【編者按】工業(yè)機(jī)器人是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器人藤门。工業(yè)機(jī)器人是自動(dòng)執(zhí)行工作的機(jī)器裝置,是靠自身動(dòng)力和控制能力來(lái)實(shí)現(xiàn)各種功能的一種機(jī)器耿把。它可以接受人類指揮蚂悯,也可以按照預(yù)先編排的程序運(yùn)行,現(xiàn)代的工業(yè)機(jī)器人還可以根據(jù)人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動(dòng)舍仙。
工業(yè)機(jī)器人是最典型的機(jī)電一體化數(shù)字化裝備蒜薇,技術(shù)附加值很高,應(yīng)用范圍很廣云钻,作為先進(jìn)制造業(yè)的支撐技術(shù)和信息化社會(huì)的新興產(chǎn)業(yè)脯堂,將對(duì)未來(lái)生產(chǎn)和社會(huì)發(fā)展起著越來(lái)越重要的作用。國(guó)外專家預(yù)測(cè)聋寻,機(jī)器人產(chǎn)業(yè)是繼汽車嬉竞、計(jì)算機(jī)之后出現(xiàn)的一種新的大型高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。
1.工業(yè)機(jī)器人是集機(jī)械厉斟、電子挚躯、控制、計(jì)算機(jī)擦秽、傳感器码荔、人工智能等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)重要的自動(dòng)化裝備,它涉及機(jī)械工程學(xué)感挥、電氣工程學(xué)缩搅、微電子工程學(xué)、計(jì)算機(jī)工程學(xué)触幼、控制工程學(xué)硼瓣、信息傳感工程學(xué)、聲學(xué)工程學(xué)置谦、仿生學(xué)以及人工智能工程學(xué)等多門尖端學(xué)科堂鲤。
工業(yè)機(jī)器人是機(jī)器人學(xué)的一個(gè)分支,它代表了機(jī)電一體化的最高成就。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,工業(yè)機(jī)器人已成為柔性制造系統(tǒng)(FMS)糊渊、自動(dòng)化工廠(FA)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)的自動(dòng)化工具虽苫。廣泛采用工業(yè)機(jī)器人,不僅可提高產(chǎn)品的質(zhì)量與數(shù)量碴秽,而且對(duì)保障人身安全沾陡,改善勞動(dòng)環(huán)境,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率蔫沐,節(jié)約原材料消耗以及降低生產(chǎn)成本梅柑,對(duì)促進(jìn)我國(guó)制造業(yè)的崛起,有著十分重要的意義瓢疤。
2脯牛、工業(yè)機(jī)器人在世界各國(guó)的的發(fā)展
1962年,美國(guó)AMF公司制造了世界上第一臺(tái)實(shí)用的示教再現(xiàn)型工業(yè)機(jī)路人窥窜。迄今為止仪彪,世界上對(duì)于工業(yè)機(jī)器人的研究、開(kāi)發(fā)及應(yīng)用已經(jīng)經(jīng)歷了50多年的歷程划烫。日本蒲坐、美國(guó)、法國(guó)黄锤、德國(guó)的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品已日趨成熱和完善搪缨。隨著現(xiàn)代科技的迅速發(fā)。工業(yè)機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)城鸵熟。在制造業(yè)中誕生的工業(yè)機(jī)器人是繼動(dòng)力機(jī)副编、計(jì)算機(jī)之后出現(xiàn)的,全面延伸人的體力和智力的新一代生產(chǎn)工具流强。工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用是一個(gè)國(guó)家工業(yè)自動(dòng)化水平的重要標(biāo)志痹届。在國(guó)外,工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品日趨成熟打月,已經(jīng)成為一種標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備而被工業(yè)界廣泛地應(yīng)用队腐,從而相繼地形成了一批具有影響力的著名的工業(yè)機(jī)器人公司。比如奏篙,跨國(guó)集團(tuán)公司abb柴淘,日本發(fā)那科(fanuc)、安川電機(jī)(Yaskawa)秘通,德國(guó)kuka为严,美國(guó)Adept Technology、American Robot烘梭、Emerson Industrial Automation阴应、S-T Robotics棺莱,意大利comau螺子,英國(guó)Auto Tech Robotics,加拿大Jcd International Robotics陕券,以色列RobogroupTek公司等偏笋,這些公司已經(jīng)成為它們所在國(guó)家和地區(qū)的支柱性產(chǎn)業(yè)。
工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展過(guò)程可以分為以下三個(gè)階段:
第一代機(jī)器人為目前工業(yè)中大量使用的示教再現(xiàn)機(jī)器人,通過(guò)示教存儲(chǔ)信息莱艺,工作時(shí)讀出這些信息捉痰,向執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令,執(zhí)行機(jī)構(gòu)按指令再現(xiàn)示教的操作榄集,廣泛應(yīng)用于焊接湖吭、上下料、噴漆和搬運(yùn)等苗率。
第二代機(jī)器人是帶感覺(jué)的機(jī)器人碉渡,機(jī)器人帶有視覺(jué)、觸覺(jué)等功能母剥,可以完成檢測(cè)滞诺、裝配、環(huán)境探測(cè)等作業(yè)环疼。
第三代機(jī)器人即智能機(jī)器人习霹,它不僅具備感覺(jué)功能,而且能根據(jù)人的命令炫隶,按所處環(huán)境自行決策淋叶,規(guī)劃出行動(dòng)。
目前伪阶,在工業(yè)上運(yùn)行的90%以上的機(jī)器人都不具備智能爸吮。在FMS中,目前應(yīng)用的為第一代和第二代機(jī)器人望门。
2.1工業(yè)機(jī)器人在世界主要國(guó)家的發(fā)展
美國(guó)是工業(yè)機(jī)器人的誕生地形娇,基礎(chǔ)雄厚,技術(shù)先進(jìn)〕镂螅現(xiàn)今美國(guó)有著一批具有國(guó)際影響力的工業(yè)機(jī)器人供應(yīng)商桐早,像AdeptTechnologe、AmericanRobot坷顽、EmersomIndustrialAutomation等箕但。
德國(guó)工業(yè)機(jī)器人的數(shù)量占世界第三,僅次于日本和美國(guó)喇喂,其智能機(jī)器人的研究和應(yīng)用在世界上處于領(lǐng)先地位饰逝。目前在普及第一代工業(yè)機(jī)器人的基礎(chǔ)上,第二代工業(yè)機(jī)器人經(jīng)推廣應(yīng)用成為主流安裝機(jī)型雪奠,而第三代智能機(jī)器人已占有一定比重并成為發(fā)展的方向文浆。
世界上的機(jī)器人供應(yīng)商分為日系和歐系。瑞典ABB公司是世界上最大機(jī)器人制造公司之一踪启。1974年研發(fā)了世界上第一臺(tái)全電控式工業(yè)機(jī)器人IRB6升价,主要應(yīng)用于工件的取放和物料搬運(yùn)慢俄。1975年生產(chǎn)出第一臺(tái)焊接機(jī)器人。到1980年兼并Trallfa噴漆機(jī)器人公司后窄悍,其機(jī)器人產(chǎn)品趨于完備妄结。ABB公司制造的工業(yè)機(jī)器人廣泛應(yīng)用在焊接、裝配鑄造屯远、密封涂膠蔓姚、材料處理、包裝慨丐、噴漆赂乐、水切割等領(lǐng)域。
德國(guó)的KUKARoboterGmbh公司是世界上幾家頂級(jí)工業(yè)機(jī)器人制造商之一咖气。1973年研制開(kāi)發(fā)了KUKA的第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人挨措。年產(chǎn)量達(dá)到一萬(wàn)臺(tái)左右。所生產(chǎn)的機(jī)器人廣泛應(yīng)用在儀器崩溪、汽車浅役、航天、食品伶唯、制藥觉既、醫(yī)學(xué)、鑄造乳幸、塑料等工業(yè)瞪讼,主要用于材料處理、機(jī)床裝備粹断、包裝殖祈、堆垛、焊接恼孩、表面休整等領(lǐng)域粮戈。
意大利COMAU公司從1978年開(kāi)始研制和生產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人,至今已有30多年的歷史牙硫。其機(jī)器人產(chǎn)品包括Smart系列多功能機(jī)器人和MASK系列龍門焊接機(jī)器人亭圆。廣泛應(yīng)用于汽車制造、鑄造防徊、家具柏豆、食品、化工选芦、航天这毁、印刷等領(lǐng)域。
日系是工業(yè)機(jī)器人制造的主要派系潘所,其代表有FANUC挽晌、安川菲瓶、川崎怠褐、OTC畏梆、松下、不二越等國(guó)際知名公司奈懒。
FANUC是世界上最大的機(jī)器人制造商之一奠涌。FANUC的前身致力于數(shù)控設(shè)備和伺服電機(jī)系統(tǒng)的研制和生產(chǎn)。1972年從日本富士通公司的計(jì)算機(jī)控制部門獨(dú)立出來(lái)成立了FANUC公司磷杏。FANUC公司的主要業(yè)務(wù)分為兩部分:工業(yè)機(jī)器人和工廠自動(dòng)化溜畅。據(jù)統(tǒng)計(jì),截至2008年6月末极祸,其生產(chǎn)的機(jī)器人突破20萬(wàn)臺(tái)慈格。FANUC最新研發(fā)的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品有:R-2000iA系列多功能智能機(jī)器人。具有獨(dú)特的視覺(jué)和壓力傳感器遥金,可以將隨意堆放的工件撿起并完成裝配Y44CCLDiA高功率LDYAG激光機(jī)器人浴捆。研制安裝的4.4kwLDYAG激光振蕩器,提高了效率和可靠性稿械。
安川公司于1977年研制出第一臺(tái)全自動(dòng)工業(yè)機(jī)器人选泻,旗下?lián)碛蠱otoman美國(guó)、瑞典寿宅、德國(guó)以及SyneticsSolutions美國(guó)公司等子公司洒唇。其核心的工業(yè)機(jī)器人有點(diǎn)焊和弧焊機(jī)器人,油漆和處理機(jī)器人卫糙,LCD玻璃板傳輸機(jī)器人和半導(dǎo)體晶片傳輸機(jī)器人等卸腐。近年來(lái)安川生產(chǎn)的新型液晶玻璃板搬運(yùn)機(jī)器人受到市場(chǎng)歡迎。此外欺靠,安川還是將工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用于半導(dǎo)體領(lǐng)域最早廠商之一杯岩。
川崎公司生產(chǎn)出了日本第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人,對(duì)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)松奖。川崎生產(chǎn)的噴涂機(jī)器人测脯、焊接和組裝機(jī)器人、半導(dǎo)體工業(yè)用機(jī)器人也很受市場(chǎng)歡迎赃慰。
2.2工業(yè)機(jī)器人在日本發(fā)展
與此同時(shí)荐多,十九世紀(jì)七十年代的日本正面臨著嚴(yán)重的勞動(dòng)力短缺,這個(gè)問(wèn)題已成為制約其經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)主要問(wèn)題纪尊。毫無(wú)疑問(wèn)候殿,在美國(guó)誕生并已投入生產(chǎn)的工業(yè)機(jī)器人給日本帶來(lái)了福音。1967年日本川崎重工業(yè)公司首先從美國(guó)引進(jìn)機(jī)器人及技術(shù)献雅,建立生產(chǎn)廠房碉考,并于1968年試制出第一臺(tái)日本產(chǎn)unimate機(jī)器人塌计。經(jīng)過(guò)短暫的搖籃階段,日本的工業(yè)機(jī)器人很快進(jìn)入實(shí)用階段侯谁,并由汽車業(yè)逐步擴(kuò)大到其它制造業(yè)以及非制造業(yè)锌仅。1980年被稱為日本的“機(jī)器人普及元年”,日本開(kāi)始在各個(gè)領(lǐng)域推廣使用機(jī)器人墙贱,這大大緩解了市場(chǎng)勞動(dòng)力嚴(yán)重短缺的社會(huì)矛盾热芹。再加上日本政府采取的多方面鼓勵(lì)政策,這些機(jī)器人收到了廣大企業(yè)的歡迎惨撇。1980年~1990年日本的工業(yè)機(jī)器人處于鼎盛時(shí)期伊脓,后來(lái)國(guó)際市場(chǎng)曾一度轉(zhuǎn)向歐洲和北美,但日本經(jīng)過(guò)短暫的低迷期又恢復(fù)其昔日的輝煌魁衙。
1993年末报腔,全世界安裝的工業(yè)機(jī)器人有61萬(wàn)臺(tái),其中日本占60%剖淀,美國(guó)占8%纯蛾,歐洲占17%,俄羅斯和東歐占12%助苫。是什么使得日本的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)有如此快速的發(fā)展晶聂,現(xiàn)理出幾點(diǎn)原因:
(1)根本原因是日本的基本國(guó)情,人口少条馍,勞動(dòng)力嚴(yán)重短缺顶恍。日本每年的人口增長(zhǎng)率在1.1%左右,而日本人都想接受高等教育導(dǎo)致其勞動(dòng)力的增長(zhǎng)速度卻始終停留在0.7%寓鳄。為了滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)3%的增長(zhǎng)要求蔼处,必須提高生產(chǎn)效率。
(2)1973年十月爆發(fā)的第一次石油危機(jī)提高了勞動(dòng)力成本跛孕,日本政府不得不鼓勵(lì)私營(yíng)企業(yè)向自動(dòng)化領(lǐng)域投資铭能,提高生產(chǎn)效率,以抑制由石油危機(jī)帶來(lái)的成本型通貨膨脹舟鲁。
(3)工業(yè)機(jī)器人可以代替勞動(dòng)者從事可能危害身體健康的勞動(dòng)励螺,避免了大量的工傷事故和職業(yè)病,受到了人們的歡迎坡沿。
(4)日本自80年代起就采用推動(dòng)工業(yè)機(jī)器人的普及和促進(jìn)研究與發(fā)展的政策糊探。
日本工業(yè)機(jī)器人協(xié)會(huì)成立于1972年10月,是世界上第一個(gè)工業(yè)機(jī)器人組織河闰。它的宗旨是加速發(fā)展工業(yè)機(jī)器人制造業(yè)科平,推動(dòng)工業(yè)自動(dòng)化和安全生產(chǎn)。1992年姜性,日本工業(yè)機(jī)器人協(xié)會(huì)歡度了它的20歲生日瞪慧。在過(guò)去的20年中髓考,它得到了政府和大專院校的支持和幫助,與工業(yè)機(jī)器人制造商及用戶進(jìn)行了合作弃酌。正是這一切使日本工業(yè)機(jī)器人協(xié)會(huì)有效地推動(dòng)了工業(yè)機(jī)器人的生產(chǎn)氨菇,使自己站在提高工業(yè)各個(gè)領(lǐng)域的生產(chǎn)率及雇員福利的前列。
2.3政策扶持矢腻,起步發(fā)展神速
日本在20世紀(jì)60年代末正處于經(jīng)濟(jì)高度發(fā)展時(shí)期门驾,年增長(zhǎng)率達(dá)11%射赛。第二次世界大戰(zhàn)后多柑,勞動(dòng)力趨于緊張的日本,因高速度的經(jīng)濟(jì)發(fā)展更加劇了勞動(dòng)力嚴(yán)重不足的困難楣责。而此時(shí)平俘,美國(guó)研制成功的工業(yè)機(jī)器人無(wú)疑為日本的工業(yè)發(fā)展帶來(lái)了最大的福音,1967年日本由川崎重工業(yè)公司從美國(guó)Unimation公司引進(jìn)機(jī)器人及其技術(shù)玻温,建立起生產(chǎn)車間猴豁,并于1968年試制出第一臺(tái)川崎的“尤尼曼特”機(jī)器人。
極大地緩解日本勞動(dòng)力不足的工業(yè)機(jī)器人级闭,受到了日本企業(yè)“救世主”般的歡迎悲碰。再加上日本政府在經(jīng)濟(jì)上所采取的積極扶植政策,進(jìn)一步鼓勵(lì)發(fā)展和推廣應(yīng)用機(jī)器人本洁,激發(fā)了企業(yè)從事機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的積極性泻磅。尤其是政府對(duì)中、小企業(yè)的一系列經(jīng)濟(jì)優(yōu)惠政策搔片,如由政府銀行提供優(yōu)惠的低息資金煞松,鼓勵(lì)集資成立機(jī)器人長(zhǎng)期租賃公司,公司出資購(gòu)入機(jī)器人后長(zhǎng)期租給用戶脸缆,使用者每月只需付較低廉的租金芳争,大大減輕了企業(yè)購(gòu)入機(jī)器人所需的資金負(fù)擔(dān);政府把由計(jì)算機(jī)控制的示教再現(xiàn)型機(jī)器人作為特別折扣優(yōu)惠產(chǎn)品别粮,企業(yè)除享受新設(shè)備通常的40%折扣優(yōu)惠外懈词。還可再享受13%的價(jià)格補(bǔ)貼。此外辩诞,國(guó)家還出資對(duì)小企業(yè)進(jìn)行應(yīng)用機(jī)器人的專門知識(shí)和技術(shù)指導(dǎo)等等坎弯。
這一系列扶植政策,使日本機(jī)器人產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展起來(lái)躁倒,經(jīng)過(guò)短短的十幾年荞怒。到80年代中期,已一躍而為“機(jī)器人王國(guó)”秧秉。其機(jī)器人的產(chǎn)量和安裝的臺(tái)數(shù)在國(guó)際上躍居首位褐桌。按照日本產(chǎn)業(yè)機(jī)器人工業(yè)會(huì)常務(wù)理事米本完二的說(shuō)法:“日本機(jī)器人的發(fā)展經(jīng)過(guò)了60年代的搖籃期衰抑。70年代的實(shí)用期。到80年代進(jìn)人普及提高期荧嵌∏河唬”并正式把1980年定為產(chǎn)業(yè)機(jī)器人的普及元年”。開(kāi)始在各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)廣泛推廣使用機(jī)器人啦撮。
3谭网、工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)
3.1工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
從近幾年世界機(jī)器人推出的產(chǎn)品來(lái)看,工業(yè)機(jī)器人技術(shù)正在向智能化例是、模塊化和系統(tǒng)化的方向發(fā)展卡宛,其發(fā)展趨勢(shì)主要為:結(jié)構(gòu)的模塊化和可重構(gòu)化;控制技術(shù)的開(kāi)放化狐怯、PC化和網(wǎng)絡(luò)化胚闲;伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)的數(shù)字化和分散化;多傳感器融合技術(shù)的實(shí)用化颜肥;工作環(huán)境設(shè)計(jì)的優(yōu)化和作業(yè)的柔性化以及系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化和智能化等方面缭柄。
3.2工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)
全球多用途工業(yè)機(jī)器人銷售從2003年開(kāi)始恢復(fù)增長(zhǎng),預(yù)計(jì)在2005年到2008年間退厕,全球工業(yè)機(jī)器人銷量預(yù)計(jì)年均增長(zhǎng)6.1%软架,到2008年增至12.1萬(wàn)臺(tái)。
以具體地區(qū)而言寸颇,亞太地區(qū)仍將是工業(yè)機(jī)器人使用量最高的地區(qū)弄讥,預(yù)計(jì)日本的工業(yè)機(jī)器人銷量將由2004年的3.71萬(wàn)臺(tái)增至2008年的4.59萬(wàn)臺(tái)。而整體亞太地區(qū)的工業(yè)機(jī)器人銷量將由2004年的5.2萬(wàn)臺(tái)增至2008年的7.04萬(wàn)臺(tái)易贿。北美地區(qū)的工業(yè)機(jī)器人銷量也將穩(wěn)定增加意沸,預(yù)計(jì)將由2004年的1.34萬(wàn)臺(tái)增至2008年的1.65萬(wàn)臺(tái)。而歐洲地區(qū)的工業(yè)機(jī)器人銷量預(yù)計(jì)到2008年將增至3.37萬(wàn)臺(tái)烦租。
4延赌、我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展歷程與現(xiàn)狀
我國(guó)工業(yè)機(jī)器人起步于20世紀(jì)70年代初期,經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展叉橱,大致經(jīng)歷了3個(gè)階段:70年代的萌芽期挫以、80年代的開(kāi)發(fā)期和90年代的適用化期。目前窃祝,我國(guó)研制的工業(yè)機(jī)器人已達(dá)到了工業(yè)應(yīng)用水平∑桑現(xiàn)在,國(guó)家更加重視機(jī)器人工業(yè)的發(fā)展粪小,也有越來(lái)越多的企業(yè)和科研人員投入到機(jī)器人的開(kāi)發(fā)研究中大磺。
經(jīng)過(guò)五十多年的發(fā)展,工業(yè)機(jī)器人已在越來(lái)越多的領(lǐng)域得到了應(yīng)用。在制造業(yè)中杠愧,尤其是在汽車產(chǎn)業(yè)中待榔,工業(yè)機(jī)器人得到了廣泛的應(yīng)用。如在毛坯制造(沖壓流济、壓鑄锐锣、鍛造等)、機(jī)械加工铆糙、焊接缕翁、熱處理、表面涂覆械琴、上下料叠凸、裝配、檢測(cè)及倉(cāng)庫(kù)堆垛等作業(yè)中昭仓,機(jī)器人都已逐步取代了人工作業(yè)料害。隨著工業(yè)機(jī)器人向更深更廣方向的發(fā)展以及機(jī)器人智能化水平的提高瞬芒,機(jī)器人的應(yīng)用范周還在不斷地?cái)U(kuò)大凯辆,已從汽車制造業(yè)推廣到其他制造業(yè),進(jìn)而推廣到諸如采礦機(jī)器人接吠、建筑業(yè)機(jī)器人以及水電系統(tǒng)維護(hù)維修機(jī)器人等各種非制造行業(yè)宜裂。此外,在國(guó)防軍事缕圣、醫(yī)療衛(wèi)生掀哎、生活服務(wù)等領(lǐng)域機(jī)器人的應(yīng)用也越來(lái)越多,如無(wú)人偵察機(jī)(飛行器)旺坠、警備機(jī)器人乔遮、醫(yī)療機(jī)器人、家政服務(wù)機(jī)器人等均有應(yīng)用實(shí)例取刃。機(jī)器人正在為提高人類的生活質(zhì)量發(fā)揮著重要的作用蹋肮。工業(yè)機(jī)器人在許多生產(chǎn)領(lǐng)域的使用實(shí)踐證明,它在提高生產(chǎn)自動(dòng)化水平璧疗,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量以及經(jīng)濟(jì)效益坯辩,改善工人勞動(dòng)條件等方面,有著令世人矚目的作用崩侠,引起了世界各國(guó)和社會(huì)各層人士的廣泛關(guān)注漆魔。在新的世紀(jì),機(jī)器人工業(yè)必將得到更加快速的發(fā)展和更加廣泛的應(yīng)用却音。
從近幾年世界機(jī)器人推出的產(chǎn)品來(lái)看改抡,工業(yè)機(jī)器人技術(shù)正在向智能化、模塊化和系統(tǒng)化的方向發(fā)展,其發(fā)展趨勢(shì)主要為:結(jié)構(gòu)的模塊化和可重構(gòu)化阿纤;控制技術(shù)的開(kāi)放化宜柱、PC化和網(wǎng)絡(luò)化;伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)的數(shù)字化和分散化编喊;多傳感器融合技術(shù)的實(shí)用化;工作環(huán)境設(shè)計(jì)的優(yōu)化和作業(yè)的柔性化以及系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化和智能化等方面潭均。機(jī)器人技術(shù)是高技術(shù)的重要組成部分校搀,其產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程在我國(guó)剛剛起步,雖然取得了一定的成績(jī)号找,但仍然存在很多困難和不足房幌,因此更需要多方面的關(guān)心和支持。國(guó)家政策支持泥碳,是加速高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要前提膜护。根據(jù)我國(guó)政府有關(guān)部門應(yīng)組織力量進(jìn)行充分地調(diào)查研究,在此基礎(chǔ)上泰牵,制定切實(shí)可行的推廣锭测、應(yīng)用機(jī)器人和促進(jìn)機(jī)器人研究開(kāi)發(fā)的傾斜政策。如在稅收芥吟、投資和貸款方面對(duì)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)實(shí)行扶持政策侦铜。日本政府通過(guò)制定政策,采取一系列措施鼓勵(lì)企業(yè)應(yīng)用機(jī)器人钟鸵,為日本機(jī)器人在國(guó)內(nèi)開(kāi)拓市場(chǎng)的經(jīng)驗(yàn)值得我們借鑒钉稍。另外,對(duì)機(jī)器人用戶棺耍,可以考慮給予一定的資金補(bǔ)貼贡未,以鼓勵(lì)購(gòu)買.為了避免危險(xiǎn)惡劣的工作環(huán)境導(dǎo)致的工傷事故和職業(yè)病,保護(hù)工人的身心安全蒙袍,對(duì)一些特殊工種俊卤,如噴涂,鑄造等通過(guò)勞動(dòng)法強(qiáng)制采用工業(yè)機(jī)器人來(lái)代替.這樣可以大大增加工業(yè)機(jī)器人的需求數(shù)量左敌。我國(guó)的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化必須由市場(chǎng)來(lái)拉動(dòng)瘾蛋。機(jī)器人作為高技術(shù),它的發(fā)展與社會(huì)的生產(chǎn)矫限、經(jīng)濟(jì)狀況密切相關(guān)哺哼。機(jī)器人的研制、開(kāi)發(fā)只有從技術(shù)上實(shí)現(xiàn)可能性大為原則選擇機(jī)器人優(yōu)先應(yīng)用的領(lǐng)域叼风,并以此為突破口虽柜,向其他領(lǐng)域滲透、擴(kuò)散至為重要。我國(guó)機(jī)器的應(yīng)用人要順利走上市場(chǎng)财偶,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化拙位,還是需要各方面的共同努力。
5课枉、我國(guó)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展形勢(shì)與問(wèn)題的解決措施
5.1我國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢(shì)
工業(yè)機(jī)器人多種先進(jìn)制造于一體属胖,數(shù)字化裝備,成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志之一杆赃。近年來(lái)莲疤,工業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)了飛速發(fā)展,并將從示范性應(yīng)用逐步走向大規(guī)模推廣宣忧,從而大幅降低制造過(guò)程對(duì)于勞動(dòng)力的依賴程度砍机。中國(guó)是全球工業(yè)機(jī)器人增長(zhǎng)最快的市場(chǎng),據(jù)統(tǒng)計(jì)锤扣,十一五以來(lái)我國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)年均增長(zhǎng)率達(dá)到30%左右铭莱,目前我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的年安裝量排名第三,累計(jì)安裝量超過(guò)5萬(wàn)臺(tái)遣妥,位居世界第六擅编。在市場(chǎng)快速發(fā)展同時(shí),在產(chǎn)品和技術(shù)研發(fā)方面燥透,經(jīng)過(guò)十幾年研制應(yīng)用沙咏,我國(guó)在工業(yè)機(jī)器人技術(shù)攻關(guān)設(shè)計(jì)水平方面有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。目前在噴涂機(jī)器人搬運(yùn)機(jī)器人方面班套,基本掌握機(jī)器人操作機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù),關(guān)鍵部件和裝置有關(guān)有一定突破故河。在產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面吱韭,我國(guó)不僅有合資機(jī)器人企業(yè),也誕生一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鱼的,他們產(chǎn)品填補(bǔ)工業(yè)機(jī)器人空白理盆,形成一定市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。由于我國(guó)制造業(yè)正處在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)轉(zhuǎn)型期凑阶,汽車業(yè)為主重點(diǎn)行業(yè)對(duì)工業(yè)機(jī)器人需求保持高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)猿规。
面對(duì)如此良好的市場(chǎng)發(fā)展空間,我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)還有大量的問(wèn)題需要解決宙橱。
5.2我國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展主要問(wèn)題
總結(jié)主要問(wèn)題表現(xiàn)在幾個(gè)方面:
第一么缴,創(chuàng)新能力薄弱,核心技術(shù)和核心關(guān)鍵部件受制于人版掘,整機(jī)面臨空殼化犁式。我國(guó)基礎(chǔ)零部件制造能力差,隨著我國(guó)在相關(guān)零部件有了一定基礎(chǔ),但是無(wú)論從質(zhì)量產(chǎn)品系列方面還是批量化供給方面蚌汁,與國(guó)外存在較大差距遵盼。精密監(jiān)視器方面尤其明顯,影響產(chǎn)業(yè)機(jī)器人發(fā)展鲸嫁。第二刑映,產(chǎn)業(yè)規(guī)模小,市場(chǎng)滿足率低兜诞,相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)體系建設(shè)明顯滯后胃愉。中國(guó)工業(yè)機(jī)器人企業(yè)還沒(méi)有形成自己品牌,雖然有一批企業(yè)從事機(jī)器人開(kāi)發(fā)暑尝,但是沒(méi)有形成較大規(guī)模现粗。第三,行業(yè)歸口襟雷,產(chǎn)業(yè)規(guī)劃需要進(jìn)一步明確刃滓。目前工業(yè)機(jī)器人還沒(méi)有建立起自己行業(yè)體系,行業(yè)管理缺失耸弄,導(dǎo)致這個(gè)行業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃行業(yè)政策研究標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)等行業(yè)重點(diǎn)工作還存在著缺位咧虎。相關(guān)制造企業(yè)科研院所高校無(wú)法發(fā)揮集中力量辦大事優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)。
5.3推動(dòng)我國(guó)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展下一步主要措施
充分認(rèn)識(shí)到计呈,中國(guó)正從制造大國(guó)邁向制造強(qiáng)國(guó)砰诵,在實(shí)現(xiàn)裝備業(yè)產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)升級(jí)過(guò)程當(dāng)中,工業(yè)機(jī)器人發(fā)展可以在當(dāng)中發(fā)揮重要作用捌显。而目前我國(guó)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展也正處于關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點(diǎn)茁彭,需要社會(huì)各界大家一起齊心協(xié)力共同推動(dòng)我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展跨向新臺(tái)階,進(jìn)入快速發(fā)展階段扶歪。今年5月工業(yè)和信息化部發(fā)布智能裝備十二五發(fā)展規(guī)劃理肺,工業(yè)機(jī)器人至以優(yōu)先發(fā)展地位,智能制造裝備“十二五”規(guī)劃指出攻克工業(yè)機(jī)器人本體善镰,電機(jī)控制器核心部件妹萨,實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人及其核心部件產(chǎn)業(yè)化。我們和財(cái)政部多次協(xié)商措瑞,也拿出專項(xiàng)資金支持智能制造裝備剃杯。2012年智能制造裝備專項(xiàng)也支持多項(xiàng)工業(yè)機(jī)器人研發(fā)項(xiàng)目,2013年乃至2015年前虹喉,裝備制造支持渠道沽糕,還是要工業(yè)機(jī)器人發(fā)展作為支持領(lǐng)域。
另外乐玛,推動(dòng)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面比摆,未來(lái)可以準(zhǔn)備在以下幾個(gè)方面做好工作:
一傻牙、為我國(guó)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展創(chuàng)造良好政策環(huán)境。作為裝備制造業(yè)行業(yè)主管部門休台,實(shí)現(xiàn)我國(guó)工業(yè)機(jī)器人貿(mào)易各項(xiàng)政策協(xié)調(diào)胡同阐泻,全方位系統(tǒng)促進(jìn)我國(guó)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)創(chuàng)新工作。
二征啦、積極推進(jìn)工業(yè)機(jī)器人行業(yè)組織建立担急,推動(dòng)行業(yè)形成合力。提出符合我國(guó)市場(chǎng)和技術(shù)發(fā)展特點(diǎn)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃侠坎,建立運(yùn)行檢測(cè)及信息發(fā)布與分析評(píng)價(jià)體系蚁趁,建立完善行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。持續(xù)推進(jìn)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化工作实胸,我國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)已經(jīng)有了一定規(guī)模他嫡,但是還遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到百億元關(guān)口。我們將充分發(fā)揮市場(chǎng)配置資源基礎(chǔ)性作用庐完,抓住幾個(gè)重點(diǎn)產(chǎn)品集中突破钢属,集中主要技術(shù)力量和資金,重點(diǎn)推進(jìn)兩到三種工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)门躯,實(shí)現(xiàn)規(guī)模應(yīng)用和總體技術(shù)突破淆党,形成以國(guó)際品牌工業(yè)機(jī)器人局部競(jìng)爭(zhēng)能力,為工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展打好基礎(chǔ)讶凉。優(yōu)先鼓勵(lì)由用戶企業(yè)制造企業(yè)組成產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟參與工程招投標(biāo)染乌,共同開(kāi)發(fā)工業(yè)機(jī)器人。鼓勵(lì)金融機(jī)構(gòu)開(kāi)展多種形式首抬套保險(xiǎn)業(yè)務(wù)懂讯,積極引入風(fēng)險(xiǎn)投資機(jī)制荷憋,全力落實(shí)好政策。
三域醇、立足長(zhǎng)遠(yuǎn)夯實(shí)基礎(chǔ)隔阔。工業(yè)機(jī)器人以關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展為主攻方面,加強(qiáng)基礎(chǔ)技術(shù)研究肖升,著力推進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量可靠性和壽命升級(jí)。加大先進(jìn)技術(shù)推廣和應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化力度炼缰,營(yíng)造有利于技術(shù)制造產(chǎn)業(yè)向高端發(fā)展環(huán)境拦袍。把長(zhǎng)期形成的以整機(jī)帶動(dòng)零部件發(fā)展思路,轉(zhuǎn)變到優(yōu)先發(fā)展基礎(chǔ)技術(shù)和零部件上脸婉,提升工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)技術(shù)和零部件產(chǎn)業(yè)整體水平和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力誓拉。
四、進(jìn)一步加強(qiáng)國(guó)際交流合作尝赵,多層次多渠道多形式推進(jìn)國(guó)際交流篓羊。鼓勵(lì)境外企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)進(jìn)一步加強(qiáng)與國(guó)內(nèi)的企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)研發(fā)合作盹组,支持企業(yè)積極參與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)完善出口信貸保險(xiǎn)政策,促進(jìn)工業(yè)機(jī)器人制造技術(shù)裝備及工程服務(wù)出口六赢。我們希望在全球化大背景下哄避,更多發(fā)揮中國(guó)裝備制造業(yè)比較優(yōu)勢(shì),和在座各位朋友共同推進(jìn)見(jiàn)證我國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展劳景。
6誉简、我國(guó)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展趨勢(shì)
(1)示教再現(xiàn)型工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研究
這些研究主要包括:關(guān)節(jié)式、側(cè)噴式盟广、頂噴式闷串、龍門式噴涂機(jī)器人產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化筋量、模塊化烹吵、系列化設(shè)計(jì);柔性仿形噴涂機(jī)器人開(kāi)發(fā)桨武;焊接機(jī)器人產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化肋拔、通用化、模塊化玻募、系列化設(shè)計(jì)只损;弧焊機(jī)器人用激光視覺(jué)焊縫跟蹤裝置的開(kāi)發(fā);焊接機(jī)器人的離線示教編程及工作站系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真七咧;電子行業(yè)用裝配機(jī)器人產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化跃惫、通用化、模塊化顿储、系列化設(shè)計(jì)溺联;批量生產(chǎn)機(jī)器人所需的專用制造、裝配遮店、測(cè)試設(shè)備和工具的研究開(kāi)發(fā)捻境。
(2)智能工業(yè)機(jī)器人的開(kāi)發(fā)與研究
這些研究主要包括:遙控加局部自主系統(tǒng)構(gòu)成和控制策略研究;智能移動(dòng)機(jī)器人的導(dǎo)航和定位技術(shù)研究戳酒;面向遙控機(jī)器人的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)炸鹅;人機(jī)交互環(huán)境建模系統(tǒng);基于計(jì)算機(jī)屏幕的多機(jī)器人遙控技術(shù)伟杂。
(3)機(jī)器人化機(jī)械研究開(kāi)發(fā)
這些研究開(kāi)發(fā)主要包括:并聯(lián)機(jī)構(gòu)機(jī)床(VMT)與機(jī)器人化加工中心(RMC)開(kāi)發(fā)研究肮渣;機(jī)器人化無(wú)人值守和具有自適應(yīng)能力的多機(jī)遙控操作的大型散料輸送設(shè)備。
(4)以機(jī)器人為基礎(chǔ)的重組裝配系統(tǒng)
這些系統(tǒng)主要包括:開(kāi)放式模塊化裝配機(jī)器人名挪;面向機(jī)器人裝配的設(shè)計(jì)技術(shù)距肯;機(jī)器人柔性裝配系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù);可重構(gòu)機(jī)器人柔性裝配系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)绵笆;裝配力覺(jué)棺衬、視覺(jué)技術(shù)橙喘;智能裝配策略及其控制技術(shù)。
(5)多傳感器信息融合與配置技術(shù)
該技術(shù)主要包括:機(jī)器人的傳感器配置和融合技術(shù)在水泥生產(chǎn)過(guò)程控制和污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用胶逢;機(jī)電一體化智能傳感器的設(shè)計(jì)應(yīng)用厅瞎。
7、結(jié)語(yǔ)
中國(guó)人口眾多宪塔,勞動(dòng)力資源豐富磁奖,但是隨著近年來(lái)人口紅利的不斷衰退,我們的企業(yè)必須盡可能地采用高新技術(shù)來(lái)更高效率的生產(chǎn)某筐,以高競(jìng)爭(zhēng)力取勝比搭,這就需要很多的機(jī)器人,人是沒(méi)有機(jī)器人那樣的精確率南誊,準(zhǔn)確率和高效率的身诺。可能會(huì)有人失業(yè)抄囚,但創(chuàng)造的就業(yè)機(jī)會(huì)更多霉赡,社會(huì)所得的利益會(huì)更多。我相信在不久將來(lái)幔托,機(jī)器人產(chǎn)業(yè)會(huì)如同汽車一樣成為國(guó)家的經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)穴亏,美國(guó)是“汽車上的國(guó)度”,中國(guó)可以成為“站在機(jī)器人肩膀上的國(guó)家”细周。
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