國內(nèi)外機(jī)器人發(fā)展的現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)向

1、國內(nèi)外機(jī)器人發(fā)股的現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)向國內(nèi)外機(jī)器人發(fā)展的現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)向機(jī)器人技術(shù)毫無疑問是未來的戰(zhàn)略性髙技術(shù)，充滿機(jī)遇和挑戰(zhàn)。目前，囲際 上機(jī)器入市場大概有8 0億至1 00億，其中工業(yè)機(jī)器人占的比重最大.2 02 5 年,翌個(gè)機(jī)器人市場將達(dá)到5 00億,服務(wù)機(jī)器人從原來的3D0多萬臺增加到1 2 0 0多萬臺，特種機(jī)器入（如:排爆機(jī)器人、醫(yī)疔機(jī)器人等的呼聲也越來越高。 另外，微軟等IT企業(yè)，豐田、奔馳等汽車公司，甚至還有家具、衛(wèi)生潔具企業(yè)都 紛紛參與機(jī)器人的研制.美國和日本多年來引領(lǐng)國際機(jī)器人的發(fā)展方向，代表著國師上機(jī)器人領(lǐng)域 的最高科技水平.目前，日本除了比較關(guān)注特種機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人以外，還注

2、 重中間件的研制。然而，近年來日本基本上在做模仿性的工作，突破性技術(shù)比較 少。而美國在機(jī)器入領(lǐng)域的技術(shù)開發(fā)方面,一直保持著世界領(lǐng)先地位。再有，美 國主要做高附加值的產(chǎn)業(yè)，比如軍用機(jī)器人，目前世界銷售的90 0 0臺軍用機(jī) 器人之中，有6 0%來自美國.比如：美國最近硏制成功的B ig Dog軍用機(jī)器 人，能負(fù)重1 00公斤，行進(jìn)速度跟人相當(dāng)，每小時(shí)達(dá)到五公里，還能適應(yīng)各種地 形，即使是在側(cè)面受到?jīng)_擊時(shí)也能保持很好的系統(tǒng)穩(wěn)定性。在各種機(jī)器人中，工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用較早，發(fā)展最為成熟同時(shí)技術(shù)的不斷 講步一直在牽引著機(jī)器人學(xué)科的發(fā)展，使機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域從工業(yè)機(jī)器人擴(kuò)展到 特種機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人等.機(jī)器人技

3、術(shù)也正越來越深刻地影響著我們的生 活。機(jī)器人不但將在工廠、實(shí)驗(yàn)室與人一起工作，還將在車站、機(jī)場、碼頭、交 通路口為人們指引路徑、回答問題、幫助行人。機(jī)器人還將步入千家萬戶，為 老人端荼送水，護(hù)理傷病人等等。未來機(jī)器人將會越來越廣泛地逍入人類社會， 人類對機(jī)器人的依賴會如同現(xiàn)時(shí)對待計(jì)算機(jī)一樣，即使是短時(shí)間的離開都可能 會造成很大不便.機(jī)器人化是先進(jìn)制造領(lǐng)域的重要標(biāo)志和關(guān)鍵技術(shù)，針對先進(jìn)制造業(yè)生產(chǎn)效率 提高的諸多瓶頸問題，尤其是在汽車產(chǎn)業(yè)中，機(jī)器人得到了廣泛的應(yīng)用。如在 毛坯制造（沖壓、圧鑄、緞造等）、機(jī)械加工、焊接、體處理、表面涂覆、上下 料、裝配、檢測及倉庫堆垛等作業(yè)中，機(jī)器人都已逐步取代了人

4、工作業(yè)。目前國內(nèi)外機(jī)器人發(fā)破的現(xiàn)狀及發(fā)喪動(dòng)向汽車制造業(yè)是所有行業(yè)中人均擁有機(jī)器人密度最高的行業(yè)如！2D 04年德國制 造業(yè)中每1萬名工人中擁有機(jī)器人的數(shù)量為162臺，而在汽車制造業(yè)中每1萬 名工人中擁有機(jī)器人的數(shù)量則為1140臺；意大利的這一數(shù)值更能說明問題，2 004年意大利制造業(yè)中每1萬名工人中擁有輔助操作的機(jī)器人數(shù)量為123臺， 而在汽車制造業(yè)中每1萬名工人中機(jī)器人的擁有數(shù)量:則高達(dá)1 600臺。在國外，應(yīng)用于制造業(yè)的機(jī)器人取得了較顯著進(jìn)展，已成為一種標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備 而得到工業(yè)界廣泛應(yīng)用，從而也形成了一批在國際上較有影響力的、知名機(jī)器人 公司如德國的KUKA、瑞典的ABB.日本的安川等據(jù)專家預(yù)

5、測，機(jī)器人產(chǎn) 業(yè)是繼汽車、計(jì)算機(jī)之后出現(xiàn)的一種新的大型髙技術(shù)產(chǎn)業(yè).據(jù)聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟(jì) 委員會(UNECE)和國際機(jī)器人聯(lián)合會(IFR)的統(tǒng)計(jì)，2002年至2 D 04年,世 界機(jī)器入市場年增長率平均在1曲左右，2005年達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的30%,2 D 07年全 球機(jī)器人實(shí)際安裝呈達(dá)到6 50萬臺，機(jī)器人安裝量比2006年增加3%,達(dá)到了 1 14365臺.據(jù)統(tǒng)計(jì)，近年來全球機(jī)器人行業(yè)發(fā)展迅速，20 0 8年全球機(jī)器人 行業(yè)總銷営量比2D06年增長25%。而無論在使用、生產(chǎn)還是出口方面，日本 一直是全球領(lǐng)先者，目前日本已經(jīng)有20余家專業(yè)的機(jī)器人制造商。世界各國主 要行業(yè)對機(jī)器入的需求詳人己應(yīng)用在汽車制

6、造廠的焊裝線上，我國現(xiàn)有機(jī)器人研 究開發(fā)和應(yīng)用工程單位200多家，其中從事機(jī)器人研究和應(yīng)用的有7 5家，共開 發(fā)生產(chǎn)各類機(jī)器人約3 0 0 0多臺,9 0 %以上用于生產(chǎn)，引迸機(jī)器人做應(yīng)用工程的 約100 0多臺。在國內(nèi)，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)剛剛起步，但增長的勢頭非常強(qiáng)勁，我國機(jī)器 人經(jīng)過20多年的發(fā)展己在產(chǎn)業(yè)化的道路上邁開了步伐.近幾年，我國應(yīng)用于制 造業(yè)的機(jī)器人及自動(dòng)化生產(chǎn)線和工程項(xiàng)目、相關(guān)產(chǎn)晶的年產(chǎn)銷額已近五億元。我國的機(jī)器人產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)比較少，目前洗陽新松機(jī)器人股份有限公司、 哈爾濱憚實(shí)自動(dòng)化設(shè)備有限責(zé)任公司和北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化研究所工程中心是 三家主要生產(chǎn)基地，每家企業(yè)年產(chǎn)值相比國外企業(yè)仍有較

7、大的差距，其中還包括 一些機(jī)器人外圍產(chǎn)品，沒有形成規(guī)?；a(chǎn),規(guī)模經(jīng)濟(jì)并不突出。由于機(jī)器人在 研制設(shè)計(jì)和試驗(yàn)過程中，經(jīng)常需要對其運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)性能講行分析以及迸 行軌跡規(guī)劃設(shè)計(jì)，而機(jī)器人又是多自由度、多連桿空間機(jī)構(gòu)，其運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué) 問題十分復(fù)雜，計(jì)算難度和計(jì)算屋都很大。若將機(jī)械手作為仿真對象，運(yùn)用計(jì)算 機(jī)圖形技術(shù)、CAD技術(shù)和機(jī)器人學(xué)理論在計(jì)算機(jī)中形成幾何圖形，并動(dòng)畫顯示,國內(nèi)外機(jī)器人發(fā)股的現(xiàn)狀及發(fā)壓動(dòng)向然后對機(jī)器人的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)學(xué)正反解分析、操作臂控制以及實(shí)際工作環(huán)境 中的障礙避讓和碰撞干涉等諸多問題進(jìn)行模擬仿真，這樣就可以很好地解決硏 發(fā)機(jī)器人過程中出現(xiàn)的問題，也能極大的促進(jìn)我國機(jī)器人

8、技術(shù)的發(fā)展從整體上來說，我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)還很薄弱，機(jī)器人研究仍然任重而道遠(yuǎn)。我 國市場上機(jī)器入總共擁有量近萬臺，僅占全球總量的D. 5 6%,其中完全國產(chǎn)機(jī)器 人行業(yè)集中度僅為占30%,其余皆為從日本、美國、瑞典、德國意大利等20 多個(gè)國家引透。究其原因，很大程度在于自主品牌不夠，發(fā)展壯大自主品牌及其 自動(dòng)化成套裝備產(chǎn)業(yè)成為當(dāng)務(wù)之急，由于機(jī)器人是最典型的機(jī)電一體化、數(shù)字 化裝備，技術(shù)附加值很高，應(yīng)用范圍很廣，作為先進(jìn)裝備制造業(yè)的支撐技術(shù)和 信息化社會的新興產(chǎn)業(yè)，將對未來生產(chǎn)和社會發(fā)展起著越來越重要的作用。國外 專家預(yù)測，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)是繼汽車.計(jì)算機(jī)之后出現(xiàn)的一種新的大型高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。 隨著我國企業(yè)自

9、動(dòng)化水平的不斷提髙、人民生活需求水平的提高,機(jī)器人市場也 會越來越大，這就給機(jī)器人研究、開發(fā)、生產(chǎn)者帶來巨大商機(jī)，目前中科院常 州中心常州機(jī)械電子工程硏咒所致力于機(jī)器人及智能裝備技術(shù)的開發(fā)。我國機(jī)器人市場竟?fàn)幵絹碓郊ち?，中國制造業(yè)而臨著與國際接軌、參與國際 分工的巨大挑戰(zhàn)，加快機(jī)器人技術(shù)的硏究開發(fā)與生產(chǎn)是我們抓住這亍歷史機(jī)過的 主要途徑。因此我國機(jī)器人行業(yè)要認(rèn)識到以下幾點(diǎn)情況；第一，機(jī)器人技術(shù)是 我國由制造大國向制造強(qiáng)國轉(zhuǎn)變的主要手段和途徑，政府要對國產(chǎn)機(jī)器人有更 多的政策與經(jīng)濟(jì)支持，參考國外先逍經(jīng)驗(yàn)，加大技術(shù)投入與改造；第二，在國家 的科技發(fā)展計(jì)劃中，應(yīng)該繼續(xù)對智能機(jī)器人研究開發(fā)與應(yīng)用給予大

10、力支持，形 成產(chǎn)品和自動(dòng)化制造裝備同步協(xié)調(diào)的新局面;第三,部分國產(chǎn)機(jī)器人已經(jīng)與國外 相當(dāng)，企業(yè)采購機(jī)器人時(shí)不要盲目迸口，應(yīng)該綜合評估，立足國產(chǎn)。據(jù)資料顯示，裁止2008年底我國制造業(yè)擁有31400臺機(jī)器人，國產(chǎn)的不足 干臺，但還缺乏整體核心技術(shù)的突破，尤其在自動(dòng)控制、精加工和材料方面，具 有中國知識產(chǎn)權(quán)的機(jī)器人很少，不少關(guān)鎮(zhèn)元器件至今尚不能自己生產(chǎn)或者性能不 高，這些因素己經(jīng)開始嚴(yán)重影響國產(chǎn)機(jī)器人做大做強(qiáng)步伐。目前，國際制造業(yè)中心正向中國轉(zhuǎn)移，用信息化帶動(dòng)工業(yè)化、用高新技術(shù)改 適傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)已成為江蘇省工業(yè)發(fā)展的必由之路。作為先進(jìn)制造裝備之典型代表 的機(jī)器人必將有一個(gè)大的產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間，市場前景廣闊

11、。國內(nèi)外機(jī)器人發(fā)股的現(xiàn)狀及發(fā)壓動(dòng)向雖然我國目前的機(jī)器人市場不大，但其潛在市場很大-汽車、工程機(jī)械、 電子、電機(jī)和金屬加工等工業(yè)仍是應(yīng)用機(jī)器人的主要那門。在這些部門，機(jī)器 人的裝機(jī)臺數(shù)與實(shí)師需要相爰甚遠(yuǎn)，有很大的市場對于建筑r包裟、空間、海 洋、采礦（含海底采礦）、電力、農(nóng)林和醫(yī)療等新的領(lǐng)域，其機(jī)器入市場也是很大 的。只要用得成功，就比較容易推廣應(yīng)用。擴(kuò)大機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域是開拓國內(nèi)機(jī) 器人市場的必要舉措之一。見圖2所示。（圖2也界各國主要行業(yè)對機(jī)器人的需求分布）在發(fā)達(dá)國家，以工業(yè)機(jī)器人為基礎(chǔ)的自動(dòng)化生產(chǎn)線成套裝備已成為自動(dòng)化 裝備的主流及未來發(fā)展方向。國外汽車行業(yè)、電子電器行業(yè)、工程機(jī)械等行業(yè) 己大量使用機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線，以保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。目前，典型的成 套裝備有；大型轎車殼體沖壓自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)和成套裝備，大型機(jī)器人車體焊 裝自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)和成套裝備，電子電器等機(jī)器人柔性自動(dòng)化裝配及檢測成套 技術(shù)和裝備，機(jī)器人發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱裝配自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)成套裝備