工業(yè)機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢

1國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀

1、1發(fā)展概述

我國的T'IN機(jī)器人研究開始干20世紀(jì)80年代中期.在國家的支持下，通過“七五”、“八

五”科技攻關(guān).己經(jīng)基本實現(xiàn)了實驗、引進(jìn)到自主開發(fā)的轉(zhuǎn)變。促進(jìn)了我國制造業(yè)、勘探等行業(yè)

的發(fā)展。但隨著我國門戶的逐漸開放.國內(nèi)的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)面臨著越來越大的競爭與沖擊。雖

然我國機(jī)器人的需求量逐年增加,但目前生產(chǎn)的機(jī)器人還很難達(dá)到所要求的質(zhì)量.很多機(jī)器人的

關(guān)鍵部件還需要進(jìn)口。所以目前來說。我國還處在一個機(jī)器人消費型的同家。

現(xiàn)在,我國從事機(jī)器人研發(fā)的單位有200多家，專業(yè)從事機(jī)器人產(chǎn)業(yè)開發(fā)的企業(yè)有5D家以

上。在眾多專家的建議與規(guī)劃下，“七五”期間由機(jī)電部主持,中央各部委、中科院及地方科研

院所與大學(xué)參加，國家投入相當(dāng)資金，進(jìn)行「工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)技術(shù)、基礎(chǔ)元器件、工業(yè)機(jī)器人整

機(jī)及應(yīng)用工程的開發(fā)研究?！熬盼濉逼陂g，在國家“863”高技術(shù)計劃項目的支持下，沈陽新松

機(jī)器人自動化股份有限公司、哈爾濱博實自動化設(shè)備有限赍任公司、上海機(jī)電一體化工程公司、

北京機(jī)械I：業(yè)自動化所、四川綿陽思維焊接自動化設(shè)備有限公司等確立.為智能機(jī)器人主題產(chǎn)業(yè)基

地。此外，還有上海富安工廠自動化公司、哈爾濱焊接研究所、國家機(jī)械局機(jī)械研究院及北京機(jī)電

研究所、首鋼莫托曼公司、安川北科公司、奇瑞汽車股份有限公司等都以其研發(fā)生產(chǎn)的特色機(jī)器

人或應(yīng)用工程項目而活躍在當(dāng)今我國工業(yè)機(jī)器人市場匕

1、2機(jī)器人分類

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,我國工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)走上了自主研發(fā)階段,這樣標(biāo)志著我國工

業(yè)自動化走向了新的里程碑按照工業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展過程其可分為三代：

第一代就是示教再現(xiàn)機(jī)器人,主要由機(jī)器人本體、運動控制器與示教盒組成,操作過程比較

簡單。第一代機(jī)器人使用示教盒在線示教編程，并保存示教信息.當(dāng)機(jī)淵人自動運行時，由運動

控制器解析并執(zhí)行存儲的示教程序，使機(jī)器人實現(xiàn)預(yù)定動作。這類機(jī)器人通常采用點到點運動,連

續(xù)軌跡再現(xiàn)的控制方法，可以完成直線與圓弧的連續(xù)軌跡運動，然而復(fù)雜曲線的運動則由多段圓

弧與直線組合而成。由于操作的容易性、可視性強(qiáng)，所以在當(dāng)前工業(yè)中應(yīng)用最多。

第二代就是離線編程機(jī)器人，該機(jī)器人編程系統(tǒng)就是采用離線式計算機(jī)實體模型仿真技

工業(yè)機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢

術(shù)，首先建立起機(jī)器人及其工作環(huán)境的實體模型,再采用實際的正逆解算法,通過對實體模型的

控制與操作:在離線的情況下進(jìn)行路徑規(guī)劃,然后通過編程對實體模型進(jìn)行三維動畫仿真，以

檢驗編程的正確性,最后將正確的代碼傳遞給機(jī)器人控制柜，以控制機(jī)器人運動,完成r出線編

程。

第三代就是智能機(jī)器人，它除了具有第一代與第二代的特點以外可帶有各種傳感器,這類

機(jī)器人對外界環(huán)境不但具有感覺能力,而且具有獨立判斷、記憶、推理與決策的能力。能適應(yīng)

外部對象、環(huán)境協(xié)調(diào)地_L作,能完成更加復(fù)朵的動作。在工作時通過傳感器獲得外部的信息,并

進(jìn)行信息反饋，然后靈活調(diào)整工作狀態(tài)，保證在適應(yīng)環(huán)境的情況卜.完成工作。此機(jī)器人用在弧焊

與搬運工作中較多。在我國，由于機(jī)器人技術(shù)以及研發(fā)的落后,工業(yè)機(jī)器入主要應(yīng)用在制造業(yè),如汽

車制造行業(yè)與工程機(jī)械行業(yè)，主要用于汽車及工程機(jī)械的噴涂、焊接及搬運崗位。

2國外工業(yè)機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀

早在.1954年美國喬治?德沃爾設(shè)計出第一臺電子可編程序的工業(yè)機(jī)器人，并于1961年

發(fā)表了該項專利，1962年美國通用汽車公司投入使用，標(biāo)志著第一代機(jī)器人誕生,從此，機(jī)器

人開始成為人類生活中的現(xiàn)實,隨后日本使工業(yè)機(jī)器人得到迅速的發(fā)展。如今,日本已經(jīng)成為世

界上工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量與擁有量最多的國家。20世紀(jì)80年代，世界工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)上的高度自動

化與集成化高速發(fā)展，同時也使工業(yè)機(jī)器人得到進(jìn)一步發(fā)展，并在這個時期工業(yè)機(jī)器人對世

界整個工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了關(guān)鍵性作用。

目前，世界上工業(yè)機(jī)器人無論就是從技術(shù)水平上還就是從已裝配的數(shù)量上都日趨成熟，

優(yōu)勢集中在以日、美為代表的少數(shù)幾個發(fā)達(dá)的.1：業(yè)化國家，已經(jīng)成為一種標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備被工業(yè)界廣

泛應(yīng)用.國際上成立的具有影響力的、著名的工業(yè)機(jī)器人公司主要分為日系與歐系，日系中主

要有安川、OTC、松下、FANUC川崎等公司的產(chǎn)品；歐系中主要有德國的KUKA、CL00S、瑞典

的ABB、意大利的C0MAU及奧地利的IGM公司工業(yè)機(jī)器人己成為柔性制造系統(tǒng)(FMS)、計算

機(jī)集成制造系統(tǒng)(OMS)、工廠自動化(FA)的自動工具，據(jù)專家預(yù)測，工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)就是繼汽車、

計算機(jī)之后出現(xiàn)的一種新的大型高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。

全球現(xiàn)役工業(yè)機(jī)器人98萬臺，過去?的10年工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)水平取得了驚人的進(jìn)步，

傳統(tǒng)的功能型的工業(yè)機(jī)器人已趨于成熟，各國科學(xué)家正在致力于研制具有完全自主能力的、擬

人化的智能機(jī)器人。機(jī)器人的價格降低約80%,現(xiàn)在仍繼續(xù)下降，而歐美勞動力成本上漲了

40%?，F(xiàn)役機(jī)器人的平均壽命在10年以上，還可能高達(dá)15年以上，它們還易于重新使用，由

于機(jī)器人及自動化成套裝備對提高制造業(yè)自動化水平，提高產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、增強(qiáng)企

工業(yè)機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢

業(yè)市場競爭力與改善勞動條件等起到了重大的作用,加之成本大幅度降低與性能的高速提升，

其增長速度較快。在國際上，工業(yè)機(jī)淵人技術(shù)在制造業(yè)應(yīng)比范圍越來越廣闊，其標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、

智能化與網(wǎng)絡(luò)化的程度也越來越高,功能越來越強(qiáng),正向著成套技術(shù)與裝備的方向發(fā)展，工業(yè)機(jī)器

人自動化生產(chǎn)線成套裝備己成為自動化裝備的主流及未來的發(fā)展方向。與此同時。隨著工、業(yè)機(jī)器

人向更深更廣的方向發(fā)展以及智能化水平的提高。工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用已從傳統(tǒng)制造業(yè)推廣到其

她制造業(yè)，進(jìn)而推廣到諸如采礦、農(nóng)業(yè)、建筑、災(zāi)難救援等非制造行業(yè)，而且在國防軍事、醫(yī)療衛(wèi)生、

生活服務(wù)等領(lǐng)域，機(jī)器人的應(yīng)用也越來越多，如無人偵察機(jī)（飛行器）、警備機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人、家

用服務(wù)機(jī)器人等均有應(yīng)用實例。機(jī)器人正在為提高人類的生活質(zhì)量發(fā)揮著越來越重要的作用，己經(jīng)

成為世界各國搶占的高科技制高點。

4工業(yè)機(jī)器人的研究趨勢

隨著工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，建筑、農(nóng)業(yè)、采礦、災(zāi)難救援等非制造業(yè)行業(yè)、國防

軍事領(lǐng)域、醫(yī)療領(lǐng)域、日常生活領(lǐng)域等對機(jī)器人的需求越來越大。因此,適合應(yīng)用的更為智能

的機(jī)器人技術(shù)必將成為未及的研究熱點。對機(jī)器人的研究趨勢如下：

1）工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)蓚鹘y(tǒng)的制造業(yè)，如冶金、石油、化學(xué)、船舶、采礦等領(lǐng)域

擴(kuò)大到航空、航天、核能、醫(yī)藥、生化等高科技領(lǐng)域，同時二業(yè)機(jī)器人也會逐步走向家庭，成為

家庭機(jī)器人,以及一些高危行業(yè)也會逐步引入工業(yè)機(jī)器人代替人來完成危險的任務(wù)，如消防.、排

雷、修理高壓線、下水道清潔。人類的生活將會越來越離不開工業(yè)機(jī)器人，它們將會豐富我們的

文化生活。

2）工業(yè)機(jī)器人可能會芍向小型化發(fā)展的趨勢。ABB公司的一款小型機(jī)器人”IRBI20”自

重只有25千克，但就是工作能力位居業(yè)內(nèi)領(lǐng)先水平,它的工作范圍可達(dá)580亳米,每公斤物料拾

取節(jié)拍僅需0、58秒,定位精度高達(dá)0、01mm,投入市場后非常受歡迎。因此工業(yè)機(jī)器人有可能往

小型化發(fā)展，小型的工業(yè)機(jī)器人有其優(yōu)勢,按照以往的思路都就是機(jī)器人要比它加工的部件大，

但隨著航空、航天、核電等技術(shù)的發(fā)展，工件尺寸越來越大，想要繼續(xù)擴(kuò)大工業(yè)機(jī)器人的尺寸成

本太高,因此可以換一種思路將工業(yè)機(jī)器人做小,直接在工件上實施加工。

3）工業(yè)機(jī)器人將會有與新發(fā)展的技術(shù)結(jié)合的趨勢，如攪拌摩擦焊、高能激光切割、變速箱

裝配、板金屬變形等。一些傳統(tǒng)的加工過程也會由工業(yè)機(jī)器人來執(zhí)行,如激光切割、激光焊接、

粘接、去毛刺、測量等。

4）同時降低工業(yè)機(jī)器人的生產(chǎn)成本，提高高端工業(yè)機(jī)器人的質(zhì)量，增強(qiáng)機(jī)器人的靈活性，

爭強(qiáng)產(chǎn)品可靠性，降低機(jī)器人整個生命周期的維護(hù)費用，簡化機(jī)器人的安裝過程、系統(tǒng)集成及編

程設(shè)置依舊就是工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展方向。