第一篇：中國工業(yè)機器人發(fā)展現(xiàn)狀

3中國工業(yè)機器人發(fā)展現(xiàn)狀

我國工業(yè)機器人從二十世紀 80 年代“七五”科技攻關開始起步，在國家的支持下，863 機器人技術主題對機器人技術發(fā)展作了重要戰(zhàn)略調整，從單純的研發(fā)機器人技術向機器人技術與自動化工藝裝備擴展，將中心任務定義為“研究和開發(fā)面向先進制造的機器人制造單元及系統(tǒng)，自動化裝備、特種機器人，促進傳統(tǒng)機器的智能化和機器人產業(yè)的發(fā)展，提高我國自動化技術的整體水平”。

（王田苗．國家863計劃先進制造與自動化技術領域機器人技術主題發(fā)展戰(zhàn)略的若干思考[J].機器人技術與應用, 2002,(3): 2-7.）

通過“七五”、“八五”科技攻關，目前已基本掌握了機器人操作機的優(yōu)化設計制造技術，解決了工業(yè)機器人控制、驅動系統(tǒng)的設計技術，機器人軟件的設計和編程等關鍵技術，還掌握了弧焊、點焊及大型機器人自動生產線（工作站）與周邊配套設備的開發(fā)和制造技術，掌握了運動學和軌跡規(guī)劃技術，生產了部分機器人關鍵元器件，開發(fā)出噴漆、弧焊、點焊、裝配、搬運等機器人。其中有 130 多臺套噴漆機器人在二十余家企業(yè)的近30 條自動噴漆生產線上獲得規(guī)模應用，弧焊機器人已應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、抓應用、建環(huán)境、促發(fā)展、見效益”的指導思想，顯現(xiàn)了有以機器人技術為主向基礎裝備和成套裝備研發(fā)方向的轉移。

（原魁.工業(yè)機器人發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J].機器人技術與應用, 2007,(1):34-38.）

總體來看，我國的工業(yè)機器人技術及其工程應用的水平和國外比還有一定的距離，如：可靠性低于國外產品；機器人應用工程起步較晚，應用領域窄，生產線系統(tǒng)技術與國外有差距；在應用規(guī)模上，我國已安裝的國產工業(yè)機器人，約占全球已安裝臺數(shù)的 0.5%。

以上原因主要是沒有形成機器人產業(yè)，當前我國的機器人生產都是應用戶的要求，“一客戶，一次重新設計”，品種規(guī)格多、批量小、零部件通用化程度低、供貨周期長、成本也不低，而且質量、可靠性不穩(wěn)定。因此迫切需要解決產業(yè)化前期的關鍵技術問題，對產品進行全面規(guī)劃，搞好標準化、系列化、通用化、模塊化設計，積極推進產業(yè)化進程。

縱觀目前經濟發(fā)展現(xiàn)狀，我國機器人市場增長非常迅猛，從銷售量上更是充分說明了這個不爭的事實。在中國市場上占有 35% 的市場份額的ABB 公司 2004年在中國賣出了 600 臺機器人。而該公司在過去 9 年中一共才在中國大陸市場銷售2000 臺機器人。專家預測，中國機器人到2010 年擁有量將達到 17300 臺，到 2015 年，市場容量將達到十幾萬臺（套）。汽車制造、工程機械及電機、電子等行業(yè)的企業(yè)是中國今后對機器人需求最大的產業(yè)，其中所需機器人的品種以點焊、弧焊、噴漆、裝配、搬運、沖壓等為主。

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

第二篇：工業(yè)機器人的發(fā)展

工業(yè)機器人的發(fā)展

班級：07機械2班 姓名：陳明潔 學號：200730861235

摘要：工業(yè)機器人在現(xiàn)在制造技術中起著舉足輕重的作用。本文介紹了國內工業(yè)機器人的發(fā)展現(xiàn)狀，指出了我國工業(yè)機器人產業(yè)化發(fā)展影

響因素，闡述了工業(yè)機器人技術的發(fā)展趨勢。引言

機器人學是一門綜合性的新興學科，它涉及機械工程學、電器工程學、微電子工程學、計算機工程學、控制工程學、信息傳感工程學、聲學工程學、仿生學以及人工智能工程學等多門尖端學科。工業(yè)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。隨著科學技術的不斷發(fā)展，工業(yè)機器人已成為柔性制造系統(tǒng)、自動化工廠、計算機集成制造系統(tǒng)的自動化工具。廣泛采用工業(yè)機器人，不僅可提高產品的質量和數(shù)量，而且對于保障人身安全，改善勞動環(huán)境，減輕勞動強度，提高勞動生產率，節(jié)約原材料消耗以及降低生產成本，對促進我國制造業(yè)的崛起有著十分重要的意義。

2工業(yè)機器人的發(fā)展現(xiàn)狀

我國工業(yè)機器人起步于20世紀70年代初期過30多年的發(fā)展，大致可以分為3各階段：70年代的萌芽期，80年代的開發(fā)期，90年代的實用化期。在高技術發(fā)展的推動下，隨著改革開放方針的實習，我國機器人技術的發(fā)展得到政府的重視和支持。在80年代中期，國家組織了對工業(yè)機器人需求的行業(yè)調研，結果表明，對第一代工業(yè)機器人的需求主要集中在汽車行業(yè)（占總需求的60~70%）。在眾多專家的建議和規(guī)劃下，于“七五”期間，由機電部主持，中央各部委、中科院及地方科研院所和大學參加，國家投入相當資金，進行了工業(yè)機器人基礎技術、基礎元器件、幾類工業(yè)機器人整機及應用工程的開發(fā)研究。經過五年攻關，完成了示教再現(xiàn)式工業(yè)機器人成套技術（包括機械手、控制系統(tǒng)、驅動轉動單元、測試系統(tǒng)的設計、制造、應用和小批量生產的工藝技術等）的開發(fā)，研制出噴漆，弧焊，點焊和搬運等作業(yè)機器人整機，幾類專用和通用控制系統(tǒng)及幾類關鍵元部件的主要性能指標達到80年代初國外同類產品的水平，并且形成小批量的生產能力。經過80年代尤其是后五年的努力，我國的工業(yè)機器人技術發(fā)展基本上可以立足國內。90年代中期，國家已選擇以焊接機器人的工程應用為重點進行開發(fā)研究，從而迅速掌握焊接機器人應用工程成套開發(fā)技術、關鍵設備制造、工程配套、現(xiàn)場運行等技術。目前已有500臺左右的焊接機器人分布于大陸各大中城市的汽車、摩托車、工程機械等制造業(yè)，其中55%左右為弧焊機器人，45%左右為點焊機器人，已建成的機器人焊接

柔性生產線5條，機器人焊接工作站300個。90年代后半期是實現(xiàn)現(xiàn)國產機器人的商品化，為產業(yè)化奠定基礎的時期。目前，我國（指大陸地區(qū)，不包括港、臺、澳）工業(yè)機器人數(shù)量只有約2500臺，還沒達到1997年新加坡（3000多臺）和我國臺灣省（5000多臺）的水平。產業(yè)化是我國工業(yè)機器人發(fā)展的必由之路從國內外的現(xiàn)狀分析可以看出，我國的工業(yè)機器人的裝機臺數(shù)和技術水平與國外還有一定的差距。隨著我國加入世界貿易組織（WTO），我國的機器人產業(yè)將面臨著新的發(fā)展機遇和來自國外的挑戰(zhàn)。要把握這一機遇，迎接挑戰(zhàn)，取得快速發(fā)展的必由之路是走產業(yè)化道路。

3.1 產業(yè)化的影響因素

1）市場方面我國大力推行國企改革，推行市場經濟，工業(yè)企業(yè)

大都在進行重組，并正用先進制造技術來改造傳統(tǒng)的生產方式，提高基層的柔性生產水平是技術改造的重點。大量的企業(yè)進行產品轉型生產夏改造與擴建為機器人提供了市場，企業(yè)可毫無顧慮的在人與機器人之間做出選擇，以獲得高質量、高效率、低成本的產品。同時，生產的全球化和競爭的國際化，以及產品的個性化不斷發(fā)展創(chuàng)新，要求許多行業(yè)必須使用機器人和機械手才能參與國際市場的競爭，包括氣沉、家用電器制造業(yè)等行業(yè)。這些行業(yè)目前使用的機器人太少，將成為機器人未來潛在的巨大市場。機器人價格將大幅度降低。最近幾年，機器人本身的價格下降了30%，隨著高速處理器、大功率晶體管和永磁電機的高速發(fā)展，機器人同計算機一樣，功能越來越強，結構越來越簡單，而價格越來越低，機器人日益成為大眾化的具有廣泛用途的機器，低價高性能使機器人在我國將具有非常好的前景。

2）技術方面

我國于 1972年開始研究工業(yè)機器人，上海、天津、北京、沈陽、哈爾濱、廣州、昆明等研究單位和院校分別開發(fā)了固定程序、組合式、液壓伺服型通用機器人，并開始了機構學、計算機控制應用技術的研究。我國的機器人研究開發(fā)工作雖然起步較晚，但在國家有關部門的支持和廣大機器人學科技和教育工作者的努力下，進展較快。已在工業(yè)機器人、特種機器人和智能機器人各方面取得成績，其中，國家 “863” 計劃智能機器人主題的研究更是令人目，成果層出。這些成就已為發(fā)展工業(yè)機器人和智能機器人儲備了許多重要的技術，跟蹤了國際先進的機器人技術，將大大加快中國機器人產業(yè)化的進程。

3）人員方面

隨著國內外機器人學的快速發(fā)展，國內許多大學開設了機器人學課程，很多碩士研究生和博士研究生在從事機器人的開發(fā)和研究工作同時，國家 “863” 計劃從 ,1987 年開始實施以來，組織和培養(yǎng)了一支2000多人的機器人研究開發(fā)隊伍。另外，國家正逐步制定必要的政策，吸引在機器人技術方面學有所長的留學人員回國服務。雖然這支隊伍還不夠大、也不夠強，需要繼續(xù)鍛煉，發(fā)展壯大，但他們將成為機器人產業(yè)化的主力軍。

4）觀念方面

機器人能提供穩(wěn)定的高效率與高質量的產品，是人無法提供的，尤其在生產節(jié)拍高的自動化生產線和惡劣的環(huán)境中，人無法取代機器人，市場日益全球化，不使用機器人，難以提高競爭力。中國人口眾多，勞動力廉價，不需要機器人的觀念正在改變。工業(yè)機器人的發(fā)展趨勢

敏捷制造策略的提出，為工業(yè)機器人的發(fā)展提供了新的機遇。敏捷制造的基本思想是企業(yè)能迅速將其組織和裝備重組，快速響應市場變化，生產出滿足用戶需求的個性化產品。敏捷制造要求企業(yè)底層的生產設備具有柔性和可動態(tài)重組的能力。機器人是一種具有高度柔性的自動化生產設備。如果我們站在更高的層次，將機器人視為一種有 “感知、思維和行動” 的機器，那么，敏捷生產設備就應當是新一代機器人化的機器。這將為工業(yè)機器人的發(fā)展提出更高的要求。

4．1）朝著標準化方向發(fā)展

提高運動速度和運動精度，減輕重量和減少安裝占用空間，必將導致工業(yè)機器人功能部件的標準化和模塊組合化（它可以分為機械模塊、信息檢測模塊、和控制模塊等），以降低制造成本和提高可靠性。近年來，世界各國注意發(fā)展組合式機器人。它是采用標準

化的組合件拼裝而成的。目前，國外已經研制和生產了各種不同的標準組件。除了機器人用的各種伺服電機、傳感器外，手臂、手腕和機身的結構也已經標準化了，如臂伸縮軸、臂升降軸、臂俯仰軸、臂擺動軸； 手腕旋轉軸、擺動軸、固定臺身、機座、移動軸等。

4.2）研究新型機器人結構

隨著工業(yè)機器人作業(yè)精度的提高和作業(yè)環(huán)境的復雜化，應開發(fā)新型微動機構保證動作精度； 開發(fā)多關節(jié)、多自由度的手臂和手指，研制新型的行走機構等以適應復雜的作業(yè)的需要。

4.3）朝著智能化方向發(fā)展

在多品種，小批量生產的柔性制造自動化技術中，特別是機器人自動裝配技術中，要求工業(yè)機器人對外部環(huán)境和對象物體有自適應能力，即具有一定的 “智能”，機器人的智能化是指機器人具有感覺、知覺等，即有很強的檢測功能和判斷功能。為此，必須開發(fā)類似人類感覺器官的傳感器（如觸覺傳感器、視覺傳感器、測距傳感器等），發(fā)展多傳感器的信息融合技術。通過各種傳感器得到關于工作對象和外部環(huán)境的信息，以及信息庫中存儲的數(shù)據(jù)、經驗、規(guī)劃的資料，以完成模式識別，用 “專家系統(tǒng)” 等智能系統(tǒng)進行問題求解，動作規(guī)劃。

4.4)研究機器人協(xié)作控制

先進制造技術的發(fā)展對協(xié)作機器人學的研究與發(fā)展起著積極的促進作用。隨著先進制造技術的發(fā)展，工業(yè)機器人已從當初的柔性上、下料裝置正在成為高度柔性、高效率和可重組的裝配、制造和加工系統(tǒng)中的生產設備。在這樣的生產線上，機器人是作為一個群體工作的，不論每個機器人在生產線上起什么作用，它總是作為系統(tǒng)中的一員而存在。因此，要從組成敏捷制造生產系統(tǒng)的觀點出發(fā)，來研究工業(yè)機器人的進一步發(fā)展。而面向先進制造環(huán)境的機器人柔性裝配系統(tǒng)和機器人加工系統(tǒng)中，不僅有多機器人的集成，還有機器人與生產線、周邊設備、生產管理系統(tǒng)以及人的集成。因此，以系統(tǒng)的觀點來發(fā)展新的機器人控制系統(tǒng)，有大量的理論與實踐的工作要做。結束語

要縮短我國工業(yè)機器人應用及研究與國外的差距，必須利用自己的優(yōu)勢走產業(yè)化的發(fā)展道路。同時，在現(xiàn)代制造技術快速發(fā)展的今天，還必須在研究和開發(fā)上跟蹤機器人技術的發(fā)展趨勢。我國機器人產業(yè)要快速發(fā)展，不能只靠幾家科研單位的單方面努力，機器人不應該只作為展覽會上的表演者。研制單位必須與市場需求緊密結合，讓機器人走進工廠和家庭，實現(xiàn)真正的產業(yè)化。同時，應當把發(fā)展機器人產業(yè)納入政府重要產業(yè)政策中，引導和扶持企業(yè)進行產業(yè)和產品結構調整，加速機器人產業(yè)化進程。

第三篇：淺談工業(yè)機器人

蘇 州 市 職 業(yè) 大 學

課程報告

名 稱

現(xiàn)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(yè)機器人

戴 亮

（蘇州市職業(yè)大學機電工程學院機電一體化專業(yè)

機電一體化12級3班）

【摘要】：

本文對工業(yè)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(fā)展歷程、現(xiàn)狀、發(fā)展前景、產業(yè)發(fā)展模式以及主要研究內容進行了系統(tǒng)的闡述，最后分析了其在生產生活中的應用。

【關鍵詞】：發(fā)展

現(xiàn)狀

前景

應用

序言

工業(yè)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(huán)節(jié)，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(yī)藥、冶金及印刷出版等眾多行業(yè)，應用領域廣泛。

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

一、工業(yè)機器人的定義及技術概述

1.定義

工業(yè)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(xiàn)代制造業(yè)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(huán)境狀態(tài)的快速反應和分析判斷能力，又有機器可長時間持續(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器的進化過程產物，它是工業(yè)以及非產業(yè)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(yè)自動化水平的重要標志。

二、工業(yè)機器人的組成及分類

1.工業(yè)機器人的組成

工業(yè)機器人一般由執(zhí)行機構、控制系統(tǒng)、驅動系統(tǒng)以及位置檢測機構組成。（1）執(zhí)行機構

執(zhí)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(tǒng)

控制系統(tǒng)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(xiàn)控制所儲存的示教信息。（3）驅動系統(tǒng)

驅動系統(tǒng)是機器人執(zhí)行作業(yè)的動力源，按照控制系統(tǒng)發(fā)出的控制指令驅動執(zhí)行機構完成規(guī)定的作業(yè)。常用的驅動系統(tǒng)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(tài)，并隨時反饋給控制系統(tǒng)，以便執(zhí)行機構以一定的精度和速度達到設定的位置。

2.工業(yè)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(tǒng)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(jié)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(tǒng)功能分類

①專用機器人 ②通用機器人 ③示教再現(xiàn)式機器人 ④智能機器人

三、工業(yè)機器人的控制技術

1.工業(yè)機器人控制系統(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(tǒng)、程序控制系統(tǒng)、自適應控制系統(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）按機器人末端運動控制軌跡分，可分為點位控制和連續(xù)輪廓控制。2.工業(yè)機器人的位置伺服控制（1）關節(jié)伺服控制

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

結構簡單，目前大部分關節(jié)機器人都由這種關節(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成，而隨著微電子和信號處理技術的發(fā)展，關節(jié)伺服控制系統(tǒng)已普遍采用了數(shù)字電路形式。（2）坐標伺服控制

由于關節(jié)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(tài)，而關節(jié)伺服控制系統(tǒng)中的各個關節(jié)是獨立進行控制的，難以預測有各個關節(jié)實際控制結果所得到的末端位置狀態(tài)的響應，且難以調節(jié)各個關節(jié)伺服系統(tǒng)的增益。因而，將末端位置矢量作為指令目標值所構成的伺服控制系統(tǒng)，稱為作業(yè)坐標伺服系統(tǒng)。3.工業(yè)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(tǒng)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(shù)調節(jié)機構。Dubowsky等人在這個參考系統(tǒng)中采用二維弱衰減模型，然后采用最陡下降法調整局部比例和微分伺服可變增益，使實際系統(tǒng)的輸出和參考模型的輸出之差為最小。然而該方法從本質上忽略了實際機器人系統(tǒng)的非線性項和耦合項，是對單自由度的單輸出系統(tǒng)進行設計的。此外，該方法也不能保證適用于實際系統(tǒng)時調整律的穩(wěn)定性。（2）自校正適應控制

自校正適應控制由表現(xiàn)機器人動力學離散時間模型各參數(shù)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(shù)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(yè)機器人的發(fā)展

1.工業(yè)機器人的誕生至今（1）工業(yè)機器人的誕生

日本是當今的工業(yè)機器人王國，既是工業(yè)機器人的最大制造國也是最大消費國，但實際上工業(yè)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(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(yè)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(yè)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(yè)機器人，他們發(fā)現(xiàn)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(yè)機器人。（2）工業(yè)機器人在日本發(fā)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(fā)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(yè)機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(yè)機器人很快進入實用階段，并由汽車業(yè)逐步擴大到其它制造業(yè)以及非制造業(yè)。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(yè)的歡迎。1980-1990年日本的工業(yè)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(yè)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(yè)機器人產業(yè)有如此快速的發(fā)展，現(xiàn)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(fā)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(yè)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(yè)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(yè)病，受到了人們的歡迎。

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

（3）工業(yè)機器人在世界其他主要國家的發(fā)展

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

德國工業(yè)機器人的數(shù)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(yè)機器人的基礎上，第二代工業(yè)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(fā)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(fā)了世界上第一臺全電控式工業(yè)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(yè)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(yè)機器人制造商之一。1973年研制開發(fā)了KUKA的第一臺工業(yè)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(yī)學、鑄造、塑料等工業(yè)，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(yè)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(yè)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(yè)機器人的現(xiàn)狀

聯(lián)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(yè)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(jù)電氣和電子工程師協(xié)會（IEEE）統(tǒng)計，至2008年底，世界各地已經部署了100萬

臺各種工業(yè)機器人。其中，日本機器人數(shù)量據(jù)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(yè)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(yè)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(yè)機器人密度最大的地區(qū)。歐洲國家工業(yè)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(yè)機器人的發(fā)展前景

在發(fā)達國家中，工業(yè)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(fā)展方向。國外汽車行業(yè)、電子電器行業(yè)、工程機械等行業(yè)已經大量使用工業(yè)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(yè)機器人的使用實踐表明，工業(yè)機器人的普及是實現(xiàn)自動化生產，提高社會生產效率，推動企業(yè)和社會生產力發(fā)展的有效手段。

機器人技術是具有前瞻性、戰(zhàn)略性的高技術領域。電氣和電子工程師協(xié)會（IEEE）的科學家在對未來科技發(fā)展方向進行預測中提出了4個重點發(fā)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(yè)人士在丹麥首都哥本哈根召開了一次工業(yè)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(yè)機器人分為四類：⑴順序型。這類機器人擁有規(guī)定的程序動作控制系統(tǒng)；⑵沿軌跡作業(yè)型。這類機器人執(zhí)行某種移動作業(yè)，如焊接、噴漆等；⑶遠距作業(yè)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(yè)機器人的產業(yè)發(fā)展模式

縱觀世界各國發(fā)展工業(yè)機器人產業(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(fā)新型機器人和批量生產優(yōu)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(yè)所需要的機器人成套系統(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(tǒng)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(yè)機器人，企業(yè)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(yè)應走什么道路、如何建立自己的發(fā)展模式確實值得探討。中國工程院在《我國制造業(yè)焊接生產現(xiàn)狀與發(fā)展戰(zhàn)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(yè)機器人的主要研究內容

1.示教再現(xiàn)型工業(yè)機器人產業(yè)化技術研究

（1）關節(jié)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(fā)：柔性仿形復合機構開發(fā)，仿形伺服軸軌跡規(guī)劃研究，控制系統(tǒng)開發(fā)，整機安全防爆、防護技術開發(fā)，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(yè)）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(fā)：激光發(fā)射器的選用，CCD成象系統(tǒng)，視覺圖象處理技術，視覺跟蹤與機器人協(xié)調控制。（5）焊接機器人的離線示教編程及工作站系統(tǒng)動態(tài)仿真。

（6）電子行業(yè)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(fā)。2.智能機器人開發(fā)研究

（1）遙控加局部自主系統(tǒng)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(tài)建模，圖形仿真建模，虛擬工具和虛擬傳感器建模；以人為主體的人機共享規(guī)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(xiàn)實（VR）控制與真實世界控制的相互關系；監(jiān)控系統(tǒng)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(tǒng)的系統(tǒng)結構；在結構環(huán)境或非結構環(huán)境中導航和定位方法研究；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機器人導航的研究。（3）面向遙控機器人的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)

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(tài)圖形建模；遙控操作環(huán)境圖形建模；遙控機器人操作與數(shù)據(jù)的獲??；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(xiàn)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(jiān)控系統(tǒng)。（4）人機交互環(huán)境建模系統(tǒng)

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(huán)境的布局及功能驗證中的交互技術；傳感器數(shù)據(jù)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(wǎng)絡通訊。

3.機器人化機械研究開發(fā)

（1）并聯(lián)機構機床（VMT）與機器人化加工中心（RMC）開發(fā)研究

包括VMT與RMC智能化結構實現(xiàn)技術；VMT與RMC關鍵傳動實現(xiàn)技術；VMT與RMC加工、裝配、擺放、涂膠、檢測作業(yè)技術；VMT與RMC監(jiān)控檢測技術開發(fā)；VMT與MRC智能化開式CMC控制系統(tǒng)開發(fā)；系統(tǒng)軟件和應用軟件開發(fā)；智能化機構、材料機電一體化技術；作業(yè)狀態(tài)變量智能化傳感技術；機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(fā)。

（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(tǒng)監(jiān)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(xiàn)場總線技術；機器人運動規(guī)劃在等量堆取料、自主操作中的應用；基于廣域網(wǎng)的遠程實時通訊；具有監(jiān)測和管理功能的故障診斷系統(tǒng)。4.以機器人為基礎的重組裝配系統(tǒng)（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(wǎng)絡功能。（2）面向機器人裝配的設計技術

包括數(shù)字化裝配與CAD集成技術；產品機器人化裝配規(guī)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(tǒng)設計技術

其中單元技術：供料系統(tǒng)智能化設計、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：柔性裝配線仿真軟件、管理系統(tǒng)。（4）可重構機器人柔性裝配系統(tǒng)設計技術

開展基于任務和環(huán)境的動態(tài)重構機器人柔性裝配系統(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

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(tài)實時檢測和監(jiān)控；裝配順序和路徑智能規(guī)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(tǒng)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(xiàn)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(xiàn)檢測和清污的自主運動；調節(jié)控制系統(tǒng)；

機器人機構和控制技術在傳感器設計中的應用。

六、工業(yè)機器人在生產生活中的應用

所謂工業(yè)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(fā)展起來的，國外稱為industrial robot。工業(yè)機器人的出現(xiàn)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(xiàn)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(fā)展，必然促進相應科學技術的發(fā)展。工業(yè)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(jù)美國J.B Day通過大量的定后發(fā)現(xiàn)：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(fā)生在搬運上，因此工業(yè)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?shù)奈锲费b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(xiàn)在法國，現(xiàn)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(huán)境下的勞動：核輻射、無毒氣氛、強噪聲、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(wèi)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：

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第四篇：中國工業(yè)機器人市場發(fā)展狀況及前景分析

隨著科技與經濟的發(fā)展，中國廉價勞動力的優(yōu)勢開始逐漸消失，而作為新興領域的機器人產業(yè)則迅速崛起。2012年中國機器人購買量達到2.3萬臺，中國一躍成為僅次日本的全球第二大機器人市場，領先美國、德國。中國擁巨大的市場，但國產工業(yè)機器人企業(yè)在技術上發(fā)展上卻先天不足，在國際市場上的競爭力稍顯薄弱。尤其是近10年來，進口機器人的價格大幅度降低，我國自行制造的普通工業(yè)機器人在價格上根本無法與之競爭，對我國工業(yè)機器人的發(fā)展造成了很深的影響。

為了重塑我國制造業(yè)的競爭優(yōu)勢，為自動化道路打開大門，2012年國家出臺《智能制造科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃》，其中對“工業(yè)機器人”有專門的闡述：攻克工業(yè)機器人本體、精密減速器、伺服驅動器和電機、控制器等核心部件的共性技術，自主研發(fā)工業(yè)機器人工程化產品，實現(xiàn)工業(yè)機器人及其核心部件的技術突破和產業(yè)化。

在產業(yè)轉型升級不斷深入、人口紅利卻減弱的背景下，工業(yè)機器人應用范圍越來越廣。國際機器人聯(lián)合會的調查發(fā)現(xiàn)，從2008年到2011年，中國的機器人采用率（即每10000名員工對應的機器人數(shù)量比例）提高了210%。2012年深圳的機器人企業(yè)產值平均增長速度超過了30%，個別企業(yè)的增速甚至達200%。近兩年，國家出臺了扶持機器人產業(yè)發(fā)展的相關政策，多個省份都成立了機器人產業(yè)聯(lián)盟。按當前的發(fā)展趨勢，國際普遍預測，2014年中國將成為世界第一大工業(yè)機器人需求市場。但值得注意的是，中國一直沒有真正形成自主品牌并具備一定規(guī)模的工業(yè)機器人產業(yè)。與主要發(fā)達國家相比，中國機器人產業(yè)發(fā)展速度慢、核心技術薄弱、市場份額和附加值較低。目前外資品牌的工業(yè)機器人產品占了中國國內市場份額超過90%。金模工控網(wǎng)首席研究員羅百輝介紹說，我國企業(yè)在減速器這一機器人關節(jié)部位的關鍵元器件普遍依賴于進口，這讓我們整體上與國外先進水平至少還有一二十年的差距，建議國產機器人可以先在低端產品方面突破，以此推動規(guī)?；瘧茫e累經驗后再向高端市場發(fā)力。工業(yè)機器人引發(fā)制造業(yè)革命

近幾年，人工成本的不斷上漲，迫使珠三角、長三角許多企業(yè)外遷，為了保持利潤，他們不得不將制造環(huán)節(jié)遷往人力成本更低的中國中西部地區(qū)、東南亞國家，甚至遷到人力成本低到不能再低的非洲國家。曾經的“世界工廠”面臨艱難的轉型。然而，暢想中總部經濟和品牌化進程對大多數(shù)普通制造企業(yè)來說非一朝一夕可得。

與此同時，世界范圍內正悄然發(fā)生另一場制造業(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。一位美國專家今年提出：“當我們將人工智能、機器人和數(shù)字制造技術相結合，將會發(fā)生一場制造業(yè)的革命。它使得美國企業(yè)家在本地建廠開工，生產出各種各樣的產品。這樣，中國還如何能與我們競爭？美國注定要重新獲得制造業(yè)的領導權，而很快就該輪到中國去擔憂了?！边@位美國學者提出的向中國制造業(yè)宣戰(zhàn)的三大技術相結合產生的制造模式，可以稱之為制造智能化，即智能制造。

工業(yè)機器人是集機械、電子、控制、計算機、傳感器、人工智能等多學科先進技術于一體的現(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)機器人需求快速擴張。

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

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

數(shù)據(jù)顯示，我國工業(yè)機器人需求快速增長：1999～2008年，安裝量每年都以超過20%的速度增長，2010年，我國保有量為52290臺，2011年為74317臺，實現(xiàn)了42%的年增長。目前，實際保有量應已超過十萬臺。2008～2012年，我國工業(yè)機器人平均每年安裝量約15000臺，即使在全球經濟蕭條的2009年，銷量也在逆勢增長。2010年安裝量為14978臺、2011年為22027臺、2012年為24800臺。

全球對工業(yè)機器人需求最多的是汽車產業(yè)，占比為27.27%；電子制造行業(yè)的占比達22.82%，這與近年來消費電子領域的技術突破有很大的相關性；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的預測，到2014年，中國將成為全球最大的工業(yè)機器人需求國，需求量達3.2萬臺，占全球總銷量的17%。目前，國內大部分企業(yè)大都關心如何將企業(yè)做大，它們動輒是幾千人、上萬人的規(guī)模。國外企業(yè)則更多的是追求技術領先，讓自己的產品在其他產品的生產制造中不可或缺。中國制造企業(yè)主要是靠價格和數(shù)量取勝，缺乏核心技術。隨著勞動力、原材料等成本的提高，制造企業(yè)的利潤會越來越薄。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，而這個革命的主角就是以工業(yè)機器人為代表的人工智能大規(guī)模的普及和應用。國產機器人獲政策扶持

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

2013年7月，工信部裝備工業(yè)司副司長王衛(wèi)明透露，《關于推進工業(yè)機器人產業(yè)發(fā)展的指導意見》已上報給發(fā)改委和科技部等部委，可能很快會正式發(fā)布，下一步要加大對機器人產業(yè)的支持力度。

“十二五”是中國工業(yè)機器人產業(yè)發(fā)展的關鍵轉折點，市場需求也將呈現(xiàn)井噴式發(fā)展。華南理工大學機械與汽車工程學院院長張憲民指出，2015年工業(yè)機器人的產業(yè)規(guī)模有望超過萬億，智能制造及智能化設備的行業(yè)前景樂觀。以深圳為例，數(shù)據(jù)顯示，與機器人技術相關的信息、家電、通信等裝備制造業(yè)的產品規(guī)模已達3000多億元，居全國前列。2012年深圳的機器人企業(yè)產值平均增長速度超過了30%，個別企業(yè)的增速甚至達200%。

2013年4月21日，由中國機械工業(yè)聯(lián)合會牽頭成立的“中國機器人產業(yè)聯(lián)盟”在北京科技會堂揭牌成立。該聯(lián)盟旨在促進我國工業(yè)機器人行業(yè)發(fā)展，指導國內企業(yè)進步，推動行業(yè)前行。各地機器人產業(yè)聯(lián)盟相繼成立，產學研齊心協(xié)力攻克機器人制造的尖端技術。羅百輝建議要鼓勵金融資本、風險投資及民間資本投向工業(yè)機器人應用和產業(yè)發(fā)展。對技術先進、優(yōu)勢明顯、帶動和支撐作用強的工業(yè)機器人項目，要優(yōu)先給予信貸支持。積極支持符合條件的工業(yè)機器人企業(yè)在海內外資本市場直接融資。

同時，在國產工業(yè)機器人可靠性達到一定水平的情況下，推出首臺套補貼政策。允許成立工業(yè)機器人租賃公司，以促進資金不太雄厚的小企業(yè)對于工業(yè)機器人的使用，工業(yè)機器人租賃或可成為促進工業(yè)機器人產業(yè)快速發(fā)展的一種模式。就業(yè)結構的巨變

關于機器人的用工成本，廣州數(shù)控一位市場部負責人表示：目前一臺功能較簡單的2軸、4軸機器人的造價已經下降到10萬元/臺以下，國產6軸機器人的價格低至13萬元/臺。而現(xiàn)在國內一名制造業(yè)工人每年的薪金成本達到四五萬元。根據(jù)十二五規(guī)劃，要是實現(xiàn)最低工資標準年均增長13%以上、職工工資增長15%的目標，這更將是一筆巨大的支出。

機器人可以24小時工作，每臺機器人至少可替代3名工人，那么不到1年即可收回成本。即使加上相關員工的培訓和設備維護費用，18個月即可收回所有投資。而機器人的使用年限通常為10年，因升級改造生產線而淘汰的機器人通常也能服役3年以上。

若一臺6軸機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，實際收回投資所需的時間與購置2、4軸機器人無異，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，采用機器人生產還可大幅減小生產面積。原先需要一個可以容納3000人的生產車間，現(xiàn)在只需要一間可以容納1000人的廠房即可。通過工人與機器人的配合作業(yè)，產能甚至還能增加幾倍。

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

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

廣東工業(yè)大學機電工程學院副院長、教授陳新度表示，隨著中國人口紅利的遞減效應，人力成本的上升某種程度上開始超越過機器成本，從而引發(fā)企業(yè)打破生產慣性改變成自動化生產。目前一臺20萬元的機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)模應用的倉儲行業(yè)，一些工作環(huán)境惡劣勞動強度大有職業(yè)危害的工種像焊接、采掘等，這些導致自動化替代也促使機器人行業(yè)的加速成長。

針對機器人對就業(yè)的影響，IFR專門做過一次調查。調查發(fā)現(xiàn)，從2008年到2011年，中國的機器人采用率（即每10000名員工對應的機器人數(shù)量比例）提高了210%，而美國的機器人采用率提高了41%。

前述調查覆蓋了六個國家，其中，美國、德國、巴西、中國和韓國的機器人采用率均在增長，但日本是個例外，因為日本的機器人采用率已經很高了。日本很早就開始采用機器人，一直到最近，也仍擁有最高的機器人采用率。在日本和韓國，每名工人對應的機器人數(shù)量最多，10000工人對應了超過300臺機器人。之后是德國，10000名工人對應超過250臺機器人。值得一提的是，在所有六個國家中，美國是惟一一個機器人采用率和失業(yè)率同時上升的國家。相反，德國在機器人采用率上升的同時，實現(xiàn)了更高的經濟增長，同時制造業(yè)就業(yè)率也沒有減少。IFR說，在像日本和德國這樣的國家，機器人數(shù)量的上升可能抵消了勞動人口的減少。國產機器人要打破核心技術壟斷

隨著制造業(yè)對機器人應用的擴展，工業(yè)機器人亟須滿足高速度、高精度、重載荷、智能化、多機協(xié)調等要求，以適應更加復雜、精細、可靠、快節(jié)拍的作業(yè)。沈陽一家工業(yè)機器人制造企業(yè)的研發(fā)人員透露，國外工業(yè)機器人技術日趨成熟，目前已發(fā)展成為標準設備，被廣泛應用于工業(yè)領域。業(yè)內通常將工業(yè)機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KUKA、CLOOS，瑞典ABB，意大利COMAU，奧地利IGM公司等。機器人國產化程度低的原因除了品牌知名度不如國外以外，國內企業(yè)在主機成本和可靠性品質上也不如國外品牌。以平均無故障時間為例，國內產品平均在8000小時，而國外同類產品可達數(shù)萬小時。“我國企業(yè)在減速器這一機器人關節(jié)部位的關鍵元器件普遍依賴于進口，這讓我們整體上與國外先進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用到機器人的生產中。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精度。因此在關節(jié)型機器人中，一般將RV減速器放置在機座、大臂、肩部等重負載的位置；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機器人上。

目前整個機器人產業(yè)鏈主要分為上游關鍵零部件、中游設備制造廠和下游行業(yè)應用三大塊，國內企業(yè)目前主要集中為系統(tǒng)集成商，實現(xiàn)下游應用，即通過對國外采購的機器人，為下游客戶進行相應的方案設計，實現(xiàn)利潤。而產業(yè)鏈上游無核心零部件制造商支撐，關鍵零部件方面仍遠遠落后于外國企業(yè)，因此長期受制于人。

具體到工業(yè)機器人的核心部件，則包括機器人本體、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際大品牌保持競爭優(yōu)勢的有力武器之一，大品牌可以從其戰(zhàn)略合作伙伴優(yōu)先拿到批量、質優(yōu)、價低的減速器；因此減速器僅占據(jù)大品牌工業(yè)機器人單體成本約六分之一。雖然近幾年國內工業(yè)機器人均價有下降趨勢，但國產工業(yè)機器人減速器占其制造成本的比例依然接近三分之一，大幅高于國際品牌的占比。本土生產的工業(yè)機器人原材料成本構成中，減速機占據(jù)40%，伺服電機占據(jù)30%，控制器占據(jù)15%，其他占據(jù)15%。據(jù)羅百輝介紹，減速器是制約國內工業(yè)機器人技術發(fā)展最重要的因素。對比進口與國產工業(yè)機器人制造成本的價差，減速器是制約降低國產工業(yè)機器人成本的第一因素。因此機器人核心零部件國產化迫在眉睫。一旦核心零部件全部實現(xiàn)國產化，內資品牌即可在定價上拉開差距。若減速器、伺服電機和控制器等關鍵零部件國產化，假設平均降低30%的成本，則機器人單機制造成本可至少降低20%。

廣東省工業(yè)機器人推廣應用產業(yè)聯(lián)盟副理事長陳新度指出，雖然國內工業(yè)機器人行業(yè)潛力巨大，但面臨國外強大的競爭對手，許多關鍵零部件還不能完全自主化，國內廠商必需練好“內功”，形成核心競爭力，才能在競爭中脫穎而出。

廣州數(shù)控市場部負責人透露，目前廣東有兩家企業(yè)已在機器人關鍵零部件方面已經有所突破。其中，廣州數(shù)控在控制器和伺服驅動方面取得國內領先，巨輪股份在RV減速器方面取得突破，打破國際壟斷。

廣州數(shù)控依托原有技術優(yōu)勢，自主開發(fā)控制系統(tǒng)、伺服單元等核心零部件，從而打破對國外相關企業(yè)的技術依賴。據(jù)了解，廣州數(shù)控已擁有專業(yè)工業(yè)機器人研發(fā)人員100多人，承擔“863科技計劃”項目等多項國家、省級科技攻關項目，與華南理工大學、北京航天航空大學、重慶大學、天津大學等高校開展“產學研”合作，開發(fā)出多品種、系列化的工業(yè)機器人產品。目前廣州數(shù)控工業(yè)機器人已在國內華北、華東、華南等地區(qū)的制造企業(yè)生產線上運轉，并已走出國門，在越南、馬來西亞得到應用。揚長避短搶奪低端市場

雖然國產工業(yè)機器人整體水平跟國際大品牌還有較大差距，短時期內也不可能奪回老牌機器人生產廠家的市場份額，但業(yè)內專家給國產工業(yè)機器人開出了更可行的“藥方”。

“十二五”國家863計劃機器人技術主題專家組組長趙杰表示：“精細度、可靠性等指標確實重要，但市場和科研不同，不能一味追求高指標，應注重性價比?！彼J為，我國這么多年來之所以沒有發(fā)展好機器人產業(yè)，關鍵在于走入了追求高指標的誤區(qū)。

趙杰解釋，國外高端機器人具有先發(fā)優(yōu)勢，在我國占據(jù)大部分市場，未來一段時間內這一局面難以改變。因此，想要在機器人產業(yè)上尋得突破，可從低端機器人方面發(fā)力?！拔覈鴦趧用芗椭圃炱髽I(yè)較多，這類企業(yè)一方面迫切需要自動化設備，來解決用工難、勞動成本高的問題，另一方面還非常關注投資回報周期，希望花盡量少的錢和時間收回成本?！?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器人，而在精細度、控制能力等品質指標上可以做些折中。

趙杰建議，可以先在低端產品方面尋得突破，以此推動規(guī)?；瘧茫瑥亩谑褂弥胁粩喟l(fā)現(xiàn)問題進行解決，進而提高產品精細度和可靠性，并降低產品成本，積累經驗后再向高端市場發(fā)力。

近幾年，工業(yè)機器人在各地遍地開花。國內已有12個城市成立機器人產業(yè)園，除了沈陽、深圳、廣州等工業(yè)機器人發(fā)展較早的地區(qū)，重慶、天津、唐山、昆山、青島、中山等地機器人產業(yè)基地如雨后春筍般崛起。工業(yè)機器人領域已涌現(xiàn)一批市場熟悉的上市公司，如機器人、三豐智能等。據(jù)悉，機器人是中科院與廣東省戰(zhàn)略合作重點項目之一，也是深圳市重點關注的新興產業(yè)之一。深圳市與機器人技術相關的信息、家電、通訊、裝備制造業(yè)等產品規(guī)模已達3000多億元。東莞、深圳等珠三角城市在工業(yè)機器人的產學研結合方面一直走在全國前列。2010年，華中科技大學東莞工業(yè)研究院引進了廣東省運動控制與先進裝備制造國際團隊，自主開發(fā)工業(yè)機器人系統(tǒng)，同時針對珠三角的產業(yè)轉型需求，開展工業(yè)機器人應用技術研究。據(jù)了解，廣東機器人技術發(fā)展最早是從應用開始的，實際上廣東各行各業(yè)已使用工業(yè)機器人多年。雖然國家對工業(yè)機器人給予了重點支持，并取得了一定的研究成果，但由于當時產業(yè)需求較少，沒有得到推廣。當前，市場需求讓廣東機器人產業(yè)的技術鋪墊有了用武之地。目前唐山已初步建起以唐山松下、唐山開元、唐山開誠為龍頭，涉及焊接機器人、礦用搶險探測機器人等的機器人產業(yè)基地。預計到2015年，唐山市將建成年產值200億元的全國最大機器人產業(yè)基地。

僅是江蘇南京市涉及機器人研制的企業(yè)就有102家，主要分布在汽車及汽車零部件、電子電氣、機械設備制造業(yè)、物流倉儲等領域；涉及機器人研發(fā)的高校多達13所，其中6所擁有專業(yè)的機器人研制團隊。

最近在麒麟科技創(chuàng)新園正式成立了由美國電氣和電子工程師協(xié)會院士領銜的“南京機器人研究院”。南京市政府出臺了推進工業(yè)機器人產業(yè)發(fā)展的意見，明確將打造江寧、六合、高淳三個“機器人產業(yè)基地”，力爭到2020年成為中國機器人產業(yè)基地。

近年來杭州市機器人行業(yè)發(fā)展迅速，目前相關產業(yè)規(guī)模超過10億元。依托中科院沈陽自動化研究所、投資15億元建設的杭州中科新松光電有限公司正是其中的佼佼者。目前，該公司僅自動化成套裝備銷售已超過5000萬元。羅百輝認為，未來實現(xiàn)產品的進口替代，是這些企業(yè)迅猛發(fā)展的原動力。現(xiàn)在全球工業(yè)機器人均價30多萬元，即使未來均價降到25萬元，那么中國制造業(yè)對應的工業(yè)機器人本體市場規(guī)模接近380億元，再加上系統(tǒng)的話，對應的工業(yè)機器人市場規(guī)模將達1140億元。

第五篇：工業(yè)鋁型材中國現(xiàn)狀

工業(yè)鋁型材中國現(xiàn)狀

工業(yè)鋁型材大多是根據(jù)用戶已有需求來開發(fā)的，有些行業(yè)開發(fā)能力很強,如軌道車輛制造業(yè)、汽車制造業(yè)等，但有些小行業(yè)缺乏自身開發(fā)能力，或還未意識到可用工業(yè)鋁型材取代現(xiàn)用的材料，這就需要生產企業(yè)協(xié)助用戶去開發(fā)代用的工業(yè)鋁型材，要做到這一點，就需要走出去對各行各業(yè)的用材作詳細的調查，找出適合用鋁型材來取代的用材，通過這些開發(fā)，可擴大工業(yè)鋁型材需求的市場，特別是大型工業(yè)的開發(fā)，增加市場需量可減輕在建的大型、特大型擠壓生產線建成后所面臨的激烈競爭局面。

提高工業(yè)鋁型材的整體生產技術。工業(yè)鋁型大多對材質、性能、尺寸公差等都有較嚴格的要求，工業(yè)鋁型材的利潤雖然較之建筑鋁型材高，但其生產難度也相對較大，技術要求也較高，特別是復雜的扁寬薄壁的大型工業(yè)鋁型材的生產技術，與國外還有較大的差距。需要進一步努力提高技術水平，只有整體技術水平提高了，我國工業(yè)鋁型材才能在國際競爭中處于有利的位置，為開辟國外市場、參與國際競爭創(chuàng)造條件