工業(yè)機器人發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢

1、 工業(yè)機器人發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢 摘要： 廣泛采用工業(yè)機器人，不僅可提高產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量，而且對保障人身安全，改善勞動環(huán)境，減輕勞動強度，提高勞動生產(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。和計算機、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一樣，工業(yè)機器人的廣泛應(yīng)用正在日益改變著人類的生產(chǎn)和生活方式。關(guān)鍵詞：工業(yè)機器人 發(fā)展現(xiàn)狀 趨勢  正文： 工業(yè)機器人是集機械、電子、控制、計算機、傳感器、人工智能等多學(xué)科先進技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)重要的自動化裝備。自從1962年美國研制出世界上第一臺工業(yè)機器人以來，機器人技術(shù)及其產(chǎn)品發(fā)展很快，已成為柔性制造系統(tǒng)(FMS)、自動化工廠(FA)、計算機集成制造系

2、統(tǒng)(CIMS)的自動化工具。廣泛采用工業(yè)機器人，不僅可提高產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量，而且對保障人身安全，改善勞動環(huán)境，減輕勞動強度，提高勞動生產(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。和計算機、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一樣，工業(yè)機器人的廣泛應(yīng)用正在日益改變著人類的生產(chǎn)和生活方式。    一、工業(yè)機器人的發(fā)展現(xiàn)狀 工業(yè)機器人是最典型的機電一體化數(shù)字化裝備，技術(shù)附加值很高，應(yīng)用范圍很廣，作為先進制造業(yè)的支撐技術(shù)和信息化社會的新興產(chǎn)業(yè)，將對未來生產(chǎn)和社會發(fā)展起著越來越重要的作用。國外專家預(yù)測，機器人產(chǎn)業(yè)是繼汽車、計算機之后出現(xiàn)的一種新的大型高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。據(jù)聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟委員會(U

3、NECE)和國際機器人聯(lián)合會(IFR)的統(tǒng)計，世界機器人市場前景看好，從20世紀(jì)下半葉起，世界機器人產(chǎn)業(yè)一直保持著穩(wěn)步增長的良好勢頭。進入20世紀(jì)90年代，機器人產(chǎn)品發(fā)展速度加快，年增長率平均在10左右。2004年增長率達(dá)到創(chuàng)記錄的20。其中，亞洲機器人增長幅度最為突出，高達(dá)43%，    二、工業(yè)機器人的應(yīng)用領(lǐng)域日漸廣泛 經(jīng)過四十多年的發(fā)展，工業(yè)機器人已在越來越多的領(lǐng)域得到了應(yīng)用。在制造業(yè)中，尤其是在汽車產(chǎn)業(yè)中，工業(yè)機器人得到了廣泛的應(yīng)用。如在毛坯制造(沖壓、壓鑄、鍛造等)、機械加工、焊接、熱處理、表面涂覆、上下料、裝配、檢測及倉庫堆垛等作業(yè)中，機器人都已逐步取

4、代了人工作業(yè)。    隨著工業(yè)機器人向更深更廣方向的發(fā)展以及機器人智能化水平的提高，機器人的應(yīng)用范周還在不斷地擴大，已從汽車制造業(yè)推廣到其他制造業(yè)，進而推廣到諸如采礦機器人、建筑業(yè)機器人以及水電系統(tǒng)維護維修機器人等各種非制造行業(yè)。此外，在國防軍事、醫(yī)療衛(wèi)生、生活服務(wù)等領(lǐng)域機器人的應(yīng)用也越來越多，如無人偵察機(飛行器)、警備機器人、醫(yī)療機器人、家政服務(wù)機器人等均有應(yīng)用實例。機器人正在為提高人類的生活質(zhì)量發(fā)揮著重要的作用。    三、工業(yè)機器人的發(fā)展趨勢    工業(yè)機器人在許多生產(chǎn)領(lǐng)域的使用實踐證明，它在提高

5、生產(chǎn)自動化水平，提高勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量以及經(jīng)濟效益，改善工人勞動條件等方面，有著令世人矚目的作用，引起了世界各國和社會各層人士的廣泛關(guān)注。在新的世紀(jì)，機器人工業(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)機器人的技術(shù)發(fā)展趨勢    從近幾年世界機器人推出的產(chǎn)品來看，工業(yè)機器人技術(shù)正在向智能化、模塊化和系統(tǒng)化的方向發(fā)展，其發(fā)展趨勢主要為：結(jié)構(gòu)的模塊化和可重構(gòu)化；控制技術(shù)的開放化、PC化和網(wǎng)絡(luò)化；伺服驅(qū)動技術(shù)的數(shù)字化和分散化；多傳感器融合技術(shù)的實用化；工作環(huán)境設(shè)計的優(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)機器人的產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢    據(jù)UNECE/IFR預(yù)測，至2007年，全球新安裝裝機器人的數(shù)量將從2003年的81800套增至2007年的106000套，年平均增長7%。其中，日本2003-2007年工業(yè)機器人的銷售將從2003年的31600增長至2007年的41000套；歐洲2003-2007年工業(yè)機器人將從2003年的27100套增長至2007年的34000套；北美2003-2007年工業(yè)機器人市場每年平均增長5.8%，至2007年將增長到16000套。    五、工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式的探討&#

7、160;   縱觀世界各國在發(fā)展工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)過程，可歸納為三種不同的發(fā)展模式，即日本模式、歐洲模式和美國模式：    1、美國模式    此種模式的特點是：采購與成套設(shè)計相結(jié)合。美國國內(nèi)基本上不生產(chǎn)普通的工業(yè)機器人，企業(yè)需要時機器人通常由工程公司進口，再自行設(shè)計、制造配套的外圍設(shè)備，完成交鑰匙工程。    2、歐洲模式    此種模式的特點是：一攬子交鑰匙工程。即機器人的生產(chǎn)和用戶所需要的系統(tǒng)設(shè)計制造，全部由機器人制造廠商自己完成。  

8、;  3、日本模式  此種模式的特點是：各司其職，分層面完成交鑰匙工程。即機器人制造廠商以開發(fā)新型機器人和批量生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品為主要目標(biāo)，并由其子公司或社會上的工程公司來設(shè)計制造各行業(yè)所需要的機器人成套系統(tǒng)，并完成交鑰匙工程。      對于國外的先發(fā)、領(lǐng)先優(yōu)勢，我國的機器人產(chǎn)業(yè)的研發(fā)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于美、日兩國，甚至比起韓國也落后一步，尤其是在青少年中遠(yuǎn)未開展機器人的組裝、制作的科學(xué)活動，這將關(guān)系到二、三十年后我國的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。      近年來，我們在研究文化創(chuàng)造性產(chǎn)業(yè)時，發(fā)現(xiàn)國外正在

9、興起一個與文化產(chǎn)業(yè)、科學(xué)技術(shù)有緊密關(guān)系的未來產(chǎn)業(yè)機器人的研究、開發(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、企業(yè)產(chǎn)品的專門研究人員之外，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。以下是我們對國外此一產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r的考察及思考。現(xiàn)狀 我國從上世紀(jì)80年代開始在高校和科研單位全面開展工業(yè)機器人的研究，近20年來取得不少的科研成果。但是由于沒有和企業(yè)有機地進行聯(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)。目前國內(nèi)除了一家以組裝為主的中日合資的機器人公司外，具有自主知識產(chǎn)權(quán)的工業(yè)機器人尚停留在高?；蚩蒲袉挝唤M織的零星生產(chǎn)，未能形成氣候。近10年來，進口機器人的價格

10、大幅度降低，對我國工業(yè)機器人的發(fā)展造成了一定的影響，特別是我國自行制造的普通工業(yè)機器人在價格上根本無法與之競爭。特別是我國在研制機器人的初期，沒有同步發(fā)展相應(yīng)的零部件產(chǎn)業(yè)，使得國內(nèi)企業(yè)在生產(chǎn)的機器人過程中，只能依賴配套進口的零部件，更削弱了我國企業(yè)的價格競爭力。  工業(yè)機器人發(fā)展長期以來受限于成本較高與國內(nèi)勞動力價格低廉的狀況,隨著中國經(jīng)濟持續(xù)快速的發(fā)展,近幾年的國民生產(chǎn)總值年平均增長率更是保持在9%左右,人民生活水平不斷地提高,勞動力供應(yīng)格局已經(jīng)逐步從“買方”市場轉(zhuǎn)為“賣方”市場、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題到現(xiàn)在對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密集型企業(yè)為了提高勞動生產(chǎn)率所采用的增加工人數(shù)量、延長工人勞動時間的方法變得成本高昂,同時也受到法律的限制和政策的阻礙。無論是企業(yè)還是社會都認(rèn)識到必須采取從改善機器設(shè)備入手,提高技術(shù)和資金的密集度來減少用工量以應(yīng)對這種改變?？傊?勞動力過剩程度降低、單個工人成本上升、對產(chǎn)品質(zhì)量更高的要求、國家對裝備制造業(yè)的重視等變化改善了機器人的使用環(huán)境,工業(yè)機器人及技術(shù)在中國已逐步得到了政府和企業(yè)的重視。隨著機器人知識的廣泛普及,人們對于各種機器人的了解與認(rèn)識逐步深化,利用機器人技術(shù)提升我國工業(yè)發(fā)展水平、從制造業(yè)大國向強國轉(zhuǎn)變,提高人民生活質(zhì)量成為全社會的共識。我國的機器人產(chǎn)業(yè)

12、應(yīng)走什么道路，如何建立自己的發(fā)展模式，確實值得探討。中國工程院在2003年12月完成并公開的我國制造業(yè)焊接生產(chǎn)現(xiàn)狀與發(fā)展戰(zhàn)略研究總結(jié)報告中認(rèn)為，我國應(yīng)從“美國模式”著手，在條件成熟后逐步向“日本模式”靠近。而我國作為亞洲第三大的工業(yè)機器人需求國，市場發(fā)展穩(wěn)定，汽車及其零部件制造仍然是工業(yè)機器人的主要應(yīng)用領(lǐng)域，隨著我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級不斷深入和國際制造業(yè)中心向中國的轉(zhuǎn)移，我國的機器人市場會進一步加大，市場擴展的速度也會進一步提高。                參考文獻(xiàn)：1、徐磊. 模塊化個人機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計及運動