工业机器人在智能制造中的应用研究

近年来，经济的发展，促进我国科技水平的提升。当今社会科学技术的发展非常迅速，各种各样的科技都融入到了人们的生活之中，涉及的领域也非常广泛。其中，机器人技术是一个比较热门的领域，机器人技术综合了机构学、计算机、信息与传感技术、控制论、仿生学和人工智能等学科，是一门高新技术，应用非常广泛。工业机器人在智能制造领域中的应用非常普及，本文就工业机器人在智能制造中的应用展开探讨。

标签：工业;机器人技术;智能制造

引言

对于一个国家来说，发展的核心在于工业，而机器人智能是发展工业的关键。实现工业机器人智能对工业发展极为有利。尽管现阶段我国进一步加大了对工业机器人智能制造研究的投入力度，然而自动化控制领域在工业机器人技术应用方面仍存在很多问题，一方面对我国工业机器人技术的发展造成严重阻碍，另一方面还会直接影响到工业自动化生产，对工业发展有很大的限制作用。

1.工业机器人相关概述

机器人是工业智能化发展的一项总要举措，其能够模范人类的思维、行动，通过机器装置设定接受人类指挥，从而完成高风险、高精度的操作，这也预示着人工智能化的到来。从当前社会发展来看，机器人的应用范围不断扩大，从最早的工业生产，已经涉及到仓储物流、家居智能等多个方面。以工业生产为例，在生产中经常出现人为操作失误或者安全事故，特别是针对一些风险系数较高的加工行业，而机器人的应用完全化解了这一困境。机器人在应用主要具有以下特征：第一，大脑，我们都知道大脑是支配与调节身体机能的重要保障，机器人的大脑是指自动控制程序，通过相关的参数设置与指令发送，引导机器人各项工作。第二，身体，也就是机器人所具有的结构形态，不同行业机器人身体部位也存在很大差异。第三，动作能力，这也是工业机器人进行工作的关键所在。当前工业领域中机器人的应用主要以多关节机械手或自由度机械装置为主，比如：焊接机器人、移动机器人、激光加工机器人等等，我国对于焊接机器人的应用较为成熟，常见于汽车制造中，焊接机器人能够实现人工操作的电焊、弧焊等技术标准，并且工作速度快、效率高，能够提高焊接整体质量。而移动机器人最早得利于電子商务的迅速发展，在仓储物流货物分拣、搬运等方面发挥了一定的价值，在后续创新与完善下之间应用到一些地处偏僻、辐射较大、不利于人工操作的变电站所的相关工作中。

对于工业机器人控制系统的功能，主要表现为：（1）运动控制功能。可有效控制机器人末端操控设备的速度、位姿以及加速度等诸多项目;（2）示教再现功能。工业机器人控制系统可通过手把手或者示教盒实现示教功能，通过一定方法将运动速度、动作顺序以及位置等相关信息教给机器人，通过机器人记忆装置在

智能制造时代工业机器人的应用前景研究

智能制造时代工业机器人的应用前景研究众所周知，目前，机器人已被广泛应用。近些年来，我国科学技术的快速发展，不仅推动了社会生产力的进步，还为社会带来了较多科技成果。除了人们在生活中经常使用的计算机、汽车、手机以外，工业机器人也是一项新型的高科技技术成果。标签：智能制造;工业机器人;发展趋势引言随着时代的快速发展，人民生活水平的提高，推动科技水平不断进步，工业生产模式发生巨大变化，人工智能和工业机器人取代传统劳动力，可以说是时代必然的产物，是未来智能制造中不可或缺的一部分。 1工业机器人的分类现如今国家大力支持智能机器人的研究和发展，工业机器人已经在这种政策和条件的支持下获取了连续不断的优化与革新，因此当前在国内所呈现的工业机器人类型也是十分广泛的，为各行各业的发展注入了活力。首先可以从工业机器人的基本属性方面进行考虑，比如应用领域、关键技术、承载能力等，这些方面都是可以作为划分依据的。如果将应用领域作为工业机器人类型的划分依据的话，不难发现，工业机器人在众多领域中都有广泛的应用，这也就影响工业机器人具备了不同的技术性能，在工业制造中、医疗事业等领域中的应用成就了具备更多服务能力的工业机器人。针对工业机器人的关键技术特点进行划分，随着关键技术的不断改进和完善，能够将其分成3代机器人：示教再现工业机器人、离线编程机器人和智能机器人，而一代又一代的工业机器人将其具备的关键技术不断地更新和改革，从而实现更高的对指令进行工作的能力。针对工业机器人的承载能力的不同，可以将其划分为以下几种类型：超大型机器人、大型机器人、中型机器人、小型机器人和超小型机器人，因此可以理解各种类型的机器人所能够承载的重量的范围，那么在正式应用之前应该针对需求选择合适的负荷能力。 2工业机器人的发展现状工业机器人问世已有七八个年头了，从简单的机械机构到现在完善的机电一体化，再到所追求的智能机器人，就在这几十年里，机器人技术已经取得了长远的进步。众所周知，近年来国内人工成本急剧上升，让国内制造业承担严重压力，很多企业急需向低成本与智能化转型，可谓说智能制造时代的来临绝非偶然，是整个市场的必然趋势。根据《2018-2023年中国工业机器人产业市场前景及投资机会研究报告》显示，自打2009年开始，全球的工业机器人的销量都保持高速增长，研究数据表明，2016年全球的销量达到31.05万台，2017年销量达到了36.33万台，相比于2017年的销量同比增长17.7%;在智能制造大环境的驱使下，工业机器人的应用市场将会不断扩大，显而易见地工业机器人市场需求也将持续

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。

工业机器人的发展与应用

学校：中南大学学院：机电工程学院专业班级：机械0701班姓名：丁云学号：

工业机器人的发展与应用随着计算机技术的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，工业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。文章介绍了工业机器人的国内国外的发展状况和应用趋势，以及带来的经济效益。一、工业机器人的介绍工业机器人是机器人的一种，它由操作机．控制器．伺服驱动系统和检测传感器装置构成，是一种仿人操作自动控制，可重复编程，能在三难空间完成各种作业的机电一体化的自动化生产设备，特别适合于多品种，变批量柔性生产。它对稳定和提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件的快速更新换代起着十分重要作用。二、工业机器人带来的效益广泛的应用工业机器人，可以逐步改善劳动条件，更强与可控的生产能力，加快产品更新换代。提高生产效率和保证产品质量，消除枯燥无味的工作，节约劳动力，提供更安全的工作环境，降低工人的劳动强度，减少劳动风险，提高机床，减少工艺过程中的工作量及降低停产时间和库存，提高企业竞争力。三、工业机器人的发展随着科技的不断进步，工业机器人的发展过程可分为三代，第—代，为示教再现型机器人，它主要由机器手控制器和示教盒组成，可按预先引导动作记录下信息重复再现执行，当前工业中应用最多。第二代为感觉型机器人，如有力觉触觉和视觉等，它具有对某些外界信息进行反馈调整的能力，目前已进入应用阶段。第三代为智能型机器人它具有感知和理解外部环境的能力，在工作环境改变的情况下，也能够成功地完成任务，它尚处于实验研究阶段。第一、国外工业机器人的的发展

工业机器人及智能制造发展现状及趋势分析

工业机器人及智能制造发展现状及趋势分析摘要：工业机器人及智能制造是多学科交叉的产物，随着社会科技的迅速发展，工业机器也不断地更新，智能制造的发展就是科技进步的体现。本文主要阐述了工业机器人及智能制造的发展现状，同时探讨了工业机器人以及我国智能制未来的发展趋势，希望能够给相关人士提供一些参考价值。关键词：工业机器人智能制造发展现状趋势

目录 1、工业机器人的发展现状 (3) 2、智能制造发展现状 (3) 3、国产工业机器人技术的发展趋势 (5) 4、智能制造未来发展趋势 (6) 5、结束语 (7)

1、工业机器人的发展现状工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种相关功能的一种机器。目前，开发的第三代工业机器人，它可以接受人类的指挥，也可以按照预先编排的程序进行运行，还能够根据人工智能技术制定的原则纲领行动。当前，工业机器人发展最具影响力的国家仍然是美国、日本以及中国。美国在工业机器人技术的综合研究水平上还是处于领先的地位，日本生产的工业机器人在数量、种类方面则居世界首位，而我国是当前全球消费工业机器人的最大市场，但是，随着我国科研资源的不断雄厚，工业机器人的必将逐渐趋向中国制造。机器人的运用范围越来越广泛，即使在很多的传统工业领域中人们也在努力使机器人代替人类工作，包括电焊机器人、弧焊机器人、移动机器人、激光加工机器人、真空机器人、洁净机器人等普遍应用，不仅具有高效性、持久性、速度与准确性，还能够更好地完成人力所不能完成的难度高和危险性强的工作，在生产工作中更是零误差、零风险，为企业带来可观的经济效益。 2、智能制造发展现状制造强国战略出台并实施，各级地方政府积极推进地区规划政策落实。我国制造业步入新常态下的攻坚阶段，制造强国战略开始推进实施。经过多年的迅速发展，我国已稳居世界制造业第一大国，对全球制造业的影响力不断提升。但是随着全球经济结构深度调整，我国制造业面临“前后夹击"的双重挑战。从国内来看，经济发展正处于增速换档和结构调整阵痛的关键节点，制造业潜在增长率趋于下降。随着互联网技术及理念加快渗透，制造企业着手推动商业模式、组织方式等多方位转型，以互联网为核心的新一代信息技术加快推广普及，推动企业组织流程、商业模式创新。一

全球智能制造发展现状

全球智能制造发展现状智能制造产业链涵盖智能装备(机器人、数控机床、服务机器人、其他自动化装备)，工业互联网(机器视觉、传感器、、工业以太网)、工业软件 (ERP/MES/DCS等)、3D打印以及将上述环节有机结合的自动化系统集成及生产线集成等。全球范围来看，除了美国、德国和日本走在全球智能制造前端，其余国家也在积极布局智能制造发展。例如，欧盟将发展先进制造业作为重要的战略，在2010年制定了第七框架计划(FP7)的制造云项目，并在2014年实施欧盟“2020地平线”计划，将智能型先进制造系统作为创新研发的优先项目。加拿大制定的1994-年发展战略计划，将具体研究项目选择为智能计算机、人机界面、机械传感器、机器人控制、新装置、动态环境下系统集成。根据工信部的统计，2010年以来我国制造业产值规模占全球的比重在 19%-21%之间。2016年，我国智能制造行业产值规模达12233亿元。据此测算，2016年，全球智能制造产值规模在8687亿美元左右。2017年，全球智能制造持续高速增长的态势，预计2017年全年产值规模将达到1万亿美元左右。 ◆全球工业机器人行业发展现状工业机器人是智能制造业最具代表性的装备。根据IFR(国际机器人联合会)发布的最新报告，2016年全球工业机器人销量继续保持高速增长。2016年全球工业机器人销量约29.0万台，同比增长14%。其中，中国工业机器人销量9万台，同比增长31%。IFR预测，未来十年，全球工业机器人销量年平均增长率将保持在12%左右。预计2017全年，全球工业机器人销量在33万台左右。全球智能制造发展发展前景及趋势 2017年，具有连接和感知能力的机器人继续引领智能制造发展，随着AI 技术的进步，工业机器人也变得更加智能，并能够感知，学习和自己做决策。前瞻产业研究院结合当前全球智能制造的发展现状和发展趋势，保守估计未来几年全球智能制造行业将保持15%左右的年均复合增速，预计到2023年全球智能制造的产值将达到23108亿美元左右。（三）面对智能制造发展的迫切需求及市场空间，国内各领域企业纷纷进军系统解决方案领域国内智能制造改造需求迫切，系统解决方案市场需求广阔。一是随着国内劳动力人口逐渐减少以及劳动力成本的逐渐上升，企业迫切需要实施机器换人战略，就工业机器人来看，2014年国内工业机器人销售同比增长了56%。二是互联网时代，用户需求日趋多样化、定制化，企业订单呈现出小型化、碎片化的发展趋势，

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

工业机器人行业深度研究报告

机器人行业深度研究报告【核心观点】 ●当前全球机器人市场主要以工业机器人为主，占市场份额的80%。未来服务机器人的行业规模或将超过工业机器人，成为新蓝海。 ●预计2014~2017年全球服务机器人市场规模累计将达2000亿元，复合增速将达到22%，中国市场增速远高于全球增速。以清洁机器人为例，“双十一”期间，国内扫地机器人公司科沃斯实现全网销售3.15亿元，其中在天猫商城销售达2.76亿元。这让我们看到了服务机器人在终端消费需求的爆发力。 ●中国的机器人密度仅为30，远低于世界平均水平的62，而世界最高的韩国达到437。工信部工业装备司副司长王卫明曾透露，国家的相关产业规划到2020年中国工业机器人的产业体系要具备3至5家具有国际竞争力的企业，8至10个产业配套集群，机器人密度达到100以上。从30到100对应的是3倍以上市场规模的增长。 ●机器人将迎来政策密集落地期，制造强国战略对机器人产业是长期利好。 ●机器人板块选股思路包括关键零部件国产化——$上海机电(SH600835)$$双环传动(SZ002472)$；工业机器人本体放量，尤其是经济型本体——$巨星科技(SZ002444)$；有技术含量的系统集成商——$机器人(SZ300024)$$埃斯顿(SZ002747)$；新兴的服务机器人——$博实股份(SZ002698)$$慈星股份(SZ300307)$。【导读】机器人的诞生或许并不是20世纪产业界最伟大的成就，但却可能是21世纪最伟大的变革！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。机器人能干的工作也已经从搬运、码垛、焊接等生产活动，到读报、陪护、弱交流等生活活动，再到排雷、战斗等军事活动，渗透到了人类的方方面面。随着需求范围的扩大，机器人结构和形态的发展呈现多样化。高端机器人具有明显的仿生和智能特征，其性能不断提高，功能不断扩展和完善，各种机器人系统逐步向具有更高智能方向演进。目前机器人主要分为：工业机器人和服务机器人两大类。工业机器人细分为焊接机器人、搬

以机器人为代表的智能制造作为第三次工业革命的重要标志之一剖析

以机器人为代表的智能制造作为第三次工业革命的重要标志之一，发达国家纷纷抢抓机遇，快速行动，谋求抢占技术研发和产业发展制高点。中国作为“世界工厂”，产业机器人替代空间巨大，市场潜力广阔。成都市委、市政府十分关注、高度重视机器人的技术演进和产业发展，将创造条件、整合资源、营造环境，大力引进国内外机器人产业核心企业和领军人才，加快关键技术和装备研发制造，优先发展工业制造领域机器人，稳步发展家庭服务型机器人，着力打造全国无人机产业示范基地，培育发展机器人维修、培训与服务产业，力争将成都建设成为国内重要的机器人研发制造基地。同时，《成都市机器人产业技术路线图》由四川（成都）两院院士咨询服务中心编制。 2015年以来，随着《中国制造2025》及其重点领域技术路线图的发布和国家发展改革会等三部委《智能制造装备创新发展工程实施方案》的出台，以及工业和信息化部《智能制造试点示范专项行动》等政策的实施，自主品牌机器人发展壮大步伐加快。可以预见的是工业机器人将发展迅速，自主品牌服务机器人将开始发力，机器人零部件国产化将加速。

预计2016年，随着《战略性新兴产业“十三五”发展规划》、《机器人产业“十三五”发展规划》、新的促进产业结构调整和智能制造政策的酝酿出台，制造业、家政、医疗健康、娱乐教育、公共安全事件处理等方面对机器人的需求量会不断增长，机器人产业将迎来新的巨大的发展空间，自主品牌机器人将进一步发展壮大。为了适应成都大力发展高端产业，重点发展战略性新兴产业、先进制造业和现代服务业的要求，整合我市机器人产业的优势资源，形成推动机器人产业快速发展的整体合力，成都市科技局、市科协等领导单位顺势而为，敦作促进，在会议期间，成立了成都市机器人产业技术创新联盟、机器人技术与应用专业委员会，为团结成都地区机器人产业界同仁，推动我市机器人产业发展奠定了组织基础。在我市科技扶持项目中，结合国家智能制造产业规划，重点支持本地电机、减速器、控制器、传感器等企业的研发生产，尤其对有核心技术的研发突破给予重点支持。一台智能制造设备从最初研制成功到提升核心技术，再到成为高精尖产品，需要经过反复试验，而我国当前的科研制度本身与评价指标并不鼓励后续研究，为此，我市科技主管部门对以机器人为核心的技术型企业，应加强科技项目的后续服务能

工业机器人的应用和发展趋势

-370-工业机器人的应用和发展趋势无锡工艺职业技术学院郁晗【摘要】随着科技进步，工业机器人的应用也不断增大，不同行业对于工业机器人的要求不同，因此很有必要对工业机器人进行深入的研究和分析，这将能够很大的提高其社会生产效率。【关键词】工业机器人技术；发展现状；发展趋势 0.引言工业机器人出现于20世纪60年代，并在不断升级发展着。由于工业机器人是结合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多门学科相互交互而形成的高新科技，在当代的研究非常的活跃。由于机器人不怕苦、不怕累，他们能够长期从事单调、重复的体力劳动,并能够在更复杂的领域替代人工作业。据悉，世界工业机器人行业4大巨头瑞士ABB、日本FANUC发那科、日本YASKAWA安川电机、德国KUKA库卡都在中国设立了分公司，连同其他进口品牌，在中国市场的占有率达到8成以上。作为世界上最大的制造业国家，中国市场对机器人产业意义重大。根据IFR(国际机器人联盟)的研究，到2014年，全球每年新安装工业机器人将达到16.67万台，届时我国工业机器人年装机量将超过日本，达到近3.2万台，将占到世界总量的20%。 1.工业机器人概念、组成、分类、技术前景 1.1 工业机器人的概念工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人。现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。从工业机器人的用途而言，其主要完成的是通过计算机来控制机器人的自主自动化控制系统。 1.2 工业机器人的组成工业机器人的主要是由三大部分组成：机器人主体、驱动管理、计算机控制系统。具体而言，机器人主体是机器人所需要的操作机械，例如机械手腕、机械臂部、行走设备等，这是构成机器人运行的主体。驱动管理部件主要功能是将计算机控制命令转化成为机械语言，进而实现。控制系统是按照输入流程，对驱动程序、执行机构发出指令信息，并对其进行信息控制。图1、2为一个工业机器人机械手和其工作原理图图1 机械手系统如图1所以，机械手系统由三套伺服器和伺服电机组成，分别为X、Y和Z轴，控制板卡上有三路脉冲+方向输出，可以单独对X、Y和Z 轴进行控制。其中Z轴处于垂直位置，为防止掉电在重力作用下掉下来，需使用带抱闸的电机。图2 伺服驱动器工作原理图伺服驱动器工作在位置模式，以X轴为例，系统原理图如图2所示。通过脉冲控制卡的脉冲输出来控制伺服电机，方向信号控制电机的运转方向。 Y轴Z轴与X轴控制原理相同。 1.3 工业机器人的分类 (1)移动机器人(AGV) 移动机器人(AGV)是工业机器人的一种类型，它由计算机控制，具有移动、自动导航、多传感器控制、网络交互等功能，它可广泛应用于机械、电子、纺织、卷烟、医疗、食品、造纸等行业的柔性搬运、传输等功能，也用于自动化立体仓库、柔性加工系统、柔性装配系统(以AGV作为活动装配平台)；同时可在车站、机场、邮局的物品分捡中作为运输工具。 (2)点焊机器人点焊机器人主要用于汽车整车的焊接工作，生产过程由各大汽车主机厂负责完成。国际工业机器人企业凭借与各大汽车企业的长期合作关系，向各大型汽车生产企业提供各类点焊机器人单元产品并以焊接机器人与整车生产线配套形式进入中国，在该领域占据市场主导地位。 (3)激光加工机器人激光加工机器人是将机器人技术应用于激光加工中，通过高精度工业机器人实现更加柔性的激光加工作业。本系统通过示教盒进行在线操作，也可通过离线方式进行编程。该系统通过对加工工件的自动检测，产生加工件的模型，继而生成加工曲线，也可以利用CAD数据直接加工。可用于工件的激光表面处理、打孔、焊接和模具修复等。 1.4 工业机器人的经济效益工业机器人是现代工业自动化发展到一定阶段的必然产物，它主要基于计算机自动化控制和电子物理相互结合。采用工业机器人还有如下优点：第一，改善劳动条件，逐步提高生产效率；第二，更强与可控的生产能力，加快产品更新换代；第三，提高零件的处理能力与产品质量；第四，消除枯燥无味的工作，节约劳动力；第五，提供更安全的工作环境，降低工人的劳动强度，减少劳动风险；第六，提高机床；第七，减少工艺过程中的工作量及降低停产时间和库存；第八，提高企业竞争力。 2.我国机器人技术的发展 2.1 国内工业机器人的现状我国工业机器人起步比较晚技术与国外的相比还是有着一定的差距。虽然我国在某些关键技术上有所突破,但还是缺乏整体核心技术的突破，具有中国知识产权的工业机器人则很少。目前我国工业机器人技术水平不是很高，特别是在制造工艺与装备方面，不能生产高精密、高速与高效的关键部件。我国目前取得较大进展的机器人技术有：数控机床关键技术与装备、隧道掘进机器人相关技术、工程机械智能化机器人相关技术、装配自动化机器人相关技术。现已开发出金属焊接、喷涂、浇铸装配、搬运、包装、激光加工、检验、真空、自动导引车等的工业机器人产品，主要应用于汽车、摩托车、工程机械、家电等行业。 2.2 制约我国工业机器人的因素制约我国机器人技术发展的瓶颈是市场，换句话说，就是对机器人的应用需求。工业机器人发展长期以来受限于成本较高与国内劳动力价格低廉的状况，随着中国经济持续快速的发展，近几年的国民生产总值年平均增长率更是保持在9%左右，人民生活水平不断地提高，劳动力供应格局已经逐步从“买方”市场转为 “卖方”市场、由供远大于求转向供求平衡。作为制造业主力的农民工也从早期的仅解决温饱问题到现在对薪资和工作条件提出了更高的要求。这些情况使得许多劳动密集型企业为了提高劳动生产率所采用的增加工人数量、延长工人劳动时间的方法变得成本高昂，同时也受到法律的限制和政策的阻碍。无论是企业还是社会都认识到必须采取从改善机器设备入手，提高技术和资金的密集度来减少用工量以应对这种改变。总之，劳动力过剩程度降低、单个工人成本上升、对产品质量更高的要求、国家对装备制造业的重视等变化改善了机器人的使用环境，工业机器人及技术在中国已逐步得到了政府和企业的重视。随着机器人知识的广泛普及，人们对于各种机器人的了解与认识逐步深化，利用机器人技术提升我国工业发展水平、从制造业大国向强国转变，提高人民生活质量成为全社会的共识。 2.3 如何解决制约我国工业机器人的因素一是随着我国经济的快速发展，中国机器人界要能提供质量稳定可靠，价格适宜的各类机器人商品,要做到这一点，产业化是提高质量、降低成本的必由之路，是扩大市场销售 (包括出口)量的前提，而现时，中国机器人的产业化还有一段路程要走。二是有关各方(包括主管部门和企业界) 要加深工业机器人对稳定提高工业产品质量和劳动生产率、快速满足商品更新换代要求的突出作用的认识。才能有决心在工业机器人这一高新技术领域采取“高投人高产出”的战略措施。三是要解决用好机器人的问题，主管部门除继续鼓励机器人研制生产单位和用户紧密结

工业机器人研究综述

工业机器人研究综述）摘要：介绍了工业机器人的三个组成部分——主体，控制系统，驱动系统。探讨了目前工业机器人技术的驱动系统，并且分析了工业机器人控制策略的种类以及目前工业机器人控制系统的特点。同时，基于工业机器人的三个组成部分，提出了工业机器人的技术发展展望，最后总结了目前工业机器人技术的发展。关键词：工业机器人控制系统驱动系统 Review of industrial robots Abstract:Three components of industrial robots - body, control systems and drive systems are introduced. Explores the current industrial robot technology drive system,and analyzed the type of industrial robot control strategies and the current industrial robot control system characteristics.At the same time, Based on the three components of industrial robots, Proposed Technical Development Prospect of industrial robots, and finally summarizes the current industrial robot technology. 1、工业机器人体系结构工业机器人一般由主体、控制系统和驱动系统三个部分构成，如图1.1所示。主体即工业机器人的执行机构，包括手部、腕部和臂部，有的机器人甚至还有

工业机器人技术的应用及未来发展

工业机器人技术的应用及未来发展摘要:结合工业机器人的研究经验与相关文献，对工业机器人的含义、发展原因、组成结构及技术特点等方面展开探讨，阐述了工业机器人技术的应用与未来发展趋势，为进一步促进工业机器人技术应用领域的深层次发展奠定基础。[1] 关键词:工业机器人;机器人技术;应用发展 The application and future development of industrial robot technology Abstract:Combing with the research experience and related literature，the meaning，development reason，composinstructure and technical features of industrial robot were discussed，the application and future development of industrirobot were expounded，which laid a foundation for promoting the deep development in industrial robot technology-appliefield. Key words:Industrial robot;Robot technology;Application development 工业机器人的设计与制造是一个非常复杂的过程,涉及的技术与领域很多,如机电、电气、计算机、工业设计等,其是多种先进技术的有机结合体,因此工业机器人的发展离不开所涉及的各项技术的支持。为了更好地满足人们对使用功能的要求,工业机器人不断地向标准化和网络化发展,以下对工业机器人的技术发展与应用进行浅析。[2] 1机器人的含义及发展原因机器人就是一种自动化机器，而控制器就是机器人的核心部分，即机器人的“大脑”。机器人的“大脑”不仅具有感知、运作、规划、协同等诸多功能，还可以通过控制机器人的“大脑”定向模拟人类的某些行为与思想。近些年，机器人实现了飞速发展且具有良好的发展前景，主要原因是机器人可以完成许多人们无法完成、不愿意做的工作，特别是在一些恶劣的、危险的、特殊的、极限的工作环境中，都可以指派机器人完成施工作业，使人们远离危险作业环境。[3]在太空、海洋等领域，人类无法在其中工作，由机器人进行探索恰恰能实现预期目标，这也是现今大力发展工业机器人的重要理由。 2工业机器人的国内外发展史 2.1国内发展史受核心技术的限制,我国在工业机器人领域起步较晚,直到20世纪70年代才有企业和高校开始进行工业机器人的研发,截止到目前,已经开展了近40年的研究,并取得了一定的成果。在早期的研究中,主要是解决国产化的问题,因为缺乏先进的技术和经验,导致在研发过程中出现各种各样的问题,致使进度相对缓慢,随着我国对工业机器人重视程度的提升,并将其列入国家计划当中,工业机器人的发展速度明显提升,尤其是在数个五年计划中均给予工业机器人足够的支持,为其发展提供了良好的契机。[4]近些年来,随着科技的发展和社会的进步,工业机器人被广泛应用于工业生产中,并为企业带来高额的利润,其需求量也在不断扩

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

工业机器人常见五大应用领域及关键技术【最新整理】

工业机器人常见五大应用领域及关键技术去年全球工业机器人销量达到24万台，同比增长8%。其中，我国工业机器人市场销量超过6.6万台，继续保持全球第一大工业机器人市场的地位。但是，按机器人密度来看，即每万名员工对应的机器人保有量，我国不足30台，远低于全球约为50多台的平均水平。前瞻产业研究院《2016-2021年中国工业机器人行业产销需求预测与转型升级分析报告》数据显示：2015年我国工业机器人产量为32996台，同比增长21.7%。2016年机器人产业将继续保持快速增长，今年一季度我国工业机器人产量为11497台，同比增长19.9%。此外，数据显示，2015年我国自主品牌工业机器人生产销售达22257台，同比增长31.3%。国产自主品牌得到了一定程度的发展，但与发达国家相比，仍有一定差距。 2016年未来全球工业机器人市场趋势包括：大国政策主导，促使工业与服务机器人市场增长；汽车工业仍为工业机器人主要用户；双臂协力型机器人为工业机器人市场新亮点。一、什么是工业机器人工业机器人是一种通过重复编程和自动控制，能够完成制造过程中某些操作任务的多功能、多自由度的机电一体化自动机械装备和系统，它结合制造主机或生产线，可以组成单机或多机自动化系统，在无人参与下，实现搬运、焊接、装配和喷涂等多种生产作业。当前，工业机器人技术和产业迅速发展，在生产中应用日益广泛，已成为现代制造生产中重要的高度自动化装备。

二、工业机器人的特点自20世纪60年代初第一代机器人在美国问世以来，工业机器人的研制和应用有了飞速的发展，但工业机器人最显著的特点归纳有以下几个。 1.可编程。生产自动化的进一步发展是柔性自动化。工业机器人可随其工作环境变化的需要而再编程，因此它在小批量多品种具有均衡高效率的柔性制造过程中能发挥很好的功用，是柔性制造系统（ＦＭＳ）中的一个重要组成部分。 2.拟人化。工业机器人在机械结构上有类似人的行走、腰转、大臂、小臂、手腕、手爪等部分，在控制上有电脑。此外，智能化工业机器人还有许多类似人类的“生物传感器”，如皮肤型接触传感器、力传感器、负载传感器、视觉传感器、声觉传感器、语言功能等。传感器提高了工业机器人对周围环境的自适应能力。 3.通用性。除了专门设计的专用的工业机器人外，一般工业机器人在执行不同的作业任务时具有较好的通用性。比如，更换工业机器人手部末端操作器（手爪、工具等）便可执行不同的作业任务。 4.机电一体化。工业机器人技术涉及的学科相当广泛，但是归纳起来是机械学和微电子学的结合——机电一体化技术。第三代智能机器人不仅具有获取外部环境信息的各种传感器，而且还具有记忆能力、语言理解能力、图像识别能力、推理判断能力等人工智能，这些都和微电子技术的应用，特别是计算机技术的应用密切相关。因此，机器人技术的发展必将带动其他技术的发展，机器人技术的发展和应用水平也可以验证一个国家科学技术和工业技术的发展和水平。三、工业机器人常见的五大应用领域 1.机械加工应用（2%）机械加工行业机器人应用量并不高，只占了2%，原因大概也是因为市面上有许多

工业机器人及智能制造发展现状和发展趋势

2017年第10期（下转第49页）时代农机 TIMES AGRICULTURAL MACHINERY 第44卷第10期Vol.44No.10 2017年10月Oct.2017 作者简介：荣伟（1981-），江西萍乡人，大学本科，讲师。工业机器人及智能制造发展现状和发展趋势荣伟 (,330039) 摘要：随着时代的进步，机器人技术也在迅速的发展着，我国一些大型企业利用机器人在制造、搬运等岗位工作，也让机器人的使用越来越广泛。根据机器人在其相关的岗位情况，在了解了国内外工业机器人技术发展的基础上，对我国产业发展进行分析和思考，希望能引进国内外最先进的技术，为我国的工业机器人的技术发展保驾护航。关键词：机器人；工业机器人；智能制造；发展现状；发展趋势我国的工业机器人诞生于20世纪60年代，但是到了90年代才得到了快速的发展，这也是最早一批的工业机器人技术。此技术是结合了计算机、人工智能、仿生学等多项技术结合而成的高科技产品，在当代的应用可以说是非常广泛。工业机器人的出现就是为了减轻人工劳动强度，同时为了解决制造业的工业生产需求，提高生产质量等，代替了传统的人工工作，也保障了企业的生产效率。我国目前的工业机器人已经投入使用至今已有20多年的历史，经过历史的变迁，也基本实现了自主研发设计，促进了我国工业、制造业等行业的发展。随着现代技术的不断创新与发展，我国已经逐渐成为被世界所公认的制造业大国。从2009年至今，我国机器人的市场就在不断的发展，平均每年的增长率就超过了40%，工业机器人的市场就已经占了全球市场的五分之一，如今以清洁清扫等服务型机器人慢慢的走进群众的市场。因此，掌握我国当前工业机器人市场的需求非常重要，所以发展工业机器人为核心的智能制造技术将是我国实现制造业的转型之路。 1国内工业机器人产业发展现状 1.1国内工业机器人市场发展迅猛根据以往的工业信息数据显示，早在2004年智能制造业和交通等方面就已经得到了很好的发展，其中，以机器人为主的人工智能制造业备受关注。在新的科技革命推动下，各国的技术和产业发展的竞争也变得越来越激烈，而过去站在制造业最顶端的企业也进行了大规模的改革。根据统计，一些外资企业在我国销售的机器人高达27000多台，比2016增长了20%；2013年我国市场共计销售机器人37000台，占领了全球总销量的五分之一，超越了过去的领头企业，成为全球第一大工业机器人市场。根据国际制造业协会预测，在2017年，我国的机器人销售量有可能会超过13万台，成为全球需求量最大的工业机器人市场。 1.2国产工业机器人需向高端突破虽然近年来机器人技术在不断的发展和创新，但是我国一直都没有形成自主品牌和具备一定技术要求的生产企业。和其他发达国家相比，我国的制造产业发展显得非常缓慢，并且技术不到位，根据过去的数据研究显示，当前国外的品牌机器人已经占领中国市场的90%。同时我国生产机器人时，需要使用到的核心零件还是需要从国外购买，这让我国在技术方面就已经被别人远远的超越。根据数据显示，机器人产业链主要分为三大模块，我国企业处于下游状态，需要通过购买国外的零件，再根据客户需求进行设计生产，从而产生利润。显然长期落后于别国，但是在如今国内制造业市场技术迅速发展的时代，我国企业一定要抓住机会，刻苦研发，争取早日实现机器人核心零件的供应，在激烈的竞争中站稳脚跟。1.3国内工业机器人市场特点（1）我国社会经济的发展也推动了汽车产业的发展，而汽车产业的高速发展又带动了工业机器人市场的发展。从2000年开始，一些大型汽车企业以自动化程度高、创新技术强等优势，带动了我国工业机器人的市场需求量。（2）我国经济发达的重要地区也是推动工业机器人的重要市场。所以其主要的使用地都集中在一线城市，如北京、上海等，这些地方的工业机器人使用量就已经占全国总量的一半。（3）国内一些合资企业和外企是工业机器人的主要用户。因为这些企业的运作自动化程度高，所以在这方面的需求量也就相对多。（4）人工费用不断增加，也带动了工业机器人的发展，让一些企业不得不选择使用工业机器人来完成生产。社会经济的快速发展，生产业的工作人员由原来仅仅为了解决温饱问题转变为对生活条件、薪资待遇等方面都有非常高的要求，例如，焊接、搬运等工作环境相对比较累且较差的岗位将会被机器人所替代。 2国产工业机器人技术应用研究进展及发展趋势近些年以来，我国相关部门推动机器人的产业发展，科技部门通过自主研发，从多方面的角度进行不断创新，终于在其的设计水平和技术有了非常大的进步。总体来说，一些大型的企业也可以生产出机器人的关键零件，经过不断的学习和努力，我国现已经研发出喷漆、装配等非常多的工业性机器人。少部分的生产企业与科研单位已经掌握了控制机器人的制造技术和驱动系统的硬件生产技术等，其中的编程技术和最核心的技术已经差不多达到了国际的生产水平，这些技术的创新已经证明了我国工业机器人在世界智能生产业上的地位。我国工业机器人的研究方案在“十五”期间就已经得到了很大的认可，在关键核心技术上也打破了传统技术。虽然机器人在我国的应用非常广泛，各行各业都离不开它，但是都是使用进口机器人，这让工业型机器人在市场上 46

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。