什麽是工業機器人

   機器人是最典型的機電一體化、數字化裝備，技術附加值很高，應用範（fàn）圍很廣，作為先進（jìn）製造業的支撐技術和信息化社會的新（xīn）興產業（yè），將對未來生產和社會發展起越來越重要（yào）的作用。有專家預測，機（jī）器人產業會成為繼汽車、計算機之後出現的新（xīn）的（de）大型高技術產業（yè）。

   關於機（jī）器（qì）人分類，國際上沒有製定統一（yī）的標準，有的按負載重量（liàng）分，有（yǒu）的按（àn）控製方式分，有的按自由度分，有（yǒu）的按結構分，有的按應用領域分（fèn）。撫順機床廠根據用途不（bú）同，可大致分為焊接機器人、搬運機器人、噴漆機器人、塗膠機器人、裝配機器人、碼垛機器人、切割機器人、自動牽引車（AGV）機（jī）器人、淨（jìng）室機器人（rén）等。根據應用領域的不同，目前我國的機器（qì）人主要有兩種，即工業機器人和特種機器人，本文所講的即是工業機器人。

   工業機器人（rén）是麵向（xiàng）工業領域的多（duō）關節機械手或多自由度（dù）的機器人。工業機器人是自動執行工作的機器裝置，是靠自身動力和控製能力來實現（xiàn）各（gè）種功能的一種機器。它可以（yǐ）接受人類指揮，也可以按照預先編排的程序運行，現代的工業機器人還可以根據人工智能技術製定的原則綱領行動。

   工業機器人由（yóu）主體、驅（qū）動係統和控製係（xì）統三（sān）個基本部分組成（chéng）。主體（tǐ）即機座和執行機構，包括臂部、腕部和手部，有的機器人還（hái）有行走機構。瓦房店（diàn）機床廠大多（duō）數工業機器人有3～6個運動自由度，其中腕部通常有1～3個運動自由度；驅動係統包括動力裝置和傳動機構，用以使執行機構產生相應的動作；控製係統是按照輸入的程序對驅動係統和執行機構發（fā）出指令信號，並進行控製。

   在發達國家中，工業機（jī）器人自動化生產線成套設備已成為（wéi）自動化裝備的主流。國外（wài）汽（qì）車行業、電子電器行業、工程機械等行業已經大量使用工業機器人自動化（huà）生產（chǎn）線，以保證產品（pǐn）質量，提高生產效率，同時避免了大量的工傷事故。全球諸多國家近半個世紀的工業機器人的使用實踐表明，工業機器人（rén）的（de）普及是實現自動化生產，提高社會生產效率，推動企業和社會生產力發展的有效（xiào）手段。

工業機器人（rén）的特點

   工業機器人最顯著的特點有以下幾個：

（1）可編程。生產自動化的進（jìn）一步發展是柔性啟動化。沈陽機床工業機器人可隨（suí）其工作環境變（biàn）化的需要而（ér）再編程，因此它在小批量多品種具（jù）有均衡高效率的柔性製（zhì）造過程中能發揮很好的（de）功用，是柔性（xìng）製造係統中的一個重（chóng）要組成部分（fèn）。

（2）擬人化。工業機器人在（zài）機械結構上有類似人的行走、腰轉（zhuǎn）、大臂、小臂、手腕、手（shǒu）爪等部分，在控製（zhì）上有（yǒu）電腦。此外，智能化工業機器人還有許多類似人（rén）類的“生（shēng）物傳感器”，如（rú）皮膚型接觸（chù）傳感器、力傳（chuán）感器、負載傳感器、視覺傳感器、聲覺（jiào）傳（chuán）感器、語（yǔ）言功能等。傳感器提高了工業機器人對周圍環境的自適應能力。

（3）通用性。除了專門設計的專用的工業機器人外，一般（bān）工業機器人在執行不同的作業任務時具有較好的通用性。比如，更換工業機器人手部末端操（cāo）作器（手爪、工（gōng）具等）便可執行不同的作（zuò）業任務。

（4）工業機器技術涉及的學科相（xiàng）當廣泛，歸納起（qǐ）來是機械學和微電子學的結（jié）合-機（jī）電一體化技術。第三代智能機器人不僅具有獲取外部環（huán）境信（xìn）息的各種傳感器，而且還具有記（jì）憶能力、語言理解（jiě）能力、圖像識別能力、推（tuī）理判斷能力等人工智（zhì）能，這些都是微電子技術的應用，特別是（shì）計算機技術的應（yīng）用密切相關。因此，機（jī）器人技術的發展必將帶（dài）動其他技術的發展，機器人（rén）技術的發展和應用水平也可（kě）以驗證一個（gè）國家科學技術和工業技術的發展水平。

當今（jīn）工業機器人技術正逐漸向（xiàng）著具有行走能力、具有多種感知能力、具有較強的對作業環境的自適應能力的方向發展。當前，對全球機器人技術的（de）發展最有影響的國家是美（měi）國和日本。美國在工業機器人技術的綜合研究水平上仍處於領先（xiān）地位，而（ér）日本生產（chǎn）的工業機器（qì）人在數量、種類方麵則（zé）居世界首位。

我國工業機器人的發展曆（lì）程

   我國工業機器人起步於20世紀70年代，與發達國家相比（bǐ）起步稍晚。其發（fā）展過（guò）程大致可分為三個（gè）階段：70年代的萌芽期；80年代的開發期；90年（nián）代的實用化期。上世紀90年代末期，中國投資建立了（le）9個機器人產業化基地和7個科研（yán）基地，包括沈陽自動（dòng）化研（yán）究所的新鬆機器人公司、哈爾濱（bīn）工業（yè）大學的博實（shí）自動化設備（bèi）有限公司、北京機械（xiè）工業自動化研究所機器人開發中心、海爾機器人公司等。我（wǒ）國工業機器人市場主要集中在航空航天、汽車、汽車零部件、摩托車、電（diàn）器、工程機械、石油化工、電力等行（háng）業。

   而今經過幾十年的研製、生產和應用，中國機器人產業從無到有，由弱變強，實現了跨越（yuè）式發展。目前我國已生產出（chū）部分機器人關鍵元器件，開發（fā）出弧焊、點焊、碼垛、裝配、搬運、注塑、衝壓、噴漆等工業機器人。一批國產工（gōng）業（yè）機器人已服務於國內諸多企業的生（shēng）產（chǎn）線上；一批機器（qì）人（rén）技術的研究人才也湧現出來。一些相關科（kē）研機構和企業已掌握了工業機器人操作機的（de）優化設計製造技術；工（gōng）業機器人控製、驅動（dòng）係統的硬件設計技術；機器人軟（ruǎn）件的設計和編（biān）程技術（shù）；運動學和軌跡規劃技術；弧焊（hàn）、點焊及大型機器人自動生（shēng）產線與周邊（biān）配套設備的開發和（hé）製備（bèi）技術等。某（mǒu）些關鍵技術已達到或接近世界水平。

   雖然中國的工業機器人（rén）產業在不斷的進步中，但和國際同行相比，差距依舊（jiù）明顯。中國的工業機器（qì）人應用數量仍然偏少，且主要依賴從日（rì）本、瑞典、德國、意大利、美國進口。其中，日本約占64%，歐洲約占36%。製造商主要有FANUC、Yaskawa、ABB、COMAU、KUKA和Staubli等。從市場占有率來說，無法（fǎ）相提並論。工業機器人很多核心技術，當前我們尚未掌（zhǎng）握（wò），這是影（yǐng）響我國機器（qì）人產業發（fā）展的一個重要瓶頸。

2014年我國將成為全球最（zuì）大的機器人市場

   據國際機器人聯合會（IFR）統計， 過去的4-5年時間中（zhōng），世界機器人行業得到了長足的發展，行業平均增（zēng）長（zhǎng）率為8%至9%。據（jù）IFR統計，2011年世界機（jī）器人的總產值為255億美元，

   2013年世界機器人行業（yè）還會持續增長。

   目前，世（shì）界工業（yè）機器人裝機總量已達到（dào）一百多萬台，主要分布在日本、美國、德國等發達國家。以汽車製造業為例，每萬名生產工（gōng）人占有機器人的數量（liàng），日本為1710台，意大利為1600台，法國為1120台，西班牙為（wéi）950台，美（měi）國為770台，中國還不到（dào）90台。如果考慮到製造業整體對機器人的需求，中國工業機（jī）器人市場潛（qián）力巨大。

   去年全球（qiú）機（jī）器人銷量的70%集中在5個國家，即日本、中國、美國（guó）、韓國和德國，中國成為（wéi）僅次於日本的全球（qiú）第二大機器人市場。

   據統計，2005年至2012年，中國工業機器人銷量以（yǐ）年均25%以上的速度高速增長，成為全球增長最快的市場之一。這一增速自2008年之後呈現加快趨勢，2011年全國工業機器人銷售同比增速達（dá）到51%，可喜的是，國內工業（yè）機器人的成本（běn）則以（yǐ）每年4%的速度下降，這為擴展其應用（yòng）打開了空間。據統計，2012年我國工業機器人新安裝量達（dá）到2.7萬台，僅次於日本。

   隨著中國勞（láo）動力成本上升、安全生產意識增強，特別是中（zhōng）國工業轉型升（shēng）級的需要，中國的工業機（jī）器人在未（wèi）來（lái）的5-10年還將會有大的（de）發展。在“十二五”期間，國家（jiā）863項目（mù）、國家支撐計劃重大（dà）項目、國際合作重大項目等（děng）多個項（xiàng）目都有涉及機器人項目。國內各個地區（qū）、省市（shì）也在（zài）大力（lì）投資機器人的（de）產業建設。

   據國際機器人聯合會（huì）預測，到2014年中國將成為全球最大的機（jī）器人市場。到2015年，中國機（jī）器人市場需求量將達3.5萬（wàn）台，占（zhàn）全球總量的16.9%。專（zhuān）家表（biǎo）示，未來3年中國工業機器人市場複合（hé）增速可達30%。

國外產品占據七成市場份額

   雖然我國機器人市場即將成為世界第一，但是這個市場卻（què）被國外產品把持。

   據統計，2012年中國機器人市場銷量占據前十位的以國外品牌為主。其中，發那科（kē）、安川（chuān）、KUKA、ABB“四大（dà）家族”穩居前列，銷售數量分別高達3900台、3850台、3470台、3200台。緊隨其後的還有歐（ōu）地希和鬆下（xià），銷售量分別為（wéi）2000台和1600台。川崎、那智（zhì）和現代三家廠商的銷量均為1000台左右。

   國外巨（jù）頭把持七（qī）成以上市場份額的情況並（bìng）不是毫（háo）無來由的。它們在工業機器（qì）人行（háng）業擁有40年以上的豐富經驗，與此同時，作為典型的資金技術密集行業，國外企業的規模效應也必然帶來效率。並（bìng）且，國內企業在主機成本和可靠性品質上也不（bú）如國外品牌。以（yǐ）MTBF（平均無故障時間）為例，國內（nèi）產品平均在8000小時，而國外同類產品可達（dá）數萬小時，國外機器人巨頭在零部件（jiàn）、集成商及工藝上的努力是長期的，必（bì）然相對國（guó）內企業有巨（jù）大的優勢。

我國工業機器人產業未來發（fā）展前景

   機器人技術是具有前瞻性、戰略性的高技術領域。國際電氣電（diàn）子工程師協會（huì）IEEE的科學家在對未來科（kē）技發展方向（xiàng）進行預測中提出了4個重點發展方向，機器人技術就是其中之一。

   隨著人力成本的（de）增加，以機器人為主（zhǔ）導的自動化設備越來越受歡迎。工業機器人是實現（xiàn）我國

   製造業轉型升（shēng）級的（de）強力技術手段。機器人可（kě）以改變人（rén）們未來的生產生活方式。可以斷定，未來機器人會像手機、電腦一（yī）樣，進入千家萬戶和社會各個領域。

   現在以人為主導的生產模（mó）式，將來要變成以機器人為主（zhǔ）導的製造模式。這雖（suī）然會減少（shǎo）一些傳統就業崗位，但新的智能製造模式也會產（chǎn）生很多新的崗位。工業機器人是實現我國製造業轉型升（shēng）級的強力技術手段。

   放眼世（shì）界，以“數字化智能製造”為核心的第三次工業革命浪潮已經到來，而（ér）這個革命的主角就是工業機器人。在中國人口紅（hóng）利減（jiǎn）弱的背景（jǐng）下，中國工（gōng）業化要創造新的競爭力必（bì）須進行變革，生產線上機器（qì）人的應（yīng）用會（huì）越來越多。有（yǒu）專（zhuān）家預測，中國工業機器人幾年內或將迎來井噴式發展，而非簡（jiǎn）單的線性增長。

   在新（xīn）興產業和傳統產業的轉型過（guò）程中（zhōng），機器人都扮演著“催化劑”的角色。在工程機械行業，機器人往往（wǎng）在生產線上進行著點焊、弧焊、噴漆（qī）、裝配等工作，不僅能保證（zhèng）產品質量的穩定性，提高勞動生產效率，還能（néng）改善工人的工作條件和勞動強（qiáng）度。近（jìn）年來，中國機械行業（yè）增速放（fàng）緩，亟待升級轉型，企業要想在（zài）激烈的競爭中搶奪更大的市場份額，擺脫產（chǎn）品的同質（zhì）化競爭，必須加強生產線自（zì）動化水平（píng），大力（lì）引進機（jī）器人將不可或缺。

   盡管各大企業麵臨著轉型升級的陣痛，但不少（shǎo）具備實（shí）力、具有長遠眼光的企（qǐ）業已經在此陣痛中尋找到了新的出路（lù）。不少（shǎo）機械製（zhì）造企業（yè）從上世紀90年代中期就開始應用焊接機器人和（hé）自動化焊（hàn）接專機，近幾年機器人自動化（huà）生產線也已經不斷出現，並給用戶帶來顯著效益。隨著我國工業企業自動化水（shuǐ）平的不斷提高，機器人自動化生產線的市場也會越來越大，並且逐漸（jiàn）成為自（zì）動化生產線的主要方式。這些舉措不僅使企業的生產效率得到了有效提（tí）高，也轉變了員工的（de）傳統觀念。

   我國（guó）的機器人自動化生產線裝備的市場尚處（chù）於起步階段，而國內裝備製造業正處於由傳統裝備向先進製造裝備（bèi）轉型的時期（qī），這就給機器人自動化生產線研究開發者帶來（lái）巨大商機。據預測，目前中（zhōng）國僅汽車行業、電子和家（jiā）電（diàn）行業、煙草行業、新能源電池行業等，年需求此類自（zì）動化線就達（dá）300多條，產值約為60多億元（yuán）人民幣（bì）。“十二五”期間，隨著機器人產業（yè）在國內的快速發展及下遊行業的驅動，未來對機器人的需求呈現出強勁的發展態勢，如前所述，2014年中國即將成為全球最大的機器人市（shì）場。

   巨大的市場需（xū）求也吸引國際（jì）機器人產業巨頭紛紛在華建廠，全力拓展中國市（shì）場。中國機（jī）器（qì）人生（shēng）產企業麵臨著機遇與挑戰：一方（fāng）麵是巨大的市場空間；另一方（fāng）麵則是要與狼共舞，跟國際巨頭短兵相接，爭奪市場。

   巨大的市場需求（qiú）和複雜的競（jìng）爭環境給我國的機器人產業（yè）帶來了前所未有的（de）機遇和挑戰。在政策扶持和市場需求強勁的大背景下（xià），如果能在（zài）發展中解決存在的問題（tí），“中國製造”的（de）機器人將（jiāng）走得更（gèng）快、更遠。

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