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工業(yè)機(jī)器人
工業(yè)機(jī)器人
工業(yè)機(jī)器人(工業(yè)機(jī)器人)
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。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。它可以接受人類指揮，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)。
目錄 歷史沿革 主要特點(diǎn) 組成結(jié)構(gòu) 發(fā)展前景 收縮展開 歷史沿革1920年捷克作家卡雷爾·查培克在其劇本《羅薩姆的萬(wàn)能機(jī)器人》中最早使用機(jī)器人一詞，劇中機(jī)器人“Robot”這個(gè)詞的本意是苦力，即劇作家筆下的一個(gè)具有人的外表、特征和功能的機(jī)器，是一種人造的勞力。它是最早的工業(yè)機(jī)器人設(shè)想。 20世紀(jì)40年代中后期，機(jī)器人的研究與發(fā)明得到了更多人的關(guān)心與關(guān)注。50年代以后，美國(guó)橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室開始研究能搬運(yùn)核原料的遙控操縱機(jī)械手，如圖0.2所示，這是一種主從型控制系統(tǒng)，主機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)。系統(tǒng)中加入力反饋，可使操作者獲知施加力的大小，主從機(jī)械手之間有防護(hù)墻隔開，操作者可通過(guò)觀察窗或閉路電視對(duì)從機(jī)械手操作機(jī)進(jìn)行有效的監(jiān)視，主從機(jī)械手系統(tǒng)的出現(xiàn)為機(jī)器人的產(chǎn)生為近代機(jī)器人的設(shè)計(jì)與制造作了鋪墊。 1954年美國(guó)戴沃爾最早提出了工業(yè)機(jī)器人的概念，并申請(qǐng)了專利。該專利的要點(diǎn)是借助伺服技術(shù)控制機(jī)器人的關(guān)節(jié)，利用人手對(duì)機(jī)器人進(jìn)行動(dòng)作示教，機(jī)器人能實(shí)現(xiàn)動(dòng)作的記錄和再現(xiàn)，這就是所謂的示教再現(xiàn)機(jī)器人�，F(xiàn)有的機(jī)器人差不多都采用這種控制方式。1959年第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人在美國(guó)誕生，開創(chuàng)了機(jī)器人發(fā)展的新紀(jì)元。 工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)中能代替人做某些單調(diào)、頻繁和重復(fù)的長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)，或是危險(xiǎn)、惡劣環(huán)境下的作業(yè)，例如在沖壓、壓力鑄造、熱處理、焊接、涂裝、塑料制品成形、機(jī)械加工和簡(jiǎn)單裝配等工序上，以及在原子能工業(yè)等部門中，完成對(duì)人體有害物料的搬運(yùn)或工藝操作。 20世紀(jì)50年代末，美國(guó)在機(jī)械手和操作機(jī)的基礎(chǔ)上，采用伺服機(jī)構(gòu)和自動(dòng)控制等技術(shù)，研制出有通用性的獨(dú)立的工業(yè)用自動(dòng)操作裝置，并將其稱為工業(yè)機(jī)器人；60年代初，美國(guó)研制成功兩種工業(yè)機(jī)器人，并很快地在工業(yè)生產(chǎn)中得到應(yīng)用；1969年，美國(guó)通用汽車公司用21臺(tái)工業(yè)機(jī)器人組成了焊接轎車車身的自動(dòng)生產(chǎn)線。此后，各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都很重視研制和應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人。 由于工業(yè)機(jī)器人具有一定的通用性和適應(yīng)性，能適應(yīng)多品種中、小批量的生產(chǎn)，70年代起，常與數(shù)字控制機(jī)床結(jié)合在一起，成為柔性制造單元或柔性制造系統(tǒng)的組成部分。
主要特點(diǎn)戴沃爾提出的工業(yè)機(jī)器人有以下特點(diǎn):將數(shù)控機(jī)床的伺服軸與遙控操縱器的連桿機(jī)構(gòu)聯(lián)接在一起，預(yù)先設(shè)定的機(jī)械手動(dòng)作經(jīng)編程輸入后，系統(tǒng)就可以離開人的輔助而獨(dú)立運(yùn)行。這種機(jī)器人還可以接受示教而完成各種簡(jiǎn)單的重復(fù)動(dòng)作，示教過(guò)程中，機(jī)械手可依次通過(guò)工作任務(wù)的各個(gè)位置，這些位置序列全部記錄在存儲(chǔ)器內(nèi)，任務(wù)的執(zhí)行過(guò)程中，機(jī)器人的各個(gè)關(guān)節(jié)在伺服驅(qū)動(dòng)下依次再現(xiàn)上述位置，故這種機(jī)器人的主要技術(shù)功能被稱為“可編程”和“示教再現(xiàn)”。 1962年美國(guó)推出的一些工業(yè)機(jī)器人的控制方式與數(shù)控機(jī)床大致相似，但外形主要由類似人的手和臂組成。后來(lái)，出現(xiàn)了具有視覺傳感器的、能識(shí)別與定位的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)。 工業(yè)機(jī)器人最顯著的特點(diǎn)有以下幾個(gè)： (1)可編程。生產(chǎn)自動(dòng)化的進(jìn)一步發(fā)展是柔性啟動(dòng)化。工業(yè)機(jī)器人可隨其工作環(huán)境變化的需要而再編程，因此它在小批量多品種具有均衡高效率的柔性制造過(guò)程中能發(fā)揮很好的功用，是柔性制造系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分。 (2)擬人化。工業(yè)機(jī)器人在機(jī)械結(jié)構(gòu)上有類似人的行走、腰轉(zhuǎn)、大臂、小臂、手腕、手爪等部分，在控制上有電腦。此外，智能化工業(yè)機(jī)器人還有許多類似人類的“生物傳感器”，如皮膚型接觸傳感器、力傳感器、負(fù)載傳感器、視覺傳感器、聲覺傳感器、語(yǔ)言功能等。傳感器提高了工業(yè)機(jī)器人對(duì)周圍環(huán)境的自適應(yīng)能力。 (3)通用性。除了專門設(shè)計(jì)的專用的工業(yè)機(jī)器人外，一般工業(yè)機(jī)器人在執(zhí)行不同的作業(yè)任務(wù)時(shí)具有較好的通用性。比如，更換工業(yè)機(jī)器人手部末端操作器（手爪、工具等）便可執(zhí)行不同的作業(yè)任務(wù)。 (4)工業(yè)機(jī)器技術(shù)涉及的學(xué)科相當(dāng)廣泛，歸納起來(lái)是機(jī)械學(xué)和微電子學(xué)的結(jié)合-機(jī)電一體化技術(shù)。第三代智能機(jī)器人不僅具有獲取外部環(huán)境信息的各種傳感器，而且還具有記憶能力、語(yǔ)言理解能力、圖像識(shí)別能力、推理判斷能力等人工智能，這些都是微電子技術(shù)的應(yīng)用，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用密切相關(guān)。因此，機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展必將帶動(dòng)其他技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用水平也可以驗(yàn)證一個(gè)國(guó)家科學(xué)技術(shù)和工業(yè)技術(shù)的發(fā)展水平。 當(dāng)今工業(yè)機(jī)器人技術(shù)正逐漸向著具有行走能力、具有多種感知能力、具有較強(qiáng)的對(duì)作業(yè)環(huán)境的自適應(yīng)能力的方向發(fā)展。當(dāng)前，對(duì)全球機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展最有影響的國(guó)家是美國(guó)和日本。美國(guó)在工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的綜合研究水平上仍處于領(lǐng)先地位，而日本生產(chǎn)的工業(yè)機(jī)器人在數(shù)量、種類方面則居世界首位。 （1）技術(shù)先進(jìn)工業(yè)機(jī)器人集精密化、柔性化、智能化、軟件應(yīng)用開發(fā)等先進(jìn)制造技術(shù)于一體，通過(guò)對(duì)過(guò)程實(shí)施檢測(cè)、控制、優(yōu)化、調(diào)度、管理和決策，實(shí)現(xiàn)增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、降低成本、減少資源消耗和環(huán)境污染，是工業(yè)自動(dòng)化水平的最高體現(xiàn)。 （2）技術(shù)升級(jí)工業(yè)機(jī)器人與自動(dòng)化成套裝備具備精細(xì)制造、精細(xì)加工以及柔性生產(chǎn)等技術(shù)特點(diǎn)，是繼動(dòng)力機(jī)械、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，是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)字化、自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化以及智能化的重要手段。 （3）應(yīng)用領(lǐng)域廣泛工業(yè)機(jī)器人與自動(dòng)化成套裝備是生產(chǎn)過(guò)程的關(guān)鍵設(shè)備，可用于制造、安裝、檢測(cè)、物流等生產(chǎn)環(huán)節(jié)，并廣泛應(yīng)用于汽車整車及汽車零部件、工程機(jī)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(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。 （4）技術(shù)綜合性強(qiáng)工業(yè)機(jī)器人與自動(dòng)化成套技術(shù)，集中并融合了多項(xiàng)學(xué)科，涉及多項(xiàng)技術(shù)領(lǐng)域，包括工業(yè)機(jī)器人控制技術(shù)、機(jī)器人動(dòng)力學(xué)及仿真、機(jī)器人構(gòu)建有限元分析、激光加工技術(shù)、模塊化程序設(shè)計(jì)、智能測(cè)量、建模加工一體化、工廠自動(dòng)化以及精細(xì)物流等先進(jìn)制造技術(shù)，技術(shù)綜合性強(qiáng)。
組成結(jié)構(gòu)工業(yè)機(jī)器人由主體、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個(gè)基本部分組成。主體即機(jī)座和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括臂部、腕部和手部，有的機(jī)器人還有行走機(jī)構(gòu)。大多數(shù)工業(yè)機(jī)器人有3～6個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度，其中腕部通常有1～3個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度；驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括動(dòng)力裝置和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，用以使執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作；控制系統(tǒng)是按照輸入的程序?qū)︱?qū)動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令信號(hào)，并進(jìn)行控制。 工業(yè)機(jī)器人按臂部的運(yùn)動(dòng)形式分為四種。直角坐標(biāo)型的臂部可沿三個(gè)直角坐標(biāo)移動(dòng)；圓柱坐標(biāo)型的臂部可作升降、回轉(zhuǎn)和伸縮動(dòng)作；球坐標(biāo)型的臂部能回轉(zhuǎn)、俯仰和伸縮；關(guān)節(jié)型的臂部有多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)。 工業(yè)機(jī)器人按執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的`控制機(jī)能，又可分點(diǎn)位型和連續(xù)軌跡型。點(diǎn)位型只控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)由一點(diǎn)到另一點(diǎn)的準(zhǔn)確定位，適用于機(jī)床上下料、點(diǎn)焊和一般搬運(yùn)、裝卸等作業(yè)；連續(xù)軌跡型可控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)按給定軌跡運(yùn)動(dòng)，適用于連續(xù)焊接和涂裝等作業(yè)。 工業(yè)機(jī)器人按程序輸入方式區(qū)分有編程輸入型和示教輸入型兩類。編程輸入型是將計(jì)算機(jī)上已編好的作業(yè)程序文件，通過(guò)RS232串口或者以太網(wǎng)等通信方式傳送到機(jī)器人控制柜。 示教輸入型的示教方法有兩種：一種是由操作者用手動(dòng)控制器(示教操縱盒)，將指令信號(hào)傳給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)按要求的動(dòng)作順序和運(yùn)動(dòng)軌跡操演一遍；另一種是由操作者直接領(lǐng)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，按要求的動(dòng)作順序和運(yùn)動(dòng)軌跡操演一遍。在示教過(guò)程的同時(shí)，工作程序的信息即自動(dòng)存入程序存儲(chǔ)器中在機(jī)器人自動(dòng)工作時(shí)，控制系統(tǒng)從程序存儲(chǔ)器中檢出相應(yīng)信息，將指令信號(hào)傳給驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)再現(xiàn)示教的各種動(dòng)作。示教輸入程序的工業(yè)機(jī)器人稱為示教再現(xiàn)型工業(yè)機(jī)器人。 具有觸覺、力覺或簡(jiǎn)單的視覺的工業(yè)機(jī)器人，能在較為復(fù)雜的環(huán)境下工作；如具有識(shí)別功能或更進(jìn)一步增加自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)功能，即成為智能型工業(yè)機(jī)器人。它能按照人給的“宏指令”自選或自編程序去適應(yīng)環(huán)境，并自動(dòng)完成更為復(fù)雜的工作。
發(fā)展前景中國(guó)
中國(guó)的工業(yè)機(jī)器人 我國(guó)工業(yè)機(jī)器人起步于上世紀(jì)1970年初期，經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展，大致經(jīng)歷了3個(gè)階段：70年代的萌芽期，80年代的開發(fā)期和90年代的適用化期。 1970年我國(guó)也發(fā)射了人造衛(wèi)星。世界上工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用掀起一個(gè)高潮，尤其在日本發(fā)展更為迅猛，它補(bǔ)充了日益短缺的勞動(dòng)力。在這種背景下，我國(guó)于1972年開始研制自己的工業(yè)機(jī)器人。 進(jìn)入80年代后，在高技術(shù)浪潮的沖擊下，隨著改革開放的不斷深入，我國(guó)機(jī)器人技術(shù)的開發(fā)與研究得到了政府的重視與支持�！捌呶濉逼陂g，國(guó)家投入資金，對(duì)工業(yè)機(jī)器人及其零部件進(jìn)行攻關(guān)，完成了示教再現(xiàn)式工業(yè)機(jī)器人成套技術(shù)的開發(fā)，研制出了噴涂、點(diǎn)焊、弧焊和搬運(yùn)機(jī)器人。1986年國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（863計(jì)劃）開始實(shí)施，智能機(jī)器人主題跟蹤世界機(jī)器人技術(shù)的前沿，經(jīng)過(guò)幾年的研究，取得了一大批科研成果，成功地研制出了一批特種機(jī)器人。 從90年代初期起，我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)進(jìn)入實(shí)現(xiàn)兩個(gè)根本轉(zhuǎn)變時(shí)期，掀起了新一輪的經(jīng)濟(jì)體制改革和技術(shù)進(jìn)步熱潮，我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人又在實(shí)踐中邁進(jìn)一大步，先后研制出了點(diǎn)焊、弧焊、裝配、噴漆、切割、搬運(yùn)、包裝碼垛等各種用途的工業(yè)機(jī)器人，并實(shí)施了一批機(jī)器人應(yīng)用工程，形成了一批機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化基地，為我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的騰飛奠定了基礎(chǔ)。 雖然中國(guó)的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)在不斷的進(jìn)步中，但和國(guó)際同行相比，差距依舊明顯。從市場(chǎng)占有率來(lái)說(shuō)，更無(wú)法相提并論。工業(yè)機(jī)器人很多核心技術(shù)，當(dāng)前我們尚未掌握，這是影響我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要瓶頸。 隨著人口紅利的逐漸下降，企業(yè)用工成本不斷上漲，工業(yè)機(jī)器人正逐步走進(jìn)公眾的視野。中國(guó)產(chǎn)業(yè)洞察網(wǎng)分析師李強(qiáng)認(rèn)為，人口紅利的持續(xù)消退，給機(jī)器人產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了重大的發(fā)展機(jī)遇；在國(guó)家政策支持下，產(chǎn)業(yè)有望迎來(lái)爆發(fā)期。 《2013-2017年中國(guó)工業(yè)機(jī)器人行業(yè)產(chǎn)銷需求預(yù)測(cè)與轉(zhuǎn)型升級(jí)分析報(bào)告》顯示，全球工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域也有所擴(kuò)大。2010年，在德國(guó)市場(chǎng)，除了汽車行業(yè)，食品行業(yè)顯著增加了機(jī)器人的利用。可見，在藥品和化妝品行業(yè)和塑料行業(yè)，機(jī)器人的投資潛力巨大。預(yù)計(jì)亞洲將成為工業(yè)機(jī)器人行業(yè)發(fā)展最快的地區(qū)。 截止2010年末，中國(guó)運(yùn)行中的工業(yè)機(jī)器人數(shù)量超過(guò)5萬(wàn)臺(tái)，應(yīng)用程度與發(fā)達(dá)國(guó)家相比存在較大差距，如運(yùn)行數(shù)量約為日本的1/10、德國(guó)的1/4，可見中國(guó)工業(yè)機(jī)器人行業(yè)未來(lái)發(fā)展空間較大。 根據(jù)2011年3月發(fā)布的《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要》，中國(guó)在“十二五”時(shí)期將加快發(fā)展戰(zhàn)略性新型產(chǎn)業(yè)。國(guó)務(wù)院在相關(guān)決定中指出：“發(fā)展戰(zhàn)略性新型產(chǎn)業(yè)已成為世界主要國(guó)家搶占新一輪經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展制高點(diǎn)的重大戰(zhàn)略”，包括“高端裝備制造產(chǎn)業(yè)”、“新材料產(chǎn)業(yè)”、“新能源產(chǎn)業(yè)”及“節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)”等。前瞻網(wǎng)分析預(yù)測(cè)，今后十年我國(guó)高端裝備制造業(yè)的銷售產(chǎn)值將占全部裝備制造業(yè)銷售產(chǎn)值的30%以上。工業(yè)機(jī)器人行業(yè)作為高端裝備制造產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，必將在此期間得到更多的政策扶持，實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步增長(zhǎng)。 中國(guó)到2014年將成為全球最大的工業(yè)機(jī)器人消費(fèi)國(guó)。預(yù)計(jì)到2015年，中國(guó)機(jī)器人市場(chǎng)需求量將達(dá)3.5萬(wàn)臺(tái)，占全球總量的16.9%，成為規(guī)模最大的機(jī)器人市場(chǎng)。專家表示，未來(lái)3年中國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)復(fù)合增速可達(dá)30%，爆發(fā)性增長(zhǎng)可期。 盡管各大企業(yè)面臨著轉(zhuǎn)型升級(jí)的陣痛，但不少具備實(shí)力、具有長(zhǎng)遠(yuǎn)眼光的企業(yè)已經(jīng)在此陣痛中尋找到了新的出路。山推作為國(guó)內(nèi)大型工程機(jī)械生產(chǎn)廠家和推土機(jī)行業(yè)龍頭企業(yè)，在自動(dòng)化焊接設(shè)備的應(yīng)用上應(yīng)該說(shuō)走到了國(guó)內(nèi)同行的前列，其在20世紀(jì)90年代中期就開始應(yīng)用焊接機(jī)器人和自動(dòng)化焊接專機(jī)。這些舉措不僅使企業(yè)的生產(chǎn)效率得到了有效提高，也轉(zhuǎn)變了員工的傳統(tǒng)觀念。 引進(jìn)機(jī)器人的裨益在三一重機(jī)的快速發(fā)展上也可窺一二。產(chǎn)業(yè)洞察網(wǎng)《中國(guó)工業(yè)機(jī)器人行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)及投資規(guī)劃分析報(bào)告》顯示2007年，兩臺(tái)機(jī)器人現(xiàn)身三一重機(jī)生產(chǎn)線。此后，企業(yè)銷量突飛猛進(jìn)，機(jī)器人隊(duì)伍也隨之壯大。在不久前投產(chǎn)的三一重機(jī)臨港產(chǎn)業(yè)園中，就能看到200多臺(tái)機(jī)器人各司其職，忙著切割、焊接、涂裝或者涂膠等工作，個(gè)個(gè)都是以一當(dāng)五的好手。 當(dāng)前，國(guó)外已經(jīng)研制和生產(chǎn)了各種不同的標(biāo)準(zhǔn)組件，而中國(guó)作為未來(lái)工業(yè)機(jī)器人的主要生產(chǎn)國(guó)，標(biāo)準(zhǔn)化的過(guò)程是發(fā)展趨勢(shì)。 中國(guó)制造業(yè)面臨著向高端轉(zhuǎn)變，承接國(guó)際先進(jìn)制造、參與國(guó)際分工的巨大挑戰(zhàn)。加快工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的研究開發(fā)與生產(chǎn)是中國(guó)抓住這個(gè)歷史機(jī)遇的主要途徑。因此我國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展要進(jìn)一步落實(shí)：第一，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)是我國(guó)由制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變的主要手段和途徑，政府要對(duì)國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人有更多的政策與經(jīng)濟(jì)支持，參考國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，加大技術(shù)投入與改造；第二，在國(guó)家的科技發(fā)展計(jì)劃中，應(yīng)該繼續(xù)對(duì)智能機(jī)器人研究開發(fā)與應(yīng)用給予大力支持，形成產(chǎn)品和自動(dòng)化制造裝備同步協(xié)調(diào)的新局面；第三，部分國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人質(zhì)量已經(jīng)與國(guó)外相當(dāng)，企業(yè)采購(gòu)工業(yè)機(jī)器人時(shí)不要盲目進(jìn)口，應(yīng)該綜合評(píng)估，立足國(guó)產(chǎn)。 智能化、仿生化是工業(yè)機(jī)器人的最高階段，隨著材料、控制等技術(shù)不斷發(fā)展，實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品越來(lái)越多的產(chǎn)品化，逐步應(yīng)用於各個(gè)場(chǎng)合。伴隨移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，多傳感器、分布式控制的精密型工業(yè)機(jī)器人將會(huì)越來(lái)越多，逐步滲透制造業(yè)的方方面面，并且由制造實(shí)施型向服務(wù)型轉(zhuǎn)化。 工業(yè)機(jī)器人最先大規(guī)模使用的區(qū)域?qū)?huì)出如今發(fā)達(dá)地區(qū)。隨著產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的進(jìn)行，發(fā)達(dá)地區(qū)的制造業(yè)需要提升�；豆と顺杀静粩嘣鲩L(zhǎng)的現(xiàn)實(shí)，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用成為最好替代方式。未來(lái)我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的大范圍應(yīng)用將會(huì)集中在廣東、江蘇、上海、北京等地，其工業(yè)機(jī)器人擁有量將占全國(guó)一半以上。 日益增長(zhǎng)的工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)以及巨大的市場(chǎng)潛力吸引世界著名機(jī)器人生產(chǎn)廠家的目光。當(dāng)前，我國(guó)進(jìn)口的工業(yè)機(jī)器人主要來(lái)自日本，但是隨著諸如“機(jī)器人”類似的具有自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的企業(yè)不斷出現(xiàn)，越來(lái)越多的工業(yè)機(jī)器人將會(huì)由中國(guó)制造。 中國(guó)成最大工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng) 在現(xiàn)在的社會(huì)里，機(jī)器人的運(yùn)用范圍越來(lái)越廣泛，即使在很多的傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域中人們也在努力使機(jī)器人代替人類工作，在食品工業(yè)中的情況也是如此。目前人們已經(jīng)開發(fā)出的食品工業(yè)機(jī)器人有包裝罐頭機(jī)器人、自動(dòng)午餐機(jī)器人和切割牛肉機(jī)器人等，機(jī)器人在食品加工領(lǐng)域應(yīng)用得如魚水。 中國(guó)到2016年或成為全球最大的機(jī)器人市場(chǎng) 25日，2014中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰會(huì)議在張家港舉行。工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)司副司長(zhǎng)王衛(wèi)明的透露，預(yù)計(jì)中國(guó)到2016年或成為全球最大的機(jī)器人市場(chǎng)。 王衛(wèi)明這一“預(yù)計(jì)”無(wú)疑讓眾多關(guān)心中國(guó)機(jī)器人市場(chǎng)的與會(huì)商家有點(diǎn)竊喜。眼下，中國(guó)市場(chǎng)可謂是機(jī)器人熱潮涌動(dòng)。王衛(wèi)明說(shuō)，不久前他去參加一個(gè)機(jī)床展，竟然展出的一半產(chǎn)品是機(jī)器人。 機(jī)器人需求猛增 “人力成本的逐年上漲，將刺激制造業(yè)對(duì)機(jī)器人的需求�！蓖跣l(wèi)明稱，汽車行業(yè)使用機(jī)器人最多，醫(yī)藥等行業(yè)的增長(zhǎng)需求甚至達(dá)到100%以上，2013年全球機(jī)器人銷量16.8萬(wàn)臺(tái)。 “機(jī)器換人”已是大勢(shì)所趨 未來(lái)的5至10年將成為中國(guó)市場(chǎng)的爆發(fā)期，業(yè)界對(duì)此普遍持樂(lè)觀態(tài)度。曲道奎認(rèn)同這一觀點(diǎn)。作為國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的機(jī)器人制造企業(yè)新松機(jī)器人自動(dòng)化股份有限公司的掌舵人，他在會(huì)上不斷提醒企業(yè)要意識(shí)到該行業(yè)的殘酷性。他呼吁，在機(jī)器人這個(gè)高端產(chǎn)業(yè)里中國(guó)要避免處于產(chǎn)業(yè)鏈低端位置。 在中國(guó)廉價(jià)勞動(dòng)力優(yōu)勢(shì)逐漸消失的背景下，“機(jī)器換人”已是大勢(shì)所趨。面對(duì)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)誘人的大蛋糕，中國(guó)各地都行動(dòng)了起來(lái)，機(jī)器人企業(yè)、機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園如雨后春筍般層出不窮，積極投身這場(chǎng)“掘金戰(zhàn)”中。 王衛(wèi)明在會(huì)上指出，國(guó)內(nèi)在機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化方面存在諸多問(wèn)題。面對(duì)將要到來(lái)的“機(jī)器人時(shí)代”，中國(guó)未來(lái)將加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，組建國(guó)家級(jí)的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展專家咨詢委員會(huì)；完善標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)；加大對(duì)機(jī)器人國(guó)產(chǎn)化的政策支持力度；支持國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用和示范等。 2015年安徽工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)規(guī)模預(yù)計(jì)超200億元 根據(jù)安徽省戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)區(qū)域集聚發(fā)展試點(diǎn)實(shí)施方案，國(guó)家支持在皖打造機(jī)器人、新型顯示兩大產(chǎn)業(yè)集聚試點(diǎn)。蕪馬合地區(qū)作為目前我國(guó)唯一的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)集聚試點(diǎn)，發(fā)展目標(biāo)是到2015年培育3家至5家產(chǎn)值超50億元的龍頭企業(yè)，形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模超200億元。 目前，蕪湖市已規(guī)劃用地5000畝建設(shè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園，依托埃夫特、瑞祥工業(yè)、陀曼精機(jī)等企業(yè)，集聚產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新要素，打造以主機(jī)為龍頭、關(guān)鍵零部件協(xié)作配套的機(jī)器人全產(chǎn)業(yè)鏈。蕪湖市早在2007年就啟動(dòng)了工業(yè)機(jī)器人項(xiàng)目，如今，領(lǐng)軍企業(yè)安徽埃夫特公司已形成系列化工業(yè)機(jī)器人研發(fā)和制造能力，實(shí)際裝機(jī)臺(tái)數(shù)位居自主品牌之首，在汽車、家電、機(jī)械加工等多個(gè)行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。該市正在建設(shè)的6個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目，涉及工業(yè)機(jī)器人整機(jī)項(xiàng)目以及伺服電機(jī)、驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)、精密減速機(jī)等配套的核心零部件項(xiàng)目。
國(guó)外
在發(fā)達(dá)國(guó)家中，工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線成套設(shè)備已成為自動(dòng)化裝備的主流及未來(lái)的發(fā)展方向。國(guó)外汽車行業(yè)、電子電器行業(yè)、工程機(jī)械等行業(yè)已經(jīng)大量使用工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線，以保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，同時(shí)避免了大量的工傷事故。全球諸多國(guó)家近半個(gè)世紀(jì)的工業(yè)機(jī)器人的使用實(shí)踐表明，工業(yè)機(jī)器人的普及是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，提高社會(huì)生產(chǎn)效率，推動(dòng)企業(yè)和社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展的有效手段。 機(jī)器人技術(shù)是具有前瞻性、戰(zhàn)略性的高技術(shù)領(lǐng)域。國(guó)際電氣電子工程師協(xié)會(huì)IEEE的科學(xué)家在對(duì)未來(lái)科技發(fā)展方向進(jìn)行預(yù)測(cè)中提出了4個(gè)重點(diǎn)發(fā)展方向，機(jī)器人技術(shù)就是其中之一。 1990年10月，國(guó)際機(jī)器人工業(yè)人士在丹麥?zhǔn)锥几绫竟匍_了一次工業(yè)機(jī)器人國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)大會(huì)，并在這次大會(huì)上通過(guò)了一個(gè)文件，把工業(yè)機(jī)器人分為四類：⑴順序型。這類機(jī)器人擁有規(guī)定的程序動(dòng)作控制系統(tǒng)；⑵沿軌跡作業(yè)型。這類機(jī)器人執(zhí)行某種移動(dòng)作業(yè)，如焊接。噴漆等；⑶遠(yuǎn)距作業(yè)型。比如在月球上自動(dòng)工作的機(jī)器人；⑷智能型。這類機(jī)器人具有感知、適應(yīng)及思維和人機(jī)通信機(jī)能。 日本工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)早在上世紀(jì)90年代就已經(jīng)普及了第一和第二類工業(yè)機(jī)器人，并達(dá)到了其工業(yè)機(jī)器人發(fā)展史的鼎盛時(shí)期。而今已在第發(fā)展三、四類工業(yè)機(jī)器人的路上取得了舉世矚目的成就。日本下一代機(jī)器人發(fā)展重點(diǎn)有：低成本技術(shù)、高速化技術(shù)、小型和輕量化技術(shù)、提高可靠性技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)、高精度化技術(shù)、視覺和觸覺等傳感器技術(shù)等。 根據(jù)日本政府2007年指定的一份計(jì)劃，日本2050年工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)到1.4兆日元，擁有百萬(wàn)工業(yè)機(jī)器人。按照一個(gè)工業(yè)機(jī)器人等價(jià)于10個(gè)勞動(dòng)力的標(biāo)準(zhǔn)，百萬(wàn)工業(yè)機(jī)器人相當(dāng)于千萬(wàn)勞動(dòng)力，是當(dāng)前日本全部勞動(dòng)人口的15%。 我國(guó)工業(yè)機(jī)器人起步于70年代初，其發(fā)展過(guò)程大致可分為三個(gè)階段：70年代的萌芽期；80年代的開發(fā)期；90年代的實(shí)用化期。而今經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展已經(jīng)初具規(guī)模。當(dāng)前我國(guó)已生產(chǎn)出部分機(jī)器人關(guān)鍵元器件，開發(fā)出弧焊、點(diǎn)焊、碼垛、裝配、搬運(yùn)、注塑、沖壓、噴漆等工業(yè)機(jī)器人。一批國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人已服務(wù)于國(guó)內(nèi)諸多企業(yè)的生產(chǎn)線上；一批機(jī)器人技術(shù)的研究人才也涌現(xiàn)出來(lái)。一些相關(guān)科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)已掌握了工業(yè)機(jī)器人操作機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)制造技術(shù)；工業(yè)機(jī)器人控制、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)技術(shù)；機(jī)器人軟件的設(shè)計(jì)和編程技術(shù)；運(yùn)動(dòng)學(xué)和軌跡規(guī)劃技術(shù)；弧焊、點(diǎn)焊及大型機(jī)器人自動(dòng)生產(chǎn)線與周邊配套設(shè)備的開發(fā)和制備技術(shù)等。某些關(guān)鍵技術(shù)已達(dá)到或接近世界水平。 一個(gè)國(guó)家要引入高技術(shù)并將其轉(zhuǎn)移為產(chǎn)業(yè)技術(shù)（產(chǎn)業(yè)化），必須具備5個(gè)要素即5M:Machine/Materials/Manpower/Management/Market。和有著“機(jī)器人王國(guó)”之稱的日本相比，我國(guó)有著截然不同的基本國(guó)情，那就是人口多，勞動(dòng)力過(guò)剩。刺激日本發(fā)展工業(yè)機(jī)器人的根本動(dòng)力就在于要解決勞動(dòng)力嚴(yán)重短缺的問(wèn)題。所以，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人起步晚發(fā)展緩。但是正如前所述，廣泛使用機(jī)器人是實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化，提高社會(huì)生產(chǎn)效率的一種十分重要的途徑。我國(guó)正在努力發(fā)展工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)，引進(jìn)國(guó)外技術(shù)和設(shè)備，培養(yǎng)人才，打開市場(chǎng)。日本工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的輝煌得益于本國(guó)政府的鼓勵(lì)政策，我國(guó)在十一五綱要中也體現(xiàn)出了對(duì)發(fā)展工業(yè)機(jī)器人的大力支持。
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