第一部分機器人概述

1、機器人概述機器人概述機器人結(jié)構(gòu)機器人結(jié)構(gòu)機器人控制機器人控制機器人感覺機器人感覺機器人應用機器人應用 工業(yè)機器人工業(yè)機器人 服務機器人服務機器人 醫(yī)用機器人醫(yī)用機器人 軍用機器人軍用機器人 空間機器人空間機器人主要內(nèi)容主要內(nèi)容機器人定義機器人定義機器人發(fā)展機器人發(fā)展機器人分類機器人分類機器人展望機器人展望什么是機器人？什么是機器人？機器人長什么樣？機器人長什么樣？ 1920 1920年，捷克作家卡雷爾年，捷克作家卡雷爾卡佩克發(fā)表了科卡佩克發(fā)表了科幻劇本幻劇本羅薩姆的萬能機器人羅薩姆的萬能機器人?？ㄅ蹇嗽趧”??？ㄅ蹇嗽趧”局邪呀菘苏Z中把捷克語“RobotaRobota”寫成了寫成了“RobotR

2、obot”，引起了，引起了大家的廣泛關(guān)注，被當成了機器人一詞的起源。大家的廣泛關(guān)注，被當成了機器人一詞的起源。19501950年，美國作家年，美國作家埃薩克埃薩克阿西莫夫阿西莫夫在他的科幻小在他的科幻小說說I I，RobotRobot中首次使用了中首次使用了“RoboticsRobotics” ，即，即“機機器人學器人學”。阿西莫夫提出了阿西莫夫提出了“機器人三原則機器人三原則”：1 1 機器人不應傷害人類機器人不應傷害人類, ,且在人類受到傷害時不可且在人類受到傷害時不可袖手旁觀；袖手旁觀； 2 2 機器人應遵守人類的命令，與第一條違背的命機器人應遵守人類的命令，與第一條違背的命令除外；令除

3、外； 3 3 機器人應能保護自己，與第一條相抵觸者除外機器人應能保護自己，與第一條相抵觸者除外這三條守則給機器人賦以倫理觀。至今，機器人這三條守則給機器人賦以倫理觀。至今，機器人研究者都以這三個原則作為開發(fā)機器人的準則。研究者都以這三個原則作為開發(fā)機器人的準則。阿西莫夫因此被稱為阿西莫夫因此被稱為“機器人學之父機器人學之父”目前，雖然機器人已被廣泛應用，但世界上對機器人還沒有一個統(tǒng)一、嚴格、準確的定義，不同國家、不同研究領(lǐng)域給出的定義不盡相同。盡管定義的基本原則大體一致，但仍然有較大區(qū)別。國際上主要有以下幾種：美國機器人協(xié)會：“機器人是用以搬運材料、零件、工具的可編程序的多功能操作器或是通過可

4、改變程序動作來完成各種作業(yè)的特殊機械裝置?！比毡竟I(yè)機器人：“工業(yè)機器人是一種裝備有記憶裝置和末端執(zhí)行器的，能夠轉(zhuǎn)動并通過自動完成各種移動來代替人類勞動的通用機器?！?美國國家標準局美國國家標準局：“機器人是一種能夠進行機器人是一種能夠進行編程并在自動控制下執(zhí)行某些操作和移動作業(yè)編程并在自動控制下執(zhí)行某些操作和移動作業(yè)任務的任務的機械裝置機械裝置”。 國際標準化組織國際標準化組織：“機器人是一種自動的、機器人是一種自動的、位置可控的、具有編程能力的多功能位置可控的、具有編程能力的多功能機械手機械手，這種機械手具有幾個軸，能夠借助于可編程序這種機械手具有幾個軸，能夠借助于可編程序操作來處理各種材

5、料、零件、工具和專用裝置，操作來處理各種材料、零件、工具和專用裝置，以執(zhí)行種種任務。以執(zhí)行種種任務?！? 1）機器人的動作機構(gòu)具有類似與人或其它生物）機器人的動作機構(gòu)具有類似與人或其它生物的某些器官的功能。的某些器官的功能。2 2）是一種自動機械裝置，可以在無人參與下，）是一種自動機械裝置，可以在無人參與下，自動完成多種操作或動作功能，即具有通用性。自動完成多種操作或動作功能，即具有通用性?？梢栽倬幊蹋绦蛄鞒炭勺?，即具有柔性。可以再編程，程序流程可變，即具有柔性。3 3）具有不同程度的智能性，如記憶、感知、推）具有不同程度的智能性，如記憶、感知、推理、決策、學習。理、決策、學習。 干人不愿意

6、干的事干人不愿意干的事（有毒的、有害的、高溫的或危險的環(huán)境）。干人不好干的活干人不好干的活（如在汽車生產(chǎn)線上我們看到工人天天拿著一百多公斤的焊鉗,一天焊幾千個點，就重復性的勞動，一方面他很累，但是產(chǎn)品的質(zhì)量仍然很低）。干人干不了的活干人干不了的活（如太空，人上不去的時候，叫機器人上天，上月球，以及到海洋，進入到人體的小機器人，以及在微觀環(huán)境下，對原子分子進行搬遷的機器人，都是人們不可達的工作）。 19541954年，美國人年，美國人George C. Devol George C. Devol 提出提出了第一個工業(yè)機器人方案并在了第一個工業(yè)機器人方案并在19561956年獲得年獲得美國專利。美

7、國專利。19611961年，年，UnimationUnimation公司（通用機械公司公司（通用機械公司）成立，生產(chǎn)和銷售了第一臺工業(yè)機器）成立，生產(chǎn)和銷售了第一臺工業(yè)機器“UnimateUnimate”，即萬能自動之意。，即萬能自動之意。 美國制造美國制造出出世界上第一臺世界上第一臺工業(yè)機器人，機器工業(yè)機器人，機器人的歷史才真正開始人的歷史才真正開始。其外形。其外形有點像坦克炮塔，有點像坦克炮塔，基座上有一個大機械臂，大臂可繞軸在基座上轉(zhuǎn)基座上有一個大機械臂，大臂可繞軸在基座上轉(zhuǎn)動，大臂上又伸出一個小機械臂，它相對大臂可動，大臂上又伸出一個小機械臂，它相對大臂可以伸出或縮回。小臂頂有一個腕，

8、可繞小臂轉(zhuǎn)動，以伸出或縮回。小臂頂有一個腕，可繞小臂轉(zhuǎn)動，進行俯仰和側(cè)搖。腕前端是手，即操作器進行俯仰和側(cè)搖。腕前端是手，即操作器。其功。其功能能和人手臂和人手臂功能相似。功能相似。1962年，年，A.M.F.（機械與鑄造）公司，研制（機械與鑄造）公司，研制出一臺數(shù)控自動通用機，取名出一臺數(shù)控自動通用機，取名“Versatran”，即多用途搬運之意，并以即多用途搬運之意，并以“IndustrialRobot”為商品廣告投入市場。為商品廣告投入市場。19781978年，第一臺年，第一臺計算機控制的機器人計算機控制的機器人在在UnimationUnimation公司誕生。公司誕生。60607070

9、年代，日本、西歐各國、前蘇聯(lián)也相斷引年代，日本、西歐各國、前蘇聯(lián)也相斷引進或自行研制工業(yè)機器人，是機器技術(shù)獲得進或自行研制工業(yè)機器人，是機器技術(shù)獲得巨大發(fā)巨大發(fā)展的階段展的階段。8080年代年代，機器人在發(fā)達國家的工業(yè)中大量普及應，機器人在發(fā)達國家的工業(yè)中大量普及應用，如焊接、噴漆、搬運、裝配。并向各個領(lǐng)域拓用，如焊接、噴漆、搬運、裝配。并向各個領(lǐng)域拓展，如航天、水下、排險、核工業(yè)等，機器人的感展，如航天、水下、排險、核工業(yè)等，機器人的感知技術(shù)得到相應的發(fā)展，產(chǎn)生知技術(shù)得到相應的發(fā)展，產(chǎn)生第二代機器人第二代機器人。9090年代年代，機器人技術(shù)在發(fā)達國家應用更為廣泛，機器人技術(shù)在發(fā)達國家應用更為

10、廣泛，如軍用、醫(yī)療、服務、娛樂等領(lǐng)域，并開始向，如軍用、醫(yī)療、服務、娛樂等領(lǐng)域，并開始向智能型（智能型（第三代第三代）機器人發(fā)展。）機器人發(fā)展。多種機器人：工業(yè)機器人、移動機器人、擬人多種機器人：工業(yè)機器人、移動機器人、擬人機器人、特種機器人等，具有視覺、語音等功能機器人、特種機器人等，具有視覺、語音等功能，具有一定，具有一定智能智能。19981998年：日本年：日本3030萬臺，美國萬臺，美國8 8萬臺，德國萬臺，德國7 7萬臺萬臺日本是當今世界日本是當今世界最大最大的的工業(yè)機器人王國工業(yè)機器人王國，既是工業(yè)機器人的最大制造國也是最大消既是工業(yè)機器人的最大制造國也是最大消費國。費國。日本擁有

11、全球需求最大的工業(yè)機器人市場日本擁有全球需求最大的工業(yè)機器人市場。 16621662年年，日本的竹田近江利用鐘表技術(shù)發(fā)明了自，日本的竹田近江利用鐘表技術(shù)發(fā)明了自動機器玩偶，并在大阪演出。動機器玩偶，并在大阪演出。1818世紀末通過改進，制世紀末通過改進，制造出了端茶玩偶。它是木質(zhì)的，發(fā)條和彈簧則是用鯨造出了端茶玩偶。它是木質(zhì)的，發(fā)條和彈簧則是用鯨魚須制成的。它雙手捧著茶盤，如果把茶杯放在茶盤魚須制成的。它雙手捧著茶盤，如果把茶杯放在茶盤上，它便會向前走，把茶端給客人，客人取茶杯時，上，它便會向前走，把茶端給客人，客人取茶杯時，它會自動停止行走，客人喝完茶把放回茶盤上時，它它會自動停止行走，客人

12、喝完茶把放回茶盤上時，它就又轉(zhuǎn)回原來的地方。就又轉(zhuǎn)回原來的地方。 全球工業(yè)機器人各國保有量全球工業(yè)機器人各國保有量 全球工業(yè)機器人各國銷售占比全球工業(yè)機器人各國銷售占比 日本工業(yè)機器人發(fā)展的歷史階段日本工業(yè)機器人發(fā)展的歷史階段日本早期機器人鼓勵政策日本早期機器人鼓勵政策日本工業(yè)機器人爆發(fā)式增長的日本工業(yè)機器人爆發(fā)式增長的20年年 日本早期的五代機器人技術(shù)日本早期的五代機器人技術(shù) 通過不斷的技術(shù)研發(fā)，日本機器人技術(shù)一直保通過不斷的技術(shù)研發(fā)，日本機器人技術(shù)一直保持世界領(lǐng)先地位持世界領(lǐng)先地位。 目前機器人技術(shù)目前機器人技術(shù)基礎(chǔ)是基礎(chǔ)是微電子技術(shù)微電子技術(shù)以及以及“機械機械電子一體化技術(shù)電子一體化技術(shù)

13、”。日本的這兩項技術(shù)始終居世界。日本的這兩項技術(shù)始終居世界領(lǐng)領(lǐng) 先地位先地位, ,尤以應用改良技術(shù)見長。正是這種技術(shù)尤以應用改良技術(shù)見長。正是這種技術(shù)使使電子技術(shù)、信息技術(shù)和控制技術(shù)電子技術(shù)、信息技術(shù)和控制技術(shù)溶合于傳統(tǒng)的機溶合于傳統(tǒng)的機械技術(shù)中械技術(shù)中, ,形成了世界第一流的機械電子一體化技形成了世界第一流的機械電子一體化技術(shù)術(shù), ,為日本機器為日本機器 人工業(yè)的發(fā)展提供了堅實的基礎(chǔ)。人工業(yè)的發(fā)展提供了堅實的基礎(chǔ)。 日本工業(yè)機器人保有量穩(wěn)居世界第一。截止日本工業(yè)機器人保有量穩(wěn)居世界第一。截止20122012年底，日本工業(yè)機器人保有量為年底，日本工業(yè)機器人保有量為3131萬臺，約萬臺，約占全球

14、機器人保有量的占全球機器人保有量的30%30%，為世界上最大的工業(yè)，為世界上最大的工業(yè)機器人消費國和應用國。機器人消費國和應用國。據(jù)統(tǒng)計，據(jù)統(tǒng)計，20122012年全年日本工業(yè)機器人銷售額為年全年日本工業(yè)機器人銷售額為4290.34290.3億日元，日本工業(yè)機器人主要用于出口。億日元，日本工業(yè)機器人主要用于出口。從工業(yè)機器人出口情況看，日本堪稱出口大國。從工業(yè)機器人出口情況看，日本堪稱出口大國。 20122012年出口額達到年出口額達到3013.43013.4億日元，占全年銷售總億日元，占全年銷售總額的額的70%70%，這很大程度上得益于中國和其他亞洲國，這很大程度上得益于中國和其他亞洲國家對

15、工業(yè)機器人需求的大幅增長。家對工業(yè)機器人需求的大幅增長。 魯班制造的木鳥是中國最早的機器人雛形 據(jù)史料記載，某日魯班母親因生氣而不進茶飯，為哄母親開心，魯班廢寢忘食，花了兩天時間，用木材制造了一只大鳥。 墨子：“成而飛之，三日不下” 木牛流馬木牛流馬傳說就是諸葛亮發(fā)明的一種自動裝置。傳說就是諸葛亮發(fā)明的一種自動裝置。它可以不用牲畜做動力，而是使用類似彈簧的裝置它可以不用牲畜做動力，而是使用類似彈簧的裝置來提供動力，幫助蜀國的軍隊運送戰(zhàn)略物資。來提供動力，幫助蜀國的軍隊運送戰(zhàn)略物資。 我國工業(yè)機器人起步較晚，始于20世紀70年代初，經(jīng)過近40年的發(fā)展，大致可分為三個階段：1、70年代的萌芽期2、

16、80年代的開發(fā)期3、90年代后的實用化期歷史背景：新中國剛成立不久，連年的戰(zhàn)爭使得當時的經(jīng)濟比較落后。有人認為：機器人只是為了節(jié)省勞動力，而我國勞動力資源豐富，發(fā)展機器人不一定符合我國國情。政府對此關(guān)注的力度和資金的投入不夠。當時根據(jù)生產(chǎn)需要自行設(shè)計制造的機械手，大部分用于上下料。8080年代中期，技術(shù)革命的第三次浪潮沖擊著全年代中期，技術(shù)革命的第三次浪潮沖擊著全世界，其中機器人技術(shù)起著先鋒作用。世界，其中機器人技術(shù)起著先鋒作用。19851985年，國家開始組織實施工業(yè)機器人年，國家開始組織實施工業(yè)機器人“七五七五”計劃，列入計劃的主要項目有：主機，包括點焊、計劃，列入計劃的主要項目有：主機，

17、包括點焊、弧焊、上下料、噴漆等工業(yè)機器人；機器人關(guān)鍵弧焊、上下料、噴漆等工業(yè)機器人；機器人關(guān)鍵元部件技術(shù)。元部件技術(shù)。“七五七五”計劃的完成使我國機器人計劃的完成使我國機器人技術(shù)上了一個新臺階。技術(shù)上了一個新臺階。進入進入9090年代年代，確定，確定了特種機器人與工業(yè)機器了特種機器人與工業(yè)機器人及其應用工程并重、以應用帶動關(guān)鍵技術(shù)和人及其應用工程并重、以應用帶動關(guān)鍵技術(shù)和基礎(chǔ)研究的發(fā)展方針，繼續(xù)開拓進取，實現(xiàn)了基礎(chǔ)研究的發(fā)展方針，繼續(xù)開拓進取，實現(xiàn)了高技術(shù)發(fā)展與國民經(jīng)濟主戰(zhàn)場的密切連接，應高技術(shù)發(fā)展與國民經(jīng)濟主戰(zhàn)場的密切連接，應用機器人技術(shù)推動企業(yè)產(chǎn)品更新?lián)Q代，提升企用機器人技術(shù)推動企業(yè)產(chǎn)品更

18、新?lián)Q代，提升企業(yè)生產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平。技術(shù)水平。19801980年年研制成功中國第一臺工業(yè)機器人樣機。研制成功中國第一臺工業(yè)機器人樣機。 19851985年年中國第一臺中國第一臺水下機器人首航水下機器人首航成功。成功。 19861986年年中國第一臺水下機器人深海試驗成功。中國第一臺水下機器人深海試驗成功。 19881988年年中國第一臺中型中國第一臺中型水下機器人投入水下機器人投入使用。使用。 19891989年年水下機器人首次出口美國。水下機器人首次出口美國。 19901990年年中國第一臺工業(yè)機器人通用控制器研制成功。中國第一臺工業(yè)機器人通用控制器研制成功。 19921992年年國產(chǎn)第一次

19、應用于柔性生產(chǎn)線。國產(chǎn)第一次應用于柔性生產(chǎn)線。 19931993年年中國唯一的機器人技術(shù)國家工程研究中心成立。中國唯一的機器人技術(shù)國家工程研究中心成立。 19941994年年第一第一臺五自由度高壓水切割機器人投入使用。臺五自由度高壓水切割機器人投入使用。 1994 1994年年第一第一臺臺10001000米米水下機器人海水下機器人海試成功。試成功。 19951995年年第一第一臺臺60006000米米水下機器人海水下機器人海試成功。試成功。 19951995年年中國首臺四自由度點焊機器人開發(fā)成功，中國首臺四自由度點焊機器人開發(fā)成功，第一條點焊機器人生產(chǎn)線投入使用。第一條點焊機器人生產(chǎn)線投入使用

20、。 19951995年年自主開發(fā)的機器人技術(shù)技術(shù)出口自主開發(fā)的機器人技術(shù)技術(shù)出口韓國。韓國。 19971997年年具有自主版權(quán)的高性能機器人控制器小批具有自主版權(quán)的高性能機器人控制器小批量生產(chǎn)。量生產(chǎn)。 19971997年年自主開發(fā)的國內(nèi)第一條機器人沖壓自動化自主開發(fā)的國內(nèi)第一條機器人沖壓自動化線用于一汽大眾生產(chǎn)線。線用于一汽大眾生產(chǎn)線。 19981998年年國內(nèi)首臺激光加工機器人開發(fā)成功。國內(nèi)首臺激光加工機器人開發(fā)成功。 19981998年年國內(nèi)首臺澆注機器人用于生產(chǎn)。國內(nèi)首臺澆注機器人用于生產(chǎn)。 19981998年年中國機器人領(lǐng)域唯一一家通過了中國機器人領(lǐng)域唯一一家通過了國際質(zhì)量體系認證。

21、國際質(zhì)量體系認證。醫(yī)學上的應用醫(yī)學上的應用：醫(yī)療機器人，是近五年來發(fā)展比較迅速的一個新的應用領(lǐng)域 。當一些非常珍貴的生物需要手術(shù)時，尤其是精細的部位如：人的眼球、神經(jīng)、血管進行手術(shù)，對人腦的定位和鉆孔，對人的心臟瓣膜的手術(shù)和搭橋手術(shù)等都需要機器人來完成。醫(yī)生來做手術(shù)的不足是：大的手術(shù)時間長，人容易疲勞；人手操作的精度還是有限的。在制造業(yè)中的應用在制造業(yè)中的應用：主要用于汽車及工程機械的噴涂及焊接。目前，由于機器人技術(shù)以及研發(fā)的落后，工業(yè)機器人還主要應用在制造業(yè) 。據(jù)統(tǒng)計，近幾年國內(nèi)廠家所生產(chǎn)的工業(yè)機器人有超過一半是提供給汽車行業(yè)?？梢姡嚬I(yè)的發(fā)展是近幾年我國工業(yè)機器人增長的原動力之一。其中

22、，焊接機器人在汽車制造業(yè)中發(fā)揮著不可替代的作用 。中國已成為全球最大的工業(yè)機器人市場，中國已成為全球最大的工業(yè)機器人市場，20132013年年中國購買并組裝近中國購買并組裝近3.73.7萬萬臺工業(yè)機器人，其中國產(chǎn)臺工業(yè)機器人，其中國產(chǎn)機器人機器人90009000多臺，產(chǎn)量是多臺，產(chǎn)量是20122012年的年的3 3倍。倍。其中其中外資外資機器人普遍以機器人普遍以6 6軸或以上高端工業(yè)機器軸或以上高端工業(yè)機器人為主，幾乎壟斷了汽車制造、焊接等人為主，幾乎壟斷了汽車制造、焊接等高端高端行業(yè)領(lǐng)行業(yè)領(lǐng)域，占比域，占比96%96%。而國產(chǎn)機器人主要應用還是以搬運。而國產(chǎn)機器人主要應用還是以搬運和上下料機

23、器人為主，處于行業(yè)的低端領(lǐng)域。和上下料機器人為主，處于行業(yè)的低端領(lǐng)域。中國成為工業(yè)機器人全球第一大買主。在中國成為工業(yè)機器人全球第一大買主。在市場普遍低迷的態(tài)勢下，我國制造業(yè)中市場普遍低迷的態(tài)勢下，我國制造業(yè)中“用用工荒工荒”、“高成本高成本”等因素交織疊加在一起，等因素交織疊加在一起，壓縮了制造企業(yè)的盈利空間，凸顯了當前業(yè)壓縮了制造企業(yè)的盈利空間，凸顯了當前業(yè)內(nèi)中小企業(yè)的生存困境，同時也促使有潛質(zhì)、內(nèi)中小企業(yè)的生存困境，同時也促使有潛質(zhì)、有能力的企業(yè)在轉(zhuǎn)型升級的陣痛中尋找新出有能力的企業(yè)在轉(zhuǎn)型升級的陣痛中尋找新出路。中國制造業(yè)正面臨著向高端轉(zhuǎn)變、承接路。中國制造業(yè)正面臨著向高端轉(zhuǎn)變、承接國際

24、先進制造、參與國際分工的巨大挑戰(zhàn)，國際先進制造、參與國際分工的巨大挑戰(zhàn)，機器人應成為推動轉(zhuǎn)型的重要力量。機器人應成為推動轉(zhuǎn)型的重要力量。在一些高端制造領(lǐng)域，對機器人的需求更加巨在一些高端制造領(lǐng)域，對機器人的需求更加巨大。未來幾年國內(nèi)汽車市場仍將以每年大。未來幾年國內(nèi)汽車市場仍將以每年15%15%左右的左右的速度增長，汽車制造領(lǐng)域的工業(yè)機器人應用將保速度增長，汽車制造領(lǐng)域的工業(yè)機器人應用將保持快速發(fā)展態(tài)勢。在電子信息制造領(lǐng)域，機器人持快速發(fā)展態(tài)勢。在電子信息制造領(lǐng)域，機器人將會大量替代人工進行芯片、貼片器件及電子產(chǎn)將會大量替代人工進行芯片、貼片器件及電子產(chǎn)品的生產(chǎn)品的生產(chǎn); ;在化工領(lǐng)域，以潔凈

25、機器人為代表的智在化工領(lǐng)域，以潔凈機器人為代表的智能裝備將會得到進一步應用。能裝備將會得到進一步應用。工業(yè)機器人需求年增長達到工業(yè)機器人需求年增長達到36%36%以上，到以上，到20152015年年市場銷量將達到市場銷量將達到1010萬臺，工業(yè)機器人保有量超過萬臺，工業(yè)機器人保有量超過3030萬臺。越來越多的中國機器人供應商將進入中萬臺。越來越多的中國機器人供應商將進入中國市場，外資品牌和自主品牌機器人供應商的競國市場，外資品牌和自主品牌機器人供應商的競爭將越發(fā)激烈。爭將越發(fā)激烈。國產(chǎn)機器人制造與日美國產(chǎn)機器人制造與日美至少差至少差1010年年我國在工業(yè)機器人的相關(guān)基礎(chǔ)零部件方面已經(jīng)取我國在工

26、業(yè)機器人的相關(guān)基礎(chǔ)零部件方面已經(jīng)取得了一定的進展，但無論從質(zhì)量、產(chǎn)品系列方面，得了一定的進展，但無論從質(zhì)量、產(chǎn)品系列方面，還是批量化供給方面，與國外產(chǎn)品仍有較大差距，還是批量化供給方面，與國外產(chǎn)品仍有較大差距，特別是在高性能交流伺服電機和高精密減速器方面特別是在高性能交流伺服電機和高精密減速器方面的差距尤為明顯。在高精度機器人用減速機方面，的差距尤為明顯。在高精度機器人用減速機方面，市場份額的市場份額的80%80%以上被日本的帝人、以上被日本的帝人、HarmonicHarmonic諧波減諧波減速機兩家公司所壟斷，售價居高不下，同時對合作速機兩家公司所壟斷，售價居高不下，同時對合作外的生產(chǎn)商進行

27、產(chǎn)品供應限制，關(guān)鍵核心部件一直外的生產(chǎn)商進行產(chǎn)品供應限制，關(guān)鍵核心部件一直受制于人，造成了國內(nèi)機器人大多由國外企業(yè)壟斷受制于人，造成了國內(nèi)機器人大多由國外企業(yè)壟斷的局面。的局面。20122012年工信部開始思考中國機器人產(chǎn)業(yè)如何應年工信部開始思考中國機器人產(chǎn)業(yè)如何應對國際競爭和壓力，推動中國機器人產(chǎn)業(yè)的健康對國際競爭和壓力，推動中國機器人產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。可持續(xù)發(fā)展。20132013年底，工信部發(fā)布了關(guān)于推進年底，工信部發(fā)布了關(guān)于推進機器人產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展的指導意見，機器人產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展的指導意見，20142014年年3 3月底在江蘇召開了推進機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的峰會，月底在江蘇召開了推進機

28、器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的峰會，目前又在制定工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)目前又在制定工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)“十三五十三五”規(guī)劃。規(guī)劃。目前工信部正在制定目前工信部正在制定“十三五十三五”相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，預計到劃，預計到20202020年中國工業(yè)機器人的產(chǎn)業(yè)體系年中國工業(yè)機器人的產(chǎn)業(yè)體系要具備要具備3 3至至5 5家具有國際競爭力的企業(yè)、家具有國際競爭力的企業(yè)、8 8至至1010個個產(chǎn)業(yè)配套集群。產(chǎn)業(yè)配套集群。將重點推進在汽車發(fā)動機、航天、航空、船將重點推進在汽車發(fā)動機、航天、航空、船舶、民爆等六個行業(yè)自動化車間的應用舶、民爆等六個行業(yè)自動化車間的應用。許多地方也開始啟動扶持機器人生產(chǎn)和使用許多地方也開始啟動扶持機器人生

29、產(chǎn)和使用的政策。珠三角一些地方政府、行業(yè)協(xié)會已經(jīng)的政策。珠三角一些地方政府、行業(yè)協(xié)會已經(jīng)開始思考和應對這一問題。開始思考和應對這一問題。整體來看，一方面是國家多部委緊鑼密鼓地整體來看，一方面是國家多部委緊鑼密鼓地醞釀支持政策，另一方面是地方政府層面積極醞釀支持政策，另一方面是地方政府層面積極組建各自的機器人產(chǎn)業(yè)園或產(chǎn)業(yè)基地方面的扶組建各自的機器人產(chǎn)業(yè)園或產(chǎn)業(yè)基地方面的扶持政策。隨著扶持政策的立體化、全方位推進，持政策。隨著扶持政策的立體化、全方位推進，中國的機器人產(chǎn)業(yè)將被持續(xù)注入新活力，中國中國的機器人產(chǎn)業(yè)將被持續(xù)注入新活力，中國裝備智能化進程有望加速。裝備智能化進程有望加速。 機器人廣泛的應

30、用于生活生產(chǎn)及科研的機器人廣泛的應用于生活生產(chǎn)及科研的各個領(lǐng)域，大致分為以下幾類：各個領(lǐng)域，大致分為以下幾類： 工業(yè)工業(yè)服務服務醫(yī)用醫(yī)用軍用軍用空間空間1 1 傳感型智能化機器人發(fā)展迅速傳感型智能化機器人發(fā)展迅速 作為傳感機器人基礎(chǔ)的機器人傳感技術(shù)有了新的作為傳感機器人基礎(chǔ)的機器人傳感技術(shù)有了新的發(fā)展，各種發(fā)展，各種新型新型傳感器不斷出現(xiàn)。傳感器不斷出現(xiàn)。 多傳感器集成和融合技術(shù)多傳感器集成和融合技術(shù)在智能機器人上獲得應在智能機器人上獲得應用。由于單一傳感信號難以保證輸入信息的準確性和用。由于單一傳感信號難以保證輸入信息的準確性和可靠性，不能滿足智能機器人系統(tǒng)獲取環(huán)境信息以及可靠性，不能滿足智

31、能機器人系統(tǒng)獲取環(huán)境信息以及系統(tǒng)決策能力。采用多傳感器集成和融合技術(shù)，利用系統(tǒng)決策能力。采用多傳感器集成和融合技術(shù)，利用各種傳感信息，獲得對環(huán)境的正確理解，各種傳感信息，獲得對環(huán)境的正確理解，使使機器人系機器人系統(tǒng)具有容錯性，保證系統(tǒng)信息處理的快速性和正確性。統(tǒng)具有容錯性，保證系統(tǒng)信息處理的快速性和正確性。 在多傳感器集成和融合技術(shù)研究方面，在多傳感器集成和融合技術(shù)研究方面，人工神經(jīng)網(wǎng)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的應用特別引人注目，成為一個研究熱點。的應用特別引人注目，成為一個研究熱點。2 2 開發(fā)新型智能技術(shù)開發(fā)新型智能技術(shù)在諸多新型智能技術(shù)當中，基于人工神經(jīng)網(wǎng)在諸多新型智能技術(shù)當中，基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的識

32、別、檢測、控制和規(guī)劃方法的開發(fā)和應絡(luò)的識別、檢測、控制和規(guī)劃方法的開發(fā)和應用占著重要位置。基于專家系統(tǒng)的機器人規(guī)劃用占著重要位置。基于專家系統(tǒng)的機器人規(guī)劃獲得新的發(fā)展，除了應用與任務規(guī)劃、裝配規(guī)獲得新的發(fā)展，除了應用與任務規(guī)劃、裝配規(guī)劃、搬運規(guī)劃和路徑規(guī)劃外，又被用于自動抓劃、搬運規(guī)劃和路徑規(guī)劃外，又被用于自動抓取規(guī)劃。取規(guī)劃。3 3 采用模塊化的設(shè)計技術(shù)采用模塊化的設(shè)計技術(shù)智能機器人和高級工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)要力求簡單智能機器人和高級工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)要力求簡單緊湊，其高智能部件甚至全部機構(gòu)的設(shè)計已向模塊緊湊，其高智能部件甚至全部機構(gòu)的設(shè)計已向模塊化方向發(fā)展化方向發(fā)展；其驅(qū)動采用交流伺服電機，向其

33、驅(qū)動采用交流伺服電機，向小型和小型和高輸出方向發(fā)展高輸出方向發(fā)展；其控制裝置向小型化和智能化發(fā)；其控制裝置向小型化和智能化發(fā)展，提高機器人的實時和快速相應能力。機器人軟展，提高機器人的實時和快速相應能力。機器人軟件的模塊化則簡化了編程，發(fā)展了離線編程技術(shù)，件的模塊化則簡化了編程，發(fā)展了離線編程技術(shù)，提高了機器人的控制系統(tǒng)的適應性。提高了機器人的控制系統(tǒng)的適應性。4 4 微型機器人的研究有所突破微型機器人的研究有所突破 微型機器和微型機器人為微型機器和微型機器人為2121世紀的尖端技術(shù)之一。世紀的尖端技術(shù)之一。在大中型機器人和微型機器人系列之間，還有小在大中型機器人和微型機器人系列之間，還有小型機器人。小型化也是機器人發(fā)展的一個趨勢。型機器人。小型化也是機器人發(fā)展的一個趨勢。一種能鉆入血管的機器人想象圖5 5 應用領(lǐng)域向非制造業(yè)和服務業(yè)擴展應用領(lǐng)域向非制造業(yè)和服務業(yè)擴展太空太空 空間站服務機器人（裝配、檢查和修理）