我國工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

我國工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢第一頁，共30頁。

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，是一種具有自動控制的操作和移動功能，能夠完成各種作業(yè)的可編程操作機(jī)。

第二頁，共30頁。第三頁，共30頁。第四頁，共30頁。

自1962年美國制造出第一臺實(shí)用的示教型工業(yè)機(jī)器人以來，國際上對工業(yè)機(jī)器人的開發(fā)、研制和應(yīng)用已有50年的歷程了。目前，以日、美、德、法、韓等為代表的許多國家的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)日趨成熟和完善，所生產(chǎn)的工業(yè)機(jī)器人已成為一種標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備在全球得到廣泛應(yīng)用。第五頁，共30頁。

作為先進(jìn)制造業(yè)中不可替代的重要裝備和手段，工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)成為衡量一個國家制造水平和科技水平的重要標(biāo)志。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，工業(yè)機(jī)器人主要用于汽車工業(yè)及汽車零部件工業(yè)，占整個機(jī)器人市場的61%，金屬制品業(yè)占8%、橡膠及塑料工業(yè)和電子電氣行業(yè)分別占7%，食品工業(yè)占2%，其他工業(yè)占15%。第六頁，共30頁。

工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用有弧焊、點(diǎn)焊、裝配、切割、噴漆、檢測、碼垛、拋光、上下料、激光加工等復(fù)雜或單調(diào)作業(yè)。工業(yè)機(jī)器人技術(shù)在制造業(yè)應(yīng)用范圍越來越廣，功能也越來越強(qiáng)，正向著成套技術(shù)和裝備的方向發(fā)展。如機(jī)器人焊接汽車車身及薄板；機(jī)器人焊接電機(jī)殼；機(jī)器人噴涂電子基板防濕絕熱劑、大型凈化槽；機(jī)器人鉚接異形件機(jī)翼；機(jī)器人軟物分檢等。即工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用向大、異、薄、軟、厚等難加工領(lǐng)域深化、擴(kuò)展。第七頁，共30頁。

新開辟的應(yīng)用領(lǐng)域有采煤采礦、橋梁建筑、災(zāi)難救援、農(nóng)林牧漁、醫(yī)療衛(wèi)生、辦公家用、教育科研等。此外，在國防軍事、醫(yī)療衛(wèi)生、生活服務(wù)等領(lǐng)域，機(jī)器人的應(yīng)用也越來越多。隨著人們生活水平的不斷提高及文化生活的日益豐富多彩，未來的服務(wù)機(jī)器人將為人們提高生活質(zhì)量發(fā)揮著越來越重要的作用。第八頁，共30頁。工業(yè)機(jī)器人的組成機(jī)械部分控制部分傳感部分第九頁，共30頁。第十頁，共30頁。美國

日本

中國絕對占有領(lǐng)先地位

機(jī)器人王國科研成果多規(guī)模產(chǎn)業(yè)少各國工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展概況第十一頁，共30頁。

美國是機(jī)器人的誕生地，其技術(shù)全面、先進(jìn)，適應(yīng)性也很強(qiáng)。經(jīng)過50多年的發(fā)展，美國現(xiàn)已成為世界上的機(jī)器人強(qiáng)國之一，基礎(chǔ)雄厚，技術(shù)先進(jìn)。具體表現(xiàn)在：性能可靠，功能全面，精確度高；機(jī)器人語言研究發(fā)展較快，語言類型多、應(yīng)用廣，水平高居世界之首；智能技術(shù)發(fā)展快，其視覺、觸覺等人工智能技術(shù)已在航天、汽車工業(yè)中廣泛應(yīng)用；高智能、高難度的軍用機(jī)器人、太空機(jī)器人等發(fā)展迅速，主要用于掃雷、布雷、偵查、站崗及太空探測方面。第十二頁，共30頁。

日本是機(jī)器人發(fā)展最快、應(yīng)用最多的國家，日本機(jī)器人的發(fā)展經(jīng)歷了60年代的搖籃期，70年代的實(shí)用期，到80年代進(jìn)人普及、提高期，并正式把1980年定為“產(chǎn)業(yè)機(jī)器人的普及元年”，開始在各個領(lǐng)域內(nèi)廣泛推廣使用機(jī)器人。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)。

第十三頁，共30頁。第十四頁，共30頁。

我國機(jī)器人學(xué)研究起步較晚，始于70年代初，到現(xiàn)在已經(jīng)歷了40多年的歷程，前10年處于基層的白發(fā)狀態(tài)，發(fā)展比較緩慢。隨著國家有關(guān)部門開始重視，進(jìn)步較快。并組織了有高校、機(jī)械工業(yè)部及科學(xué)院參加的關(guān)于工業(yè)機(jī)器人的科技攻關(guān)，才取得了明顯的進(jìn)步?！捌呶濉逼陂g，國家投入資金，對工業(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，國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（863計(jì)劃）開始實(shí)施，經(jīng)過幾年的研究，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。第十五頁，共30頁。

從20世紀(jì)90年代初期起，我國的國民經(jīng)濟(jì)進(jìn)入實(shí)現(xiàn)兩個根本轉(zhuǎn)變時期，掀起了新一輪的經(jīng)濟(jì)體制改革和技術(shù)進(jìn)步熱潮。我國的工業(yè)機(jī)器人又在實(shí)踐中邁進(jìn)了一大步，相繼研制出示教再現(xiàn)型的搬運(yùn)、點(diǎn)焊、弧焊、噴漆、裝配等門類齊全的工業(yè)機(jī)器人及水下作業(yè)、軍用和特種機(jī)器人。目前，示教再現(xiàn)型機(jī)器人技術(shù)已基本成熟，并在工廠中推廣應(yīng)用。就目前來看，我們應(yīng)從生產(chǎn)和應(yīng)用的角度出發(fā)，結(jié)合我國國情，加快生產(chǎn)結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉的實(shí)用型機(jī)器人和某些特種機(jī)器人。第十六頁，共30頁。第十七頁，共30頁。

（1）依賴進(jìn)口——我國工業(yè)機(jī)器人之陣痛

目前，我國進(jìn)口的工業(yè)機(jī)器人主要來自日本，隨著我國從勞動密集型向現(xiàn)代化制造業(yè)方向發(fā)展，雖然機(jī)器人保有量達(dá)到一定的規(guī)模，但與發(fā)達(dá)國家相比仍然有不少差距。僅從汽車工業(yè)每百萬名生產(chǎn)工人占有的機(jī)器人來講，（日本1710臺、意大利1600臺、美國770臺、英國610臺、瑞典630臺，而我國還不到90臺），中國仍然是世界上相對比較落后的國家。面對中國這樣龐大的市場，每一個機(jī)器人供應(yīng)商都有著非常大的用武之地。

第十八頁，共30頁。

(2)產(chǎn)業(yè)化不足——我國工業(yè)機(jī)器人之弊端

首先，我國基礎(chǔ)零部件制造能力差。雖然我國在相關(guān)零部件方面有了一定的基礎(chǔ)，但是無論從質(zhì)量、產(chǎn)品系列全面，還是批量化供給方面都與國外存在較大的差距。特別是在高性能交流伺服電機(jī)和精密減速器方面的差距尤其明顯，因此造成關(guān)鍵零部件的進(jìn)口，影響了我國機(jī)器人的價格競爭力。

第二，中國的機(jī)器人還沒有形成自己的品牌。雖然已經(jīng)擁有一批企業(yè)從事機(jī)器人的開發(fā)，但是都沒有形成較大的規(guī)模，缺乏市場的品牌認(rèn)知度，在機(jī)器人市場方面一直面臨國外機(jī)器人品牌的打壓。第十九頁，共30頁。

國外機(jī)器人作為成熟的產(chǎn)業(yè)采用整機(jī)降價，吸引國企業(yè)購買，而在后續(xù)的維護(hù)備件費(fèi)用很高的策略，逐步占領(lǐng)中國市場。

第三，國家認(rèn)識不到位，在鼓勵工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品方面的政策少。工業(yè)機(jī)器人的制造及應(yīng)用水平，代表了一個國家的制造業(yè)水平，我們必須從國家高度認(rèn)識發(fā)展中國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的重要性，這是我國從制造大國向制造強(qiáng)國轉(zhuǎn)變的重要手段和途徑。第二十頁，共30頁。

（3）政策扶持——我國工業(yè)機(jī)器人之推進(jìn)劑

中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化正處于關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，如果政府的扶植力度再向前推進(jìn)一步，中國的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)將會越過目前的“臨界期”，跨上一個新的臺階，進(jìn)入快速發(fā)展階段。第二十一頁，共30頁。第二十二頁，共30頁。

如何適應(yīng)快速變化的國內(nèi)外市場需求，如何以高質(zhì)量、低成本和快速反應(yīng)的手段在市場中取得生存和發(fā)展，已是我國企業(yè)不容回避的問題。這些問題為我國工業(yè)機(jī)器人提供了不同的市場需求，促進(jìn)我國工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用市場日趨成熟。

●以市場需求為導(dǎo)向抓住幾個重點(diǎn)產(chǎn)品集中突破；

●通過國家行業(yè)來專項(xiàng)立項(xiàng)，發(fā)展我國自己的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)；

●以企業(yè)為主體，推動產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟建設(shè)，形成強(qiáng)大的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售應(yīng)用隊(duì)伍；

●國家的政策是加速機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化的重要前提。第二十三頁，共30頁。

（1）技術(shù)發(fā)展趨勢

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷向智能化發(fā)展，機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展和深化以及在系統(tǒng)中的應(yīng)用，工業(yè)機(jī)器人在不斷向著智能化方向發(fā)展，以滿足多樣化、個性化的需求，并適應(yīng)多變的非結(jié)構(gòu)環(huán)境作業(yè)，向非制造領(lǐng)域進(jìn)軍。工業(yè)機(jī)器人向智能化、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)的模塊化的可重構(gòu)化、控制技術(shù)的開發(fā)化、PC化和網(wǎng)絡(luò)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。第二十四頁，共30頁。

（2）產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢

受到全球經(jīng)濟(jì)危機(jī)的影響，近兩年全球機(jī)器人的需求急劇減少，機(jī)器人技術(shù)引發(fā)新工業(yè)革命的夢想也被覆上了濃重的陰影。從2009年以來，英國工業(yè)機(jī)器人的年組裝數(shù)量從約2000臺降至800臺不到。這種數(shù)量的減退的現(xiàn)象的原因，隨著全球金融危機(jī)陰影的消失，全球工業(yè)機(jī)器人的銷量已經(jīng)有了明顯的回升，全球工業(yè)機(jī)器人的銷量會有一個短暫的回升期，進(jìn)而會達(dá)到一個新的階段。第二十五頁，共30頁。

（3）我國對新一代工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)進(jìn)行研究方向我們必須在民族產(chǎn)業(yè)鏈上應(yīng)用自己的機(jī)器人產(chǎn)品，擺脫國外的壟斷。特別是新一代的工業(yè)機(jī)器人要我們自己的器件來做，降低成本。在未來，為應(yīng)對國際挑戰(zhàn)，我國應(yīng)從如下幾個方面對新一代工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)進(jìn)行研究。

●機(jī)器人本體優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)

●新一代智能控制機(jī)器人技術(shù)

●關(guān)鍵機(jī)器人單元部件制造技術(shù)

第二十六頁，共30頁。

●機(jī)器人離線編程和仿真技術(shù)

●基于外部傳感器技術(shù)的機(jī)器人運(yùn)動控制

●工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化制造技術(shù)

●工業(yè)機(jī)器人故障遠(yuǎn)程診斷與修復(fù)技術(shù)

●工業(yè)機(jī)器人與成套裝備協(xié)同作業(yè)技術(shù)

●復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)及對系統(tǒng)性能的影響

●具有柔性、高度加速，大負(fù)載機(jī)器人機(jī)構(gòu)動力學(xué)建模、模型簡化、辨識及控制方法第二十七頁，共30頁。

（4）我國工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展目標(biāo)工業(yè)機(jī)器人的主體發(fā)展目標(biāo)是：瞄準(zhǔn)國際前沿高科技發(fā)展方向，創(chuàng)新性地研究和開發(fā)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)技術(shù)領(lǐng)域的基礎(chǔ)技術(shù)、產(chǎn)品技術(shù)和系統(tǒng)技術(shù)。通過發(fā)展工業(yè)機(jī)器人技術(shù)，提高我國制造業(yè)乃至整個工業(yè)的裝備技術(shù)水平，促進(jìn)裝備制造業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整與產(chǎn)品的升級換代，帶動全行業(yè)的科技進(jìn)步與產(chǎn)業(yè)提升，擴(kuò)大非制造領(lǐng)域機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用，增強(qiáng)我國的國家安全與綜合國力。實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展，建立若干機(jī)器人技術(shù)工程研究開發(fā)中心，提高技術(shù)和產(chǎn)品開發(fā)與自主創(chuàng)新能力，形成我國機(jī)器人技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的技術(shù)源頭。第二十八頁，共30頁。

工業(yè)機(jī)器人市場競爭越來越激烈,中國制造業(yè)面臨著與國際接軌、參與國際分工的巨大挑戰(zhàn),加快工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的研究開發(fā)與生產(chǎn)是我們抓住這個歷史機(jī)遇的主要途徑。因此我國工業(yè)機(jī)器人行業(yè)要認(rèn)識到以下幾點(diǎn)情況:

第一,工業(yè)機(jī)器人技術(shù)是我國由制造大國向制造