机器人技术

工业机器人发展前景以及发展趋势

转载 :  ytvip03.com   2020年04月15日

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:⑴顺序型。这类机器人拥有规定的程序动作控制系统;⑵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;⑶远距作业型。比如在月球上自动工作的机器人;⑷智能型。这类机器人具有感知、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。当前我国已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,我国在十一五纲要中也体现出了对发展工业机器人的大力支持。


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。
        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。
        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、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。

 

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