【編者按】談及工業(yè)機器人這個話題斟或，不難發(fā)現(xiàn)其產(chǎn)業(yè)布局正在中國遍地開花溉潭。東部的上海已打造出涵蓋研發(fā)倦微、制造、集成药蜻、應(yīng)用等較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈瓷式，中部的重慶提出建設(shè)“機器人之都”的目標(biāo)，北部的沈撫新城正努力成為國內(nèi)機器人產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)语泽、生產(chǎn)的重點集聚區(qū)……種種跡象都表明贸典，處于轉(zhuǎn)型升級中的中國视卢，工業(yè)機器人市場潛力巨大。

楊桂林博士

中科院寧波工業(yè)技術(shù)研究院先進制造技術(shù)研究所所長廊驼，高級研究員据过，博士生導(dǎo)師。長期從事機械電子妒挎、機器人及制造自動化方面的研究工作绳锅，在精密電磁驅(qū)動裝置、多自由度微納米操作機器人酝掩、模塊化機器人鳞芙、繩驅(qū)動機器人及工業(yè)機器人等領(lǐng)域主持過多個重大科研項目。

談及工業(yè)機器人這個話題棋叁，不難發(fā)現(xiàn)其產(chǎn)業(yè)布局正在中國遍地開花防弧。東部的上海已打造出涵蓋研發(fā)、制造铜部、集成历恨、應(yīng)用等較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈，中部的重慶提出建設(shè)“機器人之都”的目標(biāo)睦氧，北部的沈撫新城正努力成為國內(nèi)機器人產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)是龟、生產(chǎn)的重點集聚區(qū)……種種跡象都表明，處于轉(zhuǎn)型升級中的中國世砰，工業(yè)機器人市場潛力巨大。

據(jù)國際機器人聯(lián)合會的數(shù)據(jù)顯示以称，2014 年全球工業(yè)機器人銷量為22.5 萬部友合，其中，約5.6 萬部售往中國烘幅，將近四分之一颊夷，較2013 年增長54%。預(yù)計2017 年之前钉答，中國工業(yè)機器人擁有量將成為世界第一础芍。

在這些數(shù)據(jù)輪番刷新的背后，一個產(chǎn)業(yè)正在崛起并不斷蓬勃壯大数尿。說起我國工業(yè)機器人的發(fā)展歷程及運用技術(shù)仑性，中科院寧波工業(yè)技術(shù)研究院先進制造技術(shù)研究所所長楊桂林博士向我們緩緩道來：“我國工業(yè)機器人起步于70 年代初期，經(jīng)過20多年的發(fā)展右蹦，大致經(jīng)歷了三個階段：70 年代的萌芽期诊杆，80 年代的開發(fā)期和90 年代的適用化期『温剑”在傳統(tǒng)應(yīng)用中晨汹，工業(yè)機器人常進行物料搬運（碼垛豹储、包裝、上下料）淘这、非接觸式加工（焊接剥扣、噴涂、澆鑄铝穷、激光加工）钠怯、零部件裝配（汽車與電子零部件）、自動化監(jiān)測等工作慢夸。而如今罗炸，工業(yè)機器人走向了新應(yīng)用，諸如表面光整（去毛刺咕菱、打磨么歹、拋光）、去除材料加工（銑珍喘、鉆殿潜、切削）、三維增材制造（堆焊性谬、燒結(jié)灌次、三維打印）连嘹、超大零件制造及維修（大型飛機颈有、船舶零部件）。這些新應(yīng)用都預(yù)示著中國的工業(yè)機器人正在走向一個新高度疲狼。

“然而正是在這樣一個高速發(fā)展的過程中吁沉，工業(yè)機器人也存在著一些問題是不容我們忽視的〈缡浚”楊博士表示檐什，總結(jié)下來可分為以下幾點：

◆封閉的控制系統(tǒng)：無法安裝、使用用戶應(yīng)用程序弱卡；難于與傳感器和其他外圍設(shè)備集成乃正。

◆欠缺友好的人機界面：示教、編程效率低婶博；缺少應(yīng)用程序瓮具。

◆智能化程度差：缺少傳感器，對外界感知能力差凡蜻，不具備學(xué)習(xí)功能搭综。

◆缺少力控制功能：難于從事接觸式操作任務(wù)；安全性差划栓，難于實現(xiàn)人機交互兑巾。

◆驅(qū)動效率低：驅(qū)動馬達的力- 重量比偏低条获，但機械臂卻過重。

◆構(gòu)型蒋歌、基座固定：不可重構(gòu)罪焰，經(jīng)濟性差；難以實現(xiàn)超大超重運作风承。

“與此同時暴喂，我國工業(yè)機器人密度不足世界平均值的一半，且市場大部分被國外機器人占據(jù)家漂，這也是我國工業(yè)機器人迎來新一輪爆發(fā)期之際所要注意和正視的問題霜售。”楊博士分析道斯癞。就汽車行業(yè)機器人用量而言矿退，中國在該行業(yè)的機器人密度明顯高于其他行業(yè)，為80 臺/ 萬人板薛，然而與其他國家相比仍然遠遠落后跪篷，除韓國是895 臺/ 萬人以外，其余主要國家的汽車行業(yè)的機器人密度均在每萬人千臺以上石葫，因此中國在汽車領(lǐng)域的工業(yè)機器人普及度仍有很大提升空間桃姐。

再來看3C 消費電子行業(yè)的機器人用量，作為勞動密集型產(chǎn)業(yè)汰寓，3C 行業(yè)用工人數(shù)素來巨大口柳，而國內(nèi)3C 行業(yè)機器人密度僅為11 臺/ 萬人。如果能在15 年內(nèi)達到超過日有滑、韓等國家1200臺/ 萬人的水平啄清，中國3C 行業(yè)機器人應(yīng)用市場將有爆發(fā)式增長，行業(yè)需求可能超過百萬臺俺孙。

因此要改進上述問題，楊博士提出了工業(yè)機器人技術(shù)的兩大研發(fā)方向：工業(yè)機器人的運用技術(shù)以及下一代工業(yè)機器人技術(shù)掷贾，并對這兩個專業(yè)術(shù)語作出了解釋睛榄。

首先，工業(yè)機器人運用技術(shù)是指在現(xiàn)有工業(yè)機器人基礎(chǔ)上所研發(fā)的面向應(yīng)用的技術(shù)想帅。這些技術(shù)將使得現(xiàn)有的工業(yè)機器人更易操作场靴、感知和適應(yīng)能力更強、運動精度更高港准、應(yīng)用范圍更廣旨剥。其中最主要的技術(shù)包括直覺示教與快捷編技術(shù)、誤差補償技術(shù)浅缸、力- 運動混合控制技術(shù)以及末端執(zhí)行器轨帜，而我國目前在前三項技術(shù)中的發(fā)展尚未達到成熟水平近沐。再者是下一代工業(yè)機器人技術(shù)。它的主要研究方向是驅(qū)動梯匈、機構(gòu)象瓤、感知、控制和系統(tǒng)士涤。對于工業(yè)機器人的構(gòu)型叨林，楊博士也作出了精細的劃分：

◆雙臂機器人：重量輕、載荷小剩耸、超靈巧

◆模塊化機器人：可重構(gòu)料鲫、柔性化、易實施

◆移動操作機器人：可移動士宏、超靈活肝慕、范圍大

◆精密加工機器人：高精度、高剛度楚榕、力控制

◆微操作機器人：小載荷商贾、小位移、超精密

“除此之外吨拗，我們還應(yīng)注意到中國工業(yè)機器人的市場空間要由企業(yè)來大力挖掘满哪。我國工業(yè)機器人的市場雖大，但并非人人都能分得一杯羹劝篷，入場者必須找到自己的定位和優(yōu)勢哨鸭。” 我國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)要想在目前基礎(chǔ)上實現(xiàn)進一步提升娇妓，僅靠產(chǎn)能規(guī)模和價格優(yōu)勢是不夠的像鸡。中國這個大市場正吸引著外資品牌的紛至沓來，包括ABB哈恰、KUKA只估、FANUC、YASKAWA 在內(nèi)的國際四大機器人家族已全面進入中國着绷，通過本地化生產(chǎn)及憑借技術(shù)優(yōu)勢等舉措正在贏得更大的市場份額蛔钙。而我國工業(yè)機器人的多項關(guān)鍵技術(shù)仍受制于人。楊博士認(rèn)為荠医，我國工業(yè)機器人必須在保持一定產(chǎn)能支撐的基礎(chǔ)上吁脱，實現(xiàn)核心技術(shù)零部件如伺服電機和驅(qū)動、控制器彰莲、減速機等方面的突破灿躏。只有提高產(chǎn)品穩(wěn)定性可靠性，提升綜合能力，才能創(chuàng)造出新的市場需求兽肮，并以差異化滿足市場需求范般。

在將來，“機器換人”似乎是經(jīng)濟發(fā)展的必然規(guī)律囤嗡，從中等收入國家向高收入國家邁進昵斤，必然伴隨人工成本的大幅上升，但這并不是大面積“機器換人”的唯一原因缤滑。產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級需要確保產(chǎn)品的一致性與穩(wěn)定性困邪，從而大幅提升產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率瓤危，也是形成“機器換人”的重要原因之一业馒。“但‘機器換人’并不意味著人工不再被需要么鸿，相反蛾趣，人機合作模式受到了政府各界的重視。我預(yù)測爽冕，未來機器人與智能制造裝備將朝著以人機合作機器人技術(shù)和自主機器人技術(shù)為核心的新模式發(fā)展仇祭，形成‘機器人工友’的概念【被”楊博士分析道乌奇。

中國經(jīng)濟的轉(zhuǎn)型升級為工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)提出了新的方向。

智能制造要求機器人更好地融合和應(yīng)用移動互聯(lián)網(wǎng)眯娱、大數(shù)據(jù)礁苗、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)徙缴。以規(guī)氖曰铮化應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化為目標(biāo)，突破新型材料于样、新型感知疏叨、智能控制等前沿技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)，將成為我國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要路徑穿剖。

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