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机器人与工业机器人
作者:管理员 出自:秘书处 发布时间:2015-10-13

人(Robot)是自动执行工作的机器。它既可以接受人类指挥,又可以运行预先编排的程序,也可以根据以技术制定的原则行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作,例如生产业、建筑业,或是危险的工作。它是高级整合、机械电子、、材料和的产物。在甚至等领域中均有重要用途。

机器人分为两大类,即。工业机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。特种机器人则是除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人,包括:服务机器人、、娱乐机器人、、农业机器人、机器人化机器等。在特种机器人中,有些分支发展很快,有独立成体系的趋势,如服务机器人、水下机器人、军用机器人、微操作机器人等。

随着人们对机器人技术智能化本质认识的加深,机器人技术开始源源不断地向人类活动的各个领域渗透。结合这些领域的应用特点,人们发展了各式各样的具有感知、决策、行动和交互能力的特种机器人和各种智能机器人,如移动机器人、微机器人、水下机器人、医疗机器人、军用机器人、空中、娱乐机器人等。这些机器人从外观上已远远脱离了最初仿人型机器人和工业机器人所具有的,更加符合各种不同应用领域的特殊要求,其功能和智能程度也大大增强,从而为机器人技术开辟出更加广阔的发展空间。

 

工业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制定的原则纲领行动。

工业机器人最显著的特点有以下几个:

(1)可编程。生产自动化的进一步发展是柔性启动化。工业机器人可随其工作环境变化的需要而再编程,因此它在小批量多品种具有均衡高效率的柔性制造过程中能发挥很好的功用,是柔性制造系统中的一个重要组成部分。

(2)拟人化。工业机器人在机械结构上有类似人的行走、腰转、大臂、小臂、手腕、手爪等部分,在控制上有电脑。此外,智能化工业机器人还有许多类似人类的生物传感器,如皮肤型接触传感器、力传感器、负载传感器、视觉传感器、声觉传感器、语言功能等。传感器提高了工业机器人对周围环境的自适应能力。

(3)通用性。除了专门设计的专用的工业机器人外,一般工业机器人在执行不同的作业任务时具有较好的通用性。比如,更换工业机器人手部末端操作器(手爪、工具等)便可执行不同的作业任务。

(4)工业机器技术涉及的学科相当广泛,归纳起来是机械学和微电子学的结合-机电一体化技术。第三代智能机器人不仅具有获取外部环境信息的各种传感器,而且还具有记忆能力、语言理解能力、图像识别能力、推理判断能力等人工智能,这些都是微电子技术的应用,特别是计算机技术的应用密切相关。因此,机器人技术的发展必将带动其他技术的发展,机器人技术的发展和应用水平也可以验证一个国家科学技术和工业技术的发展水平。

当今正逐渐向着具有行走能力、具有多种感知能力、具有较强的对作业环境的自适应能力的方向发展。当前,对全球机器人技术的发展最有影响的国家是美国和。美国在工业机器人技术的综合研究水平上仍处于领先地位,而日本生产的工业机器人在数量、种类方面则居世界首位。

90年代初期起,我国的进入实现两个根本转变时期,掀起了新一轮的和技术进步热潮,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。但和国际同行相比,差距依旧明显。从市场占有率来说,更无法相提并论。工业机器人很多核心技术,当前我们尚未掌握,这是影响我国机器人产业发展的一个重要瓶颈。

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,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。

2014-2018年中国工业机器人行业产销需求预测与转型升级分析报告》数据显示,2013年中国市场销售36560台工业机器人,占全球销售量的五分之一,同比增幅达60%,取代日本成为世界最大工业机器人市场。预计2014年本体产值约90亿元,本体加集成市场规模约270亿元。中国到2014年将成为全球最大的工业机器人消费国。预计到2015年,中国机器人市场需求量将达3.5万台,占全球总量的16.9%,成为规模最大的机器人市场。未来3年中国工业机器人市场复合增速可达30%,爆发性增长可期。

根据20113月发布的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》,中国在十二五时期将加快发展战略性新型产业。国务院在相关决定中指出:发展战略性新型产业已成为世界主要国家抢占新一轮经济和科技发展制高点的重大战略,包括高端装备制造产业产业产业节能环保产业等。今后十年我国高端装备制造业的销售产值将占全部装备制造业销售产值的30%以上。工业机器人行业作为高端装备制造产业的重要组成部分,必将在此期间得到更多的政策扶持,实现进一步增长。在中国廉价劳动力优势逐渐消失的背景下,机器换人已是大势所趋。不少具备实力、具有长远眼光的企业已经通过机器人的使用寻找到了新的出路。不仅使企业的生产效率得到了有效提高,也转变了员工的传统观念。面对机器人产业诱人的大蛋糕,中国各地都行动了起来,机器人企业、机器人产业园如雨后春笋般层出不穷,积极投身这场掘金战中。工业机器人最先大规模使用的区域将会出如今发达地区。随着产业转移的进行,发达地区的制造业需要提升。我国工业机器人的大范围应用将会集中在广东、江苏、上海、北京等地,其工业机器人拥有量将占全国一半以上。

中国制造业面临着向高端转变,面对国际先进制造、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中国抓住这个历史机遇的主要途径。因此我国工业机器人产业发展要进一步落实:第一,工业机器人技术是我国由制造大国向制造强国转变的主要手段和途径,政府要对国产工业机器人有更多的政策与经济支持,参考国外先进经验,加大技术投入与改造;第二,、仿生化是工业机器人的最高阶段,随着材料、控制等技术不断发展,实验室产品越来越多的产品化,逐步应用於各个场合。伴随移动互联网、物联网的发展,多传感器、分布式控制的精密型工业机器人将会越来越多,逐步渗透制造业的方方面面,并且由制造实施型向服务型转化。在国家的科技发展计划中,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质量已经与国外相当,企业采购工业机器人时不要盲目进口,应该综合评估,立足国产。随着诸如机器人类似的具有自有知识产权的企业不断出现,越来越多的工业机器人将会由中国制造。第四,当前,国外已经研制和生产了各种不同的标准组件,而中国作为未来工业机器人的主要生产国,标准化的过程是发展趋势。