相同的模型，把自校正適應(yīng)控制法用于機(jī)器人。

四、工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展

1.工業(yè)機(jī)器人的誕生至今（1）工業(yè)機(jī)器人的誕生

日本是當(dāng)今的工業(yè)機(jī)器人王國(guó)，既是工業(yè)機(jī)器人的最大制造國(guó)也是最大消費(fèi)國(guó)，但實(shí)際上工業(yè)機(jī)器人的誕生地是美國(guó)。機(jī)器人的啟蒙思想其實(shí)很早就出現(xiàn)了，1920年捷克作家卡雷爾·恰佩克發(fā)表了劇本《羅薩姆的萬能機(jī)器人》，劇中敘述了一個(gè)叫做羅薩姆的公司將機(jī)器人作為替代人類勞動(dòng)的工業(yè)品推向市場(chǎng)的故事，引起了世人的廣泛關(guān)注。于是在1959年美國(guó)的一家汽車公司，工業(yè)機(jī)器人應(yīng)運(yùn)而生。美國(guó)人英格伯格和德奧爾制造出了世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人，他們發(fā)現(xiàn)可以讓機(jī)器人去代替工人一些簡(jiǎn)單重復(fù)的勞動(dòng)，而且不需要報(bào)酬和休息，任勞任怨。接著他們兩人合辦了世界上第一家機(jī)器人制造工廠，生產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人。（2）工業(yè)機(jī)器人在日本發(fā)展

與此同時(shí)，十九世紀(jì)七十年代的日本正面臨著嚴(yán)重的勞動(dòng)力短缺，這個(gè)問題已成為制約其經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)主要問題。毫無疑問，在美國(guó)誕生并已投入生產(chǎn)的工業(yè)機(jī)器人給日本帶來了福音。1967年日本川崎重工業(yè)公司首先從美國(guó)引進(jìn)機(jī)器人及技術(shù)，建立生產(chǎn)廠房，并于1968年試制出第一臺(tái)日本產(chǎn)機(jī)器人。經(jīng)過短暫的搖籃階段，日本的工業(yè)機(jī)器人很快進(jìn)入實(shí)用階段，并由汽車業(yè)逐步擴(kuò)大到其它制造業(yè)以及非制造業(yè)。1980年被稱為日本的“機(jī)器人普及元年”，日本開始在各個(gè)領(lǐng)域推廣使用機(jī)器人，這大大緩解了市場(chǎng)勞動(dòng)力嚴(yán)重短缺的社會(huì)矛盾。再加上日本政府采取的多方面鼓勵(lì)政策，這些機(jī)器人收到了廣大企業(yè)的歡迎。1980-1990年日本的工業(yè)機(jī)器人處于鼎盛時(shí)期，后來國(guó)際市場(chǎng)曾一度轉(zhuǎn)向歐洲和北美，但日本經(jīng)過短暫的低迷期又恢復(fù)其昔日的輝煌。

1993年末，全世界安裝的工業(yè)機(jī)器人有61萬臺(tái)，其中日本占60%，美國(guó)占8%，歐洲占17%，俄羅斯和東歐占12%。是什么使得日本的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)有如此快速的發(fā)展，現(xiàn)理出幾點(diǎn)原因：

① 根本原因是日本的基本國(guó)情，人口少，勞動(dòng)力嚴(yán)重短缺。日本每年的人口增長(zhǎng)率在1.1%左右，而日本人都想接受高等教育導(dǎo)致其勞動(dòng)力的增長(zhǎng)速度卻始終停留在0.7%。為了滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)3%的增長(zhǎng)要求，必須提高生產(chǎn)效率。

② 1973年十月爆發(fā)的第一次石油危機(jī)提高了勞動(dòng)力成本，日本政府不得不鼓勵(lì)私營(yíng)企業(yè)向自動(dòng)化領(lǐng)域投資，提高生產(chǎn)效率，以抑制由石油危機(jī)帶來的成本型通貨膨脹。

③ 工業(yè)機(jī)器人可以代替勞動(dòng)者從事可能危害身體健康的勞動(dòng)，避免了大量 的工傷事故和職業(yè)病，受到了人們的歡迎。

④ 日本自80年代起就采用推動(dòng)工業(yè)機(jī)器人的普及和促進(jìn)研究與發(fā)展的政策。

（3）工業(yè)機(jī)器人在世界其他主要國(guó)家的發(fā)展

美國(guó)是工業(yè)機(jī)器人的誕生地，基礎(chǔ)雄厚，技術(shù)先進(jìn)?，F(xiàn)今美國(guó)有著一批具有國(guó)際影響力的工業(yè)機(jī)器人供應(yīng)商，像Adept Technologe、American Robot、Emersom Industrial Automation 等。

德國(guó)工業(yè)機(jī)器人的數(shù)量占世界第三，僅次于日本和美國(guó)，其智能機(jī)器人的研究和應(yīng)用在世界上處于領(lǐng)先地位。目前在普及第一代工業(yè)機(jī)器人的基礎(chǔ)上，第二代工業(yè)機(jī)器人經(jīng)推廣應(yīng)用成為主流安裝機(jī)型，而第三代智能機(jī)器人已占有一定比重并成為發(fā)展的方向。

世界上的機(jī)器人供應(yīng)商分為日系和歐系。瑞典的ABB公司是世界上最大機(jī)器人制造公司之一。1974年研發(fā)了世界上第一臺(tái)全電控式工業(yè)機(jī)器人IRB6，主要應(yīng)用于工件的取放和物料搬運(yùn)。1975年生產(chǎn)出第一臺(tái)焊接機(jī)器人。到1980年兼并traflla噴漆機(jī)器人公司后，其機(jī)器人產(chǎn)品趨于完備。ABB公司制造的工業(yè)機(jī)器人廣泛應(yīng)用在焊接、裝配鑄造、密封涂膠、材料處理、包裝、噴漆、水切割等領(lǐng)域。

德國(guó)的KUKA Roboter Gmbh公司是世界上幾家頂級(jí)工業(yè)機(jī)器人制造商之一。1973年研制開發(fā)了KUKA的第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人。年產(chǎn)量達(dá)到一萬臺(tái)左右。所生產(chǎn)的機(jī)器人廣泛應(yīng)用在儀器、汽車、航天、食品、制藥、醫(yī)學(xué)、鑄造、塑料等工業(yè)，主要用于材料處理、機(jī)床裝備、包裝、堆垛、焊接、表面休整等領(lǐng)域。

意大利COMAU公司從1978年開始研制和生產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人，至今已有30多年的歷史。其機(jī)器人產(chǎn)品包括Smart系列多功能機(jī)器人和MASK系列龍門焊接機(jī)器人。廣泛應(yīng)用于汽車制造、鑄造、家具、食品、化工、航天、印刷等領(lǐng)域。

日系是工業(yè)機(jī)器人制造的主要派系，其代表有FANUC、安川、川崎、OTC、松下、不二越等國(guó)際知名公司。2.工業(yè)機(jī)器人的現(xiàn)狀

聯(lián)合國(guó)歐洲經(jīng)濟(jì)局（UNECE）估計(jì)，2004年全球至少安裝了10萬臺(tái)新的工業(yè)機(jī)器人。其中：歐盟31100臺(tái)(比2003年增加15％，但比2001年的記錄僅增加1％)；北美16100臺(tái)(比2003年增加27％，比2000年的記錄高24％)；亞洲51400臺(tái)，主要在日本，但中國(guó)市場(chǎng)增長(zhǎng)迅速(比2003年增長(zhǎng)24％)。據(jù)電氣和電子工程師協(xié)會(huì)（IEEE）統(tǒng)計(jì)，至2008年底，世界各地已經(jīng)部署了100萬

臺(tái)各種工業(yè)機(jī)器人。其中，日本機(jī)器人數(shù)量據(jù)世界首位。他們的算法基于制造工人與機(jī)器人的比例，即每萬名工人擁有多少臺(tái)制造機(jī)器人。其中日本的工業(yè)機(jī)器人密度達(dá)到了世界平均水平的10倍，也比排在第二位的新加坡多出了一倍。其中日本每萬名工人擁有295臺(tái)工業(yè)機(jī)器人，新加坡169臺(tái)，韓國(guó)164臺(tái)，德國(guó)163臺(tái)。雖然排在前三位的國(guó)家都在亞洲，不過歐洲卻是世界上工業(yè)機(jī)器人密度最大的地區(qū)。歐洲國(guó)家工業(yè)機(jī)器人密度為每萬名工人50臺(tái)，美洲為平均31臺(tái)，亞洲平均27臺(tái)。3.工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展前景

在發(fā)達(dá)國(guó)家中，工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線成套設(shè)備已成為自動(dòng)化裝備的主流及未來的發(fā)展方向。國(guó)外汽車行業(yè)、電子電器行業(yè)、工程機(jī)械等行業(yè)已經(jīng)大量使用工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線，以保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，同時(shí)避免了大量的工傷事故。全球諸多國(guó)家近半個(gè)世紀(jì)的工業(yè)機(jī)器人的使用實(shí)踐表明，工業(yè)機(jī)器人的普及是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，提高社會(huì)生產(chǎn)效率，推動(dòng)企業(yè)和社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展的有效手段。

機(jī)器人技術(shù)是具有前瞻性、戰(zhàn)略性的高技術(shù)領(lǐng)域。電氣和電子工程師協(xié)會(huì)（IEEE）的科學(xué)家在對(duì)未來科技發(fā)展方向進(jìn)行預(yù)測(cè)中提出了4個(gè)重點(diǎn)發(fā)展方向，機(jī)器人技術(shù)就是其中之一。1990年10月，國(guó)際機(jī)器人工業(yè)人士在丹麥?zhǔn)锥几绫竟匍_了一次工業(yè)機(jī)器人國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)大會(huì)，并在這次大會(huì)上通過了一個(gè)文件，把工業(yè)機(jī)器人分為四類：⑴順序型。這類機(jī)器人擁有規(guī)定的程序動(dòng)作控制系統(tǒng)；⑵沿軌跡作業(yè)型。這類機(jī)器人執(zhí)行某種移動(dòng)作業(yè)，如焊接、噴漆等；⑶遠(yuǎn)距作業(yè)型。比如在月球上自動(dòng)工作的機(jī)器人；⑷智能型。這類機(jī)器人具有感知、適應(yīng)及思維和人機(jī)通信機(jī)能。

4.工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式

縱觀世界各國(guó)發(fā)展工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的過程，可歸納為三種不同的發(fā)展模式，即日本模式、歐洲模式和美國(guó)模式。（1）日本模式

日本模式的特點(diǎn)是：各司其職，分層面完成交鑰匙工程。即機(jī)器人制造廠商以開發(fā)新型機(jī)器人和批量生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品為主要目標(biāo)，并由其子公司或社會(huì)上的工程公司來設(shè)計(jì)制造各行業(yè)所需要的機(jī)器人成套系統(tǒng)，并完成交鑰匙工程。

（2）歐洲模式

歐洲模式的特點(diǎn)是：一攬子交鑰匙工程。即機(jī)器人的生產(chǎn)和用戶所需要的系統(tǒng)設(shè)計(jì)制造，全部由機(jī)器人制造廠商自己完成。（3）美國(guó)模式

美國(guó)模式的特點(diǎn)是：采購(gòu)與成套設(shè)計(jì)相結(jié)合。美國(guó)國(guó)內(nèi)基本上不生產(chǎn)普通的工業(yè)機(jī)器人，企業(yè)需要機(jī)器人通常由工程公司進(jìn)口，再自行設(shè)計(jì)、制造配套的外圍設(shè)備，完成交鑰匙工程。（4）中國(guó)模式的走向

中國(guó)的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)應(yīng)走什么道路、如何建立自己的發(fā)展模式確實(shí)值得探討。中國(guó)工程院在《我國(guó)制造業(yè)焊接生產(chǎn)現(xiàn)狀與發(fā)展戰(zhàn)略研究總結(jié)報(bào)告》中認(rèn)為，我國(guó)應(yīng)從“美國(guó)模式”著手，在條件成熟后逐步向“日本模式”靠近。

五、工業(yè)機(jī)器人的主要研究?jī)?nèi)容

1.示教再現(xiàn)型工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研究

（1）關(guān)節(jié)式、側(cè)噴式、頂噴式、龍門式噴涂機(jī)器人產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、模塊化、系列化設(shè)計(jì)。

（2）柔性仿形噴涂機(jī)器人開發(fā)：柔性仿形復(fù)合機(jī)構(gòu)開發(fā)，仿形伺服軸軌跡規(guī)劃研究，控制系統(tǒng)開發(fā)，整機(jī)安全防爆、防護(hù)技術(shù)開發(fā)，高速噴杯噴涂工藝研究。（3）焊接機(jī)器人（把弧焊與點(diǎn)焊機(jī)器人作為負(fù)載不同的一個(gè)系列機(jī)器人，可兼作弧焊、點(diǎn)焊、搬運(yùn)、裝配、切割作業(yè)）產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、模塊化、系列化設(shè)計(jì)。

（4）弧焊機(jī)器人用激光視覺焊縫跟蹤裝置的開發(fā)：激光發(fā)射器的選用，CCD成象系統(tǒng)，視覺圖象處理技術(shù)，視覺跟蹤與機(jī)器人協(xié)調(diào)控制。（5）焊接機(jī)器人的離線示教編程及工作站系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真。

（6）電子行業(yè)用裝配機(jī)器人產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、模塊化、系列化設(shè)計(jì)。（7）批量生產(chǎn)機(jī)器人所需的專用制造、裝配、測(cè)試設(shè)備和工具的研究開發(fā)。2.智能機(jī)器人開發(fā)研究

（1）遙控加局部自主系統(tǒng)構(gòu)成和控制策略研究

包括建模－遙控機(jī)器人模型，人行為模型，人控制動(dòng)態(tài)建模，圖形仿真建模，虛擬工具和虛擬傳感器建模；以人為主體的人機(jī)共享規(guī)劃與控制；局部自治控制；多傳感融合技術(shù)；雙向力反應(yīng)控制；知識(shí)庫(kù)的建立，學(xué)習(xí)與推理方法；人機(jī)交互的高級(jí)控制技術(shù)；虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）控制與真實(shí)世界控制的相互關(guān)系；監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。

（2）智能移動(dòng)機(jī)器人的導(dǎo)航和定位技術(shù)研究

包括導(dǎo)航和定位系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；在結(jié)構(gòu)環(huán)境或非結(jié)構(gòu)環(huán)境中導(dǎo)航和定位方法研究；感知系統(tǒng)的傳感器和信息處理系統(tǒng)的構(gòu)成；根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)建立環(huán)境模型的方法；模糊邏輯的推理方法用于移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航的研究。（3）面向遙控機(jī)器人的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)

包括人機(jī)交互圖形生成及其程序設(shè)計(jì)；遙控機(jī)器人（載體和機(jī)械手）幾何動(dòng)態(tài)圖形建模；遙控操作環(huán)境圖形建模；遙控機(jī)器人操作與數(shù)據(jù)的獲?。惶摂M傳感器及基于虛擬傳感器的雙向力反應(yīng)、反饋控制；面向任務(wù)的虛擬工具；基于虛擬現(xiàn)實(shí)的遙控操作的理論與方法；基于VR模型操作和真實(shí)世界操作的可切換、相容性和可交換性；VR監(jiān)控系統(tǒng)。（4）人機(jī)交互環(huán)境建模系統(tǒng)

包括CAD建模中的人機(jī)交互技術(shù)；求知模型工件的反示過程中的交互技術(shù)；機(jī)器人與環(huán)境的布局及功能驗(yàn)證中的交互技術(shù)；傳感器數(shù)據(jù)處理中的交互技術(shù)；機(jī)器人標(biāo)定、運(yùn)動(dòng)學(xué)建模、動(dòng)力學(xué)建模中的交互技術(shù)。（5）基于計(jì)算機(jī)屏幕的多機(jī)器人遙控技術(shù)

包括三維立體視覺建模；模型的計(jì)算機(jī)顯示；遙控機(jī)器人模型的控制；人機(jī)接口；網(wǎng)絡(luò)通訊。

3.機(jī)器人化機(jī)械研究開發(fā)

（1）并聯(lián)機(jī)構(gòu)機(jī)床（VMT）與機(jī)器人化加工中心（RMC）開發(fā)研究

包括VMT與RMC智能化結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)技術(shù)；VMT與RMC關(guān)鍵傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)；VMT與RMC加工、裝配、擺放、涂膠、檢測(cè)作業(yè)技術(shù)；VMT與RMC監(jiān)控檢測(cè)技術(shù)開發(fā)；VMT與MRC智能化開式CMC控制系統(tǒng)開發(fā)；系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件開發(fā)；智能化機(jī)構(gòu)、材料機(jī)電一體化技術(shù)；作業(yè)狀態(tài)變量智能化傳感技術(shù)；機(jī)電一體化的多功能及靈巧作業(yè)終端；通用智能化開式CNC控制硬軟件系統(tǒng)；并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)理論；RMC智能控制理論；VMT與RMC典型應(yīng)用工程開發(fā)。

（2）機(jī)器人化無人值守和具有自適應(yīng)能力的多機(jī)遙控操作的大型散料輸送設(shè)備

包括散料輸送系統(tǒng)監(jiān)控和遙控操作的傳感器融合和配置技術(shù)；采用智能傳感器的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)；機(jī)器人運(yùn)動(dòng)規(guī)劃在等量堆取料、自主操作中的應(yīng)用；基于廣域網(wǎng)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)通訊；具有監(jiān)測(cè)和管理功能的故障診斷系統(tǒng)。4.以機(jī)器人為基礎(chǔ)的重組裝配系統(tǒng)（1）開放式模塊化裝配機(jī)器人

包括通用要素的提??；專用件標(biāo)準(zhǔn)化；裝配機(jī)器人模塊CAD設(shè)計(jì)；通用主流計(jì)算機(jī)構(gòu)造的控制器；人機(jī)界面方式；網(wǎng)絡(luò)功能。（2）面向機(jī)器人裝配的設(shè)計(jì)技術(shù)

包括數(shù)字化裝配與CAD集成技術(shù)；產(chǎn)品機(jī)器人化裝配規(guī)劃生成技術(shù)；產(chǎn)品可裝配性模糊評(píng)價(jià)。

（3）機(jī)器人柔性裝配系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)

其中單元技術(shù)：供料系統(tǒng)智能化設(shè)計(jì)、末端執(zhí)行器快速執(zhí)行、物流傳輸及其控制與通訊；集成技術(shù)：柔性裝配線仿真軟件、管理系統(tǒng)。（4）可重構(gòu)機(jī)器人柔性裝配系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)

開展基于任務(wù)和環(huán)境的動(dòng)態(tài)重構(gòu)機(jī)器人柔性裝配系統(tǒng)理論研究；系統(tǒng)基于自治體（Agent）的分布式控制技術(shù)及系統(tǒng)各單元體間的協(xié)作規(guī)劃。（5）裝配力覺、視覺技術(shù)

包括高精度、高集成化六維腕力傳感技術(shù)；視覺識(shí)別與定位技術(shù)。（6）智能裝配策略及其控制

包括裝配狀態(tài)實(shí)時(shí)檢測(cè)和監(jiān)控；裝配順序和路徑智能規(guī)劃及控制技術(shù)。5.多傳感器信息融合與配置技術(shù)

（1）機(jī)器人的傳感器配置和融合技術(shù)在水泥生產(chǎn)過程控制和污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

包括面向工藝過程的多傳感器融合和配置技術(shù)；采用智能傳感器的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)；面向工藝要求的新型傳感器研制。（2）機(jī)電一體化智能傳感器

包括具有感知、自主運(yùn)動(dòng)、自清污（自調(diào)整、自適應(yīng)）的機(jī)電一體化傳感器研究；面向工藝要求的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)檢測(cè)和清污的自主運(yùn)動(dòng)；調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)；

機(jī)器人機(jī)構(gòu)和控制技術(shù)在傳感器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

六、工業(yè)機(jī)器人在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用

所謂工業(yè)機(jī)器人，就是具有簡(jiǎn)單記憶和可變控制程序的自動(dòng)機(jī)械。它是在機(jī)械手的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，國(guó)外稱為industrial robot。工業(yè)機(jī)器人的出現(xiàn)將人類從繁重單一的勞動(dòng)中解放出來，而且它還能夠從事一些不適合人類甚至超越人類的勞動(dòng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化，避免工傷事故和提高生產(chǎn)效率。隨著世界生產(chǎn)力的發(fā)展，必然促進(jìn)相應(yīng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。工業(yè)機(jī)器人能夠極大地提高生產(chǎn)效率，已經(jīng)廣泛地進(jìn)入人們的生活生產(chǎn)領(lǐng)域。

1.提高自動(dòng)化生產(chǎn)效率和自動(dòng)化程度：據(jù)美國(guó)J.B Day通過大量的定后發(fā)現(xiàn)：在生產(chǎn)過程中，機(jī)器人在機(jī)床或其它設(shè)備上做上下料工作，以及在設(shè)備之間做短途搬運(yùn)工作所花時(shí)間占了整個(gè)生產(chǎn)時(shí)間的80%以上，搬運(yùn)費(fèi)占了加工費(fèi)的30%-40%，而且有85%的生產(chǎn)事故發(fā)生在搬運(yùn)上，因此工業(yè)機(jī)器人的使用解決了很多難題。2.直接從事廣泛的生產(chǎn)勞動(dòng)：例如噴漆、焊接、熱處理、冶煉、電鍍、沖壓、注塑成型、砂型鑄造以及鍛造等。比如我國(guó)灘坊磚廠制造了一只有260個(gè)指頭的機(jī)械手。

3.進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奈锲费b配：通過圖紙識(shí)別零件并加以組裝，首先取得成功的是美國(guó)加利福尼亞的斯坦福大學(xué)。此外還有日本日立制作的Hivip，列寧格勒的“變壓器裝配小組”。

4.倉(cāng)庫(kù)管理自動(dòng)化：最早出現(xiàn)在法國(guó)，現(xiàn)已遍及世界各地，例如芬蘭的漢基亞公司（漢基亞倉(cāng)庫(kù)是歐洲十大倉(cāng)庫(kù)之一）。

5.從事特殊環(huán)境下的勞動(dòng)：核輻射、無毒氣氛、強(qiáng)噪聲、超低溫或高溫環(huán)境等不合適人工作的環(huán)境，甚至超越人能力范圍的環(huán)境。比如用于發(fā)現(xiàn)輸油管裂縫的機(jī)器人，日本生產(chǎn)了一種用于救火的“神奈川”機(jī)器人。

6.從事教育衛(wèi)生等服務(wù)：例如美國(guó)Centurion公司生產(chǎn)的“機(jī)器人教師”已成功為學(xué)生開設(shè)了“邏輯學(xué)”、“概率論”等課程，美國(guó)德克薩斯儀表公司制造的微型翻譯機(jī)器人，日本稻田大學(xué)研究出的“乳腺檢診機(jī)器人”。

參考文獻(xiàn)：

【1】 王握文.世界機(jī)器人發(fā)展歷程[J].國(guó)防科技, 2001,(01)【2】 陳愛珍.日本工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀[J].機(jī)械工程師, 2008,(07)【3】 陳愛珍.國(guó)內(nèi)外機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀[J].機(jī)械工程師, 2008,(07)【4】 陳佩云.日本振興工業(yè)機(jī)器人的政策[J].機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用, 1994,(01)【5】 陳佩云.與應(yīng)用, 1994 我國(guó)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的歷史_現(xiàn)狀與展望[J].機(jī)器人技術(shù)

第五篇：中國(guó)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀

3中國(guó)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)工業(yè)機(jī)器人從二十世紀(jì) 80 年代“七五”科技攻關(guān)開始起步，在國(guó)家的支持下，863 機(jī)器人技術(shù)主題對(duì)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展作了重要戰(zhàn)略調(diào)整，從單純的研發(fā)機(jī)器人技術(shù)向機(jī)器人技術(shù)與自動(dòng)化工藝裝備擴(kuò)展，將中心任務(wù)定義為“研究和開發(fā)面向先進(jìn)制造的機(jī)器人制造單元及系統(tǒng)，自動(dòng)化裝備、特種機(jī)器人，促進(jìn)傳統(tǒng)機(jī)器的智能化和機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，提高我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)的整體水平”。

（王田苗．國(guó)家863計(jì)劃先進(jìn)制造與自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域機(jī)器人技術(shù)主題發(fā)展戰(zhàn)略的若干思考[J].機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用, 2002,(3): 2-7.）

通過“七五”、“八五”科技攻關(guān)，目前已基本掌握了機(jī)器人操作機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)制造技術(shù)，解決了工業(yè)機(jī)器人控制、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)，機(jī)器人軟件的設(shè)計(jì)和編程等關(guān)鍵技術(shù)，還掌握了弧焊、點(diǎn)焊及大型機(jī)器人自動(dòng)生產(chǎn)線（工作站）與周邊配套設(shè)備的開發(fā)和制造技術(shù)，掌握了運(yùn)動(dòng)學(xué)和軌跡規(guī)劃技術(shù)，生產(chǎn)了部分機(jī)器人關(guān)鍵元器件，開發(fā)出噴漆、弧焊、點(diǎn)焊、裝配、搬運(yùn)等機(jī)器人。其中有 130 多臺(tái)套噴漆機(jī)器人在二十余家企業(yè)的近30 條自動(dòng)噴漆生產(chǎn)線上獲得規(guī)模應(yīng)用，弧焊機(jī)器人已應(yīng)用在汽車制造廠的焊裝線上。

“十五”期間，根據(jù)“有所為，有所不為”，“重創(chuàng)新、抓應(yīng)用、建環(huán)境、促發(fā)展、見效益”的指導(dǎo)思想，顯現(xiàn)了有以機(jī)器人技術(shù)為主向基礎(chǔ)裝備和成套裝備研發(fā)方向的轉(zhuǎn)移。

（原魁.工業(yè)機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J].機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用, 2007,(1):34-38.）

總體來看，我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及其工程應(yīng)用的水平和國(guó)外比還有一定的距離，如：可靠性低于國(guó)外產(chǎn)品；機(jī)器人應(yīng)用工程起步較晚，應(yīng)用領(lǐng)域窄，生產(chǎn)線系統(tǒng)技術(shù)與國(guó)外有差距；在應(yīng)用規(guī)模上，我國(guó)已安裝的國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人，約占全球已安裝臺(tái)數(shù)的 0.5%。

以上原因主要是沒有形成機(jī)器人產(chǎn)業(yè)，當(dāng)前我國(guó)的機(jī)器人生產(chǎn)都是應(yīng)用戶的要求，“一客戶，一次重新設(shè)計(jì)”，品種規(guī)格多、批量小、零部件通用化程度低、供貨周期長(zhǎng)、成本也不低，而且質(zhì)量、可靠性不穩(wěn)定。因此迫切需要解決產(chǎn)業(yè)化前期的關(guān)鍵技術(shù)問題，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行全面規(guī)劃，搞好標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化、模塊化設(shè)計(jì)，積極推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

縱觀目前經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀，我國(guó)機(jī)器人市場(chǎng)增長(zhǎng)非常迅猛，從銷售量上更是充分說明了這個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)。在中國(guó)市場(chǎng)上占有 35% 的市場(chǎng)份額的ABB 公司 2004年在中國(guó)賣出了 600 臺(tái)機(jī)器人。而該公司在過去 9 年中一共才在中國(guó)大陸市場(chǎng)銷售2000 臺(tái)機(jī)器人。專家預(yù)測(cè)，中國(guó)機(jī)器人到2010 年擁有量將達(dá)到 17300 臺(tái)，到 2015 年，市場(chǎng)容量將達(dá)到十幾萬臺(tái)（套）。汽車制造、工程機(jī)械及電機(jī)、電子等行業(yè)的企業(yè)是中國(guó)今后對(duì)機(jī)器人需求最大的產(chǎn)業(yè)，其中所需機(jī)器人的品種以點(diǎn)焊、弧焊、噴漆、裝配、搬運(yùn)、沖壓等為主。

我國(guó)的智能機(jī)器人和特種機(jī)器人在“863”計(jì)劃的支持下，也取得了不少成果。其中最為突出的是水下機(jī)器人，6000米水下無纜機(jī)器人的成果居世界領(lǐng)先水平，還開發(fā)出直接遙控機(jī)器人、雙臂協(xié)調(diào)控制機(jī)器人、爬壁機(jī)器人、管道機(jī)器人等機(jī)種；在機(jī)器人視覺、力覺、觸覺、聲覺等基礎(chǔ)技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用上開展了不少工作，有了一定的發(fā)展基礎(chǔ)，但是在多傳感器信息融合控制技術(shù)、遙控加局部自主系統(tǒng)遙控機(jī)器人、智能裝配機(jī)器人、機(jī)器人化機(jī)械等的開發(fā)應(yīng)用方面則剛剛起步，與國(guó)外先進(jìn)水平差距較大，需要在原有成績(jī)的基礎(chǔ)上，有重點(diǎn)地系統(tǒng)攻關(guān)，才能形成系統(tǒng)配套可供實(shí)用的技術(shù)和產(chǎn)品。（劉進(jìn)長(zhǎng).抓住機(jī)遇促成飛躍一我國(guó)機(jī)器入產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干思考[J].機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用, 2007,(3):7-9.）