工業(yè)機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)

1、 工業(yè)機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì) 摘要： 廣泛采用工業(yè)機(jī)器人，不僅可提高產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量，而且對(duì)保障人身安全，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，節(jié)約原材料消耗以及降低生產(chǎn)成本，有著十分重要的意義。和計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一樣，工業(yè)機(jī)器人的廣泛應(yīng)用正在日益改變著人類(lèi)的生產(chǎn)和生活方式。關(guān)鍵詞：工業(yè)機(jī)器人 發(fā)展現(xiàn)狀 趨勢(shì)  正文： 工業(yè)機(jī)器人是集機(jī)械、電子、控制、計(jì)算機(jī)、傳感器、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。自從1962年美國(guó)研制出世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人以來(lái)，機(jī)器人技術(shù)及其產(chǎn)品發(fā)展很快，已成為柔性制造系統(tǒng)(FMS)、自動(dòng)化工廠(FA)、計(jì)算機(jī)集成制造系

2、統(tǒng)(CIMS)的自動(dòng)化工具。廣泛采用工業(yè)機(jī)器人，不僅可提高產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量，而且對(duì)保障人身安全，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，節(jié)約原材料消耗以及降低生產(chǎn)成本，有著十分重要的意義。和計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一樣，工業(yè)機(jī)器人的廣泛應(yīng)用正在日益改變著人類(lèi)的生產(chǎn)和生活方式。    一、工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀 工業(yè)機(jī)器人是最典型的機(jī)電一體化數(shù)字化裝備，技術(shù)附加值很高，應(yīng)用范圍很廣，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)，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(zhuān)家預(yù)測(cè)，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)是繼汽車(chē)、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)。據(jù)聯(lián)合國(guó)歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)(U

3、NECE)和國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)(IFR)的統(tǒng)計(jì)，世界機(jī)器人市場(chǎng)前景看好，從20世紀(jì)下半葉起，世界機(jī)器人產(chǎn)業(yè)一直保持著穩(wěn)步增長(zhǎng)的良好勢(shì)頭。進(jìn)入20世紀(jì)90年代，機(jī)器人產(chǎn)品發(fā)展速度加快，年增長(zhǎng)率平均在10左右。2004年增長(zhǎng)率達(dá)到創(chuàng)記錄的20。其中，亞洲機(jī)器人增長(zhǎng)幅度最為突出，高達(dá)43%，    二、工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域日漸廣泛 經(jīng)過(guò)四十多年的發(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，尤其是在汽車(chē)產(chǎn)業(yè)中，工業(yè)機(jī)器人得到了廣泛的應(yīng)用。如在毛坯制造(沖壓、壓鑄、鍛造等)、機(jī)械加工、焊接、熱處理、表面涂覆、上下料、裝配、檢測(cè)及倉(cāng)庫(kù)堆垛等作業(yè)中，機(jī)器人都已逐步取

4、代了人工作業(yè)。    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，機(jī)器人的應(yīng)用范周還在不斷地?cái)U(kuò)大，已從汽車(chē)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、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)。此外，在國(guó)防軍事、醫(yī)療衛(wèi)生、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)、警備機(jī)器人、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。機(jī)器人正在為提高人類(lèi)的生活質(zhì)量發(fā)揮著重要的作用。    三、工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)    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

5、生產(chǎn)自動(dòng)化水平，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量以及經(jīng)濟(jì)效益，改善工人勞動(dòng)條件等方面，有著令世人矚目的作用，引起了世界各國(guó)和社會(huì)各層人士的廣泛關(guān)注。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。    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、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；控制技術(shù)的開(kāi)放化、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；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。 

6、;   2、工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)    據(jù)UNECE/IFR預(yù)測(cè)，至2007年，全球新安裝裝機(jī)器人的數(shù)量將從2003年的81800套增至2007年的106000套，年平均增長(zhǎng)7%。其中，日本2003-2007年工業(yè)機(jī)器人的銷(xiāo)售將從2003年的31600增長(zhǎng)至2007年的41000套；歐洲2003-2007年工業(yè)機(jī)器人將從2003年的27100套增長(zhǎng)至2007年的34000套；北美2003-2007年工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)每年平均增長(zhǎng)5.8%，至2007年將增長(zhǎng)到16000套。    五、工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式的探討&#

7、160;   縱觀世界各國(guó)在發(fā)展工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)過(guò)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(guó)模式：    1、美國(guó)模式    此種模式的特點(diǎn)是：采購(gòu)與成套設(shè)計(jì)相結(jié)合。美國(guó)國(guó)內(nèi)基本上不生產(chǎn)普通的工業(yè)機(jī)器人，企業(yè)需要時(shí)機(jī)器人通常由工程公司進(jìn)口，再自行設(shè)計(jì)、制造配套的外圍設(shè)備，完成交鑰匙工程。    2、歐洲模式    此種模式的特點(diǎn)是：一攬子交鑰匙工程。即機(jī)器人的生產(chǎn)和用戶(hù)所需要的系統(tǒng)設(shè)計(jì)制造，全部由機(jī)器人制造廠商自己完成。  

8、;  3、日本模式  此種模式的特點(diǎn)是：各司其職，分層面完成交鑰匙工程。即機(jī)器人制造廠商以開(kāi)發(fā)新型機(jī)器人和批量生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品為主要目標(biāo)，并由其子公司或社會(huì)上的工程公司來(lái)設(shè)計(jì)制造各行業(yè)所需要的機(jī)器人成套系統(tǒng)，并完成交鑰匙工程。      對(duì)于國(guó)外的先發(fā)、領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，我國(guó)的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的研發(fā)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于美、日兩國(guó)，甚至比起韓國(guó)也落后一步，尤其是在青少年中遠(yuǎn)未開(kāi)展機(jī)器人的組裝、制作的科學(xué)活動(dòng)，這將關(guān)系到二、三十年后我國(guó)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。      近年來(lái)，我們?cè)谘芯课幕瘎?chuàng)造性產(chǎn)業(yè)時(shí)，發(fā)現(xiàn)國(guó)外正在

9、興起一個(gè)與文化產(chǎn)業(yè)、科學(xué)技術(shù)有緊密關(guān)系的未來(lái)產(chǎn)業(yè)機(jī)器人的研究、開(kāi)發(fā)及制造，參與者除了傳統(tǒng)從事學(xué)術(shù)研究的科技工作者、大學(xué)研究梯隊(duì)、企業(yè)產(chǎn)品的專(zhuān)門(mén)研究人員之外，更有一大批的青少年積極加入此一新興的科學(xué)技術(shù)新潮流之中。以下是我們對(duì)國(guó)外此一產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r的考察及思考?，F(xiàn)狀 我國(guó)從上世紀(jì)80年代開(kāi)始在高校和科研單位全面開(kāi)展工業(yè)機(jī)器人的研究，近20年來(lái)取得不少的科研成果。但是由于沒(méi)有和企業(yè)有機(jī)地進(jìn)行聯(lián)合，至今仍未形成具有影響力的產(chǎn)品和有規(guī)模的產(chǎn)業(yè)。目前國(guó)內(nèi)除了一家以組裝為主的中日合資的機(jī)器人公司外，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的工業(yè)機(jī)器人尚停留在高校或科研單位組織的零星生產(chǎn)，未能形成氣候。近10年來(lái)，進(jìn)口機(jī)器人的價(jià)格

10、大幅度降低，對(duì)我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展造成了一定的影響，特別是我國(guó)自行制造的普通工業(yè)機(jī)器人在價(jià)格上根本無(wú)法與之競(jìng)爭(zhēng)。特別是我國(guó)在研制機(jī)器人的初期，沒(méi)有同步發(fā)展相應(yīng)的零部件產(chǎn)業(yè)，使得國(guó)內(nèi)企業(yè)在生產(chǎn)的機(jī)器人過(guò)程中，只能依賴(lài)配套進(jìn)口的零部件，更削弱了我國(guó)企業(yè)的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力。  工業(yè)機(jī)器人發(fā)展長(zhǎng)期以來(lái)受限于成本較高與國(guó)內(nèi)勞動(dòng)力價(jià)格低廉的狀況,隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速的發(fā)展,近幾年的國(guó)民生產(chǎn)總值年平均增長(zhǎng)率更是保持在9%左右,人民生活水平不斷地提高,勞動(dòng)力供應(yīng)格局已經(jīng)逐步從“買(mǎi)方”市場(chǎng)轉(zhuǎn)為“賣(mài)方”市場(chǎng)、由供遠(yuǎn)大于求轉(zhuǎn)向供求平衡。作為制造業(yè)主力的農(nóng)民工也從早期的僅解決溫飽問(wèn)題到現(xiàn)在對(duì)薪資和工作條件提出了更

11、高的要求。這些情況使得許多勞動(dòng)密集型企業(yè)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率所采用的增加工人數(shù)量、延長(zhǎng)工人勞動(dòng)時(shí)間的方法變得成本高昂,同時(shí)也受到法律的限制和政策的阻礙。無(wú)論是企業(yè)還是社會(huì)都認(rèn)識(shí)到必須采取從改善機(jī)器設(shè)備入手,提高技術(shù)和資金的密集度來(lái)減少用工量以應(yīng)對(duì)這種改變。總之,勞動(dòng)力過(guò)剩程度降低、單個(gè)工人成本上升、對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量更高的要求、國(guó)家對(duì)裝備制造業(yè)的重視等變化改善了機(jī)器人的使用環(huán)境,工業(yè)機(jī)器人及技術(shù)在中國(guó)已逐步得到了政府和企業(yè)的重視。隨著機(jī)器人知識(shí)的廣泛普及,人們對(duì)于各種機(jī)器人的了解與認(rèn)識(shí)逐步深化,利用機(jī)器人技術(shù)提升我國(guó)工業(yè)發(fā)展水平、從制造業(yè)大國(guó)向強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變,提高人民生活質(zhì)量成為全社會(huì)的共識(shí)。我國(guó)的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)

12、應(yīng)走什么道路，如何建立自己的發(fā)展模式，確實(shí)值得探討。中國(guó)工程院在2003年12月完成并公開(kāi)的我國(guó)制造業(yè)焊接生產(chǎn)現(xiàn)狀與發(fā)展戰(zhàn)略研究總結(jié)報(bào)告中認(rèn)為，我國(guó)應(yīng)從“美國(guó)模式”著手，在條件成熟后逐步向“日本模式”靠近。而我國(guó)作為亞洲第三大的工業(yè)機(jī)器人需求國(guó)，市場(chǎng)發(fā)展穩(wěn)定，汽車(chē)及其零部件制造仍然是工業(yè)機(jī)器人的主要應(yīng)用領(lǐng)域，隨著我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級(jí)不斷深入和國(guó)際制造業(yè)中心向中國(guó)的轉(zhuǎn)移，我國(guó)的機(jī)器人市場(chǎng)會(huì)進(jìn)一步加大，市場(chǎng)擴(kuò)展的速度也會(huì)進(jìn)一步提高。                參考文獻(xiàn)：1、徐磊. 模塊化個(gè)人機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)