第一篇：工業管道機器人系統介紹

工業管道機器人系統介紹

1.管道機器人介紹

管道機器人根據不同的驅動方式大致上風為八類：

1.流動式機器人，這類機器人沒有驅動裝置，只是隨著管內流體流動，屬于不需要消耗能源的被動型機器人，但是其運動模式相當有限。

2.輪式機器人，這一類機器人廣泛運用于管道檢查工作，目前許多的商業機器人就是這一類型。3.履帶式機器人，即用履帶代替輪子。

4.腹壁式機器人，這類機器人通過可以伸張的機械臂緊貼管道內壁，推動機器人前進。

5.行走式機器人，這類機器人通過機械足運動，但是這類機器人需要大量驅動器，并且難以控制。

6.蠕動式機器人，這類機器人像蚯蚓一樣通過身體的伸縮前進。

7.螺旋驅動式，即驅動機構做旋轉運動，螺旋前進。

8.蛇型機器人，這類機器人有許多關節，像蛇一樣前行。

目前市場上運用最多的就是輪式管道機器人，廣強機器人研發了蛇形機器人可適應復雜彎曲多的管道。

廣強管道機器人功能齊全，款式多樣，適用于100mm-2000mm內徑的各類管道，適用于于管道檢測、礦井檢測勘探、隧道驗收、地震搜救、消防救援、災害援助、電力巡檢、反恐排爆、軍事偵查、高溫、高輻射、有毒環境等，通過分析，出具報告，可作為工程項目的檢測、勘探、驗收、養護、建設及投資等依據。

2.管道機器人系統組成工業管道機器人由攝影機、燈光、電線及錄影設備、攝影監視器、電源控制設備、承載攝影機的支架、牽引器、長度計算器組成1.爬行器：運用爬行系統將攝像設備推進至管道內部，有攝像系統拍攝管道內部攝像，并適時將影像傳送至控制臺。爬行器可以前進、后退、轉向、停止、速度調節；

2.鏡頭：鏡頭坐可以抬升、下降、調節燈光；鏡頭也可以水平或垂直旋轉、調焦、變倍、前后視切換等。

3.控制器：CCTV的核心操作系統，負責發出控制指令（爬行系統前行、倒退、攝像系統燈光等）；在檢測過程中主控制器可以實時顯示、錄制鏡頭傳回的畫面和信息（機器行走的距離、姿態等）狀態。控制器是可以鍵盤錄入信息。

4.電纜盤：用來傳輸機器人探測信息的，負責傳送爬行設備指令、適時影像數據

3.管道機器人的驅動方式

廣強管道機器人主要驅動方式有輪式驅動和蛇形的適用于100mm-2000mm 管道檢測，電動升降架，落差可達200mm；

爬行器工作電壓48V，最大輸出功率180W，最大負載200公斤；

可以深入管道200米；

爬行速度0-40M/分鐘，六輪驅動，拖力200kg；

最大爬坡能力50°;

最大功率為90W，光照強度為1500cd;

爬行器雙馬達可左右轉彎。

4.管道機器人應用前景

工業管道機器人主要應用于管道檢測、礦井檢測勘探、隧道驗收、地震搜救、消防救援、災害援助、電力巡檢、反恐排爆、軍事偵查、高溫、高輻射、有毒環境等，通過分析，出具報告，可作為工程項目的檢測、勘探、驗收、養護、建設及投資等依據。

工業管道機器人在國外應用已經很廣泛也很熟練，在國內是近幾年發展起來的，國內管到由于前期管理和維護的不是很全面存在很多問題。因此，管道機器人在國內的發展還是有很大前景的。

作為國內領先的管道機器人供應商，寧波廣強機器人科技有限公司的國內營銷服務網絡遍及上海、南京、蘇州、昆山、寧波、杭州、臺州、慈溪、義烏，為客戶提供快速、24小時不間斷服務。海外市場延伸至泰國、馬來西亞等多個國家和地區。大工牌管道機器人已成為中國管道機器人行業第一品牌。

第二篇：工業機器人背景介紹

鄭州領航機器人有限公司 工業機器人的背景介紹

機器人是近代自動控制領域中出現的一項新技術，并成為現代機械制造中的一個重要組成部分。機器人顯著地提高了勞動生產率，改善產品質量，對改善勞動條件和產品的快速更新換代起著十分重要的作用，加快實現工業生產機械化和自動化的步伐。尤其在高溫、高壓、粉塵、噪音以及帶有放射性和污染的場合，應用的更為廣泛。因而受到各先進國家的重視，投入大量人力物力加以研究和應用。

工業機器人是機器人學的一個分支，它代表了機電一體化的最高成就。工業機器人，一般指的是在工廠車間環境中，配合自動化生產的需要，代替人來完成材料或零件的搬運、加工、裝配等操作的一種機器人。國際標準化組織(ISO)對工業機器人所下的定義是“機器人是一種自動的、位置可控的、具有編程能力的多功能機械手，這種機械手具有幾個軸，能借助于可編程序操作來處理各種材料、零件、工具和專用設備，以執行種種任務”。它綜合了機械工程、電子工程、計算機技術、自動控制及人工智能等多種科學的最新研究成果，是機電一體化技術的典型代表。隨著科學技術的不斷發展，人們對機器人的工作能力提出了更高的要求，不僅要求機器人的外形美觀、操作簡單，而且具有一定的穩定性、靈活性和開放性。

隨著科學和技術的不斷發展，在過去的幾個世紀里，人類在許多方面都取得了重大的進展。機器人技術作為人類最偉大的發明之一，自 2世紀 60 年代初問世以來，經歷了短短的 50 年，已取得巨大的進步。工業機器人在經歷了誕生、成長、成熟期后，已成為制造業中必不可少的核心裝備，而且工業機器人不僅在工廠里成了工人必不可少的伙伴，而且正在以驚人的速度向航空航天、軍事、服務、娛樂等人類生活的各個領域滲透。據世界機器人聯合會統計，僅 2014 年全球工業機器人銷量就達到 22.5萬部，較上年增長 27%，觸及紀錄最高點。預計 2015 年增長率會更大。根據 2012 年的統計，世界使用機器人最多的國家是日本，約 31 萬臺；其次為美國、德國的 16 萬臺和韓國的 14 萬臺。

我國的工業機器人發展的歷史已經有 20 多年，從“七五”科技攻關開始，正式列入國家計劃，在國家的組織和支持下，通過“七五”、“八五”科技攻關，不僅在機器人的基礎理論和關鍵技術方面取得重大突破，而且在工業機器人整機方面，己經陸續掌握了噴漆、弧焊、點焊、裝配和搬運等不同用途、典型的工業機器人整機技術，并成功的應用于生產，掌握了相關的應用工程知識。但總的看來，我國的工業機器人技術及其工程應用的水平和國外的相比還有一定的距離。我國目前擁有工業機器人為13 萬臺，位居世界第五。同發達國家相比，我國機器人密度仍然較低，因此機器人需求量很大，以目前 25%的年增長率，我國工業機器人保有量有望在 2018 年超越日本達到世界第一。

總之，各種類型機器人的出現和應用是人類進步的一大標志，在未來社會中，機器人的廣泛應用和發展是一個必然的趨勢。相信在不遠的將來，機器人技術將一定能夠為人類帶來更多的方便，為人類的文明和發展做出巨大的貢獻。

第三篇：淺談工業機器人

蘇 州 市 職 業 大 學

課程報告

名 稱

現代制造技術

院

系

機電工程學院

班

級

12機電3班

姓

名

戴

亮

學

號

125307306

淺談工業機器人

戴 亮

（蘇州市職業大學機電工程學院機電一體化專業

機電一體化12級3班）

【摘要】：

本文對工業機器人的定義和所涉及到的技術進行了概述，然后從其組成及分類、控制技術、發展歷程、現狀、發展前景、產業發展模式以及主要研究內容進行了系統的闡述，最后分析了其在生產生活中的應用。

【關鍵詞】：發展

現狀

前景

應用

序言

工業機器人是生產過程中的關鍵設備，可用于安裝、制造、檢測、物流等生產環節，并廣泛應用于汽車及汽車零部件、電氣電子、化工、工程機械、軌道交通、低壓電器、電力、IC裝備、軍工、煙草、金融、醫藥、冶金及印刷出版等眾多行業，應用領域廣泛。

近年來，工業機器人的應用越來越廣泛，種種跡象表明工業自動化時代已經到來，工業機器人極有可能成為下一個迎來爆發式增長的新興產業。另一方面，中國工業機器人產業正處于前所未有的機遇期，政策紅利、工業轉型升級需求釋放等機遇疊加，但中國工業機器人產業化發展卻不盡如人意，產業化進程發展緩慢。

一、工業機器人的定義及技術概述

1.定義

工業機器人是一種可重復編程的多自由度的自動控制操作機，是涉及機械學、控制技術、傳感技術、人工智能、計算機科學等多學科技術為一體的現代制造業的基礎設備。2.技術概述

機器人技術是綜合了計算機、控制論、機構學、信息和傳感技術、人工智能、仿生學等多學科而形成的高新技術，是當代研究十分活躍，應用日益廣泛的領域。機器人并不是在簡單意義上代替人工的勞動，而是綜合了人的特長和機器特長的一種擬人的電子機械裝置，既有人對環境狀態的快速反應和分析判斷能力，又有機器可長時間持續工作、精確度高、抗惡劣環境的能力，從某種意義上說它也是機器的進化過程產物，它是工業以及非產業界的重要生產和服務性設備，也是先進制造技術領域不可缺少的自動化設備。機器人應用情況，是一個國家工業自動化水平的重要標志。

二、工業機器人的組成及分類

1.工業機器人的組成

工業機器人一般由執行機構、控制系統、驅動系統以及位置檢測機構組成。（1）執行機構

執行機構是一組具有與人手腳功能相似的機械機構，俗稱操作機，通常由手部、腕部、臂部、機身、機座及行走機構組成。（2）控制系統

控制系統是機器人的大腦，控制與支配機器人按給定的程序動作，并記憶人們示教的指令信息，如動作順序、運動軌跡、運動速度等，可再實現控制所儲存的示教信息。（3）驅動系統

驅動系統是機器人執行作業的動力源，按照控制系統發出的控制指令驅動執行機構完成規定的作業。常用的驅動系統有機械式、液壓式、氣動式以及電氣驅動等不同的驅動形式。（4）位置檢測裝置

通過附設的力、位移、觸覺、視覺等不同的傳感器，檢測機器人的運動位置和工作狀態，并隨時反饋給控制系統，以便執行機構以一定的精度和速度達到設定的位置。

2.工業機器人的分類

機器人的分類方法有很多，這里僅按機器人的結構形式、驅動方式以及系統功能進行分類。

（1）按結構形式分類

①直角坐標機器人 ②圓柱坐標機器人 ③球坐標機器人 ④關節機器人（2）按驅動方式分類

①氣壓傳動機器人 ②液壓傳動機器人 ③電氣傳動機器人（3）按系統功能分類

①專用機器人 ②通用機器人 ③示教再現式機器人 ④智能機器人

三、工業機器人的控制技術

1.工業機器人控制系統的分類

（1）按照控制回路的不同分，可分為開環系統和閉環系統。

（2）按照控制系統的硬件分，可分為機械控制、液壓控制、射流控制、順序控制、計算機控制。

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

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

（5）按機器人末端運動控制軌跡分，可分為點位控制和連續輪廓控制。2.工業機器人的位置伺服控制（1）關節伺服控制

關節伺服控制是以大多數非直角坐標機器人為控制對象，它把每一個關節作為單獨的單輸入單輸出系統來處理，且獨立構成一個個伺服系統。這種關節伺服

結構簡單，目前大部分關節機器人都由這種關節伺服系統來控制。以前這種伺服系統通常采用模擬電路構成，而隨著微電子和信號處理技術的發展，關節伺服控制系統已普遍采用了數字電路形式。（2）坐標伺服控制

由于關節伺服控制結構簡單，被較多的機器人所采用，但在三維空間對手臂進行控制時，很多場合都要求直接給定手臂末端運動的位置和姿態，而關節伺服控制系統中的各個關節是獨立進行控制的，難以預測有各個關節實際控制結果所得到的末端位置狀態的響應，且難以調節各個關節伺服系統的增益。因而，將末端位置矢量作為指令目標值所構成的伺服控制系統，稱為作業坐標伺服系統。3.工業機器人的自適應控制（1）模型參考自適應控制

這種方法控制器的作用是使得系統的輸出響應趨近于某指定的參考模型，因而必須設計相應的參數調節機構。Dubowsky等人在這個參考系統中采用二維弱衰減模型，然后采用最陡下降法調整局部比例和微分伺服可變增益，使實際系統的輸出和參考模型的輸出之差為最小。然而該方法從本質上忽略了實際機器人系統的非線性項和耦合項，是對單自由度的單輸出系統進行設計的。此外，該方法也不能保證適用于實際系統時調整律的穩定性。（2）自校正適應控制

自校正適應控制由表現機器人動力學離散時間模型各參數的估計機構與用其結果來決定控制器增益或控制輸入的部分組成，采用輸入輸出數與機器人自由度相同的模型，把自校正適應控制法用于機器人。

四、工業機器人的發展

1.工業機器人的誕生至今（1）工業機器人的誕生

日本是當今的工業機器人王國，既是工業機器人的最大制造國也是最大消費國，但實際上工業機器人的誕生地是美國。機器人的啟蒙思想其實很早就出現了，1920年捷克作家卡雷爾·恰佩克發表了劇本《羅薩姆的萬能機器人》，劇中敘述了一個叫做羅薩姆的公司將機器人作為替代人類勞動的工業品推向市場的故事，引起了世人的廣泛關注。于是在1959年美國的一家汽車公司，工業機器人應運而生。美國人英格伯格和德奧爾制造出了世界上第一臺工業機器人，他們發現可以讓機器人去代替工人一些簡單重復的勞動，而且不需要報酬和休息，任勞任怨。接著他們兩人合辦了世界上第一家機器人制造工廠，生產工業機器人。（2）工業機器人在日本發展

與此同時，十九世紀七十年代的日本正面臨著嚴重的勞動力短缺，這個問題已成為制約其經濟發展的一個主要問題。毫無疑問，在美國誕生并已投入生產的工業機器人給日本帶來了福音。1967年日本川崎重工業公司首先從美國引進機器人及技術，建立生產廠房，并于1968年試制出第一臺日本產機器人。經過短暫的搖籃階段，日本的工業機器人很快進入實用階段，并由汽車業逐步擴大到其它制造業以及非制造業。1980年被稱為日本的“機器人普及元年”，日本開始在各個領域推廣使用機器人，這大大緩解了市場勞動力嚴重短缺的社會矛盾。再加上日本政府采取的多方面鼓勵政策，這些機器人收到了廣大企業的歡迎。1980-1990年日本的工業機器人處于鼎盛時期，后來國際市場曾一度轉向歐洲和北美，但日本經過短暫的低迷期又恢復其昔日的輝煌。

1993年末，全世界安裝的工業機器人有61萬臺，其中日本占60%，美國占8%，歐洲占17%，俄羅斯和東歐占12%。是什么使得日本的工業機器人產業有如此快速的發展，現理出幾點原因：

① 根本原因是日本的基本國情，人口少，勞動力嚴重短缺。日本每年的人口增長率在1.1%左右，而日本人都想接受高等教育導致其勞動力的增長速度卻始終停留在0.7%。為了滿足國民經濟3%的增長要求，必須提高生產效率。

② 1973年十月爆發的第一次石油危機提高了勞動力成本，日本政府不得不鼓勵私營企業向自動化領域投資，提高生產效率，以抑制由石油危機帶來的成本型通貨膨脹。

③ 工業機器人可以代替勞動者從事可能危害身體健康的勞動，避免了大量 的工傷事故和職業病，受到了人們的歡迎。

④ 日本自80年代起就采用推動工業機器人的普及和促進研究與發展的政策。

（3）工業機器人在世界其他主要國家的發展

美國是工業機器人的誕生地，基礎雄厚，技術先進。現今美國有著一批具有國際影響力的工業機器人供應商，像Adept Technologe、American Robot、Emersom Industrial Automation 等。

德國工業機器人的數量占世界第三，僅次于日本和美國，其智能機器人的研究和應用在世界上處于領先地位。目前在普及第一代工業機器人的基礎上，第二代工業機器人經推廣應用成為主流安裝機型，而第三代智能機器人已占有一定比重并成為發展的方向。

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

德國的KUKA Roboter Gmbh公司是世界上幾家頂級工業機器人制造商之一。1973年研制開發了KUKA的第一臺工業機器人。年產量達到一萬臺左右。所生產的機器人廣泛應用在儀器、汽車、航天、食品、制藥、醫學、鑄造、塑料等工業，主要用于材料處理、機床裝備、包裝、堆垛、焊接、表面休整等領域。

意大利COMAU公司從1978年開始研制和生產工業機器人，至今已有30多年的歷史。其機器人產品包括Smart系列多功能機器人和MASK系列龍門焊接機器人。廣泛應用于汽車制造、鑄造、家具、食品、化工、航天、印刷等領域。

日系是工業機器人制造的主要派系，其代表有FANUC、安川、川崎、OTC、松下、不二越等國際知名公司。2.工業機器人的現狀

聯合國歐洲經濟局（UNECE）估計，2004年全球至少安裝了10萬臺新的工業機器人。其中：歐盟31100臺(比2003年增加15％，但比2001年的記錄僅增加1％)；北美16100臺(比2003年增加27％，比2000年的記錄高24％)；亞洲51400臺，主要在日本，但中國市場增長迅速(比2003年增長24％)。據電氣和電子工程師協會（IEEE）統計，至2008年底，世界各地已經部署了100萬

臺各種工業機器人。其中，日本機器人數量據世界首位。他們的算法基于制造工人與機器人的比例，即每萬名工人擁有多少臺制造機器人。其中日本的工業機器人密度達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臺工業機器人，新加坡169臺，韓國164臺，德國163臺。雖然排在前三位的國家都在亞洲，不過歐洲卻是世界上工業機器人密度最大的地區。歐洲國家工業機器人密度為每萬名工人50臺，美洲為平均31臺，亞洲平均27臺。3.工業機器人的發展前景

在發達國家中，工業機器人自動化生產線成套設備已成為自動化裝備的主流及未來的發展方向。國外汽車行業、電子電器行業、工程機械等行業已經大量使用工業機器人自動化生產線，以保證產品質量，提高生產效率，同時避免了大量的工傷事故。全球諸多國家近半個世紀的工業機器人的使用實踐表明，工業機器人的普及是實現自動化生產，提高社會生產效率，推動企業和社會生產力發展的有效手段。

機器人技術是具有前瞻性、戰略性的高技術領域。電氣和電子工程師協會（IEEE）的科學家在對未來科技發展方向進行預測中提出了4個重點發展方向，機器人技術就是其中之一。1990年10月，國際機器人工業人士在丹麥首都哥本哈根召開了一次工業機器人國際標準大會，并在這次大會上通過了一個文件，把工業機器人分為四類：⑴順序型。這類機器人擁有規定的程序動作控制系統；⑵沿軌跡作業型。這類機器人執行某種移動作業，如焊接、噴漆等；⑶遠距作業型。比如在月球上自動工作的機器人；⑷智能型。這類機器人具有感知、適應及思維和人機通信機能。

4.工業機器人的產業發展模式

縱觀世界各國發展工業機器人產業的過程，可歸納為三種不同的發展模式，即日本模式、歐洲模式和美國模式。（1）日本模式

日本模式的特點是：各司其職，分層面完成交鑰匙工程。即機器人制造廠商以開發新型機器人和批量生產優質產品為主要目標，并由其子公司或社會上的工程公司來設計制造各行業所需要的機器人成套系統，并完成交鑰匙工程。

（2）歐洲模式

歐洲模式的特點是：一攬子交鑰匙工程。即機器人的生產和用戶所需要的系統設計制造，全部由機器人制造廠商自己完成。（3）美國模式

美國模式的特點是：采購與成套設計相結合。美國國內基本上不生產普通的工業機器人，企業需要機器人通常由工程公司進口，再自行設計、制造配套的外圍設備，完成交鑰匙工程。（4）中國模式的走向

中國的機器人產業應走什么道路、如何建立自己的發展模式確實值得探討。中國工程院在《我國制造業焊接生產現狀與發展戰略研究總結報告》中認為，我國應從“美國模式”著手，在條件成熟后逐步向“日本模式”靠近。

五、工業機器人的主要研究內容

1.示教再現型工業機器人產業化技術研究

（1）關節式、側噴式、頂噴式、龍門式噴涂機器人產品標準化、通用化、模塊化、系列化設計。

（2）柔性仿形噴涂機器人開發：柔性仿形復合機構開發，仿形伺服軸軌跡規劃研究，控制系統開發，整機安全防爆、防護技術開發，高速噴杯噴涂工藝研究。（3）焊接機器人（把弧焊與點焊機器人作為負載不同的一個系列機器人，可兼作弧焊、點焊、搬運、裝配、切割作業）產品的標準化、通用化、模塊化、系列化設計。

（4）弧焊機器人用激光視覺焊縫跟蹤裝置的開發：激光發射器的選用，CCD成象系統，視覺圖象處理技術，視覺跟蹤與機器人協調控制。（5）焊接機器人的離線示教編程及工作站系統動態仿真。

（6）電子行業用裝配機器人產品標準化、通用化、模塊化、系列化設計。（7）批量生產機器人所需的專用制造、裝配、測試設備和工具的研究開發。2.智能機器人開發研究

（1）遙控加局部自主系統構成和控制策略研究

包括建模－遙控機器人模型，人行為模型，人控制動態建模，圖形仿真建模，虛擬工具和虛擬傳感器建模；以人為主體的人機共享規劃與控制；局部自治控制；多傳感融合技術；雙向力反應控制；知識庫的建立，學習與推理方法；人機交互的高級控制技術；虛擬現實（VR）控制與真實世界控制的相互關系；監控系統的結構。

（2）智能移動機器人的導航和定位技術研究

包括導航和定位系統的系統結構；在結構環境或非結構環境中導航和定位方法研究；感知系統的傳感器和信息處理系統的構成；根據傳感器數據建立環境模型的方法；模糊邏輯的推理方法用于移動機器人導航的研究。（3）面向遙控機器人的虛擬現實系統

包括人機交互圖形生成及其程序設計；遙控機器人（載體和機械手）幾何動態圖形建模；遙控操作環境圖形建模；遙控機器人操作與數據的獲取；虛擬傳感器及基于虛擬傳感器的雙向力反應、反饋控制；面向任務的虛擬工具；基于虛擬現實的遙控操作的理論與方法；基于VR模型操作和真實世界操作的可切換、相容性和可交換性；VR監控系統。（4）人機交互環境建模系統

包括CAD建模中的人機交互技術；求知模型工件的反示過程中的交互技術；機器人與環境的布局及功能驗證中的交互技術；傳感器數據處理中的交互技術；機器人標定、運動學建模、動力學建模中的交互技術。（5）基于計算機屏幕的多機器人遙控技術

包括三維立體視覺建模；模型的計算機顯示；遙控機器人模型的控制；人機接口；網絡通訊。

3.機器人化機械研究開發

（1）并聯機構機床（VMT）與機器人化加工中心（RMC）開發研究

包括VMT與RMC智能化結構實現技術；VMT與RMC關鍵傳動實現技術；VMT與RMC加工、裝配、擺放、涂膠、檢測作業技術；VMT與RMC監控檢測技術開發；VMT與MRC智能化開式CMC控制系統開發；系統軟件和應用軟件開發；智能化機構、材料機電一體化技術；作業狀態變量智能化傳感技術；機電一體化的多功能及靈巧作業終端；通用智能化開式CNC控制硬軟件系統；并聯機構運動學及動力學理論；RMC智能控制理論；VMT與RMC典型應用工程開發。

（2）機器人化無人值守和具有自適應能力的多機遙控操作的大型散料輸送設備

包括散料輸送系統監控和遙控操作的傳感器融合和配置技術；采用智能傳感器的現場總線技術；機器人運動規劃在等量堆取料、自主操作中的應用；基于廣域網的遠程實時通訊；具有監測和管理功能的故障診斷系統。4.以機器人為基礎的重組裝配系統（1）開放式模塊化裝配機器人

包括通用要素的提取；專用件標準化；裝配機器人模塊CAD設計；通用主流計算機構造的控制器；人機界面方式；網絡功能。（2）面向機器人裝配的設計技術

包括數字化裝配與CAD集成技術；產品機器人化裝配規劃生成技術；產品可裝配性模糊評價。

（3）機器人柔性裝配系統設計技術

其中單元技術：供料系統智能化設計、末端執行器快速執行、物流傳輸及其控制與通訊；集成技術：柔性裝配線仿真軟件、管理系統。（4）可重構機器人柔性裝配系統設計技術

開展基于任務和環境的動態重構機器人柔性裝配系統理論研究；系統基于自治體（Agent）的分布式控制技術及系統各單元體間的協作規劃。（5）裝配力覺、視覺技術

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

包括裝配狀態實時檢測和監控；裝配順序和路徑智能規劃及控制技術。5.多傳感器信息融合與配置技術

（1）機器人的傳感器配置和融合技術在水泥生產過程控制和污水處理自動控制系統中的應用

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

包括具有感知、自主運動、自清污（自調整、自適應）的機電一體化傳感器研究；面向工藝要求的運動機構設計、實現檢測和清污的自主運動；調節控制系統；

機器人機構和控制技術在傳感器設計中的應用。

六、工業機器人在生產生活中的應用

所謂工業機器人，就是具有簡單記憶和可變控制程序的自動機械。它是在機械手的基礎上發展起來的，國外稱為industrial robot。工業機器人的出現將人類從繁重單一的勞動中解放出來，而且它還能夠從事一些不適合人類甚至超越人類的勞動，實現生產的自動化，避免工傷事故和提高生產效率。隨著世界生產力的發展，必然促進相應科學技術的發展。工業機器人能夠極大地提高生產效率，已經廣泛地進入人們的生活生產領域。

1.提高自動化生產效率和自動化程度：據美國J.B Day通過大量的定后發現：在生產過程中，機器人在機床或其它設備上做上下料工作，以及在設備之間做短途搬運工作所花時間占了整個生產時間的80%以上，搬運費占了加工費的30%-40%，而且有85%的生產事故發生在搬運上，因此工業機器人的使用解決了很多難題。2.直接從事廣泛的生產勞動：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。比如我國灘坊磚廠制造了一只有260個指頭的機械手。

3.進行嚴謹的物品裝配：通過圖紙識別零件并加以組裝，首先取得成功的是美國加利福尼亞的斯坦福大學。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.倉庫管理自動化：最早出現在法國，現已遍及世界各地，例如芬蘭的漢基亞公司（漢基亞倉庫是歐洲十大倉庫之一）。

5.從事特殊環境下的勞動：核輻射、無毒氣氛、強噪聲、超低溫或高溫環境等不合適人工作的環境，甚至超越人能力范圍的環境。比如用于發現輸油管裂縫的機器人，日本生產了一種用于救火的“神奈川”機器人。

6.從事教育衛生等服務：例如美國Centurion公司生產的“機器人教師”已成功為學生開設了“邏輯學”、“概率論”等課程，美國德克薩斯儀表公司制造的微型翻譯機器人，日本稻田大學研究出的“乳腺檢診機器人”。

參考文獻：

【1】 王握文.世界機器人發展歷程[J].國防科技, 2001,(01)【2】 陳愛珍.日本工業機器人的發展歷史及現狀[J].機械工程師, 2008,(07)【3】 陳愛珍.國內外機器人的發展現狀[J].機械工程師, 2008,(07)【4】 陳佩云.日本振興工業機器人的政策[J].機器人技術與應用, 1994,(01)【5】 陳佩云.與應用, 1994 我國工業機器人技術發展的歷史_現狀與展望[J].機器人技術

第四篇：國內外主要的工業機器人生產廠商情況介紹

第一節 國內外主要的工業機器人生產廠商情況介紹

1、瑞典ABB Robotics公司

ABB公司是世界上最大的機器人制造公司。1974年，ABB公司研發了全球第一臺全電控式工業機器人-IRB6，主要應用于工件的取放和物料的搬運。1975年，生產出第一臺焊接機器人。到1980年兼并Trallfa噴漆機器人公司后，機器人產品趨于完備。至2002年，ABB公司銷售的工業機器人已經突破10萬臺，是世界上第一個突破10萬臺的廠家。ABB公司制造的工業機器人廣泛應用在焊接、裝配、鑄造、密封涂膠、材料處理、包裝、噴漆、水切割等領域。

公司網址：http://www.tmdps.cn

2、中國新松機器自動化股份有限公司

沈陽新松機器人自動化股份有限公司由中國科學院沈陽自動化所為主發起人投資組建的高技術公司。是“機器人國家工程研究中心”、“國家八六三計劃智能機器人主題產業化基地”、“國家高技術研究發展計劃成果產業化基地”、“國家高技術研究發展計劃成果產業化基地”。該公司在國內率先通過ISO9001國際質量保證體系認證的機器人企業，并在《福布斯》2005年最新發布的“中國潛力100榜”上名列第48位。其產品包括：rh6弧焊機器人、rd120點焊機器人及水切割、激光加工、排險、澆注等特種機器人。

公司網址：http://www.tmdps.cn/

3、航天賽能機器人事業部

航天賽能機器人事業部下屬于中國航天科技集團公司第九研究院第十六研究所，專業從事機器人的研發、生產、銷售、售后和咨詢等業務。始建于1966年，該部門實力雄厚，科研經驗豐富，設計制造的機器人應用范圍很廣。應用材料處理、機床裝料、裝配、包裝、堆垛、焊接、表面修整等領域。

第二節 現階段國內外機器人產業發展現狀

機器人與智能裝備產業是高度集成微電子、通信、計算機、人工智能、控制和圖像處理等學科最新科研和產業成果的前沿高新技術產業，是擬建的江蘇省(常州)工業技術研究院的服務的產業核心和研發的產業立足點。直接影響生活最優化和智能化的機器人技術是機器人與智能裝備產業的技術核心，推進著未來機器人與智能裝備領域的科技創新力和產業競爭力。

機器人技術是一種是以自動化技術和計算機技術為主體、有機融合各種現代信息技術的系統集成和應用。經過半個多世紀的發展，機器人技術在工業生產領域得到了廣泛的應用，極大地提升了生產品質并成功解放了勞動力資源。作為高技術領域中重要的前沿技術之一，機器人技術具有前瞻性、先導性的特點，對學術研究、產業升級、培養創新意識、保障國家安全、引領未來經濟社會的發展有著十分重要的作用。

目前，相關領域的技術突破，從根本上為提升機器人技術的學術研究提供了必要的支持，為機器人的應用范圍拓寬了道路，已涵蓋國防、航空航天、工業生產、服務、老人康復、教育甚至普通家庭生活，一場新的機器人技術研究高潮和發展契機業已到來。

機器人技術毫無疑問是未來的戰略性高技術，充滿機遇和挑戰。

目前，國際上機器人市場大概有80億至100億，其中工業機器人占的比重最大。2025年，整個機器人市場將達到500億，服務機器人從原來的300多萬臺增加到1200多萬臺，特種機器人(如：排爆機器人、醫療機器人等)的呼聲也越來越高。另外，微軟等IT企業，豐田、奔馳等汽車公司，甚至還有家具、衛生潔具企業都紛紛參與機器人的研制。

美國和日本多年來引領國際機器人的發展方向，代表著國際上機器人領域的最高科技水平。目前，日本除了比較關注特種機器人和服務機器人以外，還注重中間件的研制。然而，近年來日本基本上在做模仿性的工作，突破性技術比較少。而美國在機器人領域的技術開發方面，一直保持著世界領先地位。再有，美國主要做高附加值的產業，比如軍用機器人，目前世界銷售的9000臺軍用機器人之中，有60%來自美國。比如：美國最近研制成功的BigDog軍用機器人，能負重100公斤，行進速度跟人相當，每小時達到五公里，還能適應各種地形，即使是在側面受到沖擊時也能保持很好的系統穩定性。

在各種機器人中，工業機器人應用較早，發展最為成熟。同時，技術的不斷進步一直在牽引著機器人學科的發展，使機器人的應用領域從工業機器人擴展到特種機器人和服務機器人等。機器人技術也正越來越深刻地影響著我們的生活。機器人不但將在工廠、實驗室與人一起工作，還將在車站、機場、碼頭、交通路口為人們指引路徑、回答問題、幫助行人。機器人還將步入千家萬戶，為老人端茶送水，護理傷病人等等。未來機器人將會越來越廣泛地進入人類社會，人類對機器人的依賴會如同現時對待計算機一樣，即使是短時間的離開都可能會造成很大不便。

機器人化是先進制造領域的重要標志和關鍵技術，針對先進制造業生產效率提高的諸多瓶頸問題，尤其是在汽車產業中，機器人得到了廣泛的應用。如在毛坯制造(沖壓、壓鑄、鍛造等)、機械加工、焊接、熱處理、表面涂覆、上下料、裝配、檢測及倉庫堆垛等作業中，機器人都已逐步取代了人工作業。目前汽車制造業是所有行業中人均擁有機器人密度最高的行業，如2004年德國制造業中每1萬名工人中擁有機器人的數量為162臺，而在汽車制造業中每1萬名工人中擁有機器人的數量則為1140臺;意大利的這一數值更能說明問題，2004年意大利制造業中每1萬名工人中擁有輔助操作的機器人數量為123臺，而在汽車制造業中每1萬名工人中機器人的擁有數量則高達1600臺。

在國外，應用于制造業的機器人取得了較顯著進展，已成為一種標準設備而得到工業界廣泛應用，從而也形成了一批在國際上較有影響力的、知名機器人公司。如德國的KUKA、瑞典的ABB、日本的安川等。據專家預測，機器人產業是繼汽車、計算機之后出現的一種新的大型高技術產業。據聯合國歐洲經濟委員會(UNECE)和國際機器人聯合會(IFR)的統計，2002年至2004年，世界機器人市場年增長率平均在10%左右，2005年達到創紀錄的30%，2007年全球機器人實際安裝量達到650萬臺，機器人安裝量比2006年增加3%，達到了114365臺。據統計，近年來全球機器人行業發展迅速，2008年全球機器人行業總銷售量比2006年增長25%。而無論在使用、生產還是出口方面，日本一直是全球領先者，目前日本已經有130余家專業的機器人制造商。

第三節 焊接機器人的應用

國際上80年代是焊接機器人在生產中應用發展最快的10年。我國工廠從90年代開始，應用焊接機器人的步伐也顯著加快。應該明確，焊接機器人必須配備相應的外圍設備組成一個焊接機器人系統才有意義。國內外應用較多的焊接機器人系統有如下幾種形式：

1.焊接機器人工作站（單元）

如果工件在整個焊接過程中無需變位，就可以用夾具把工件定位在工作臺面上，這種系統既是最簡單不過的了。但在實際生產中，更多的工件在焊接時需要變位，使焊縫處在較好的位置（姿態）下焊接。對于這種情況，變位機與機器人可以是分別運動，即變位機變位后機器人再焊接；也可以是同時運動，即變位機一邊變位，機器人一邊焊接，也就是常說的變位機與機器人協調運動。這時變位機的運動及機器人的運動復合，使焊槍相對于工件的運動既能滿足焊縫軌跡又能滿足焊接速度及焊槍姿態的要求。實際上這時變位機的軸已成為機器人的組成部分，這種焊接機器人系統可以多達7-20個軸，或更多。最新的機器人控制柜可以是兩臺機器人的組合作12個軸協調運動。其中一臺是焊接機器人、另一臺是搬運機器人作變位機用。

2.焊接機器人生產線

焊接機器人生產線比較簡單的是把多臺工作站（單元）用工件輸送線連接起來組成一條生產線。這種生產線仍然保持單站的特點，即每個站只能用選定的工件夾具及焊接機器人的程序來焊接預定的工件，在更改夾具及程序之前的一段時間內，這條線是不能焊其他工件的。

另一種是焊接柔性生產線（FMS-W）。柔性線也是由多個站組成，不同的是被焊工件都裝卡在統一形式的托盤上，而托盤可以與線上任何一個站的變位機相配合并被自動卡緊。焊接機器人系統首先對托盤的編號或工件進行識別，自動調出焊接這種工件的程序進行焊接。這樣每一個站無需作任何調整就可以焊接不同的工件。焊接柔性線一般有一個軌道子母車，子母車可以自動將點固好的工件從存放工位取出，再送到有空位的焊接機器人工作站的變位機上。也可以從工作站上把焊好的工件取下，送到成品件流出位置。整個柔性焊接生產線由一臺調度計算機控制。因此，只要白天裝配好足夠多的工件，并放到存放工位上，夜間就可以實現無人或少人生產了。

工廠選用哪種自動化焊接生產形式，必須根據工廠的實際情況及素要而定。焊接專機適合批量大，改型慢的產品，而且工件的焊縫數量較少、較長，形狀規矩（直線、圓形）的情況；焊接機器人系統一般適合中、小批量生產，被焊工件的焊縫可以短而多，形狀較復雜。柔性焊接線特別適合產品品種多，每批數量又很少的情況，目前國外企業正在大力推廣無（少）庫存，按訂單生產（JIT）的管理方式，在這種情況下采用柔性焊接線是比較合適的。

第五篇：國內外主要的工業機器人生產廠商情況介紹

國內外主要的工業機器人生產廠商情況介紹

轉載于----------------供稿人：顧震宇

1、瑞典ABB Robotics公司

ABB公司是世界上最大的機器人制造公司。1974年，ABB公司研發了全球第一臺全電控式工業機器人-IRB6，主要應用于工件的取放和物料的搬運。1975年，生產出第一臺焊接機器人。到1980年兼并Trallfa噴漆機器人公司后，機器人產品趨于完備。至2002年，ABB公司銷售的工業機器人已經突破10萬臺，是世界上第一個突破10萬臺的廠家。ABB公司制造的工業機器人廣泛應用在焊接、裝配、鑄造、密封涂膠、材料處理、包裝、噴漆、水切割等領域。

公司網址：http:///robotics2、日本安川電機公司

安川電機（Yaskawa Electric Co.），自1977安川電機年研制出第一臺全電動工業機器人以來，已有28年的機器人研發生產的歷史，旗下擁有Motoman美國、瑞典、德國以及Synetics Solutions美國公司等子公司，至今共生產13 萬多臺機器人產品，而最近2年生產的機器人3萬多臺，超過了其他的機器人制造公司。2005年4月，該公司宣布將投資4億日元，建造一個新的機器人制造廠，于11月運行，2006年1月達到滿負荷生產。屆時，該公司每月工業機器人生產能力將達到2000臺。

其核心的工業機器人產品包括：點焊和弧焊機器人、油漆和處理機器人、LCD玻璃板傳輸機器人和半導體晶片傳輸機器人等。是將工業機器人應用到半導體生產領域的最早的廠商之一。2004年機器人銷售收入為1051億日元，占該公司營業總收入3096億日元的34%。

公司網址：http://www.tmdps.cn2、中國新松機器自動化股份有限公司

沈陽新松機器人自動化股份有限公司由中國科學院沈陽自動化所為主發起人投資組建的高技術公司。是“機器人國家工程研究中心”、“國家八六三計劃智能機器人主題產業化基地”、“國家高技術研究發展計劃成果產業化基地”、“國家高技術研究發展計劃成果產業化基地”。該公司在國內率先通過

ISO9001國際質量保證體系認證的機器人企業，并在《福布斯》2005年最新發布的“中國潛力100榜”上名列第48位。其產品包括：rh6弧焊機器人、rd120點焊機器人及水切割、激光加工、排險、澆注等特種機器人。

公司網址：http:///