协作机器人市场分析报告

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协作机器人市场分析报告

《协作机器人市场分析报告》

前言

2020年中国协作机器人行市场现状和发展前景分析

——协作机器人是未来——

协作机器人(collaborative robot)简称cobot或co-robot,是一种被设计成能与人在共同工作空间、近距离、协同工作的机器人。市面上出现很多六轴桌面机器人,就是协作机器人的典型产品。

协作机器人独立性很强,它代替的是单独的人,二者之间可以互换,一个协作机器人坏了,可以找人代替,整个生产流程的灵活性非常高。中小企业是目前协作机器人市场的主要客户。

说起传统工业机器人,一般会联想到大型工厂内、围栏区域保护的、庞大且笨重的机器人。传统工业机器人,一般与人类需隔离开独立工作区域,主要用在大型工厂特定场景,优点是快速、精度高、自动化成程度高;缺点也很明显,投资高,部署成本高,灵活性不足,也无法满足中小企业对成本的控制需求,一般也只有大厂才用得起。

随着以3C行业为代表的多样化、定制化生产对机器人需求的显著增长,柔性生产是必然趋势,传统工业机器人无法满足市场需求,协作机器人应运而生。

协作机器人的四大优势

一、灵活部署

分两个层面:一方面,不需要像工业机器人对厂区专门施工改造,可以快速部署,部署灵活且成本低,所需的空间小;另一方面,应用协作机器人的自动化生产线可随时调整,可根据工厂生产需求重新部署,迅速改变生产任务和方式。

二、低成本

一是机器人本体价格低,投资回报周期短,如果价格做到一个工人一年工资(约6万元,ROI=1年)将极具竞争力;二是部署成本低,节约了一大笔传统工业机器人所需改造部署工厂的费用;三是可根据工厂生产需求重新部署,进一步提高投资回报率。

三、安全

操作安全,采用先进的传感器,主动感知和适应变化的环境,保证与人交互的安全,人与协作机器人在共同的空间内工作,不需要防护栏等隔离措施。

四、易于使用

分两个方面:一、不需要不需要专门的集成团队,可快速连接到其他自动化设备;二、不需要传统机器人编程,可实现人机交互,降低使用门槛,减少时间和成本;

我国协作机器人行业的发展阶段

我国协作机器人行业处于深度发展阶段,2014年协作机器人在中国兴起,主要是以国外品牌UR、Rethink为主,2015年以来国产协作机器人新松、达明、遨博、大族激光等企业亦正积极布局协作机器人市场。据GGII《2018年协作机器人行业发展蓝皮书》的数据显示,2017年,我国协作机器人销量4216台,同比增长83.3%;市场规模为6.30亿元,同比增长75.24%。2014-2017年,我国协作机器人销量及市场规模年复合增长率分别为91.5%和71.0%。

受宏观环境的影响,201年机器人市场增速放缓,销量及市场规模分别为6400台和9.6亿元。但从长期来看,协作机器人作为智能机器人的雏形,具有更广的应用面和更多的可能性,未来市场前景可期。

二、2019年我国协作机器人产量超过5000台

随着工业4.0的提出和国家智能制造2025发展规划的颁布,中国要实现从制造大国向制造强国的转变。而工业机器人在实现智能制造、柔性制造的过程中的角色,将变得愈发重要,这也给国内工业机器人领域的协作机器人带来发展机遇。2017年我国协作机器人产量为2218台,2018年我国协作机器人产量在3810台左右,约占同期国内工业机器人总产量的2.58%。根据2015-2018年协作机器人产量占工业机器人产量比重增长趋势,前瞻产业院测算,2019年我国协作机器人产量超过5000台。

三、2019年我国协作机器人销量超过8000台

根据高工产研机器人究所(GGII)数据显示,2018年中国协作机器人销量6320台,同比增长49.9%;2014-2018年,协作机器人销量复合增长率达80.15%。根据GGII测算,2019年我国协作机器人销量约为8848台,同比增长40%。

结合高工产研机器人究所(GGII)和IFR统计数据分析,近年来我国协作机器人销量占工业机器人销量的比重逐渐提升,2018年协作机器人销量占比为4.1%,2019年提升至5.5%。

五、协作机器人将是工业机器人的未来

以2014年与2019年协作机器人成本与制造业人均成本测算(考虑到终端用户对成本回收周期及产品升级对实际使用寿命的影响,假设生命周期为5年)。从理论测算来看,1台性能优越的协作机器人只要1年就可以收回成本,也就是说剩下的4年可以免费给企业创造价值,由此可见,协作机器人具有非常大的市场价值,一旦核心技术攻破,可以肯定的说,协作机器人将是工业机器人的未来。

本文内容数据来源于前瞻产业研究院《中国协作机器人行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》仅代表作者个人观点,本站只提供参考并不构成任何投资及应用建议...

仿生机器人的研究现状及其发展方向

第36卷第6期 上海师范大学学报(自然科学版)Vol.36,No.6 2007年12月 Journal of Shanghai Nor mal University(Natural Sciences)2007,Dec. 仿生机器人的研究现状及其发展方向 王丽慧,周 华 (上海师范大学机械与电子工程学院,上海201418) 摘 要:随着机器人智能化技术的进步,机器人应用领域的拓展,仿生机器人的研究正在引起世界各国研究者的关注.主要对仿生机器人的国内外研究状况进行了综述并对其未来的发展趋势作了展望. 关键词:仿生机器人;研究现状;发展方向 中图分类号:TP24 文献标识码:A 文章编号:100025137(2007)0620058205 人们对机器人的幻想与追求已有3000多年的历史,人类希望制造一种像人一样的机器,以便代替人类完成各种工作.1959年,第一台工业机器人在美国诞生,近几十年,各种用途的机器人相继问世,使人类的许多梦想变成了现实.随着机器人工作环境和工作任务的复杂化,要求机器人具有更高的运动灵活性和在特殊未知环境的适应性,机器人简单的轮子和履带的移动机构已不能适应多变复杂的环境要求.在仿生技术、控制技术和制造技术不断发展的今天,仿人及仿生物机器人相继被研制出来,仿生机器人已经成为机器人家族中的重要成员. 1 仿生机器人的基本概念 仿生机器人就是模仿自然界中生物的外部形状、运动原理和行为方式的系统,能从事生物特点工作的机器人.仿生机器人的类型很多,主要为仿人、仿生物和生物机器人3大类.仿生机器人的主要特点:一是多为冗余自由度或超冗余自由度的机器人,机构复杂;二是其驱动方式有些不同于常规的关节型机器人,通常采用绳索、人造肌肉或形状记忆合金等驱动. 2 仿生机器人的国内外研究现状 2.1 水下仿生机器人 水下机器人由于其所处的特殊环境,在机构设计上比陆地机器人难度大.在水下深度控制、深水压力、线路绝缘处理及防漏、驱动原理、周围模糊环境的识别等诸多方面的设计均需考虑.以往的水下机器人采用的都是鱼雷状的外形,用涡轮机驱动,具有坚硬的外壳以抵抗水压.由于传统的操纵与推进装置的体积大、重量大、效率低、噪音大和机动性差等问题一直限制了微小型无人水下探测器和自主式水下机器人的发展.鱼类在水下的行进速度很快,金枪鱼速度可达105k m/h,而人类最快的潜艇速度只有84km/h.所以鱼的综合能力是人类目前所使用的传统推进和控制装置所无法比拟的,鱼类的推进方式已成为人们研制新型高速、低噪音、机动灵活的柔体潜水器模仿的对象.仿鱼推进器效率可达到70%~ 收稿日期:2007209222 基金项目:上海师范大学理工科校级项目(SK200733). 作者简介:王丽慧(1972-),女,上海师范大学机械与电子工程学院副教授.

多机器人协调与合作系统的研究现状和发展

文章编号 10042924X (2001)022******* 多机器人协调与合作系统的研究现状和发展 高志军,颜国正,丁国清,颜德田,陈忠泽 (上海交通大学电子信息学院820所,上海 200030) 摘要:随着机器人的应用方式正在由部件式单元应用向系统式应用方向发展,提出了由多机器人构成的群体或社会的组织与控制问题。说明了多机器人协调与合作系统中,协调与合作的区别与联系,对多机器人协调与合作系统的研究现状进行了综述,并就基于M A S (M u lti 2A gen t 2System )的多机器人协调与合作系统的发展提出了一些看法,指出基于M A S 的多机器人协调与合作系统是多机器人学发展的一个重要方向。 关 键 词:多机器人;协调系统;合作系统;多智能体系统中图分类号:T P 242.6 文献标识码:A 1 引 言 机器人技术的发展使机器人的能力不断提 高,机器人应用的领域和范围正不断扩展。从自动化工厂的装配工作到深海作业乃至核工业的故障处理、太空中操作任务等都迫切需要机器人进入角色。一方面,由于任务的复杂性,在单机器人难以完成任务时,人们希望通过多机器人之间的协调与合作来完成。另一方面,人们也希望通过多机器人间的协调与合作,来提高机器人系统在作业过程中的效率,进而当机器人工作环境发生变化或系统局部发生故障时,多机器人之间仍可通过本身具有的协调与合作关系完成预定的任务。多机器人协调与合作作为一种新的机器人应用形式日益引起国内外学术界的兴趣与关注。 本文首先说明了多机器人协调与多机器人合作系统的发展、主要研究的问题以及它们之间的区别与联系,接着说明了以M A S (M u lti 2A gen t 2System )为基础的多机器人系统,并就它的发展提出了一些看法。 2 多机器人协调和合作系统 2.1 多机器人协调系统的主要研究问题 80年代以来,多机器人协调作为一种新的机 器人应用形式日益引起国内外学术界的兴趣与关注,1987年在美国圣地亚哥召开的多机器人协调研讨会上,着重提出了多机器人协调研究的主要问题。1989年,国际杂志《Robo tics and A u 2 tonom ou s System 》 专门推出了多机器人协调研究专辑,此外,IEEE 的机器人与自动化国际会议 从1986年起已将多机器人协调研究列为一个专题组,足见对该问题的重视。在过去的10多年里,人们对多机器人协调控制中的协调和集中、负载分配、运动分解、避碰轨迹规划、操作柔性体等问题进行了大量的研究[1-3]。由于多机器人(主要是多机器人臂)操作物体时形成的闭链系统,存在受限运动以及冗余度控制问题,因此多机器人协调控制问题十分复杂,但它基本上不涉及系统组织与合作机制等高层的控制问题。在多机器人协调控制中,机器人之间的组织与合作关系已经人为的事先确定了。 从研究的角度看,多机器人协调研究比单机器人来说出现了许多本质上全新的问题,主要有[4-5]: (1)复杂协调任务的描述 (2)同一工作空间中多机器人协调和集中(3)多机器人协调系统的自适应控制 (4)多机器人协调系统的负载分配 (5)以多传感器为基础的数据检测和障碍描 述 收稿日期:2000211213;修订日期:2000212205 第9卷 第2期  光学 精密工程 Vol .9,No .22001年4月 O PT I CS AND PR EC IS I ON EN G I N EER I N G A p r.,2001

智能机器人的现状和发展趋势

智能移动机器人的现状和发展 姓名 学号 班级:

智能移动机器人的现状及其发展 摘要:本文扼要地介绍了智能移动机器人技术的发展现状,以及世界各国智能移动机器人的发展水平,然后介绍了智能移动机器人的分类,从几个典型的方面介绍了智能移动机器人在各行各业的广泛应用,讨论了智能移动机器人的发展趋势以及对未来技术的展望,最后提出了自己的建议和设想,分析我国在智能移动机器人方面发展并提出期望。 关键词:智能移动机器人;发展现状;应用;趋势 1引言 机器人是一种可编程和多功能的,用来搬运材料、零件、工具的操作机,或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统。智能移动机器人则是一个在感知 - 思维 - 效应方面全面模拟人的机器系统,外形不一定像人。它是人工智能技术的综合试验场,可以全面地考察人工智能各个领域的技术,研究它们相互之间的关系。还可以在有害环境中代替人从事危险工作、上天下海、战场作业等方面大显身手。一部智能移动机器人应该具备三方面的能力:感知环境的能力、执行某种任务而对环境施加影响的能力和把感知与行动联系起来的能 力。智能移动机器人与工业机器人的根本区别在于,智能移动机器人具有感知功 能与识别、判断及规划功能[1] 。 随着智能移动机器人的应用领域的扩大,人们期望智能移动机器人在更多领 域为人类服务,代替人类完成更复杂的工作。然而,智能移动机器人所处的环境 往往是未知的、很难预测。智能移动机器人所要完成的工作任务也越来越复杂; 对智能移动机器人行为进行人工分析、设计也变得越来越困难。目前,国内外对 智能移动机器人的研究不断深入。 本文对智能移动机器人的现状和发展趋势进行了综述,分析了国内外的智能 移动机器人的发展,讨论了智能移动机器人在发展中存在的问题,最后提出了对 智能移动机器人发展的一些设想。 1

工业机器人发展现状与趋势

工业机器人发展现状与趋势 工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。自从1962年美国研制出世界上第一台工业机器人以来,机器人技术及其产品发展很快,已成为柔性制造系统(FMS)、自动化工厂(FA)、计算机集成制造系统(CIMS)的自动化工具。 广泛采用工业机器人,不仅可提高产品的质量与产量,而且对保障人身安全,改善劳动环境,减轻劳动强度,提高劳动生产率,节约原材料消耗以及降低生产成本,有着十分重要的意义。和计算机、网络技术一样,工业机器人的广泛应用正在日益改变着人类的生产和生活方式。 一、工业机器人技术现状及国内外发展的趋势 工业机器人是最典型的机电一体化数字化装备,技术附加值很高,应用范围很广,作为先进制造业的支撑技术和信息化社会的新兴产业,将对未来生产和社会发展起着越来越重要的作用。国外专家预测,机器人产业是继汽车、计算机之后出现的一种新的大型高技术产业。据联合国欧洲经济委员会(UNECE)和国际机器人联合会(IFR)的统计,世界机器人市场前景看好,从20世纪下半叶起,世界机器人产业一直保持着稳步增长的良好势头。进入20世纪90年代,机器人产品发展速度加快,年增长率平均在10%左右。2004年增长率达到创记录的20%。其中,亚洲机器人增长幅度最为突出,高达43%,如图1所示。

各区域用户工业机器人定购指数(以1996年作为100) 国外机器人领域发展近几年有如下几个趋势: 1.工业机器人性能不断提高(高速度、高精度、高可*性、便于操作和维修),而单机价格不断下降,平均单机价格从91年的10.3万美元降至97年的6.5万美元。 2.机械结构向模块化、可重构化发展。例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化;由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机;国外已有模块化装配机器人产品问市。 3.工业机器人控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展,便于标准化、网络化;器件集成度提高,控制柜日见小巧,且采用模块化结构;大大提高了系统的可*性、易操作性和可维修性。 4.机器人中的传感器作用日益重要,除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外,装配、焊接机器人还应用了视觉、力觉等传感器,而遥控机器人则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来进行环境建模及决策控制;多传感器融合配置技术在产品化系统中已有成熟应用。

机器人研究现状及发展趋势

机器人发展历史、现状、应用、及发展 趋势 院系:信息工程学院 专业:电子信息工程 姓名:王炳乾

机器人发展历史、现状、应用、及发展趋势 摘要:随着计算机技术不断向智能化方向发展,机器人应用领域的不断扩展和深化,机器人已成为一种高新技术产业,为工业自动化发挥了巨大作用,将对未来生产和社会发展起越来越重要的作用。文章介绍了机器人的国内国外的发展历史、状况、应用、并对机器人的发展趋势作了预测。 关键词:机器人;发展;现状;应用;发展趋势。 1.机器人的发展史 1662年,日本的竹田近江利用钟表技术发明了自动机器玩偶并公开表演。 1738年,法国技师杰克·戴·瓦克逊发明了机器鸭,它会嘎嘎叫、进食和游泳。 1773年,瑞士钟表匠杰克·道罗斯发明了能书写、演奏的玩偶,其体内全是齿轮和发条。它们手执画笔、颜料、墨水瓶,在欧洲很受青睐。 保存至今的、最早的机器人是瑞士的努萨蒂尔历史博物馆里少女形象的玩偶,有200年历史。她可以用风琴演奏。 1893年,在机械实物制造方面,发明家摩尔制造了“蒸汽人”,它靠蒸汽驱动行走。 20世纪以后,机器人的研究与开发情况更好,实用机器人问世。 1927年,美国西屋公司工程师温兹利制造了第一个机器人“电报箱”。它是电动机器人,装有无线电发报机。 1959年第一台可以编程、画坐标的工业机器人在美国诞生。 现代机器人 有关现代机器人的研究始于20世纪中期,计算机以及自动化技术的发展、原子能的开发利用是前提条件。1946年,第一台数字电子计算机问世。随后,计算机大批量生产的需要推动了自动化技术的发展。1952年,数控机床诞生,随后相关研究不断深入;同时,各国原子能实验室需要代替人类处理放射性物质的机械。

国内外机器人发展现状及发展动向

国外机器人发展现状及发展动向 一、全球机器人行业现状 (一)全球机器人行业现状 1、行业发展:增长态势延续 (1)预计2017年全球工业机器人销售量25万台 从2008年第四季度起,全球金融风暴导致工业机器人的销量急剧下滑。2010年全球工业机器人市场逐渐由2009年的谷底恢复。 2011年是全球工业机器人市场自1961年以来的行业顶峰,全年销售达16.6万台。2012年全球工业机器人销量为15.9万台,略有回落,主要原因是电气电子工业领域的销量有所下滑,但汽车工业机器人销量延续增长态势。 随着全球制造业产能自动化水平提升,特别是中国制造业升级,我们估计到2017年全球工业机器人销量达到25万台,年复合增长率9.5%. (2)预计到2017年全球工业机器人市场容量2700亿 2012年全球机器人本体市场容量为530亿元,本体加集成市场容量按本体大约三倍算,估计1600亿元。 估计2013年至2017年,包含本体和集成在的全球工业机器人市场,年复合增长率约为11%。预计2017年全球工业机器人市场容量将达到2700亿元。 (3)预计到2017年全球服务机器人市场容量接近500亿 根据IFR数据,2012年全球个人(或家庭)用服务机器人市场容量为73亿元,公共服务机器人市场容量为208亿元。目前看公共服务机器人产业化走在前面,市场容量更大。 预计2013-2017年个人(或家庭)用服务机器人市场容量增长率为7%,公共服务机器人市场容量年均复合增长率为17%。到2017年,全球服务机器人市场容量将接近500亿元。如果智能家居算是广义的服务机器人,服务机器人市场容量会大很多。 2、全球机器人行业布局:日欧产业优势明显,中国市场潜力巨大 (1)工业机器人市场销量与存量 全球工业机器人本体市场以中欧美日为主。日、美、德、韩、中五国存量占全球比例达71.24%,销量达69.92%。 截至2012年底,全球机器人累计销量达到247万台。机器人平均使用寿命为12年,最长15年。估计现在全球机器人存量在120万台-150万台之间。 分区域看,亚洲/澳洲增幅达到9%。亚洲增幅主要由中国需求拉动,因为中国2012年工业机器人销量增幅达到30%。 分生产地和消费地看,日本是唯一的工业机器人净出口国,拥有全球最大的机器人产能,占据全球机器人产量的66%。机器人消费地最大的区域是除日本以外的亚洲地区,占比约34%,而且是以中国市场为主。 (2)全球工业机器人与机床行业销量的对比 工业机器人销量占机床销量比反映各国机器人使用情况。这个比例的上升在一定程度上代表着这个国家机器人普及水平的提升。我们给出美日德中四国的机器人销量占机床销量比,从这个数据和历年的变化趋势看各国机器人行业的发展状况。 美日德三国的机器人销量占机床销量比稳定在一定区间(15%-25%),表明这

2018年我国工业机器人行业现状及发展趋势分析

2018年我国工业机器人行业现状及发展趋势分析 2017年全球工业机器人销量34.6万台,同比+17.6%,预计至2020年达到52.1万台。2017年中国销量占比30%以上。全球工业机器人销量保持加速增长,中国占比逐步提高。 数据来源:公开资料整理 相关报告:智研咨询发布的《2018-2024年中国工业机器人行业市场深度调研及未来发展趋势报告》 2017年中国机器人产量13.1万台,同比+81%,预期2018-2020年中国工业机器人产量年化增速20%-30%。3C消费电子需求占比提高明显,预期近两年将代替汽车成为工业机器人销量第一大领域。

全球专业服务机器人销量及增速 数据来源:公开资料整理 2016年全球专业服务机器人销量59706台,同比+24%,销售额47亿美元,同比+2%。2017年全球专业服务机器人约销量78700台,预计2018-2020年40万台销量空间,268亿美元销售额空间,销量与销售额增速保持年均20%-25%。 “量看物流机器人+价看医疗机器人” 数据来源:公开资料整理

数据来源:公开资料整理 2016年,物流机器人销量2.54万台,占比42.5%销量最大,销售额9.92亿,占销售额21.1%;预计2018-2020年销量18.97万台,对应58.45亿美元市场空间。2016年,医疗机器人销量1600台,销售额16.12亿美元最大,占比34.3%,单价超100万美元;预计2018-2020年将有约77.48亿美元市场空间。 对于工业机器人,中国总体上是净进口国,依赖进口国际高端品牌以满足国内市场需求。国内机器人企业在上游核心零部件、中游本体及下游集成应用等方向正多点寻求突破,我们认为专业化的集成应用领域有望成为突破口。

移动机器人的研究现状与趋势

移动机器人的研究现状与趋势115【43】ShengL'Goldenbe唱AA.Robustdamping con们1ofmobilemalljpulators嘲.IEEETransactionsonSystems,ManandCybemeticsPanB,2002,32(1):126.132. 【44】ShengL,G01denbe唱AA.Neuralnetworkcon乜Dlofmobilemanipulators【J】.IEEE1hnsactionsonNeuralNetworks,200l,12(5):1121.1133. 【45】李磊,叶涛,谭民,等.移动机器人技术研究现状与未来【J】.机器人,2002,24(5):475—480. 【46】徐国华,谭民.移动机器人的发展现状及其趋势【J】.机器人技术与应用,2001,(3):7—14. [47】L硼neEParker.CooperativeRoboticsforMulti_Target0bservation[J].IntelligentAutomationandSoftComputing,specialissuconRoboticsResearchatOakRidgeNationalLabomtory,1999,5(1):5—19. [48】MamricMJ.LeamingtoBehaveSocially【A】.FromAnimalst0Animats:IntemationalconferenceonSimulationofAdaptiveBehavior【c].1994.453-462. [49]ueyamaT,Ful(IldaT.self-o唱aIlizationofCellularRobotsusingRandomwall【wimsimpleRules【A].ProceedingsofIEEEI—CRA【c】.1993595—600. [50】王越超.多机器人协作系统研究[D】.哈尔滨:哈尔滨工业大学,1999. PresentSituationandFutureDeVelopment ofMobileRobotResearch zHANGMing?1u,DINGCheng-jun,DUANPing (schoolofMech锄icalEngineerin舀HebeiUnivers时ofTecllnolo鼢Ti柚jin300130,China) Abstract:Thepresentresearchsituationofmobilerobotisanalyzedandsul砌arizedincludingitscomputercontrolsystem,infbmlationfusionof multi-sensors,enviromentrecogIlition,robotVision,roadfollowingandintelligentcon仃D1.IntheendthestudytrendofIImlti—robotcoordinationandmobilemanipulatorispointedout. Keywords:mobilerobot;infbmationmsion;road following;曲elligentcon仃01;multi—robot 作者简介:张明路,工学博士、教授,博士生导师.1997年,毕业于天津大学 机械学专业,获博士学位.现任河北工业大学机械工程学院院长,全国高校机器人及自动化学会常务理事,河北省振动工程学会副理事长,“中国机械工程’杂志社编委会理事,天津市自动化技术及应用研究会副秘书长,天津市机械工程学会理事,中国机械工程教育协会高校机电类学科教学委员会委员.近年来承担了国家863计划等科研项目多项,发表学术论文30余篇,其中scI收录3篇,EI收录11篇.主页:http://mes.hebut.edu.cll/inmechjVeb/index.htIIl 联系电话:022—265“506;E.man:zhangml@hebut.edu.cn

工业机器人研究现状及发展趋势_曹文祥

2011/2 机械制造49卷第558期 纵观历史研究文献,国内外对工业机器人的研究热点问题主要分为3个方面:仿生机器人与新型机构、机器人的定位与地图创建、机器人-环境交互。本文将分别就以上3方面对研究现状进行简要分析,并对工业机器人的发展趋势作了预测。 1工业机器人的发展历程 自1954年美国戴沃尔最早提出了工业机器人的 概念以来,工业机器人就得以不断地发展。概括起来,工业机器人的发展历程为3代: 第1代:示教再现型机器人,但不具备反馈能力。如郭勇等人[1]研制的挖掘机手柄自动操作机构,该机构结构简单,能够实现动作示教再现。 第2代:有感觉的机器人,不仅具有内部传感器,而且具有外部传感器,能获得外部环境信息。如P.l Liljeb.ck 等人研制的蛇形机器人就装有内部测转速的 传感器,以及外部测力的传感器,该机器人能够在不规则环境中具有一定的运动能力。 第3代:智能机器人。定义为“可自动控制的装置,能理解指示命令,感知环境,识别对象,规划自身操作程序来完成任务”。如John Vannoy 等人采用实时可适应性的运动规划(RAMP )算法的PUMA560机械臂,它能在复杂动态环境中自动识别来自不同方向的移动或静止的障碍物,主动规划路径,进而完成预定任务。 2 国外工业机器人的研究现状 2.1 仿生机器人与新型机构 对人的研究,国外侧重于对人行走时的步态分析, 通过对人脚形状的分析,得出具有圆形截面的脚趾和脚后跟以及具有扁平截面的连接脚趾和脚后跟的中间 部分具有最佳的动力学性能。对人形机器人步态规划问题,Xia Zeyang 等人提出了一种基于样品的决定性的脚步规划方法,该方法综合考虑了自身独特的运动能力和稳定性。对于在不同类型障碍的复杂环境中脚步规划,Yasar Ayaz 采用与人走近障碍物时绕过的方法,通过脚步实时的生成成功避开障碍物。此外,对于双足步行机器人的复杂地面运动的研究也有新的进展,研究出一种新型的双足机构,能实现不平区域稳定地行走,该足由4个分别带光学传感器的鞋钉组成,总重1.5kg 。对动物的研究则表现为对诸如蛇、鱼的结构以及运动性能的研究。仿蛇机器人不仅可以作为管道检测装置,也可以作为地震或矿难探索装置,更可以当作极地探测器来进行科研活动。Shigeo 和Hiroya Yamada 就将仿蛇机器人的机械结构分为5种类型:活 动的弯曲关节式;活动的弯曲和拉伸关节式;活动的弯曲关节和活动的车轮式;被动弯曲关节和活动车轮式;活动的弯曲关节和履带式。Aksel Andreas Transeth 等采用摩擦力模型方法建立了一蛇形机器人模型,该机器人能与包括地面的障碍物以外的物体接触,对地震或矿区救援很有帮助。Kristin Y.Pettersen 等人对蛇形机器人在存在障碍物环境中运动进行了复合建模,仿真结构证明该模型能实现不规则环境中的一般运动。但蛇形机器人目前要真正达到在复杂环境中畅通无阻地运动,还有待进一步研究。对海洋的开发,相对于其它的水下自动化装置,仿生鱼具有更好的推进力和流体适应性。其研究主要体现在结构和运动特性上。Jun Gao 和K.H.Low 等人对胸鳍驱动和尾鳍驱动鱼形机器 人进行了分析,讨论了鱼结构和运动各参数的关系。 Yu Zhong 等人对由阀体与尾鳍构成的机器人鱼的运 动性能进行了研究,采用量纲分析方法,建立了一种能预测运动的机器鱼模型。Giuseppe Tortora 等人设计了 工业机器人研究现状及发展趋势 □ 曹文祥 □ 冯雪梅 武汉理工大学机电工程学院 武汉 430070 摘 要:作为最典型的机电一体化的高科技装备,工业机器人得到了非常广泛的应用。综述了国内外工业机器人的 研究热点现状,并预测了其发展趋势。 关键词:工业机器人现状 发展趋势 中图分类号:TP242.2 文献标识码:A 文章编号:1000-4998(2011)02-0041-03 Abstract:As the typical high-tech equipment of mechanoelectronic integration,industrial robots have been widely used.The current situation of research hot points of IR is presented and the developing trend forecasted. Key Words:Industrial Robot (IR)Current Situation Developing Trend 收稿日期:2010年9月 41

协作机器人与传统机器人区别【深度解析】

协作机器人与传统机器人有何区别? 内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理! 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展. 协作机器人只是整个工业机器人产业链中一个非常重要的细分类别,有它独特的优势, 但缺点也很明显:为了控制力和碰撞能力,协作机器人的运行速度比较慢,通常只有传统机 器人的三分之一到二分之一。本文将尝试解答以下问题:为什么需要协作机器人?协作机器 人的起源?协作机器人与传统机器人有什么区别? 为什么需要协作机器人? 协作机器人的兴起意味着传统机器人必然有某种程度的不足,或者无法适应新的市场需 求。 总结一下,主要有三点: 1.传统机器人部署成本高 其实相对来讲,工业机器人本身的价格并不高。主流场合使用的机器人,根据负载能力 不同,售价区间在¥10w~¥40w。一般情况下一台机器人的使用使用寿命在5~8年,作 为比较高端的工业设备来讲并不算贵。 传统机器人贵在其部署(将机器人安装到工厂并正常运行)成本上,原因有两个:目前 的工业机器人主要负责工厂中重复性的工作,这依赖于其非常高的重复定位精度(重复到达 空间某些固定位置的能力,一般机器人可以做到0.02mm以下),以及依赖固定的外界环境。 为了保证这一点,除了机器人本身的设计要求之外,还需要待加工的产品放在固定的位置, 以便机器人每次都可以到同一个地方准确的拿取或者执行某项操作。对于现代复杂的流水线

作业来讲,在整个产线上为每一个使用机器人的工序都设计这些固定的外界环境需要耗费大量的资源,占用大片宝贵的车间面积以及长达数月的实施时间。机器人的使用难度较高,只有经过培训的专业人士才能熟练使用机器人完成配置、编程以及维护的工作,普通用户很少具备这样的能力。 将之前以工人操作为主的流水线,变为由机器人和自动化设备为主的生产线,是一个系统工程,绝大多数终端工厂客户并不具备这样的能力,因此就需要一个第三方的角色来完成这部分工作,这个第三方即系统集成商,来根据客户现场的实际情况,来完成机器人的最终部署。 系统集成商的工作至少包括:生产线的自动化改造方案(流程、设备布局、人员配置等)机器人外围支持设备的设计、制造、安装。符合工艺要求的机器人编程、调试。客户技术团队的培训。以及后续的售后维护工作。 根据很多业内机构和前辈统计的数字,整个机器人部署/集成应用的费用大概是机器人售价的3~4倍。近几年随着国内集成商的迅速扩军,竞争越来越激烈,整体价格有所下滑,但也基本在2~3倍。 以常见的弧焊工作站为例,采购一台进口品牌的弧焊机器人价格约在11~15w之间,但是经过系统集成商这一层之后,整体报价不会低于30w,个别夸张的甚至能报到100w。在工资相对较高的长三角和珠三角地区,一名熟练焊工的工资大概在5k~7k,1台机器人代替1~2名工人,ROI不会少于2年,很多中小企业主对机器人会选择犹豫和观望。 如果使用机器人的机器人比较多,则大部分情况下需要对原有的生产线进行改造,甚至重新建设,不仅需要巨大的投资,可能还涉及到停产改造,这也是很多工厂迟迟不上机器人的原因之一。 除此之外,因为每一条生产线上的大部分设备(末端工具、非标机械、控制流程等)都

2020年工业机器人的现状与发展趋势(精)

工业机器人的现状与发展趋势 第一台Unimate型Robot在美国问世至今已45年了,机器人技术正在以超乎一般人所预料的速度向前发展,对机器人这一概念的理解及定义也在变化。1984年末著名科学家钱学森指出:“所谓机器人,就是指那些有特定功能的自动机,它是机电一体化的,具有人工智能因素的20世纪80年代高技术,是新技术革命的重要内容之一。”这是最有权威和精辟归纳的定义,也为20年来的实践所证实其远见卓识。机器人是人类20世纪的重大发明之一。据国外专家预测,2l世纪将是机器人技术革命的世纪,机器人作为全面延伸和扩展人的体力和智力的手段将实现“当代最高意义上的自动化”。机器人的应用和普及正在改变人类的生产方式、生活方式和作战方式。在非常规和极端制造过程中,工业机器人是不可缺少的自动化装备。 一、国外工业机器人的现状及发展趋势 (一国外工业机器人的现状 机器人是最典型的机电一体化数字化装备,技术附加值很高,应用范围很广,作为先进制造业的支撑技术和信息化社会的新兴产业,将对未来生产和社会发展起越来越重要的作用。国外专家预测,机器人产业是继汽车、计算机之后出现的新的大型高技术产业。据国际机器人联合会(IFR统计,世界机器人市场前景看好,从20世纪下半叶起,世界机器人产业一直保持着稳步增长的良好势头。进入90年代,机器人产品发展速度加快,年增长率平均在10%左右,2000年增长率上升到15%,预计21世纪初,工作在各领域的工业机器人将突破100万台。正如《2l世纪日本创建机器人社会技术发展战略报告》指出,“机器人技术(RT与信息技术(IT一样,在强化产业竞争力方面是极为重要的战略高技术领域。培育未来机器人产业是支撑2l世纪日本产业竞争力的产业战略之一,具有非常重要的意义。”最近,韩国也将智能机器人作为十大战略产业之一列入国家发展规划(2003~2007年,现正在实施中。 机器人广泛应用于各行各业。主要进行焊接、装配、搬运、加工、喷涂、码垛等复杂作业。目前,全球现役工业机器人83万台。过去10年,机器人的价格降低约80%,现在继续下降,而欧美劳动力成本上涨了40%。现役机器人的平均寿命在10年

变电站机器人发展概况及最新发展趋势

移动机器人 移动机器人用途广泛,世界各国正在加紧移动机器人的研制。移动机器人的研究始于60年代末期,斯坦福研究院(SRI)的NilsNilssen和CharlesRosen等人研制出了名为Shakey 的自主移动机器人,它能够在复杂环境下,识别对象、自主推理、实现路径规划和控制功能。美国军方于1984年开始研制第一台地面自主车辆,可以在无人干预的情况下在道路上行驶,也称之为早期的移动机器人。许多国家也各自制定了移动机器人的研究计划,如日本通产省组织的极限环境下作业的机器人计划和欧洲尤里卡中的机器人计划等。虽然由于人们对机器人的研究期望过高,导致80年代的移动机器人的研究虽并未取得预期的效果,却带动了相关技术的发展,为探讨人类研制智能机器人的途径积累了经验,同时推动了其他国家对移动机器人的研究和开发。 上世纪90年代,人类把研究重点放在了移动机器人的应用上,希望移动机器人可以代替人类在各种环境下,尤其是恶劣的条件下辅助人类的工作,为人类服务。1997年7月4日,美国“火星探路者”飞抵火星考察,并在火星上成功着陆,它携带的索杰纳号火星车开始在火星表面漫游,行进了几千米,完成了预定的科学探测任务。进入21世纪后,美国研制的第四个火星探测器—好奇号于2012年8月6号成功降落火星,并展开为期两年的火星探测任务。好奇号火星探测器是第一辆釆用核动力驱动的火星车,其使命是探寻火星上的生命元素。 1992年美国研制出时速75公里的自主车,地面自主车的研制大大推动了遥控机器人的发展。目前美国“自动化技术协会”(ATC),每年在移动机器人运动控制、仿真、传感器的投资超过几亿美元。欧共体(EU)和“机器人技术”有关的课题总数约为250~300项,在EU提供基金的机器人研究领域,移动机器人占22.8%左右;日本不仅加紧研制移动机器人,更把发展重点放在移动机器人的应用研究上,目的是可以代替人在各种环境下为人服务(如在医院、家庭、恶劣的环境和核反映堆、核废料清理和排雷等危险环境下工作)。 我国机器人的研究已有20多年的历史,国家也大力发展机器人,并投入了一定的资金,对机器人进行技术攻关,发出各种类型的机器人,对我国机器人的发展具有重大的意义。但由于我国对此方面的研究起步较晚,在机器人技术水平、实用化程度以及稳定方面,与美国、日本等国家相比,都存在着较大的差距。 国内研制的机器人样机,有保安机器人、消防机器人等,有轮式和履带式;但大都是有缆方式,具有小范围内一定的避障功能。国内移动机器人的研究成果主要如下:清华大学的智能移动机器人THMR-V型机器人;中科院沈阳自动化所的AGV自主车和防爆机器人;

工业机器人控制的功能组成和分类

1、对机器人控制系统的一般要求 机器人控制系统就是机器人的重要组成部分,用于对操作机的控制,以完成特定的工作任务,其基本功能如下: ·记忆功能:存储作业顺序、运动路径、运动方式、运动速度与与生产工艺有关的信息。 ·示教功能:离线编程,在线示教,间接示教。在线示教包括示教盒与导引示教两种。 ·与外围设备联系功能:输入与输出接口、通信接口、网络接口、同步接口。 ·坐标设置功能:有关节、绝对、工具、用户自定义四种坐标系。 ·人机接口:示教盒、操作面板、显示屏。 ·传感器接口:位置检测、视觉、触觉、力觉等。 ·位置伺服功能:机器人多轴联动、运动控制、速度与加速度控制、动态补偿等。 ·故障诊断安全保护功能:运行时系统状态监视、故障状态下的安全保护与故障自诊断。 2.机器人控制系统的组成(图1) (1)控制计算机控制系统的调度指挥机构。一般为微型机、微处理器有32位、64位等,如奔腾系列CPU以及其她类型CPU。 (2)示教盒示教机器人的工作轨迹与参数设定,以及所有人机交互操作,拥有自己独立的CPU以及存储单元,与主计算机之间以串行通信方式实现信息交互。 (3)操作面板由各种操作按键、状态指示灯构成,只完成基本功能操作。 (4)硬盘与软盘存储存储机器人工作程序的外围存储器。 (5)数字与模拟量输入输出各种状态与控制命令的输入或输出。 (6)打印机接口记录需要输出的各种信息。 (7)传感器接口用于信息的自动检测,实现机器人柔顺控制,一般为力觉、触觉与视觉传感器。 (8)轴控制器完成机器人各关节位置、速度与加速度控制。 (9)辅助设备控制用于与机器人配合的辅助设备控制,如手爪变位器等。 (10)通信接口实现机器人与其她设备的信息交换,一般有串行接口、并行接口等。 (11)网络接口 1)Ethernet接口:可通过以太网实现数台或单台机器人的直接PC通信,数据传输速率高达10Mbit/s,可直接在PC上用windows库函数进行应用程序编程之后,支持TCP/IP通信协议,通过Ethernet接口将数据及程序装入各个机器人控制器中。 2)Fieldbus接口:支持多种流行的现场总线规格,如Device net、AB Remote I/O、Interbus-s、profibus-DP、M-NET 等。 3.机器人控制系统分类 ·程序控制系统:给每一个自由度施加一定规律的控制作用,机器人就可实现要求的空间轨迹。 ·自适应控制系统:当外界条件变化时,为保证所要求的品质或为了随着经验的积累而自行改善控制品质,其过程就是基于操作机的状态与伺服误差的观察,再调整非线性模型的参数,一直到误差消失为止。这种系统的结构与参数能随时间与条件自动改变。 人工智能系统:事先无法编制运动程序,而就是要求在运动过程中根据所获得的周围状态信息,实时确定控制作用。

工业机器人发展现状及趋势

工业机器人发展现状及趋势 1国内工业机器人得发展现状 1、1发展概述 我国得工业机器人研究开始于20世纪80年代中期.在国家得支持下,通过“七五”、“八五”科技攻关.已经基本实现了实验、引进到自主开发得转变。促进了我国制造业、勘探等行业得发展。但随着我国门户得逐渐开放.国内得工业机器人产业面临着越来越大得竞争与冲击。虽然我国机器人得需求量逐年增加,但目前生产得机器人还很难达到所要求得质量.很多机器人得关键部件还需要进口。所以目前来说。我国还处在一个机器人消费型得同家。 现在,我国从事机器人研发得单位有200多家,专业从事机器人产业开发得企业有50家以上。在众多专家得建议与规划下,“七五”期间由机电部主持,中央各部委、中科院及地方科研院所与大学参加,国家投入相当资金,进行了工业机器人基础技术、基础元器件、工业机器人整机及应用工程得开发研究。“九五”期间,在国家“863”高技术计划项目得支持下,沈阳新松机器人自动化股份有限公司、哈尔滨博实自动化设备有限责任公司、上海机电一体化工程公司、北京机械工业自动化所、四川绵阳思维焊接自动化设备有限公司等确立为智能机器人主题产业基地。此外,还有上海富安工厂自动化公司、哈尔滨焊接研究所、国家机械局机械研究院及北京机电研究所、首钢莫托曼公司、安川北科公司、奇瑞汽车股份有限公司等都以其研发生产得特色机器人或应用工程项目而活跃在当今我国工业机器人市场上。 1、2机器人分类 随着科学技术得不断进步,我国工业机器人已经走上了自主研发阶段,这样标志着我国工业自动化走向了新得里程碑按照工业机器人得关键技术发展过程其可分为三代:第一代就是示教再现机器人,主要由机器人本体、运动控制器与示教盒组成,操作过程比较简单。第一代机器人使用示教盒在线示教编程,并保存示教信息。当机器人自动运行时,由运动控制器解析并执行存储得示教程序,使机器人实现预定动作。这类机器人通常采用点到点运动,连续轨迹再现得控制方法,可以完成直线与圆弧得连续轨迹运动,然而复杂曲线得运动则由多段圆弧与直线组合而成。由于操作得容易性、可视性强,所以在当前工业中应用最多。

移动机器人的发展状况及趋势

移动机器人的发展状况及趋势 摘要 移动机器人就具有广泛的应用前景,也是近年来研究的热门课题之一。本文对移动机器人的发展与现状以及移动机器人导航技术的发展状况做了总结与阐述。 1.引言 导航技术在移动机器人的相关技术研究中,是其核心技术,也是其实现其智能化的技术。导航研究的目标就是没有人的干预下使机器人有目的地移动并完成特定任务,进行特定操作。机器人通过装配的信息获取手段,获得外部环境信息,实现自我定位,判定自身状态,规划并执行下一步的动作。机器人及其技术在未来将起到重要作用。展望生产自动化的未来,从使用角度看,生产系统如何才能在与人协调的作业环境中快速高效地生产出高质量、高性能的商品。 2.移动机器人的分类 移动机器人按工作环境来分:室外移动机器人和室内移动机器人。按移动方式分:轮式移动机器人,步行移动机器人,蛇形移动机器人,履带移动机器人,爬行移动机器人。按结构体系结构分:功能式结构机器人,行为式结构机器人,混合式结构机器人。按功能和用途分:医疗机器人,军用机器人,助残机器人,清洁机器人。按作业空间分:陆地移动机器人,水下移动机器人,无人和空军移动机器人 3.移动机器人导航及定位现状 导航和定位是移动机器人发展的两重要问题,移动机器人的导航方式可以分为:基于环境信息的地图模型匹配导航,视觉导航,传感器数据导航。 3.1导航 3.1.1陆标导航 陆标导航是将陆地上的一些特殊景物作为陆标,移动机器人在知道这些陆标坐标形状的前提下通过对陆标的探测确定自己的位置。同时将全场的目标分解为陆标和陆标之间的片段。不断对陆标探测完成导航,根据不同环境可以分为人工路标导航和自然路标导航。人为路标导航是通过对人放置的一些陆标进行识别完成导航,但它容易改变工作环境。自然路标导航不会改变自然环境,是机器人对工作环境中的自然标志进行识别完成那个导航。 3.1.2视觉导航 由于计算机视觉理论及算法的发展,视觉导航成为导航技术中的一个重要发展方向。DeSouza等总结了近20年机器人导航中视觉导航技术的发展状况,包桂秋等也描述了图像技术在机器人导航中的应用,特别是在飞行器包括导弹、飞机等

协作机器人项目可行性报告模板

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摘要 该协作机器人项目计划总投资6001.59万元,其中:固定资产投 资4650.88万元,占项目总投资的77.49%;流动资金1350.71万元, 占项目总投资的22.51%。 达产年营业收入12827.00万元,总成本费用10020.13万元,税 金及附加117.75万元,利润总额2806.87万元,利税总额3311.77万元,税后净利润2105.15万元,达产年纳税总额1206.62万元;达产 年投资利润率46.77%,投资利税率55.18%,投资回报率35.08%,全部投资回收期4.35年,提供就业职位262个。 本报告是基于可信的公开资料或报告编制人员实地调查获取的素 材撰写,根据《产业结构调整指导目录(2011年本)》(2013年修正)的要求,依照“科学、客观”的原则,以国内外项目产品的市场需求 为前提,大量收集相关行业准入条件和前沿技术等重要信息,全面预 测其发展趋势;按照《建设项目经济评价方法与参数(第三版)》的 具体要求,主要从技术、经济、工程方案、环境保护、安全卫生和节 能及清洁生产等方面进行充分的论证和可行性分析,对项目建成后可 能取得的经济效益、社会效益进行科学预测,从而提出投资项目是否

值得投资和如何进行建设的咨询意见,因此,该报告是一份较为完整的为项目决策及审批提供科学依据的综合性分析报告。

协作机器人项目可行性报告目录 第一章项目概况 一、项目名称及建设性质 二、项目承办单位 三、战略合作单位 四、项目提出的理由 五、项目选址及用地综述 六、土建工程建设指标 七、设备购置 八、产品规划方案 九、原材料供应 十、项目能耗分析 十一、环境保护 十二、项目建设符合性 十三、项目进度规划 十四、投资估算及经济效益分析 十五、报告说明 十六、项目评价 十七、主要经济指标

国内外工业机器人发展现状

国内外工业机器人发展现状 近年,随着劳动力成本不断上涨,工业领域“机器换人”现象普遍工业机器人市场与产业也因此逐渐发展起来,高成本劳动力施压下,利用工业机器人转型智能制造成为发展趋势。同时,对于打造中国制造新优势,推动工业转型升级,加快制造强国建设,改善人民生活水平具有重要意义。 一、中国工业机器人的发展 目前,机器人产业正在全球范围内加速发展,2017年的全球工业机器人销量仍然以两位数大幅增长,销量全年或将达到28.5万台。2015年全球工业机器人销量同比增长12%,而全球正在使用的工业机器人已超过150万台。到2018年,其使用量将突破230万台,其中,140万台在亚洲,占比超过一半。 自2013年以来,中国已成为全球最大的机器人消费国。2014年消费5.6万台机器人,同比增长超55%,占全球总消费量的1/4,相较于2006年的5800台,猛增近10倍。2016年全年产量达7.2万台累计增长34.3%。中国的制造业正面临着向高端转变的挑战,工业机器人的发展成为其中非常关键的一个环节。在政策上,2016年推出了多个利好行业发展的新政法规,将工业机器人作为一大重要发展方向。 2017年中国工业机器人市场发展前景在政策等多方面的推动下,

预计到年末,中国机器人保有量将有超过40万台。未来将有越来越多的中国机器人供应商进入市场。外资和中国本土机器人供应商之间竞争将会越来越激烈。未来中国市场各种机器人的增长潜力巨大。另外,随着我国工业转型升级、劳动力成本不断攀升及机器人生产成本下降,未来“十三五”期间,机器人是重点发展对象之一,国内机器人产业正面临加速增长拐点。相对于服务机器人和商用机器人在国内市场还处于探索期,工业机器人有了一定的发展基础,目前正进入全面普及的阶段。预计到2021年末,我国工业机器人产量将达到11.15万台;销售量将达到23.04万台以及保有量将达到136.04万台。工业机器人未来在中国的发展潜力将是相当可观。 二、国内外工业机器人发展情况对比 在2008 年全球金融危机之后,工业机器人作为高端装备制造业的代表,再次受到了各国普遍重视。各国为提振本国制造业的竞争力,纷纷推出了机器人产业发展战略,加速布局及推动本国工业机器人产业发展。接下来从多个角度对美国、日本、德国、韩国、中国等5 个国家的工业机器人发展战略进行对比分析,梳理五国工业机器人产业发展战略的思路。 (1)五国机器人发展情况介绍 美国是工业机器人的诞生地,机器人研发历史最长,市场竞争充分,拥有许多创新能力强的机器人公司。美国《机器人商业评论》公布的2016 年度全球最具影响力50家机器人公司名单中,美国公司有

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