工业机器人的发展

工业机器人的发展（共8篇）

工业机器人的发展 篇1

工业机器人的发展

班级：07机械2班 姓名：陈明洁 学号：200730861235

摘要：工业机器人在现在制造技术中起着举足轻重的作用。本文介绍了国内工业机器人的发展现状，指出了我国工业机器人产业化发展影

响因素，阐述了工业机器人技术的发展趋势。引言

机器人学是一门综合性的新兴学科，它涉及机械工程学、电器工程学、微电子工程学、计算机工程学、控制工程学、信息传感工程学、声学工程学、仿生学以及人工智能工程学等多门尖端学科。工业机器人是机器人学的一个分支，它代表了机电一体化的最高成就。随着科学技术的不断发展，工业机器人已成为柔性制造系统、自动化工厂、计算机集成制造系统的自动化工具。广泛采用工业机器人，不仅可提高产品的质量和数量，而且对于保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以及降低生产成本，对促进我国制造业的崛起有着十分重要的意义。

2工业机器人的发展现状

我国工业机器人起步于20世纪70年代初期过30多年的发展，大致可以分为3各阶段：70年代的萌芽期，80年代的开发期，90年代的实用化期。在高技术发展的推动下，随着改革开放方针的实习，我国机器人技术的发展得到政府的重视和支持。在80年代中期，国家组织了对工业机器人需求的行业调研，结果表明，对第一代工业机器人的需求主要集中在汽车行业（占总需求的60~70%）。在众多专家的建议和规划下，于“七五”期间，由机电部主持，中央各部委、中科院及地方科研院所和大学参加，国家投入相当资金，进行了工业机器人基础技术、基础元器件、几类工业机器人整机及应用工程的开发研究。经过五年攻关，完成了示教再现式工业机器人成套技术（包括机械手、控制系统、驱动转动单元、测试系统的设计、制造、应用和小批量生产的工艺技术等）的开发，研制出喷漆，弧焊，点焊和搬运等作业机器人整机，几类专用和通用控制系统及几类关键元部件的主要性能指标达到80年代初国外同类产品的水平，并且形成小批量的生产能力。经过80年代尤其是后五年的努力，我国的工业机器人技术发展基本上可以立足国内。90年代中期，国家已选择以焊接机器人的工程应用为重点进行开发研究，从而迅速掌握焊接机器人应用工程成套开发技术、关键设备制造、工程配套、现场运行等技术。目前已有500台左右的焊接机器人分布于大陆各大中城市的汽车、摩托车、工程机械等制造业，其中55%左右为弧焊机器人，45%左右为点焊机器人，已建成的机器人焊接

柔性生产线5条，机器人焊接工作站300个。90年代后半期是实现现国产机器人的商品化，为产业化奠定基础的时期。目前，我国（指大陆地区，不包括港、台、澳）工业机器人数量只有约2500台，还没达到1997年新加坡（3000多台）和我国台湾省（5000多台）的水平。产业化是我国工业机器人发展的必由之路从国内外的现状分析可以看出，我国的工业机器人的装机台数和技术水平与国外还有一定的差距。随着我国加入世界贸易组织（WTO），我国的机器人产业将面临着新的发展机遇和来自国外的挑战。要把握这一机遇，迎接挑战，取得快速发展的必由之路是走产业化道路。

3.1 产业化的影响因素

1）市场方面我国大力推行国企改革，推行市场经济，工业企业

大都在进行重组，并正用先进制造技术来改造传统的生产方式，提高基层的柔性生产水平是技术改造的重点。大量的企业进行产品转型生产夏改造与扩建为机器人提供了市场，企业可毫无顾虑的在人与机器人之间做出选择，以获得高质量、高效率、低成本的产品。同时，生产的全球化和竞争的国际化，以及产品的个性化不断发展创新，要求许多行业必须使用机器人和机械手才能参与国际市场的竞争，包括气沉、家用电器制造业等行业。这些行业目前使用的机器人太少，将成为机器人未来潜在的巨大市场。机器人价格将大幅度降低。最近几年，机器人本身的价格下降了30%，随着高速处理器、大功率晶体管和永磁电机的高速发展，机器人同计算机一样，功能越来越强，结构越来越简单，而价格越来越低，机器人日益成为大众化的具有广泛用途的机器，低价高性能使机器人在我国将具有非常好的前景。

2）技术方面

我国于 1972年开始研究工业机器人，上海、天津、北京、沈阳、哈尔滨、广州、昆明等研究单位和院校分别开发了固定程序、组合式、液压伺服型通用机器人，并开始了机构学、计算机控制应用技术的研究。我国的机器人研究开发工作虽然起步较晚，但在国家有关部门的支持和广大机器人学科技和教育工作者的努力下，进展较快。已在工业机器人、特种机器人和智能机器人各方面取得成绩，其中，国家 “863” 计划智能机器人主题的研究更是令人目，成果层出。这些成就已为发展工业机器人和智能机器人储备了许多重要的技术，跟踪了国际先进的机器人技术，将大大加快中国机器人产业化的进程。

3）人员方面

随着国内外机器人学的快速发展，国内许多大学开设了机器人学课程，很多硕士研究生和博士研究生在从事机器人的开发和研究工作同时，国家 “863” 计划从 ,1987 年开始实施以来，组织和培养了一支2000多人的机器人研究开发队伍。另外，国家正逐步制定必要的政策，吸引在机器人技术方面学有所长的留学人员回国服务。虽然这支队伍还不够大、也不够强，需要继续锻炼，发展壮大，但他们将成为机器人产业化的主力军。

4）观念方面

机器人能提供稳定的高效率与高质量的产品，是人无法提供的，尤其在生产节拍高的自动化生产线和恶劣的环境中，人无法取代机器人，市场日益全球化，不使用机器人，难以提高竞争力。中国人口众多，劳动力廉价，不需要机器人的观念正在改变。工业机器人的发展趋势

敏捷制造策略的提出，为工业机器人的发展提供了新的机遇。敏捷制造的基本思想是企业能迅速将其组织和装备重组，快速响应市场变化，生产出满足用户需求的个性化产品。敏捷制造要求企业底层的生产设备具有柔性和可动态重组的能力。机器人是一种具有高度柔性的自动化生产设备。如果我们站在更高的层次，将机器人视为一种有 “感知、思维和行动” 的机器，那么，敏捷生产设备就应当是新一代机器人化的机器。这将为工业机器人的发展提出更高的要求。

4．1）朝着标准化方向发展

提高运动速度和运动精度，减轻重量和减少安装占用空间，必将导致工业机器人功能部件的标准化和模块组合化（它可以分为机械模块、信息检测模块、和控制模块等），以降低制造成本和提高可靠性。近年来，世界各国注意发展组合式机器人。它是采用标准

化的组合件拼装而成的。目前，国外已经研制和生产了各种不同的标准组件。除了机器人用的各种伺服电机、传感器外，手臂、手腕和机身的结构也已经标准化了，如臂伸缩轴、臂升降轴、臂俯仰轴、臂摆动轴； 手腕旋转轴、摆动轴、固定台身、机座、移动轴等。

4.2）研究新型机器人结构

随着工业机器人作业精度的提高和作业环境的复杂化，应开发新型微动机构保证动作精度； 开发多关节、多自由度的手臂和手指，研制新型的行走机构等以适应复杂的作业的需要。

4.3）朝着智能化方向发展

在多品种，小批量生产的柔性制造自动化技术中，特别是机器人自动装配技术中，要求工业机器人对外部环境和对象物体有自适应能力，即具有一定的 “智能”，机器人的智能化是指机器人具有感觉、知觉等，即有很强的检测功能和判断功能。为此，必须开发类似人类感觉器官的传感器（如触觉传感器、视觉传感器、测距传感器等），发展多传感器的信息融合技术。通过各种传感器得到关于工作对象和外部环境的信息，以及信息库中存储的数据、经验、规划的资料，以完成模式识别，用 “专家系统” 等智能系统进行问题求解，动作规划。

4.4)研究机器人协作控制

先进制造技术的发展对协作机器人学的研究与发展起着积极的促进作用。随着先进制造技术的发展，工业机器人已从当初的柔性上、下料装置正在成为高度柔性、高效率和可重组的装配、制造和加工系统中的生产设备。在这样的生产线上，机器人是作为一个群体工作的，不论每个机器人在生产线上起什么作用，它总是作为系统中的一员而存在。因此，要从组成敏捷制造生产系统的观点出发，来研究工业机器人的进一步发展。而面向先进制造环境的机器人柔性装配系统和机器人加工系统中，不仅有多机器人的集成，还有机器人与生产线、周边设备、生产管理系统以及人的集成。因此，以系统的观点来发展新的机器人控制系统，有大量的理论与实践的工作要做。结束语

要缩短我国工业机器人应用及研究与国外的差距，必须利用自己的优势走产业化的发展道路。同时，在现代制造技术快速发展的今天，还必须在研究和开发上跟踪机器人技术的发展趋势。我国机器人产业要快速发展，不能只靠几家科研单位的单方面努力，机器人不应该只作为展览会上的表演者。研制单位必须与市场需求紧密结合，让机器人走进工厂和家庭，实现真正的产业化。同时，应当把发展机器人产业纳入政府重要产业政策中，引导和扶持企业进行产业和产品结构调整，加速机器人产业化进程。

工业机器人的发展 篇2

20世纪中期, 随着计算机、自动化技术和原子能技术的发展, 现代机器人开始在美国得到研究和发展, 使工业机器人在工业生产中得以广泛使用。工业机器人是一种能自动控制、可重复编程、多功能、多自由度的操作机。它们通常配有机械手、刀具或其它可装配的加工工具, 能够搬运材料、工件, 完成各种作业, 是一种柔性自动化设备。

二、工业机器人发展历程

早在1954年美国乔治·德沃尔首次设计出第一台电子程序可编的工业机器人, 并于1961年发表了该项专利。1962年美国通用汽车公司投入使用, 标志着第一代机器人诞生。从此, 机器人开始成为人类生活中的现实。之后, 日本使工业机器人得到迅速的发展。目前, 日本已成为世界上工业机器人产量和拥有量最多的国家。

80年代, 世界上生产技术的高度自动化和集成化, 使工业机器人得以进一步发展, 并在这个时代起着十分重要的作用。

第一代机器人, 一般指工业上大量使用的可编程机器人及遥控操作机。可编程机器人可根据操作人员所编程序完成一些简单重复性作业。遥控操作机制每一步动作都要靠操作人员发出。1982年, 美国通用汽车公司在装配线上为机器人装备了视觉系统, 从而宣告了第二代机器人———感知机器人的问世。这代机器人, 带有外部传感器, 可进行离线编程。能在传感系统支持下, 具有不同程度感知环境并自行修正程序的功能。第三代机器人为自治机器人, 正在各国研制和发展。它不但具有感知功能, 还具有一定决策和规划能力。能根据人的命令或按照所处环境自行做出决策规划动作, 即按任务编程。

我国机器人研究工作起步较晚, 从“七五”开始国家投入资金, 对工业机器人及其零部件进行攻关, 完成了示教再现式工业机器人成套技术的开发和研制。1986年国家高技术研究发展计划开始实施, 智能机器人主题跟踪世界机器人技术的前沿, 经过几年的研究, 取得了一大批科研成果, 成功地研制出了一批特种机器人。

从90年代初期起, 我国的国民经济进入实现两个根本转变时期, 掀起了新一轮的经济体制改革和技术进步热潮, 我国的工业机器人又在实践中迈进一大步, 先后研制出了点焊、弧焊、装配、喷漆、切割、搬运、包装码垛等各种用途的工业机器人, 并实施了一批机器人应用工程, 形成了一批机器人产业化基地, 为我国机器人产业的腾飞奠定了基础。

三、工业机器人在工业、生产中的应用

工业机器人在工业生产中能代替人做某些单调、频繁和重复的长时间作业, 或是危险、恶劣环境下的作业, 例如在冲压、压力铸造、热处理、焊接、涂装、塑料制品成形、机械加工、金属制品业和简单装配等工序上, 以及在原子能工业等部门中, 完成对人体有害物料的搬运或工艺操作。在日、美、西欧等一些工业发达的国家中, 工业机器人得到越来越广泛的应用。

四、工业机器人在其他领域中的应用

随着科技的发展, 机器人功能和性能的不断改善和提高, 机器人的应用领域日益在扩大, 其应用范围已不限于工业, 还用于农业、林业、交通运输业、原子能工业、医疗、福利事业、海洋和深空探测等事业中。

例如在海洋开发方面。我国在争取公海海域优先开采权的过程中, 由国家“863”计划研制的6000米水下无缆自治机器人系统先后两次出海, 获得了海底锰结核分布的珍贵资料, 使我国成为世界上少数几个具有深海探测能力的国家之一。

深空探测领域方面。由于机器人的自身特点和功用, 可以处在人类无法到达或相当危险的环境中去工作, 因此, 它的重要性再次体现。例如, 我国启动的“嫦娥工程”探月工程论证和关键技术的攻关, 中国首先登上月球的是机器人而不是人, 它对月球进行考察、分析、取样。“机器人遥控操作系统”模拟了科学家在地面操作太空机器人的行动。“神舟七号”的发射成功, 机器人再次的应用在我国也愈加显得重要。中国几代人航天梦想的实现, 使科学家们的眼光越来越集中到深空探测领域。

五、工业机器人的发展趋势

机器人是先进制造技术和自动化装备的典型代表, 是人造机器的“终极”形式。它涉及到机械、电子、自动控制、计算机、人工智能、传感器、通讯与网络等多个学科和领域, 是多种高新技术发展成果的综合集成, 因此它的发展与众多学科发展密切相关。当今工业机器人的发展趋势主要有:

1工业机器人性能不断提高 (高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修) , 而单机价格不断下降。

2机械结构向模块化可重构化发展。例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化;有关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人。

3工业机器人控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展, 便于标准化, 网络化;器件集成度提高, 控制柜日渐小巧, 采用模块化结构, 大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。

4机器人中的传感器作用日益重要, 除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外, 视觉、力觉、声觉、触觉等多传感器的融合技术在产品化系统中已有成熟应用。

5机器人化机械开始兴起。从94年美国开发出“虚拟轴机床”以来这种新型装置已成为国际研究的热点之一, 纷纷探索开拓其实际应用的领域。

工业机器人的技术发展及其应用 篇3

【关键词】工业机器人；市场需求；关键技术；问题

工业机器人制造和发展的过程中涉及到的技术和领域非常多，包括机械、电子和计算机等，通过多种高新技术的整合形成的一种综合式的研究领域，因此，工业机器人在发展的过程中对所有涉及到的科学领域都一定的联系。随着工业机器人发展的标准化和网络化等成都越来越高，其在使用的过程中能够满足人们的更多需求，本文对工业机器人的技术发展和应用进行了简单的分析。

1、机器人发展历程

1.1 国内发展史

我国的工业机器人起步较晚，大概在上世纪70年代才开始进行工业机器人的研究，到目前为止，我国的工业机器人发展已经经历了30多年的时间。对于工业机器人的前期研究，其主要是自主研发，在这一过程中面临的问题较多，导致发展较为缓慢，随后我国将其列入到我国的国家计划中，发展速度开始加快，特别是几个五年计划中对工业机器人发展的技术支持，为我国的工业机器人发展提供了充足的动力。近些年来，随着科学技术的不断发展，我国的工业机器人生产和制造逐渐为用户带来了巨大的经济效益，而机器人的自动化生产也逐渐被引进我国，国内的各行各业也在逐渐将生产设备向着自动化技术前进，这都为我国的工业机器人发展创造了良好的外部环境。截止到目前，我国的北进和上海等城市已经拥有了具有自主知识产权的工业机器人产品，一些产品已经投入了市场，为我国的工业机器人发展创造了良好的条件。

1.2 国外发展史

世界上工业机器人发展最先进的国家是日本，在当前，全球大约有40%的工业机器人来源于日本，其不论是在工业机器人的技术含量以及市场的发展中都具有非常大的优势，占据着世界机器人市场的最大份额。在2004年，日本将工业机器人的发展列入到国家的新产业发展战略中，随后又在其他的发展战略中将工业机器人发展列入其中，通过日本政府的重视，日本的工业机器人发展具有非常好的技术和经济等支持，为日本的工业机器人发展创造了良好的外部条件。此外，还有机器人的诞生地美国，其对机器人的研究最早，经过40多年时间的发展，美国的工业人机器人已经具有非常雄厚的资金和技术支持，国内的工业机器人生产商具有较高的科研能力，为美国工业机器人的发展提供了有力的技术和资金支持，其他的像西方的发达国家，其对工业机器人的发展都具有相当高的重视，这为其国内的工业机器人发展创造了良好的氛围。

2、工业机器人发展趋势和特点

对于工业机器人，其主要是为了满足制造生产的高效和高精度，为此，未来的工业机器人发展将逐渐向着高速、高精和智能化等方向发展，通过日本的机械学会对工业机器人的发展研究得知，随着工业机器人的精度设计水平提高，其将会向着重复定位精度方向发展，这为工业机器人的应用创造了非常大的优势。此外，各种新材料的开发和利用也使得工业机器人能够不断减轻自身的重量，为其应用提供更加便利的条件，下面对工业机器人的技术特点进行了简单的介绍：

首先是工业及其热的精密化和柔性化等特点，工业机器人在开发和使用的过程中涉及到的技术种类较多，为了保证工业机器人的快速发展，需要通过有效的技术检测来对工业机器人的管理进行优化调度和控制等，实现工业机器人的品质和产量双增加。此外，随着当前可持续经济发展理念的盛行，工业机器人的发展也将逐渐向着低能耗、无污染的方向前进，着将是为来工业机器人的发展最高水平。

然后是工业机器人的自动化成套装备，其在生产的过程中更加注重产品的精细化加工和生产，随着我国工业机器人的发展，其逐渐向着高智能化的方向前进，从而实现工业生产的自动化和数字化等特点。

然后是工业机器人以及成套的自动化设备，这是工业生产中的重要设备，像制造业中的生产、安装和检测等都对其具有较高的技术要求，且这些设备广泛应用在汽车的整体以及单个零件的生产中，此外还有军工和金融等多个行业。

3、国际市场需求分析

根据IFR的相关统计数据可以得知，工业机器人的生产和销售目前已经达到了一个非常可观的水平，在2008年，全球的工业机器人安装就达到了11.3万套，而对应的销售额也达到了62亿美元的总体水平，大约占据了整体市场容量的三分之一左右。随后，每年的工业机器人生产和安装也在逐渐增加，除了2008年和2009年金融危机的影响，后续几年工业机器人的生产和销售额都在稳步增长中。对于我国当前的工业机器人生产、制造和销售，仅仅有30%是国产的工业机器人，而其他的市场份额几乎被美日德等发达国家占据完全，通过对我国工业机器人的市场进行调查研究可以发现，当前我国的工业机器人市场需求是非常大的。在国际市场上，我国是工业机器人进口最大的国家之一，且我国的工业机器人发展速度也是非常快的。随着工业机器人技术的不断成熟，国际上也出现了一批具有高端技术的工业机器人生产厂家，像KUKA和ABB等，这些工业机器人生产商的技术水平非常高，在国际市场 上占有非常高的地位。

通过对工业机器人的发展趋势进行研究可以发现，其在制造业中的应用具有非常广阔的前景，像机械加工和焊接等操作汇总，机器人的使用能够大大提高施工水平，且产品的质量也非常高，避免了人工操作过程中可能出现的各种失误。通过工业机器人的生产和发展，其大大推动了世界工业技术的发展。像产线的装配机器人，其在自动化装配产线中的应用减少了工人的劳动强度，减少了生产过程中的人工成本，为企业的发展创造了更大的价值。

4、工业机器人技术分析

对于常规的工业机器人来说，其组成部分主要包括机械主体和控制系统等，通过这几个基本的组成部分就能够实现一些常规的工业生产操作。对于工业机器人来说，其中的控制系统和传动系统等对其具有决定性的影响，为了保证工业机器人的高精度生产和高性能运行以及稳定的操作等，需要对工业机器人的这些系统进行有效的控制。在当前，我国的工业机器人研究对其中的关键性技术仍然没有完全掌握和开发，这对我国的工业机器人发展具有非常大的限制。

4.1高精度减速机

在当前我国的工业机器人发展中，高精度机器人的关节减速器大部分都是依赖国外的厂家提供，这对我国的工业机器人发展是一项严重的限制。为了更好的实现我国工业机器人的国产化，我国的部分高校开始致力于高精度摆线针轮减速机的开发和研究，到目前为止，我国已经研究出了能够替代谐波减速机的相关产品，但由于我国的相关技术还不完善，高精度减速机的研制过程中还存在着一些技术问题，下面对其进行了简单的分析：

首先是材料的成型控制技术，为了保证工业机器人的正常使用，需要对其RV减速机的减速齿轮进行高耐磨等性能的提高，这样才能保证工业机器人的高精度，因此，对于RV减速机的相关材料具有非常高的要求，这体现在材料化学中的各种构成材料含量等的控制方面。然后是对于一些特殊部件的加工技术，对于RV减速机，其中的非标特殊轴承是最为复杂的组成元件之一，在生产的过程中需要保证其间隙的准确性，这就要求对该器件的生产采用一些特殊的生产模式，但在当前我国还没有找到最佳的生产方法。然后是装配技术的精密性，对于工业机器人，其在使用的过程中具有较大的减速效果，因此，在进行实际的装配时需要结合当前的精密装配技术来实现工业机器人的精密装配，保证其良好的减速效果，通过对RV输出轴侧隙的零标准控制，使工业机器人具有较好的静刚度。

4.2电机和高精度伺服驱动器

对于工业机器人，其在使用的过程中需要具有较高精度的控制，而传统的电机和驱动器很难满足这一要求，为此需要采用专业的电机和驱动器来实现对工业机器人的精确控制。在国外的工业机器人生产中，以及设计制造了专业的电机和驱动器设备，其能够保证工业机器人的高效节能和低噪音等效果。而在我国国内的工业机器人制造和生产中，还没有专门的高性能电机和伺服器制造企业，主要是其中的关键技术没有掌握，下面对其进行了简单的介绍：首先是伺服控制器的快响应技术，在当前的工业机器人电机驱动中主要是由三个方面控制的，每一部分对工业机器人的电机驱动都有非常重要的影响，像驱动器内环的深度等，其是影响工业机器人电机驱动的关键性技术，对电机的电流环具有直接的影响，但由于我国的电流环在干扰观测和前馈补偿算法等方面的设计存在着较大的差距，导致其内部的预测模型无法实现对闭环的优化。此外，还有在线参数的自整定技术辨识功能较差等都对我国的工业机器人电机和驱动具有较大的影响。

5、总结

随着我国经济的高速发展，我国的工业机器人发展迎来了一个新的发展机遇，特别是企业对工业机器人的需求增加，国内的工业机器人发展技术不断成熟以及国家的大力支持等，这些都为我国的工业机器人发展创造了良好的条件。但由于我国的工业机器人起步较晚，很多的核心技术还没有完全掌握，因此，相关部门需要加快对我国工业机器人发展的人才支持，促进我国的工业机器人的研究和发展。

参考文献

[1]骆敏舟，方健，赵江海.工业机器人的技术发展及其应用[J].机械制造与自动化，2015，01：1-4.

[2]计时鸣，黄希欢.工业机器人技术的发展与应用综述[J].机电工程，2015，01：1-13.

工业机器人产业发展及前景分析 篇4

三、产业发展前景

现在以人为主导的生产模式，将来要变成以机器人为主导的制造模式。这虽然会减少一些传统就业岗位，但新的智能制造模式也会产生很多新的岗位。工业机器人是实现我国制造业转型升级的强力技术手段。

1、与国外相比，国内工业机器人制造处于什么水平?

在技术上如控制精度和功能方面，我们都不落后。但在制造过程、产品、品牌上还跟国外有差距。差距的关键是核心部件，如伺服电机、高精度齿轮、减速器、轴承等，现在一般靠进口。

当然，铸造、加工等工艺基础，这几年我国进步很大，差得不太远了。国际模具及五金塑胶产业供应商协会秘书长罗百辉认为机器人要形成产业、创造品牌，还需要现代化公司的管理能力。机器人是对资金、技术、人才需求“三高”的产品，需要持续不断的创新。

2、未来工业机器人技术将向什么方向发展?

未来会向智能机器人发展。机器人的生产，机器人机构是载体，更多的取决于功能内涵。机器人水平高低取决于控制、软件、智能等技术。没智能的机器人只是低端机器人。

机器人的未来发展需要信息化、网络化支撑，依赖于控制技术、传感技术的发展。未来的工业机器人将是典型的物联产品。控制、微电子、传感、新材料等技术的发展，都将为智能机器人提供基础条件。在这些机器人相关支撑技术发展后，机器人专家再研究如何融合创新，让机器人向智能机器人发展。

3、工业机器人产业的发展前景如何?

机器人产业不是一般的产业，拥有超出想象的发展前景。工业革命把人变成了机器的奴隶。人在生产线上为机器服务，工作节奏快，环境恶劣。但工业机器人可以把人类从这种状态中解放出来，人得以从事更高级的工作。此外，罗百辉认为服务机器人还可以改变我们的生活方式。

现在以人为主导的生产模式，将来要变成以机器人为主导的制造模式。这虽然会减少一些传统就业岗位，但新的智能制造模式也会产生很多新的岗位。中国现在劳动力结构性短缺，民工荒、高级技工荒，制造成本急剧上升。

工业机器人是实现我国制造业转型升级的强力技术手段。机器人可以改变人们未来的生产生活方式。可以断定，未来机器人会像手机、电脑一样，进入千家万户和社会各个领域。

4、我国应该从哪些方面加大力度，抓住这个大变革的机会?

，我国机器人产值仅占全球机器人市场规模的二十分之一。在工业机器人应用最集中的汽车行业，日本每万名生产工人中就拥有1700多台机器人，意大利则是1600台，而我国每万名工人拥有的机器人数量还不足90台。从去年开始，我国机器人应用市场已初具规模。

去年全球机器人市场增长10%左右，我国增长达51%，增速位居全球第一，绝对增量仅次于日韩，排在全球第三。这种快速迸发的市场需求对产业、技术的拉动将十分明显。罗百辉认为未来几年内，中国的工业机器人很可能是井喷式发展，而非简单的线性增长。

我国应该抓住这次机遇，制定相关政策措施，大力发展中国的机器人产业，同时利用机器人及自动化装备改造和提升我国制造业水平，加速实现我国产业结构调整和优化升级。

四、现实产业化的条件

工业机器人是先进制造业中不可替代的重要装备和手段，是衡量一个国家制造业水平和科技水平的重要标志。我国已经是世界公认的制造业大国，但随着劳动力成本的不断提高，经济发展模式必须进行调整，生产自动化、发展高科技产业已经成为必由之路。

1、是国家政策支持，是加速高新技术产业化的重要前提，机器人属于国家战略性高技术，是多项前沿技术和综合实力的体现，国家应该制定长远政策加以规划和发展。国家在资金、税收等各个方面给予一定的优惠政策，把机器人产业发展纳入到重要产业政策中，鼓励企业采用国产机器人。

2、是推动产学研联盟建设，形成强大的研究，开发和应用队伍。工业机器人涉及机械、自动化、计算机、人工智能等诸多学科，只有将国内所有力量组织起来，群策群力，才能将技术研究搞上去，并与国外大公司进行竞争。

3、是尽快改变关键元器件主要依赖进口的局面。成本和整体解决方案己成为企业选择工业机器人的首要因素，成本居高不下是制约国产机器人进一步发展的关键因素之一，除了受到批量较小影响外，国产机器人发展主要受到关键元器件价格的制约。

4、是除了努力提高工业机器人性能外，我国还要大力加强大型、专业应用工程软件开发工作。在工业机器人作业系统中，周边装备和控制单元占总成本的80%，这些装置的研发与集成决定着整个作业系统的开发周期，其技术性能直接影响系统的生产效率和产品质量，机器人作业系统开发已成为制约工业机器人推广应用的关键因素之一。

5、是努力进入汽车领域，并积极开拓新的应用市场。汽车业是工业机器人应用太户，我国将汽车业作为支柱产业加以发展，虽然国外工业机器人厂家在此领域具有较明显优势，但仍可以避实就虚，在众多中小企业中大显身手。

6、是加强人才队伍建设。给高技术人才创造发挥聪明才智的长效机制，吸引人才，培养人才，留住人才，高新技术企业的竞争是人才的竞争，没有人才，何谈发展。

7、是机器人知识的普及程度对机器人产业化的进程起着很大的制约作用，因此，要进一步加大工业机器人宣传力度。

五、发展机器人产业的政策与策略

针对先进发达国家机器人技术和产业发展规律以及我国的现状，中国今后发展机器人的过程中，应该重点关注以下几个方面：

1、在借鉴先进发达国家发展工业机器人经验的同时，针对我国机器人产业的特点及面临的问题，加强机器人技术路线的顶层设计，细化产业发展路径和实现方式，尽快制定我国下一代机器人技术发展蓝图、产业统一发展规划，为产业发展奠定坚实的基础。确保我国机器人产业能够按着正确的方向持续地发展下去。

2、依托国内有基础、有实力的核心研发队伍，建立多层次的产学研用紧密结合的机器人技术创新体系。机器人技术难度高、风险大，国内外经验都表明，仅靠企业是无法实现机器人技术跨越和产业发展的。产学研结合，按产业链要求实现创新价值链的有效整合，是实现技术突破和产业发展的根本途径。

例如，为促进“制造业回归”，20美国开始实施“制造业创新网络”计划，创立了新的科研机构，从事以成果转化为目的的共性基础技术研发，旨在加强研究机构与制造企业之间合作，支撑和补足国家和区域创新体系的不足。德国同样重视产研结合，KUKA机器人公司与德国宇航局合作开发了下一代工业机器人，取得了新一轮竞争的优势。

3、对于从事机器人研发和产业化的企业，国家应该在WTO规则允许的前提下，给予相应的政策扶持和鼓励。特别是针对国家重大工程项目，积极挖掘用户需求，调动用户采用国产机器人的积极性，推进首台应用和产业化进程;鼓励和发展机器人自动化成套公司，提高应用机器人解决国民经济需求和行业工程问题的能力，形成机器人本体研发和机器人工程应用良好互动的局面。

4、深刻认识机器人技术和产业发展的规律，实现跨越式发展。“机器人革命”是以数字化、智能化、网络化为特征的第三次工业革命的有机组成部分。移动互联网、大数据、云计算等技术的推动，使机器人有望成为物联网的新型终端和结点，以致极大地拓展了机器人能力。我们必须高度关注这一新的发展动向，面向新工业革命的需求，研制作为网络终端的新一代信息化机器人，实现产业技术的革命和突破。

工业机器人的发展 篇5

工业和信息化部关于印发 《工业机器人行业规范管理实施办法》的通知

工信部装[2017]161号

各省、自治区、直辖市及计划单列市、新疆生产建设兵团工业和信息化主管部门，中央企业（集团）公司：

为做好《工业机器人行业规范条件》（工业和信息化部公告2016年第65号）实施工作，我部组织制定了《工业机器人行业规范管理实施办法》。现予印发，请遵照执行。

工业和信息化部 2017年7月7日

（联系电话：010-68205641）

工业机器人行业规范管理实施办法 第一章 总则

第一条 为促进工业机器人行业持续健康发展，根据《工业机器人行业规范条件》（以下简称《规范条件》）有关规定，制定本办法。

第二条 工业和信息化部对符合《规范条件》的工业机器人企业实行公告管理，企业按自愿原则进行申请。

第三条 本办法适用于中华人民共和国境内的工业机器人本体生产企业和工业机器人集成应用企业。

第二章 职责分工

第四条 工业和信息化部负责对申请公告企业材料进行审核、公示并公告发布符合《规范条件》的工业机器人企业（以下简称规范企业）名单，负责对规范企业监督检查、变更、整改、撤销公告等工作。

第五条 各省、自治区、直辖市工业和信息化主管部门（以下统称省级工业和信息化主管部门）、中央企业（集团）总公司（以下简称央企集团）负责本地区（本集团）申请公告企业的初审、数据汇总及材料报送，对本地区（本集团）规范企业进行监督管理。

第六条 规范企业应自觉保持符合《规范条件》，按照本办法的要求认真开展自查自评，积极配合监督、检查。

第三章 申请、审核及公告 第七条 申请企业编报《工业机器人行业规范公告申请报告》（格式见附件1）并按要求提供相关证明材料，通过所在地省级工业和信息化主管部门或所属央企集团向工业和信息化部提出申请。申请企业应对其材料真实性、完整性负责。

第八条 省级工业和信息化主管部门、央企集团负责对本地区（本集团）的企业申请材料进行初审，并按照《规范条件》要求对企业相关情况进行核实。初审合格后将企业申请材料报送工业和信息化部。

第九条 工业和信息化部委托第三方机构组织专家对申请企业进行评审。

第十条 工业和信息化部对通过专家评审的企业进行公示，公示无异议后予以公告。第四章 监督检查

第十一条 监督检查采取企业自查自评和现场检查相结合的方式，主要检查规范企业达标项和指标符合《规范条件》的情况。

第十二条 规范企业应于每年4月30日前提交上一的自查自评报告（格式见附件2），由省级工业和信息化主管部门或央企集团审核后于5月31日前报工业和信息化部。央企集团所属企业的自查自评报告应同时抄送所在地省级工业和信息化主管部门。

第十三条 省级工业和信息化主管部门、央企集团应适时对本地区（本集团）的规范企业进行现场检查。对每个规范企业的现场检查原则上不应少于每两年一次。

第十四条 工业和信息化部委托第三方机构组织专家对规范企业自查自评报告进行审查，并根据实际情况和管理需要，不定期组织对规范企业保持符合《规范条件》情况进行现场抽查。第十五条 鼓励社会组织、公众和媒体对规范企业出现不符合《规范条件》的情况进行监督。第五章 变更

第十六条 规范企业发生下列情况之一时，应于变更发生之日起30日内提出变更申请报告（格式见附件3）。

（一）企业名称发生变化的；

（二）企业注册地址发生变化的；

（三）中央企业隶属的央企集团发生变化的；

（四）规范企业之间兼并、重组导致公告内容发生变化的。

第十七条 省级工业和信息化主管部门或央企集团对企业变更申请报告进行初审，合格后报工业和信息化部。

第十八条 工业和信息化部审核合格后进行变更公告。

第十九条 规范企业发生下列情况之一时，企业应于发生变化之日起1年内提出重新公告申请：

（一）企业生产地址搬迁的；

（二）企业发生分立的；

（三）与非公告的工业机器人企业进行兼并、重组的。

第二十条 逾期未重新提出申请的，视为自动放弃原规范企业公告。第六章 整改

第二十一条 规范企业发生下列情况之一时，应进行整改：

（一）未按时上报自查自评报告的；

（二）自查或检查发现问题的；

（三）经核实自查自评报告存在虚假统计数据的；

（四）其他不符合《规范条件》要求的。第二十二条 省级工业和信息化主管部门或央企集团应督促企业在规定期限内进行整改。被要求进行整改的规范企业，应在完成整改后及时将有关情况经相应的省级工业和信息化主管部门或央企集团报工业和信息化部。

第二十三条 企业在3个月内没有完成整改或整改不合格的，将按照相关程序撤销其规范企业公告。

第七章 撤销公告

第二十四条 规范企业有下列情况之一的，经核实确认后，工业和信息化部将撤销其规范企业公告：

（一）一年以上无机器人销售业绩的；

（二）两年以上无新接机器人订单的；

（三）已停产，并宣布破产或进入破产清算程序的；

（四）被兼并，无独立法人资格的；

（五）填报相关资料有重大弄虚作假行为的；

（六）拒绝接受监督检查的；

（七）不能保持符合《规范条件》，并且拒绝整改或在规定期限内整改仍未达到要求的；

（八）发生经相关政府部门认定的重大责任事故并造成严重社会影响的；

（九）发生其他不符合《规范条件》要求的重大事项的。

第二十五条 对拟撤销规范企业公告的，工业和信息化部将书面告知相关企业，听取企业的陈述和申辩。相关企业在收到书面告知函之日起30日内，可书面提出陈述或申辩。逾期未提出的，视为自动放弃陈述和申辩。

第二十六条 被撤销规范企业公告的，从被撤销之日起2年内不得再次申请《规范条件》公告。第八章 附则

第二十七条 本办法由工业和信息化部负责解释，并根据行业发展情况适时进行修订。第二十八条 本办法自2017年8月15日起实施。

附件：1.工业机器人行业规范公告申请报告 2.工业机器人行业规范企业自查自评报告 3.工业机器人行业规范企业变更申请报告 附件

1工业机器人行业规范公告 申请报告

企业名称：（盖章）联 系 人：

联系方式：

申报日期： 年 月 日

工业和信息化部制 填 报 须 知

一、填写申请报告应确保所填资料真实准确。

二、填报项目（含表格）页面不足时，可另附页面。

三、请在申请报告所选项目对应的“□”内打“√”。企 业 声 明

1.本企业自愿申请并遵守《工业机器人行业规范条件》及相关文件的规定。

2.本企业自愿向政府主管部门及其委托机构提供真实、有效的企业信息和资料，并为监督检查及抽查工作提供必要的条件。

企业法定代表人（签名）：

企业（盖章）：

年 月 日

一、企业基本情况

企业名称

法定代表人 统一社会信用代码

注册日期 注册资本

注册地址

经济类型 1.国有□ 2.集体□ 3.私营□ 4.外商独资□ 5.中外合资□ 6.港澳台投资□ 7.其他：

企业形式 1.有限责任□ 2.股份有限□ 3.股份合作制□ 4.个人独资□ 5.其他：

业务类型 1.机器人本体生产企业□ 2.机器人集成应用企业□ 生产地址

是否上市公司 上市地点及代码

申报联系人 联系方式

电子邮箱

企业占地面积 占地面积（m2）自有□ 租赁□ 建筑面积（m2）自有□ 租赁□ 员工总人数 其中技术人员人数

上销售数据

(本体生产企业)工业机器人 年销售额(万元)工业机器人 年销量(台/套)上销售数据

(集成应用企业)系统集成

年销售额（万元）其中工业机器人 年销量(台/套)

二、企业资产情况 序号 内容 资金额（万元）备注 注册资本 固定资产现值 固定资产原值（万元）： 3 流动资金（均值）资本金及比例固产资产贷款流动资金贷款其他 总资产 资产负债率： 9 净资产 上销售收入上利润总额上缴税总额 上研发投入 占当年销售收入比例： 14 累计投入研发资产

三、企业应具备条件情况说明

1、企业综合能力说明(至少包括《工业机器人行业规范条件》第四至十四条的符合性说明，并附相关证明材料)项目 内 容 备 注

综合条件 是否具有独立企业法人资格 提供营业执照复印件

是否具有独立研发、生产、专业技术服务能力 提供相关证明材料 纳税情况 提供纳税证明

是否具备信息化、智能化管理手段 提供相关证明材料 是否具备相应生产、检测和研发设备 填写附表1 企业规模 财务状况 审计报告

是否具备相应的研发/生产场所 提供相关证明材料

2、企业质量保证能力说明(至少包括《工业机器人行业规范条件》第十五至十九条的符合性说明，并附相关证明材料)项目 名 称 备 注

质量要求 检测设备情况 提供相关证明材料 核心产品的认证情况 提供相关证明材料

企业是否建立符合GB/T 19001-2015标准的质量管理体系 提供相关证明材料 设备检验检测相关要求 本体生产企业填写附表2 集成应用企业填写附表3

3、企业技术研发能力说明(至少包括《工业机器人行业规范条件》第二十至二十五条的符合性说明，并附相关证明材料)项目 名 称 备 注

研发创新能力 核心产品专利权或软件著作权情况 提供相关证明材料 企业研发投入情况 提供相关证明材料

企业研发能力及相关资质 提供相关证明材料

人才实力 企业领导是否具备相关技术背景及经验 提供相关证明材料

特殊岗位人员持证上岗率，人力资源培训与考核制度是否完善 提供相关证明材料 技术人员数量及占比 提供相关证明材料

4、企业售后服务能力说明(至少包括《工业机器人行业规范条件》第二十六至二十七条的符合性说明，并附相关证明材料)项目 名 称 备 注

售后服务 售后服务情况 提供相关证明材料 工业机器人产品保修期 提供相关证明材料

附表1

(一)主要生产设备清单

序号 名 称 型 号 数量 用 途 主要技术参数 备注

(二)主要检验仪器设备清单

序号 名 称 型 号 数量 用 途 主要技术参数 备注

(三)研发设备(含必要的软件程序)清单

序号 名 称 型 号 数量 用 途 主要技术参数 备注

附表2

设备检验检测相关要求（本体生产企业填写）分类 达标内容 达标要求 是否达标 备 注

定位和精度检测等仪器设备 三坐标检测仪 量程及精度高于产品设计要求 是□否□ 校准周期不得超过12个月 其他定位精度和重复定位精度测试设备 量程及精度高于产品设计要求 是□否□ 耐压仪 量程及精度覆盖产品设计指标要求 是□否□ 高精度工件尺寸测试设备 是□否□ 减速器测试设备（除AGV）是□否□ 伺服电机测试设备（除AGV）是□否□

合格标准及产品标准 GB11291.1-2011 工业环境用机器人 安全要求 第一部分：机器人 经国家机器人质量监督检验中心检验合格 是□否□

GB 5226.1-2008 机械安全 机械电气设备 第1部分：通用技术条件 是□否□ JB/T 8896-1999 工业机器人 验收规则 是□否□

JB/T 10825-2008 工业机器人 产品验收实施规范 是□否□

GB/T 12642-2013 工业机器人 性能规范及其试验方法 是□否□ GB/T 20868-2007 工业机器人 性能试验实施规范 是□否□

GB/T 15706-2012 机械安全 涉及通则 风险评估与风险减小 是□否□

GB/T 17799.1-1999电磁兼容 通用标准 居住、商业和轻工业环境中的抗扰度试验 是□否□ GB/T 17799.2-2003 电磁兼容 通用标准 工业环境中的抗扰度试验 是□否□

GB/T 17799.3-2012 电磁兼容 通用标准 居住、商用和轻工业环境中的发射 是□否□ GB/T 17799.4-2012 电磁兼容 通用标准 工业环境中的发射 是□否□

企业及设备情况 可靠性、环境适应性和耐久性水平接近国外同类产品水平，平均无故障时间不低于50000小时 是□否□

附表3

设备检验检测相关要求（集成应用企业填写）分类 达标内容 达标要求 是否达标 备 注

合格标准及产品标准 GB 11291.2-2013机器人与机器人装备 工业机器人的安全要求 第二部分：机器人系统与集成 经国家机器人质量监督检验中心检验合格 是□否□ GB/T 15706-2012 机械安全 设计通则 风险评分与风险减小 是□否□

GB 5226.1-2008 机械电气安全 机械电气设备 第1部分：通用技术条件 是□否□ GB 16655-2008 机械安全 集成制造系统 基本要求 是□否□ GB/T 20867-2007 工业机器人 安全实施规范 是□否□

GB/T16855.1-2008 机械安全 控制系统有关安全部分 第1部分：设计通则 是□否□

GB 28526-2012 机械电气安全 安全相关电气、电子和可编程电子控制系统的功能安全 是□否□

四、主管部门审核意见表

企业名称

申报时间

审核意见：

单位公章

年 月 日

附件

2工业机器人行业规范企业 自查自评报告

企业名称：（盖章）联 系 人：

联系方式：

提交日期： 年 月 日

工业和信息化部制

一、企业概况

请简要概述，并填报完成附表1“企业基本情况表”和附表2“企业资产情况”。

二、企业各项能力 概述规范企业的综合能力、质量保证能力、技术研发能力、售后服务能力与申报材料或上一变化情况。

注：重点填写企业符合《规范条件》的达标项和指标与申报材料或上一变化情况。规范企业应于每年4月底前提交上一的自查自评报告，由省级工业和信息化主管部门或央企集团审核后于5月底前报工业和信息化部。央企集团所属企业应同时抄送所在地的省级工业和信息化主管部门。

附表1 企业基本情况表 企业名称

法定代表人 统一社会信用代码

注册日期 注册资本

注册地址

经济类型 1.国有□ 2.集体□ 3.私营□ 4.外商独资□ 5.中外合资□ 6.港澳台投资□ 7.其他：

企业形式 1.有限责任□ 2.股份有限□ 3.股份合作制□ 4.个人独资□ 5.其他：

业务类型 1.机器人本体生产企业□ 2.机器人集成应用企业□ 生产地址

是否上市公司 上市地点及代码

申报联系人 联系方式

电子邮箱

企业占地面积 占地面积（m2）自有□ 租赁□ 建筑面积（m2）自有□ 租赁□ 员工总人数 其中技术人员人数

上销售数据

(本体生产企业)工业机器人 年销售额(万元)工业机器人 年销量(台/套)上销售数据

(集成应用企业)系统集成

年销售额（万元）其中工业机器人 年销量(台/套)

附表2 企业资产情况 序号 内容 资金额（万元）备注 注册资本 固定资产现值 固定资产原值（万元）： 3 流动资金（均值）4 资本金及比例固产资产贷款流动资金贷款其他 总资产 资产负债率： 9 净资产 上销售收入上利润总额上缴税总额 上研发投入 占当年销售收入比例： 14 累计投入研发资产

附表3 主管部门审核意见表 企业名称

提交时间

审核意见：

单位公章

年 月 日

附件

3工业机器人行业规范企业 变更申请报告

企业名称：（盖章）联 系 人：

联系方式：

申报日期： 年 月 日

工业和信息化部制

一、企业变更情况

类型 是否变更 变更前的内容 变更后的内容 企业名称

注册地址

所属地区或集团

规范企业之间的 兼并或重组

注：规范企业发生上述情况之一时，应于变更发生之日起30日内提出变更申请报告。地方企业通过省级行业主管部门向工业和信息化部申请，中央企业通过央企集团向工业和信息化部申请，并抄送企业所在地的省级行业主管部门。

二、证实性材料

企业发生变更时需提供相应的证实性材料，所有证实性材料复印件需加盖本单位公章。

附表1 主管部门审核意见表

企业名称

提交时间

审核意见：

单位公章

年 月 日

工业机器人培训 篇6

本次培训，主要学习的内容是“工业机器人应用与调试以及离线编程”，学习了解瑞典的ABB六轴机器人的软件使用，及一些典型的机器人轨迹运动、搬运、码垛及工件装配等基本编程操作技能。以下就是我最近的心得体会：

一、工业机器人的发展历史

什么是工业机器人呢？人们一般的理解来看，机器人是具有一些类似人的功能的机械电子装置，或者叫自动化装置，它仍然是个机器，它有三个特点，一个是有类人的功能，比如说作业功能，感知功能，行走功能，还能完成各种动作，它还有一个特点是根据人的编程能自动的工作，这里一个显著的特点，就是它可以编程，改变它的工作、动作、工作的对象，和工作的一些要求，它是人造的机器或机械电子装置。但从完整的更为深远的机器人定义来看，应该更强调机器人智能，所以人们又提出来机器人的定义是能够感知环境，能够有学习、情感和对外界一种逻辑判断思维的这种机器。从历史来来看真正意义上的机器人出现在1959年，经过了五十多年的发展，机器人种类达数十种，它们在许多领域为人类的生产和生活服务。大多数工业机器人都不能走路，一般是靠轨道滑行，如汽车制造机器人等。现代工业机器人主要有四大类型：

（1）顺序型——这类机器人拥有规定的程序动作控制系统；

（2）沿轨迹作业型——这类机器人执行某种移动作业，如焊接、喷漆等；（3）远距作业型——比如在月球上自动工作的机器人；

（4）智能型——这类机器人具有感知、适应以及思维和人机通信机能。现有机器人细分: 操作型机器人：能自动控制，可重复编程，多功能，有几个自由度，可固定或运动，用于相关自动化系统中。

程控型机器人：按预先要求的顺序及条件，依次控制机器人的机械动作。示教再现型机器人：通过引导或其它方式，先教会机器人动作，输入工作程序，机器人则自动重复进行作业。

数控型机器人：不必使机器人动作，通过数值、语言等对机器人进行示教，机器人根据示教后的信息进行作业。

二、工业机器人的结构 通过这门课使我了解到智能机器人所必需的三部分，就如上面所列的，人工智能，超级计算机和机械结构。三者是组成智能机器人不可或缺的部分，人工自能赋予机器人，判断，推理，学习的能力。超级计算机提供强大的处理数据的能力使的机器人能够快速对传感器信号处理。同时对人工智能技术提供支持。机械结构是机器人的物理组成部分，一个机器人机械结构所具有的自由度数的多少，以及结构强度的大小，决定了机器人活动的灵活性。三者只有相互结合，紧密联系，才能实现机器人的智能化。机器人路径规划技术未来的研究重点是“仿人、仿生”智能。

三、工业机器人技术特点

(1)智能化。智能化就是机器人的操控将越来越简单，很多东西机器人就能自主判断，不需要人示教，不需要高级的技术人员操作。

(2)柔性化。现在的机器人是一个单臂的机器人，就不能像人手那样灵活。如果双臂机器手技术得到突破。这种机器用在工厂里，基本可以代替人做所有的工作。像现在单臂的机器人在装配线上就没法用，协调性达不到要求。(3)安全性。现在的机器人，由于技术还没有发展到一定的程度，很容易对人造成伤害。跟人交互的一些安全措施还没有做到位。

(4)低成本。工业机器人由于现在成本还很高，如果想打造很智能化的东西，成本很高就卖不出去，需要通过上规模降低成本。

(5)技术融合。机器人技术将类似于80年代的手机、90年代的互联网、2000年代的移动设备，经历一个技术融合的过程。未来的机器人技术将在通信、感知、处理、移动、意识、操作这六个方面突破。

四、工业机器人的职业教育

工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。在国外，机器人大约在20世纪50年代末就已经应用在工业生产中，但是在中国，只有少数几家大型企业有采用机器人操作。随着人口红利的逐渐下降，企业用工成本不断上涨，工业机器人正逐步走进公众的视野。有专家认为，人口红利的持续消退，给机器人产业带来了重大的发展机遇； 在国家政策支持下，产业有望迎来爆发期。

随着企业大量使用机器人也催生出大量需求的懂得组装操作和维修的人才，为此全国大多数职业院校都开办了相关专业，为广大企业培训相关人员。这次培训班的学习，我们每一个参训者都收益良多，一段在职教领域具有先进性和代表性的专业理论知识和技能操作的学习培训，给我们实实在在的专业提升。

我国工业机器人发展研究 篇7

工业机器人是综合了计算机科学技术、机械工程技术、电子工程技术、信息传感器技术、控制理论、机构学、人工智能学、仿生学等多学科而形成的高新技术。在国外工业机器人技术日趋成熟,其己经成为一种标准设备而在工业自动化行业广泛应用,从而也形成了一批在国际上较有影响力的工业机器人公司,工业机器人技术的发展水平也成为一个国家工业自动化水平的重要标志。

1 工业机器人原理及分类

20世纪中期,随着计算机技术、自动化技术和原子能技术的发展,工业机器人开始在美国得到研究和发展,使其在工业生产中得以广泛使用。工业机器人的最初出现是传统的机构学与近代电子技术相结合的产物,如今工业机器人是综合了多学科而形成的高新技术产物,是当代十分活跃的研究开发领域。为了跟上社会进步、经济发展的步伐,工业机器人以不同的种类正逐步应用在到各行各业,对国民经济发展有着举足轻重的作用[1—5]。

1.1 工业机器人工作原理

现代工业自动化领域中应用的各种操作机器人是目前工业机器人技术中最成熟的一类,这种工业机器人实质上是一类能根据预先将程序编制在存储装置中,然后操作程序自动重复执行,进行完全代替人工作业的自动化机器。其系统构成如图1所示。

由图1可知,工业机器人构成是个闭环系统,通过运动控制器、伺服驱动器、机器人本体、传感器等部件可以完成人们需要的功能。

工厂中高性能通用型工业机器人一般采用关节型的机械结构,每个关节由独立的驱动电机控制,通过计算机对驱动单元的功率放大电路进行控制,实现机器人的运动控制操作[6—8]。其控制系统原理流程图如图2所示。

由图2可知,关节型工业机器人的组成由人机界面(示教器)、伺服驱动器、运动控制器(下位机)、机器人本体等组成,通过机器人末端带不同的夹具来实现不同的功能。示教器是对机器人状态的监控及发出运动指令部分,是人跟机器人信息交互的唯一窗口;伺服驱动器是对伺服电机的控制,是机械手臂运动的动力源;运动控制器是各个关节的位姿运算单元,正解和逆解程序的执行、运行都在其中计算;机器人本体是执行机构,是实现要求功能的最直接部件。

1.2 工业机器人分类

随着科学技术的不断进步,我国工业机器人已经走上了自主研发阶段,这样标志着我国工业自动化走向了新的里程碑[9—13]。按照工业机器人的关键技术发展过程其可分为三代:

第一代是示教再现机器人,主要由机器人本体、运动控制器和示教盒组成,操作过程比较简单。第一代机器人使用示教盒在线示教编程,并保存示教信息。当机器人自动运行时,由运动控制器解析并执行存储的示教程序,使机器人实现预定动作。这类机器人通常采用点到点运动,连续轨迹再现的控制方法,可以完成直线和圆弧的连续轨迹运动,然而复杂曲线的运动则由多段圆弧和直线组合而成。由于操作的容易性、可视性强,所以在当前工业中应用最多[14—18]。

第二代是离线编程机器人,该机器人编程系统是采用离线式计算机实体模型仿真技术,首先建立起机器人及其工作环境的实体模型,再采用实际的正逆解算法,通过对实体模型的控制和操作,在离线的情况下进行路径规划,然后通过编程对实体模型进行三维动画仿真,以检验编程的正确性,最后将正确的代码传递给机器人控制柜,以控制机器人运动,完成了离线编程[19,20]。

第三代是智能机器人,它除了具有第一代和第二代的特点以外可带有各种传感器,这类机器人对外界环境不但具有感觉能力,而且具有独立判断、记忆、推理和决策的能力,能适应外部对象、环境协调地工作,能完成更加复杂的动作。在工作时通过传感器获得外部的信息,并进行信息反馈,然后灵活调整工作状态,保证在适应环境的情况下完成工作。此机器人用在弧焊和搬运工作中较多[21—23]。

在我国,由于机器人技术以及研发的落后,工业机器人主要应用在制造业,如汽车制造行业和工程机械行业,主要用于汽车及工程机械的喷涂、焊接及搬运岗位。

2 国外工业机器人发展

早在1954年美国乔治·德沃尔设计出第一台电子可编程序的工业机器人,并于1961年发表了该项专利,1962年美国通用汽车公司投入使用,标志着第一代机器人诞生[24—28]。从此,机器人开始成为人类生活中的现实,随后日本使工业机器人得到迅速的发展。如今,日本已经成为世界上工业机器人产量和拥有量最多的国家。20世纪80年代,世界工业生产技术上的高度自动化和集成化高速发展,同时也使工业机器人得到进一步发展,并在这个时期工业机器人对世界整个工业经济的发展起到了关键性作用。目前,世界上工业机器人无论是从技术水平上还是从已装配的数量上都日趋成熟,优势集中在以日、美为代表的少数几个发达的工业化国家,已经成为一种标准设备被工业界广泛应用。国际上成立的具有影响力的、著名的工业机器人公司主要分为日系和欧系,日系中主要有安川、OTC、松下、FANUC、不二越、川崎等公司的产品;欧系中主要有德国的KUKA、CLOOS、瑞典的ABB、意大利的COMAU及奥地利的IGM公司[29—35]。

工业机器人己成为柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS)、工厂自动化(FA)的自动工具,据专家预测,工业机器人产业是继汽车、计算机之后出现的一种新的大型高技术产业。2002年至2004年,根据联合国欧洲经济委员会(UNECE)和国际机器人联合会(IFR)的统计,世界工业机器人市场前景看好,年增长率平均在10%左右。2005年增长率达到创记录的30%,其中亚洲工业机器人增长幅度最为突出,高达45%。2007年,全球新安装工业机器人的数量将超过十万套[4]。世界主要行业占有工业机器人的比例如图3所示。

全球现役工业机器人98万台,过去的10年工业机器人的技术水平取得了惊人的进步,传统的功能型的工业机器人已趋于成熟,各国科学家正在致力于研制具有完全自主能力的、拟人化的智能机器人。机器人的价格降低约80%,现在仍继续下降,而欧美劳动力成本上涨了40%。现役机器人的平均寿命在10年以上,还可能高达15年以上,它们还易于重新使用。由于机器人及自动化成套装备对提高制造业自动化水平,提高产品质量、生产效率、增强企业市场竞争力和改善劳动条件等起到了重大的作用,加之成本大幅度降低和性能的高速提升,其增长速度较快。在国际上,工业机器人技术在制造业应用范围越来越广阔,其标准化、模块化、智能化和网络化的程度也越来越高,功能越来越强,正向着成套技术和装备的方向发展,工业机器人自动化生产线成套装备己成为自动化装备的主流及未来的发展方向。与此同时,随着工业机器人向更深更广的方向发展以及智能化水平的提高,工业机器人的应用已从传统制造业推广到其他制造业,进而推广到诸如采矿、农业、建筑、灾难救援等非制造行业,而且在国防军事、医疗卫生、生活服务等领域,机器人的应用也越来越多,如无人侦察机(飞行器)、警备机器人、医疗机器人、家用服务机器人等均有应用实例[36—40]。机器人正在为提高人类的生活质量发挥着越来越重要的作用,己经成为世界各国抢占的高科技制高点。

3 国内工业机器人发展

工业机器人技术正在以超乎人们所预料的速度向前发展,对机器人这一概念的理解及定义也在变化。1984年末著名科学家钱学森指出:“所谓机器人,就是指那些有特定功能的自动机,它是机电一体化的,具有人工智能因素的20世纪80年代高技术,是新技术革命的重要内容之一。”据统计,我国工业机器人的需求量以每年30%以上的速度增长。我国工业机器人2005年拥有量增至7 600台,年销售额约为28.7亿元;2010年拥有量为17 300台,年销售额约为93.1亿元。有关专家预测,根据发达国家产业发展与升级的历程和工业机器人产业化发展趋势,到2015年中国工业机器人市场的容量约达十几万台套以上[41—45]。

3.1 国内工业机器人的发展现状

我国工业机器人起步于20世纪70年代初期,经过30多年的发展,大致可分为3个阶段:20世纪70年代的萌芽期,80年代的开发期,90年代的实用化期。在高新技术发展的推动下,随着改革开放方针的实施,我国工业机器人在工业自动化的发展进程中扮演着极其重要的角色[46—55]。为了迅速缩短与工业发达国家的差异,并在高起点的平台上发展我国自己的机器人工业,要积极吸收和利用国外已经成熟的机器人技术,并且要得到国家的重视和支持。

现在,我国从事机器人研发的单位有200多家,专业从事机器人产业开发的企业有50家以上。在众多专家的建议和规划下,“七五”期间由机电部主持,中央各部委、中科院及地方科研院所和大学参加,国家投入相当资金,进行了工业机器人基础技术、基础元器件、几类工业机器人整机及应用工程的开发研究。“九五”期间,在国家“863”高技术计划项目的支持下,沈阳新松机器人自动化股份有限公司、哈尔滨博实自动化设备有限责任公司、上海机电一体化工程公司、北京机械工业自动化所、四川绵阳思维焊接自动化设备有限公司等确立为智能机器人主题产业基地。此外,还有上海富安工厂自动化公司、哈尔滨焊接研究所、国家机械局机械研究院及北京机电研究所、首钢莫托曼公司、安川北科公司、奇瑞汽车股份有限公司等都以其研发生产的特色机器人或应用工程项目而活跃在当今我国工业机器人市场上。

据统计,近几年国内厂家所生产的工业机器人有超过一半是提供给汽车行业。可见,汽车工业的发展是近几年我国工业机器人增长的原动力之一[56—59]。近三年主要研发、生产及应用工业机器人单位的情况如表1所示。

“十五”期间是中国工业机器人产业发展的一个关键转折点,市场需求也有一个井喷式的发展,需求量每年以15%—20%的速度增长。如今,国内市场年需求量在3000台左右,年销售额在20亿元以上。统计数据显示,中国市场上工业机器人总共拥有量近万台,占全球总量的0.56%,国产工业机器人目前只要以国内市场应用为主,年出口量为100台左右,年出口额为0.2亿以上。国内的机器人技术研发力量已经具备了大型机器人工程设计和应用的能力,整体性能已达到国际同类产品的先进水平,而整体价格仅为国外同类产品的三分之二甚至一半,具有良好的性能价格比和市场竞争力。

3.2 国内工业机器人技术应用现状

我国工业机器人经过“七五”攻关计划、“九五”攻关计划和“863”计划的支持已经取得了较大进展,其市场也逐渐成熟,应用上已经遍及各行各业,但进口机器人仍占了绝大多数。目前取得较大进展的工业机器人技术有:数控机床关键技术与装备、隧道挖掘机器人相关技术、装配自动化机器人相关技术、工程机械智能化机器人相关技术等。虽然工业机器人技术有很大进步,但是仍然相当于国外发达国家20世纪80年代初的水平,特别是在制造工艺与装备方面不能生产高精密、高速与高效的关键部件[60—66]。所以我国工业机器人技术发展的战略目标是:“根据2l世纪初我国国民经济对先进制造及自动化技术的需求,瞄准国际前沿高新技术发展方向,创新性地研究和开发工业机器人技术领域的基础技术、产品技术和系统技术。”未来我国工业机器人技术发展的重点:一是危险、恶劣等环境作业的机器人[67—69]。主要有防暴、星球探测、高压带电清扫、油汽管道清淤等工业机器人;二是仿生工业机器人。主要有移动机器人,无线遥控操作机器人等;三是医药行业、建筑行业、机械加工行业等。其发展趋势是智能化、低成本、高可靠性和易于集成控制70—72]。

3.2.1 工业机器人硬件部分技术发展

工业机器人硬件部分主要由机器人本体、电控柜、人机交互器组成。以奇瑞自主研发机器为例,机器人本体结构由自己的研发团队完成,减速机采用日本进口RV减速机;电控部分采用松下、三羊、贝加莱等伺服驱动器,很好地完成插补、前馈的等功能,使工业机器人性能能达到国际同行标准,其中电控柜采用自主研发的基于双循环系统的温控电柜,适用环境恶劣的焊装、冲压等车间;人机交互器才有自主研发功能的示教盒,操作简单,功能齐全,其已经申请国家专利。目前,我们正在研发自己的伺服驱动器和工业机器人专用减速机,在不久的将来我们会实现所有硬件国产化,在工业机器人行业会有大的技术飞跃[73—78]。

3.2.2 工业机器人软件部分技术发展

软件控制部分是工业机器人的“心脏”,随着科技的发展,工业机器人软件部分也急速发展,根据实际需要研发了点焊、弧焊、搬运、视觉、涂胶等功能。自主研发的工业机器人从下位机到上位机都自主开发出了应用软件[79—83]。下位机的正、逆解运动学算法,上位机的离线编程及在线编程程序,这些技术及其方便地满足了我国制造业现场应用情况。软件界面的简单、美观、操作方面、功能齐全,对没有学历的操作者进行简单的培训就可以熟练操作,其中下位机算法软件,上位机编程软件已经申请国家专利,并且在奇瑞汽车股份有限公司的焊装一、二、三车间及冲压车间应用多年,系统稳定,应用效果较好。

目前,我国在工业机器人的应用工程方面已建立了多条用于汽车制造业上的焊装生产线、装配生产线、喷涂生产线和总装生产线。在上海、沈阳、北京、芜湖等地建立了工业机器人及其自动化生产线工厂和产业基地,开发出一批有市场前景的,具有自主知识产权的工业机器人及其自动化生产线产品。同时,进一步加强与外企合作,引入先进技术及资金使我国成为国际生产工业机器人基地,占领国内市场,走向世界[84—88]。

4 我国工业机器人发展的必由之路

随着工业机器人技术发展的深度和广度以及智能水平的提高,工业机器人已在众多领域得到了应用,并还在不断地扩大,已从汽车制造业推广到如机械加工行业、电子电气行业、食品工业、橡胶及塑料行业、木材与家具制造业等领域中。从我国加入世界贸易组织(WTO)以后,工业机器人产业将面临着新的发展机遇和来自国外的挑战,要把握这一机遇,迎接新的挑战,我国工业机器人必须走产业化之路[89—91]。

要缩短我国工业机器人与国外的差距,必须利用自己的优势走产业化的发展道路[92—95]。因此,我国工业机器人行业在发展的道路上要认识到以下几点情况:第一,工业机器人技术是我国工厂自动化发展的必然趋势,国家要对国产工业机器人有更多的政策与经济支持,吸引高新技术人才,加大技术投入与建设;第二,在国家的科学技术发展计划中,应该继续对智能机器人研究开发与应用给予大力支持,形成产品和自动化制造装备同步协调的新局面;第三,部分国产工业机器人已经与国外相当,企业采购工业机器人时不要盲目进口,应该综合评估,大力弘扬国产工业机器人[96—98]。

5 结束语

机器人是人类发展高级阶段的高科技产物,工业机器人的诞生和机器人学的建立无疑是21世纪人类科学技术的重大成就。在国内,工业机器人市场竞争越来越激烈,中国制造业面临着与国际接轨、参与国际分工的巨大挑战,加快工业机器人技术的研究开发与生产是我们抓住这个历史机遇的主要途径,依靠自身优势,提高自主创新,寻求发展道路,是中国工业机器人生产企业在激烈市场竞争中需面对的问题,力争在新的世纪里,工业机器人技术大发展的新技术时代,使我国的工业机器人产业在世界上占有一席之地。

我国工业机器人发展现状浅谈 篇8

【关键词】工业机器人;应用;发展

1.我国研究开发现状

工业机器人是一种集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。我国工业机器人研究开始于20世纪80年代中期，在国家的支持下，通过“七五”、“八五”科技攻关，已经基本实现了实验、引进到自主开发的转变，促进了我国制造业、勘探业等行业的发展。

但随着我国门户的逐渐开放，国内的工业机器人产业面临着越来越大的竞争与冲击。虽然我国机器人的需求量逐年增加，但目前生产的机器人还很难达到所要求的质量，很多机器人的关键部件还需要进口。所以目前来说，我国还处在一个机器人消费型的国家。

我国现有的机器人研究开发和应用的工程单位超过200家，其中从事工业机器人研究和应用的超过80家。基本掌握了操作机的设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术，开发出弧焊、点焊、装配、搬运等机器人，目前生产的各类工业机器人中有90%以上用于生产中。

来自中科院沈阳自动化所专家课题组的预测表明，今年，我国机器人市场保有量将增至48600台，年销售额约90多亿元。根据发达国家产业发展与升级的历程和工业机器人产业化发展趋势预测，到2015年，我国机器人市场容量将达十几万台套。

2.工业机器人的应用

随着工业机器人发展的深度和广度，以及机器人智能水平的提高，工业机器人已在众多领域得到了应用。自从20世纪60年代初人类创造了第一台工业机器人以后，工业机器人就显示出它极大的生命力，在短短50年的时间中，工业机器人技术得到了迅速的发展。目前，工业机器人已广泛应用于汽车及汽车零部件制造业、机械加工行业、电子电气行业、橡胶及塑料工业、食品工业、木材与家具制造业等领域中。在工业生产中，弧焊机器人、点焊机器人、分配机器人、装配机器人、喷漆机器人及搬运机器人等工业机器人都已被大量采用。其标准化、模块化、网络化和智能化的程度越来越高，功能也越来越强，正在向着成套技术和装备的方向发展。

随着科学与技术的发展，工业机器人的应用领域也不断扩大。目前也已开始扩大到核能、航空、航天、医药、生化等高科技领域以及家庭清洁、医疗康复等服务业领域中。如，水下机器人、抛光机器人、打毛刺机器人、擦玻璃机器人、高压线作业机器人。即工业机器人的应用向大、异、薄、软、窄、厚等难加工领域深化扩展。随着人们生活水平的提高及文化生活的日益丰富多彩，未来的机器人将为提高人类的生活质量发挥越来越重要的作用。

3.工业机器人发展动力

在国内，工业机器人产业势头十分强劲。首先是我国汽车工业的高速发展，对汽车制造装配提出了大量的需求。2000年开始，受国家宏观调控及居民消费水平提高的影响，我国汽车工业发展进入了一个历史性的高速增长期。针对这种局面，国内汽车自主品牌生产厂家纷纷加大研发和投资力度。工业机器人是汽车生产中的一种主要的自动化设备，在整车及零部件生产的弧焊、点焊、喷漆、搬运、涂胶等工艺中有大量应用，整个行业的增产扩能增加了对工业机器人的需求。除了汽车行业，IT行业、材料处理等行业的发展也给工业机器人发展提供者巨大的动力。

其次是我国的劳动力成本的变化。随着我国经济持续的增强，劳动力供应格局已经开始发生变化。劳动力由供远大于求向供求平衡发展，工人对薪资和工作条件提出了更高的要求。这种转变促使企业认识到必须通过改进机器设备，提高技术和资金的密集度以尽量减少用工量，其中工业机器人成为应对这一转变的主要手段。

最后是提高产品质量的需求。持续的经济强劲增长，尤其是对外出口以及国内外资企业对质量的严格要求，逼迫产业界开始重视工业机器人在提高生产效率同时提高产品质量中所起的巨大作用。所以近年来许多企业越来越重视生产中工业机器人的使用，从而提高了企业的竞争力。

4.工业机器人發展趋势

4.1技术发展趋势

随着计算机技术不断向智能化发展，机器人应用领域的不断扩展和深化以及在系统中的群体应用，工业机器人在不断向着智能化方向发展，以满足多样化、个性化的需求，并适应多变的非结构环境作业，向非制造领域进军。

工业机器人向智能化、模块化和系统化的方向发展，其发展趋势主要为：结构的模块化的可重构化、控制技术的开放化、PC化和网络化、伺服驱动技术的数字化和分散化、多传感器融合技术的实用化、工作环境设计的优化和作业的柔性化以及系统的网络化和智能化等方面。

4.2产业发展趋势

受到全球经济危机的影响，近两年全球机器人的需求量急剧减少的，机器人技术引发新工业革命的梦想也被覆上了浓重的阴影。最近，日本机器人协会指出，2008年第四季度工业机器人的销售量降低了33%，2009年第一季度又降低了59%。英国自动化与机器人协会的数据则表明，从2009年以来，英国工业机器人的年组装数已从约2000台降至800台不到。

但这种销量减退的现象有它特定的原因，随着全球金融危机阴影的消失，全球工业机器人的销量已经有了明显的回升，并处在加速阶段。现实迹象表明随着全球经济的逐步复苏，全球工业机器人的销量会有一个短暂的回升期，进而会达到一个新的阶段。

5.工业机器人发展目标

工业机器人技术主体的发展目标是：瞄准国际前沿高科技发展方向，创新性地研究和开发工业机器人技术领域的基础技术、产品技术和系统技术。通过发展工业机器人技术，提高我国制造业乃至整个工业的装备技术水平，促进装备制造业的结构调整与产品的升级换代，带动全行业的科技进步与产业提升，扩大非制造领域机器人技术的应用，增强我国的国家安全与综合国力。实现跨越式发展，建立若干机器人技术工程研究开发中心，提高技术和产品开发与自主创新能力，形成我国机器人技术产业化发展的技术源头。

结合我国的国情，加强我国工业机器人应用工程的开发，使之与国民经济的发展密切相结合。经过近十年的努力，我国在工业机器人应用工程的开发方面已具有相当的实力，已有一支了解企业的需求，能开发出符合实际使用条件应用工程，成本低，服务及时，具备与国外公司的竞争能力，因此加强工业机器人应用工程的开发，并围绕应用工程的需要进行工业机器人新产品的开发，使之具有一定的规模化生产能力，这样可以促进我国企业的技术进步和提高竞争力，同时工业机器人的应用也可形成具有一定规模的产业。

利用国家863计划在工业机器人技术和自动化装备研究开发所形成的技术优势，尽快变技术和单元产品优势为系统优势，全面掌握工业机器人及机器人大型自动化成套装备设计、开发和制造技术。■

【参考文献】

［１］潘丽霞.论工业机器人的发展与应用.山西:山西科技,2010,25(3):22-23.

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［３］姚志良.我国工业机器人发展的几点思考.北京:机器人技术与应用，2005,(3):28-29.

［４］金茂菁，曲忠萍，张桂华.世纪之交国内外工业机器人发展现状及趋势.北京:国内外机电一体化技术，2001,4(2):12-15.

［５］中国工业机器人发展访谈.北京:机器人技术与应用，2006,(5):1-6.