版权说明：本文档由用户提供并上传，收益归属内容提供方，若内容存在侵权，请进行举报或认领
1、工业机器人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。工业机器人是自动 执行工作的机器装置，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人 类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，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。目录1简介1.1发展史1.2由来1.3 特点1.4构诰分类1.5应用2国内情况2.1国内发展2.2国内应用3发展前景4控制技术5技术特点紧凑型机器人（2张）1简介发展史2013-2017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1显示，全 球工业机器人的应用领域也有所扩大。2010年，在德国市场，除了汽车行业，食品行业显 着
2、增加了机器人的利用。可见，在药品和化妆品行业和塑料行业，机器人的投资潜力巨大。 预计亚洲将成为工业机器人行业发展最快的地区。截止2010年末，中国运行中的工业机器人数量超过5万台，应用程度与发达国家相 比存在较大差距，如运行数量约为日本的1/10、德国的1/4,可见中国工业机器人行业未来 发展空间较大。根据2011年3月发布的中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲 要，中国在“十二五”时期将加快发展战略性新型产业。国务院在相关决定中指出：“发展战 略性新型产业已成为世界主要国家抢占新一轮经济和科技发展制高点的重大战略，包括“高 端装备制造产业”、“新材料产业”、“新能源产业”及“节
3、能环保产业”等。前瞻网分析预测，今 后十年我国高端装备制造业的销售产值将占全部装备制造业销售产值的30%以上。工业机 器人行业作为高端装备制造产业的重要组成部分，必将在此期间得到更多的政策扶持，实现 进一步增长。由来1920年捷克作家卡雷尔查培克在其剧本罗萨姆的万能机器人中最早使用机器人 一词，剧中机器人“Robo谜个词的本意是苦力，即剧作家笔下的一个具有人的外表，特征 和功能的机器，是一种人造的劳力。它是最早的工业机器人设想。20世纪40年代中后期，机器人的研究与发明得到了更多人的关心与关注。50年代以 后，美国橡树岭国家实验室开始研究能搬运核原料的遥控操纵机械手，如图0.2所示，这是 一种
4、主从型控制系统，主机械手的运动。系统中加入力反馈，可使操作者获知施加力的大小， 主从机械手之间有防护墙隔开，操作者可通过观察窗或闭路电视对从机械手操作机进行有效 的监视，主从机械手系统的出现为机器人的产生为近代机器人的设计与制造作了铺垫。1954年美国戴沃尔最早提出了工业机器人的概念，并申请了专利。该专利的要点是借 助伺服技术控制机器人的关节，利用人手对机器人进行动作示教，机器人能实现动作的记录 和再现。这就是所谓的示教再现机器人。现有的机器人差不多都采用这种控制方式。1959 年UNIMATION公司的第一台工业机器人在美国诞生，开创了机器人发展的新纪元。最早的关节机器人UNIMATION的
5、VAL(very advantage language)语言也成为机器人领域最早的编程语 言在各大学及科研机构中传播，也是各个机器人品牌的最基本范本。其机械结构也成为行业 的模板。其后，UNIMATION公司被瑞士 STAUBLI收购，并利用STAUBLI的技术优势， 进一步得以改良Kaiyun平台 开云体育官方入口发展。日本第一台机器人由KAWASAKI从UNIMATION进口，并由 kawasaki模仿改进在国内推广。特点戴沃尔提出的工业机器人有以下特点:将数控机床的伺服轴与遥控操纵器的连杆机构 联接在一起，预先设定的机械手动作经编程输入后，系统就可以离开人的辅助而独立运行。 这种机器人还可以接受示教而完成各种简单的重复动
6、作，示教过程中，机械手可依次通过工 作任务的各个位置，这些位置序列全部记录在存储器内，任务的执行过程中，机器人的各个 关节在伺服驱动下依次再现上述位置，故这种机器人的主要技术功能被称为“可编程”和“示教 再现”。1962年美国推出的一些工业机器人的控制方式与数控机床大致相似，但外形主要由类 似人的手和臂组成。后来，出现了具有视觉传感器的、能识别与定位的工业机器人系统。2工业机器人最显著的特点有以下几个：可编程。生产自动化的进一步发展是柔性启动化。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，是柔性制造系统中的一个重要组成部分
7、。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。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。工业机器技术涉及的学科相当广泛，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
8、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，这些都是微电子技术的应用，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水平。当今工业机器人技术正逐渐向着具有行走能力、具有多种感知能力、具有较强的对作 业环境的自适应能力的方向发展。当前，对全球机器人技术的发展最有影响的国家是美国和 日本。美国在工业机器人技术的综合研究水平上仍处于领先地位，而日本生产的工业机器人 在数量、种类方面则居世界首位。构造分类工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座和执
9、行机构， 包括臂部、腕部和手部，有的机器人还有行走机构。大多数工业机器人有36个运动自由 度，其中腕部通常有13个运动自由度；驱动系统包括动力装置和传动机构，用以使执行 机构产生相应的动作；控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号，并 进行控制。工业机器人按臂部的运动形式分为四种。直角坐标型的臂部可沿三个直角坐标移动； 圆柱坐标型的臂部可作升降、回转和伸缩动作；球坐标型的臂部能回转、俯仰和伸缩;关节 型的臂部有多个转动关节。工业机器人按执行机构运动的控制机能，又可分点位型和连续轨迹型。点位型只控制执行工业机器人机构由一点到另一点的准确定位，适用于机床上下料、点焊和一般搬运、装卸
10、等作业； 连续轨迹型可控制执行机构按给定轨迹运动，适用于连续焊接和涂装等作业。工业机器人按程序输入方式区分有编程输入型和示教输入型两类。编程输入型是将计 算机上已编好的作业程序文件，通过RS232串口或者以太网等通信方式传送到机器人控制 柜。示教输入型的示教方法有两种：一种是由操作者用手动控制器（示教操纵盒），将指令信 号传给驱动系统，使执行机构按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍;另一种是由操作者直 接领动执行机构，按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍。在示教过程的同时，工作程序的 信息即自动存入程序存储器中在机器人自动工作时，控制系统从程序存储器中检出相应信息， 将指令信号传给驱动机构，使执行
11、机构再现示教的各种动作。示教输入程序的工业机器人称 为示教再现型工业机器人。具有触觉、力觉或简单的视觉的工业机器人，能在较为复杂的坯境下工作；如具有识 别功能或更进一步增加自适应、自学习功能，即成为智能型工业机器人。它能按照人给的“宏 指令”自选或自编程序去适应环境，并自动完成更为复杂的工作。应用工业机器人在工业生产中能代替人做某些单调、频繁和重复的长时间作业，或是危险、 恶劣环境下的作业，例如在冲压、压力铸诰、热处理、焊接、涂装、塑料制品成形、机械加 工和简单装配等工序上，以及在原子能工业等部门中，完成对人体有害物料的搬运或工艺操 作。20世纪50年代末，美国在机械手和操作机的基础上，采用伺
12、服机构和自动控制等技 术，研制出有通用性的独立的工业用自动操作装置，并将其称为工业机器人；60年代初， 美国研制成功两种工业机器人，并很快地在工业生产中得到应用；1969年，美国通用汽车 公司用21台工业机器人组成了焊接轿车车身的自动生产线。此后，各工业发达国家都很重 视研制和应用工业机器人。由于工业机器人具有一定的通用性和适应性，能适应多品种中、小批量的生产，70年 代起，常与数字控制机床结合在一起，成为柔性制诰单元或柔性制诰系统的组成部分。2国内情况国内发展中国的工业机器人我国工业机器人起步于上世纪70年代初期，经过20多年的发展，大致经历了 3个阶 段：70年代的萌芽期，80年代的开发期
13、和90年代的适用化期。70年代是世界科技开云网址 kaiyun官方入口发展的一个里程碑:人类登上了月球，实现了金星、火星的软着陆。 我国也发射了人造卫星。世界上工业机器人应用掀起一个高潮，尤其在日本发展更为迅猛， 它补充了日益短缺的劳动力。在这种背景下，我国于1972年开始研制自己的工业机器人。进入80年代后，在高技术浪潮的冲击下，随着改革开放的不断深入，我国机器人技术 的开发与研究得到了政府的重视与支持。“七五”期间，国家投入资金，对工业机器人及其零 部件进行攻关，完成了示教再现式工业机器人成套技术的开发，研制出了喷涂、点焊、弧焊 和搬运机器人。1986年国家高技术研究发展计划（863计划）开始实施，智能机器人主题 跟踪
14、世界机器人技术的前沿，经过几年的研究，取得了一大批科研成果，成功地研制出了一 批特种机器人从90年代初期起，我国的国民经济进入实现两个根本转变时期，掀起了新一轮的经济 体制改革和技术进步热潮，我国的工业机器人又在实践中迈进一大步，先后研制出了点焊、 弧焊、装配、喷漆、切割、搬运、包装码垛等各种用途的工业机器人，并实施了一批机器人 应用工程，形成了一批机器人产业化基地，为我国机器人产业的腾飞奠定了基础。虽然中国的工业机器人产业在不断的进步中，但和国际同行相比，差距依旧明显。从 市场占有率来说，更无法相提并论。工业机器人很多核心技术，当前我们尚未掌握，这是影 响我国机器人产业发展的一个重要瓶颈。国
15、内应用随着人口红利的逐渐下降，企业用工成本不断上涨，工业机器人正逐步走进公众的视 野。中国产业洞察网分析师李强认为，人口红利的持续消退，给机器人产业带来了重大的发 展机遇；在国家政策支持下，产业有望迎来爆发期。事实上，中国的制造业正在迅速进入机器人时代。如，往年春季是全球最大的代工厂 富士康科技集团的招工旺季，各厂区排长龙应聘的场面往往异常火爆。富士康新员工招聘情 况却变得非常冷清。业界猜测，这主要与富士康大规模启用工业机器人有关。富士康掌门郭台铭在2011年宣布，未来三年内将在组装工厂生产线 万台工业机器人，取代简单重复的人力劳动。虽然计划略显夸张，但也表明在人力成本上升 的
16、大背景下，工业机器人前景诱人。这也预示着这一现象很快会在其他制造业领域出现。33发展前景中国到2014年将成为全球最大的工业机器人消费国。预计到2015年，中国机器人市 场需求量将达3.5万台，占全球总量的16.9%，成为规模最大的机器人市场。专家表示，未 来3年中国工业机器人市场复合增速可达30%，爆发性增长可期。尽管各大企业面临着转型升级的阵痛，但不少具备实力、具有长远眼光的企业已经在 此阵痛中寻找到了新的出路。山推作为国内大型工程机械生产厂家和推土机行业龙头企业， 在自动化焊接设备的应用上应该说走到了国内同行的前列，其在20世纪90年代中期就开 始应用焊接机器人和自动化焊接专机。这些举措
17、不仅使企业的生产效率得到了有效提高，也 转变了员工的传统观念。引进机器人的裨益在三一重机的快速发展上也可窥一二。产业洞察网中国工业机器 人行业市场发展趋势及投资规划分析报告显示2007年，两台机器人现身三一重机生产线。 此后，企业销量突飞猛进，机器人队伍也随之壮大。在不久前投产的三一重机临港产业园中， 就能看到200多台机器人各司其职，忙着切割、焊接、涂装或者涂胶等工作，个个都是以 一当五的好手。44控制技术工业机器人控制技术的主要任务就是控制工业机器人在工作空间中的运动位置、姿态 和轨迹、操作顺序及动作的时间等。具有编程简单、软件菜单操作、友好的人机交互界面、 在线操作提示和使用方便等特点。
18、关键技术包括：开放性模块化的控制系统体系结构：采用分布式CPU计算机结构，分为机器人控 制器(RC)，运动控制器(MC)，光电隔离I/O控制板、传感器处理板和编程示教盒等。机器 人控制器(RC)和编程示教盒通过串口/CAN总线进行通讯。机器人控制器(RC)的主计算机完 成机器人的运动规划、插社和位置伺服以及主控逻辑、数字I/O、传感器处理等功能，而编 程示教盒完成信息的显示和按键的输入。模块化层次化的控制器软件系统：软件系统建立在基于开源的实时多任务操作系统 Linux上，采用分层和模块化结构设计，以实现软件系统的开放性。整个控制器软件系统分 为三个层次：硬件驱动层、核心层和应用层。三个层次分
19、别面对不同的功能需求，对应不同 层次的开发，系统中各个层次内部由若干个功能相对对立的模块组成，这些功能模块相互协 作共同实现该层次所提供的功能。机器人的故障诊断与安全维护技术：通过各种信息，对机器人故障进行诊断，并进 行相应维护，是保证机器人安全性的关键技术。网络化机器人控制器技术：当前机器人的应用工程由单台机器人工作站向机器人生 产线发展，机器人控制器的联网技术变得越来越重要。控制器上具有串口、现场总线及以太 网的联网功能。可用于机器人控制器之间和机器人控制器同上位机的通讯，便于对机器人生 产线进行监控、诊断和管理。5技术特点（1）技术先进工业机器人集精密化、柔性化、智能化、软件应用开发等先
20、进制造技术 于一体，通过对过程实施检测、控制、优化、调度、管理和决策，实现增加产量、提高质量、 降低成本、减少资源消耗和环境污染，是工业自动化水平的最高体现。（2）技术升级工业机器人与自动化成套装备具备精细制造、精细加工以及柔性生产等 技术特点，是继动力机械、计算机之后，出现的全面延伸人的体力和智力的新一代生产工具， 是实现生产数字化、自动化、网络化以及智能化的重要手段。（3）应用领域广泛工业机器人与自动化成套装备是生产过程的关键设备，可用于制造、 安装、检测、物流等生产环节，并广泛应用于汽车整车及汽车零部件、工程机械、轨道交通、 低压电器、电力、IC装备、军工、烟草、金融、医药、冶金及印刷出
21、版等众多行业，应用 领域非常广泛。（4）技术综合性强工业机器人与自动化成套技术，集中并融合了多项学科，涉及多项 技术领域，包括工业机器人控制技术、机器人动力学及仿真、机器人构建有限元分析、激光 加工技术、模块化程序设计、智能测量、建模加工一体化、工厂自动化以及精细物流等先进 制造技术，技术综合性强。6种类介绍移动机器人（AGV）移动机器人（同）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
22、）；同时可在车站、机场、邮局的物品分捡中作为运输 工具。国际物流技术发展的新趋势之一，而移动机器人是其中的核心技术和设备，是用现代 物流技术配合、支撑、改造、提升传统生产线，实现点对点自动存取的高架箱储、作业和搬运相结合，实现精细化、柔性化、信息化，缩短物流流程，降低物料损耗，减少占地面积， 降低建设投资等的高新技术和装备。点焊机器人焊接机器人具有性能稳定、工作空间大、运动速度快和负荷能力强等焊接机器人特点，焊接质量明显优于人工焊接，大大提高了点焊作业的生产率。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
23、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。随着汽车工业的发展，焊接生产线要求焊钳一体化，重量越来越大，165公斤点焊机 器人是当前汽车焊接中最常用的一种机器人。2008年9月，机器人研究所研制完成国内首 台165公斤级点焊机器人，并成功应用于奇瑞汽车焊接车间。2009年9月，经过优化和性 能提升的第二台机器人完成并顺利通过验收，该机器人整体技术指标已经达到国外同类机器 人水平。弧焊机器人弧焊机器人主要应用于各类汽车零部件的焊接生产。在该领域，国际大弧焊机器人型工业机器人生产企业主要以向成套装备供应商提供单元产品为主。关键技术
24、包括：弧焊机器人系统优化集成技术：弧焊机器人采用交流伺服驱动技术以及高精度、高 刚性的RV减速机和谐波减速器，具有良好的低速稳定性和高速动态响应，并可实现免维护 功能。协调控制技术：控制多机器人及变位机协调运动，既能保持焊枪和工件的相对姿态 以满足焊接工艺的要求，又能避免焊枪和工件的碰撞。精确焊缝轨迹跟踪技术：结合激光传感器和视觉传感器离线工作方式的优点，采用 激光传感器实现焊接过程中的焊缝跟踪，提升焊接机器人对复杂工件进行焊接的柔性和适应 性，结合视觉传感器离线观察获得焊缝跟踪的残余偏差，基于偏差统计获得补偿数据并进行 机器人运动轨迹的修正，在各种工况下都能获得最佳的焊接质量。激光加工机器人
25、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 TOC o 1-5 h z Al展捆做做欧溷HR二.: mLz.r. .J激光加工机器人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。关键技术包括：激光加工机器人结构优化设计技术：采用大范围框架式本体结构，在增大作业范围 的同时，保证机器人精度；机器人系统的误差补偿技术：针对一体化加工机器人工作空间大，精度高等要求， 并结合其结构特点，采取
26、非模型方法与基于模型方法相结合的混合机器人补偿方法，完成了 几何参数误差和非几何参数误差的补偿。高精度机器人检测技术：将三坐标测量技术和机器人技术相结合，实现了机器人高 精度在线测量。激光加工机器人专用语言实现技术：根据激光加工及机器人作业特点，完成激光加 工机器人专用语言。网络通讯和离线编程技术：具有串口、CAN等网络通讯功能，实现对机器人生产线 的监控和管理；并实现上位机对机器人的离线编程控制。真空机器人在真空腔室内的传输。真空机械手难进口、受限制、用量大、通用性强，其成为制约 了半导体装备整机的研发进度和整机产品竞争力的关键部件。而且国外对中国买家严加审查， 归属于禁运产品目录，线、手已成为严重制约我国半导体设备整机装备制造的卡脖子” 问题。直驱型真空机器人技术属于原始创新技术。关键技术包括：真空机器人新构型设计技术：通过结构分析和优化设计，避开国际专利，设计新构 型满足真空机器人对刚度和伸缩比的要求；大间隙真空直驱电机技术：涉及大间隙真空直接驱动电机和高洁净直驱电机开展电 机理论分析、结构设计、制作工艺、电机材料表面处理、低速大转矩控制、小型多轴驱动器 等方面。真空环境下的多轴精密轴系的设计。采用轴在轴中的设计方法，减小轴之间的不同 心以及惯量不对称的问题。动态轨迹修正技术：通过传感器信息和机器人运动信息的融合，检测出晶圆与手指 之间基准位置之间的偏移，通过动态修正运动
28、轨迹，保证机器人准确地将晶圆从真空腔室中 的一个工位传送到另一个工位。符合SEMI标准的真空机器人语言：根据真空机器人搬运要求、机器人作业特点及 SEMJ标准，完成真空机器人专用语言。可靠性系统工程技术：在IC制造中，设备故障会带来巨大的损失。根据半导体设备 对MCBF的高要求，对各个部件的可靠性进行测试、评价和控制，提高机械手各个部件的 可靠性，从而保证机械手满足IC制造的高要求。洁净机器人洁净机器人是一种在洁净环境中使用的工业机器人。随着生产技术水平洁净机器人不断提高，其对生产环境的要求也日益苛刻，很多现代工业产品生产都要求在洁净环 境进行，洁净机器人是洁净环境下生产需要的关键设备。关键技
29、术包括：洁净润滑技术:通过采用负压抑尘结构和非挥发性润滑脂，实现对环境无颗粒污染， 满足洁净要求。高速平稳控制技术：通过轨迹优化和提高关节伺服性能，实现洁净搬运的平稳性。控制器的小型化技术：根据洁净室建造和运营成本高，通过控制器小型化技术减小 洁净机器人的占用空间。晶圆检测技术：通过光学传感器，能够通过机器人的扫描，获得卡匣中晶圆有无缺 片、倾斜等信息。7发展前景在发达国家中，工业机器人自动化生产线成套设备已成为自动化装备的主流及未来的发展方向。国外汽车行业、电子电器行业、工程机械等行业已经大量使用工 业机器人自动化生产线，以保证产品质量，提高生产效率，同时避免了大量的工伤事故。全 球诸多国家
30、近半个世纪的工业机器人的使用实践表明，工业机器人的普及是实现自动化生产， 提高社会生产效率，推动企业和社会生产力发展的有效手段。机器人技术是具有前瞻性、战略性的高技术领域。国际电气电子工程师协会IEEE的 科学家在对未来科技发展方向进行预测中提出了 4个重点发展方向，机器人技术就是其中 之一。1990年10月，国际机器人工业人士在丹麦首都哥本哈根召开了一次工业机器人国际 标准大会，并在这次大会上通过了一个文件，把工业机器人分为四类：顺序型。这类机器 人拥有规定的程序动作控制系统;沿轨迹作业型。这类机器人执行某种移动作业，如焊接。 喷漆等；远距作业型。比如在月球上自动工作的机器人;智能型。这类机
31、器人具有感知、 适应及思维和人机通信机能。日本工业机器人产业早在上世纪90年代就已经普及了第一和第二类工业机器人，并达 到了其工业机器人发展史的鼎盛时期。而今已在第发展三、四类工业机器人的路上取得了举 世瞩目的成就。日本下一代机器人发展重点有：低成本技术、高速化技术、小型和轻量化技 术、提高可靠性技术、计算机控制技术、网络化技术、高精度化技术、视觉和触觉等传感器 技术等。根据日本政府2007年指定的一份计划，日本2050年工业机器人产业规模将达到1.4 兆日元，拥有百万工业机器人。按照一个工业机器人等价于10个劳动力的标准，百万工业 机器人相当于千万劳动力，是当前日本全部劳动人口的15%。我国
32、工业机器人起步于70年代初，其发展过程大致可分为三个阶段：70年代的萌芽 期；80年代的开发期；90年代的实用化期。而今经过20多年的发展已经初具规模。当前 我国己生产出部分机器人关键元器件，开发出弧焊、点焊、码垛、装配、搬运、注塑、冲压、 喷漆等工业机器人。一批国产工业机器人已服务于国内诸多企业的生产线上；一批机器人技 术的研究人才也涌现出来。一些相关科研机构和企业已掌握了工业机器人操作机的优化设计 制造技术；工业机器人控制、驱动系统的硬件设计技术；机器人软件的设计和编程技术；运 动学和轨迹规划技术；弧焊、点焊及大型机器人自动生产线与周边配套设备的开发和制备技 术等。某些关键技术已达到或接近
33、世界水平。一个国家要引入高技术并将其转移为产业技术（产业化），必须具备5个要素即 5M:Machine/Materials/Manpower/Management/Market。和有着“机器人王国”之称的日本相 比，我国有着截然不同的基本国情，那就是人口多，劳动力过剩。刺激日本发展工业机器人 的根本动力就在于要解决劳动力严重短缺的问题。所以，我国工业机器人起步晚发展缓。但 是正如前所述，广泛使用机器人是实现工业自动化，提高社会生产效率的一种十分重要的途 径。我国正在努力发展工业机器人产业，引进国外技术和设备，培养人才，打开市场。日本 工业机器人产业的辉煌得益于本国政府的鼓励政策，我国在十一五纲
34、要中也体现出了对发展 工业机器人的大力支持。8发展趋势当前，国外已经研制和生产了各种不同的标准组件，而中国作为未来工业机器人的主 要生产国，标准化的过程是发展趋势。5中国制造业面临着向高端转变，承接国际先进制造、参与国际分工的巨大挑战。加快 工业机器人技术的研究开发与生产是中国抓住这个历史机遇的主要途径。因此我国工业机器 人产业发展要进一步落实：第一，工业机器人技术是我国由制造大国向制造强国转变的主要 手段和途径，政府要对国产工业机器人有更多的政策与经济支持，参考国外先进经验，加大 技术投入与改造；第二，在国家的科技发展计划中，应该继续对智能机器人研究开发与应用 给予大力支持，形成产品和自动化
35、制造装备同步协调的新局面；第三，部分国产工业机器人 质量已经与国外相当，企业采购工业机器人时不要盲目进口，应该综合评估，立足国产。6智能化、仿生化是工业机器人的最高阶段，随着材料、控制等技术不断发展，实验室 产品越来越多的产品化，逐步应用於各个场合。伴随移动互联网、物联网的发展，多传感器、 分布式控制的精密型工业机器人将会越来越多，逐步渗透制造业的方方面面，并且由制造实 施型向服务型转化。工业机器人最先大规模使用的区域将会出如今发达地区。随着产业转移的进行，发达 地区的制造业需要提升。基於工人成本不断增长的现实，工业机器人的应用成为最好替代方 式。未来我国工业机器人的大范围应用将会集中在广东、
36、江苏、上海、北京等地，其工业机 器人拥有量将占全国一半以上。日益增长的工业机器人市场以及巨大的市场潜力吸引世界着名机器人生产厂家的目光。 当前，我国进口的工业机器人主要来自日本，但是随着诸如机器人”类似的具有自有知识产 权的企业不断出现，越来越多的工业机器人将会由中国制造。4控制技术工业机器人控制技术的主要任务就是控制工业机器人在工作空间中的运动位置、姿态 和轨迹、操作顺序及动作的时间等。具有编程简单、软件菜单操作、友好的人机交互界面、 在线操作提示和使用方便等特点。关键技术包括：开放性模块化的控制系统体系结构：采用分布式CPU计算机结构，分为机器人控 制器(RC)，运动控制器(MC)，光电隔
37、离I/O控制板、传感器处理板和编程示教盒等。机器 人控制器(RC)和编程示教盒通过串口/CAN总线进行通讯。机器人控制器(RC)的主计算机完 成机器人的运动规划、插社和位置伺服以及主控逻辑、数字I/O、传感开云网址 kaiyun官方入口器处理等功能，而编 程示教盒完成信息的显示和按键的输入。模块化层次化的控制器软件系统：软件系统建立在基于开源的实时多任务操作系统 Linux上，采用分层和模块化结构设计，以实现软件系统的开放性。整个控制器软件系统分 为三个层次：硬件驱动层、核心层和应用层。三个层次分别面对不同的功能需求，对应不同 层次的开发，系统中各个层次内部由若干个功能相对对立的模块组成，这些功能模块相互协 作共同实现该层
38、次所提供的功能。机器人的故障诊断与安全维护技术：通过各种信息，对机器人故障进行诊断，并进 行相应维护，是保证机器人安全性的关键技术。网络化机器人控制器技术：当前机器人的应用工程由单台机器人工作站向机器人生 产线发展，机器人控制器的联网技术变得越来越重要。控制器上具有串口、现场总线及以太 网的联网功能。可用于机器人控制器之间和机器人控制器同上位机的通讯，便于对机器人生 产线进行监控、诊断和管理。5技术特点（1）技术先进工业机器人集精密化、柔性化、智能化、软件应用开发等先进制造技术 于一体，通过对过程实施检测、控制、优化、调度、管理和决策，实现增加产量、提高质量、 降低成本、减少资源消耗和环境污染
39、，是工业自动化水平的最高体现。（2）技术升级工业机器人与自动化成套装备具备精细制造、精细加工以及柔性生产等 技术特点，是继动力机械、计算机之后，出现的全面延伸人的体力和智力的新一代生产工具， 是实现生产数字化、自动化、网络化以及智能化的重要手段。（3）应用领域广泛工业机器人与自动化成套装备是生产过程的关键设备，可用于制造、 安装、检测、物流等生产环节，并广泛应用于汽车整车及汽车零部件、工程机械、轨道交通、 低压电器、电力、IC装备、军工、烟草、金融、医药、冶金及印刷出版等众多行业，应用 领域非常广泛。（4）技术综合性强工业机器人与自动化成套技术，集中并融合了多项学科，涉及多项 技术领域，包括工业机器人控制技术、机器人动力学及仿真、机器人构建有限元分析、激光 加工技术、模块化程序设计、智能测量、建模加工一体化、工厂自动化以及精细物流等先进 制造技术，技术综合性强。
1. 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3. 本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
官方微信
