工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展與應(yīng)用

1、學(xué)校：中南大學(xué)學(xué)院：機(jī)電工程學(xué)院專業(yè)班級：機(jī)械0701班姓名：丁云學(xué)號：工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展與應(yīng)用隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷向智能化方向發(fā)展，機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展和深化, 工業(yè)機(jī)器人已成為一種高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，為工業(yè)自動化發(fā)揮了巨大作用，將對未來生 產(chǎn)和社會發(fā)展起越來越重要的作用。文章介紹了工業(yè)機(jī)器人的國內(nèi)國外的發(fā)展?fàn)顩r 和應(yīng)用趨勢，以及帶來的經(jīng)濟(jì)效益。一、工業(yè)機(jī)器人的介紹工業(yè)機(jī)器人是機(jī)器人的一種，它由操作機(jī).控制器.伺服驅(qū)動系統(tǒng)和檢測傳感 器裝置構(gòu)成，是一種仿人操作自動控制，可重復(fù)編程，能在三難空間完成各種作業(yè) 的機(jī)電一體化的自動化生產(chǎn)設(shè)備，特別適合于多品種，變批量柔性生產(chǎn)。它對穩(wěn)定 和提高產(chǎn)品質(zhì)量，

2、提高生產(chǎn)效率，改善勞動條件的快速更新?lián)Q代起著十分重要作用。廣泛的應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人，可以逐步改善勞動條件，更強(qiáng)與可控的生產(chǎn)能力，加 快產(chǎn)品更新?lián)Q代。提高生產(chǎn)效率和保證產(chǎn)品質(zhì)量，消除枯燥無味的工作，節(jié)約勞動 力，提供更安全的工作環(huán)境，降低工人的勞動強(qiáng)度，減少勞動風(fēng)險(xiǎn)，提高機(jī)床，減 少工藝過程中的工作量及降低停產(chǎn)時(shí)間和庫存，提高企業(yè)競爭力。三、工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展隨著科技的不斷進(jìn)步，工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展過程可分為三代，第一代，為示教再 現(xiàn)型機(jī)器人，它主要由機(jī)器手控制器和示教盒組成，可按預(yù)先引導(dǎo)動作記錄下信息 重復(fù)再現(xiàn)執(zhí)行，當(dāng)前工業(yè)中應(yīng)用最多。第二代為感覺型機(jī)器人，如有力覺觸覺和視 覺等，它具有對某些外界信息進(jìn)

3、行反饋調(diào)整的能力，目前已進(jìn)入應(yīng)用階段。第三代 為智能型機(jī)器人它具有感知和理解外部環(huán)境的能力，在工作環(huán)境改變的情況下，也 能夠成功地完成任務(wù)，它尚處于實(shí)驗(yàn)研究階段。第一、國外工業(yè)機(jī)器人的的發(fā)展美國是機(jī)器人的誕生地， 早在 1961 年， 美國的 ConsolidedControlCorp 和 AMF公司聯(lián)合研制了第一臺實(shí)用的示教再現(xiàn)機(jī)器人。經(jīng)過40 多年的發(fā)展，美國的機(jī)器人技術(shù)在國際上仍一直處于領(lǐng)先地位。其技術(shù)全面、先進(jìn)，適應(yīng)性也很強(qiáng)。日本在 1967 年從美國引進(jìn)第一臺機(jī)器人， 1976 年以后，隨著微電子的快速發(fā)展和市場需求急劇增加， 日本當(dāng)時(shí)勞動力顯著不足， 工業(yè)機(jī)器人在企業(yè)里受到了 “救

4、世主”般的歡迎，使其日本工業(yè)機(jī)器人得到快速發(fā)展，現(xiàn)在無論機(jī)器人的數(shù)量還是機(jī)器人的密度都位居世界第一，素有“機(jī)器人王國”之稱。德國引進(jìn)機(jī)器人的時(shí)間比英國和瑞典大約晚了五六年，但戰(zhàn)爭所導(dǎo)致的勞動力短缺，國民的技術(shù)水平較高等社會環(huán)境，卻為工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展、應(yīng)用提供了有利條件。此外，在德國規(guī)定，對于一些危險(xiǎn)、有毒、有害的工作崗位，必須以機(jī)器人來代替普通人的勞動。這為機(jī)器人的應(yīng)用開拓了廣泛的市場，并推動了工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展。目前，德國工業(yè)機(jī)器人的總數(shù)占世界第二位，僅次于日本。法國政府一直比較重視機(jī)器人技術(shù)，通過大力支持一系列研究計(jì)劃，建立了一個(gè)完整的科學(xué)技術(shù)體系，使法國機(jī)器人的發(fā)展比較順利。在政府組織

5、的項(xiàng)目中，特別注重機(jī)器人基礎(chǔ)技術(shù)方面的研究，把重點(diǎn)放在開展機(jī)器人的應(yīng)用研究上。而由工業(yè)界支持開展應(yīng)用和開發(fā)方面的工作，兩者相輔相成，使機(jī)器人在法國企業(yè)界得以迅速發(fā)展和普及，從而使法國在國際工業(yè)機(jī)器人界擁有不可或缺的一席之地。英國紀(jì) 70 年代末開始，推行并實(shí)施了一系措施列支持機(jī)器人發(fā)展的政策，使英國工業(yè)機(jī)器人起步比當(dāng)今的機(jī)器人大國日本還要早，并曾經(jīng)取得了早期的輝煌。然而，這時(shí)候政府對工業(yè)機(jī)器人實(shí)行了限制發(fā)展的錯(cuò)誤。這個(gè)錯(cuò)誤導(dǎo)致英國的機(jī)器人工業(yè)一蹶不振，在西歐幾乎處于末位。近些年，意大利、瑞典、西班牙、芬蘭、丹麥等國家由于自身國內(nèi)機(jī)器人市場的大量需求，發(fā)展速度非常迅速。目前，國際上的工業(yè)機(jī)器人公

6、司主要分為日系和歐系。 日系中主要有安川、oTC、 松下、FANLUC、不二越、川崎等公司的產(chǎn)品。歐系中主要有德國的 KUKA CLOOS瑞典的ABR意大利的CO毗U及奧地利的工GM公司。第二、國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展我國工業(yè)機(jī)器人起步于 20 世紀(jì) 70 年代初期， 經(jīng)過 30 多年發(fā)展， 大致經(jīng)歷了 3個(gè)階段： 70 年代萌芽期， 80 年代的開發(fā)期和 90 年代的應(yīng)用化期。隨著20 世紀(jì) 70年代世界科技快速發(fā)展， 工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用在世界掀起了一個(gè)高潮， 在這種背景下，我國于 1972 年開始研制自己的工業(yè)機(jī)器人。進(jìn)入20 世紀(jì) 80 年代后，隨著改革開放的不斷深入，在高技術(shù)浪潮的沖擊下，我

7、國機(jī)器人技術(shù)的開發(fā)與研究得到了政府的重視與支持，“七五”期間，國家投入資金，對工定機(jī)器人及零部件進(jìn)行攻關(guān)，完成了示教再現(xiàn)式工業(yè)機(jī)器人成套技術(shù)的開發(fā)，研制出了噴漆，點(diǎn)焊，弧焊和搬運(yùn)機(jī)器人。，國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃開始實(shí)施，經(jīng)過幾年研究，取得了一大批科研成果。成功地研制出了一批特種機(jī)器人。從2O世紀(jì)9O年代初期起，我國的國民經(jīng)濟(jì)進(jìn)入實(shí)現(xiàn)兩個(gè)根本轉(zhuǎn)變期，掀起了新一輪的經(jīng)濟(jì)體制改革和技術(shù)進(jìn)步熱潮，我國的工業(yè)機(jī)器人又在實(shí)踐中邁進(jìn)了一大步，先后研制了點(diǎn)焊，弧焊，裝配，噴漆，切割，搬運(yùn)，碼垛等各種用途的工業(yè)機(jī)器人，并實(shí)施了一批機(jī)器人應(yīng)用工程，形成了一批工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化基地，為我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的騰飛奠定了基礎(chǔ)。

8、但是與發(fā)達(dá)國家相比，我國工業(yè)機(jī)器人還有很大差距。目前，我國工業(yè)機(jī)器人公司主要有中國新松機(jī)器自動化股份有限公司和首鋼莫托曼機(jī)器人有限公司。四、工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用隨著工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的深度和廣度以及機(jī)器人智能水平的提高，工業(yè)機(jī)器人已在眾多領(lǐng)域得到了應(yīng)用。從傳統(tǒng)的汽車制造領(lǐng)域向非制造領(lǐng)域延伸。如采礦機(jī)器人、建筑業(yè)機(jī)器人以及水電系統(tǒng)用于維護(hù)維修的機(jī)器人等。在國防軍事、醫(yī)療衛(wèi)生、食品加工、生活服務(wù)等領(lǐng)域工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用也越來越多。汽車制造是一個(gè)技術(shù)和資金高度密集的產(chǎn)業(yè)，也是工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用最廣泛的行業(yè)，幾乎占到整個(gè)工業(yè)機(jī)器人的一半以上。在我國，工業(yè)機(jī)器人最初也是應(yīng)用于汽車和工程機(jī)械行業(yè)中。在汽車生產(chǎn)中工業(yè)機(jī)器

9、人是一種主要的制動化設(shè)備，在整車及零部件生產(chǎn)的弧焊、點(diǎn)焊、噴涂、搬運(yùn)、涂膠、沖壓等工藝中大量使用。據(jù)預(yù)測我國正在進(jìn)入汽車擁有率上升時(shí)期，在未來幾年里，汽車仍將每年15 左右的速度增長。所以未來幾年工業(yè)機(jī)器人的需求將會呈現(xiàn)出高速增長趨勢， 年增幅達(dá)到50左右，工業(yè)機(jī)器人在我國汽車行業(yè)的應(yīng)用將得到快速發(fā)展。工業(yè)機(jī)器人除了在汽車行業(yè)的廣泛應(yīng)用，在電子，食品加工，非金屬加工，日用消費(fèi)品和木材家具加工等行業(yè)對工業(yè)機(jī)器人的需求也快速增長。 在亞洲， 2005 年安裝工業(yè)機(jī)器人72， 600 臺，與 2004 年相比，增長了 40，而應(yīng)用在電子行業(yè)的就占了 31左右。在歐洲地區(qū)，據(jù)統(tǒng)計(jì)2005 年與 200

10、4 年相 l ： tI 業(yè)機(jī)器人在食品加工行業(yè)的應(yīng)用增長了17左右，在非金屬加工行業(yè)的應(yīng)用增長了20左右，在日用品消費(fèi)行業(yè)增長了 32，在木材家具加工行業(yè)增長了18左右。工業(yè)機(jī)器人在石油方面也有廣泛的應(yīng)用，如海上石油鉆井、采油平臺、管道的檢測、煉油廠、大型油罐和儲罐的焊接等均可使用機(jī)器人來完成。在未來幾年，傳感技術(shù)，激光技術(shù)，工程網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將會被廣泛應(yīng)用在工業(yè)機(jī)器人工作領(lǐng)域，這些技術(shù)會使工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用更為高效，高質(zhì)，運(yùn)行成本低。據(jù)預(yù)測，今后機(jī)器人將在醫(yī)療、保健、生物技術(shù)和產(chǎn)業(yè)、教育、救災(zāi)、海洋開發(fā)、機(jī)器維修、交通運(yùn)輸和農(nóng)業(yè)水產(chǎn)等領(lǐng)域得到應(yīng)用。在我國，工業(yè)機(jī)器人市場份額大部分被國外工業(yè)機(jī)器人企業(yè)

11、占據(jù)著。在國際強(qiáng)手面前，國內(nèi)的工業(yè)機(jī)器人企業(yè)面臨著相當(dāng)大的競爭壓力。如今我國正從一個(gè)“制造大國”向“制造強(qiáng)國”邁進(jìn)，中國制造業(yè)面臨著與國際接軌、參與國際分工的巨 大挑戰(zhàn)，對我國工業(yè)自動化的提高迫在眉睫，政府務(wù)必會加大對機(jī)器人的資金投入 和政策支持，將會給工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入新的動力。- 讀后感很小的時(shí)候就對機(jī)器人有所了解，不過那種了解僅僅局限于電視和電影里面，那時(shí)候我印象當(dāng)中的機(jī)器人應(yīng)該是和變形金剛差不多的，有著超能量，能夠變身，威力無窮，能夠維護(hù)世界乃至宇宙的和平。不過長大之后，也就明白這很顯然是不可能的，我認(rèn)為機(jī)器人再怎么也只是一堆鐵組成的，沒有生命沒有思想，怎么可能完成那樣復(fù)雜的任務(wù)，

12、怎么能夠服從人的命令，去完成一些不可思議的事情，電視和電影里面看到的機(jī)器人肯定是假的。但是，自從上了工業(yè)機(jī)器人學(xué)這門課程之后，我發(fā)現(xiàn)我又錯(cuò)了，現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中機(jī)器人是有的，雖然不能像變形金剛那樣神奇，但是現(xiàn)在很多領(lǐng)域都應(yīng)用了工業(yè)機(jī)器人，很多人力難以完成的工作，工業(yè)機(jī)器人可以，很多人不能適應(yīng)的工作環(huán)境，工業(yè)機(jī)器人能夠適應(yīng)，其優(yōu)點(diǎn)數(shù)不勝數(shù)。正因?yàn)樗羞@么多優(yōu)點(diǎn)，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展不僅在世界上具有普遍性，在我國也取得了不錯(cuò)的成就。最近讀了工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展與應(yīng)用一文，感受頗為深刻，進(jìn)一度加深了我對工業(yè)機(jī)器人的了解，也明白工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展必是未來發(fā)展的一大趨勢。讀完 工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展與應(yīng)用 一文后，

13、我獲益匪淺， 尤其是對工業(yè)機(jī)器人的效益、發(fā)展及應(yīng)用方面更為深刻。第一， 工業(yè)機(jī)器人的效益讀初中學(xué)政治的時(shí)候就明白， 生產(chǎn)力是人們解決社會同自然矛盾的實(shí)際能力，是人類征服和改造自然使其適應(yīng)社會需要的客觀物質(zhì)力量?？梢娚a(chǎn)力的發(fā)展，決定了一個(gè)國家的命 脈，然而我們都知道，一個(gè)人的能力往往是有限的，那么當(dāng)人力發(fā)展到極致的時(shí)候，豈不是意味著社會將停止發(fā)展嗎？事實(shí)顯然不是這樣的，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展就是推動社會的原動力。隨著科技的發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人應(yīng)運(yùn)而生， 廣泛的應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人，可以逐步改善勞動條件，更強(qiáng)與可控的生產(chǎn)能力，加快產(chǎn)品更新?lián)Q代。提高生產(chǎn)效率和保證產(chǎn)品質(zhì)量，消除枯燥無味的工作，節(jié)約勞動力，提 供更安

14、全的工作環(huán)境，降低工人的勞動強(qiáng)度，減少勞動風(fēng)險(xiǎn)，提高機(jī)床，減少工藝 過程中的工作量及降低停產(chǎn)時(shí)間和庫存，提高企業(yè)競爭力。它的這些優(yōu)點(diǎn)大大提高 了生產(chǎn)力的發(fā)展，也就推動了社會的進(jìn)步。第二，工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展過程可分為三代，第一代，為示教再現(xiàn)型機(jī)器人，也就是俗 語講的“遙控操作器”。第二代為感覺型機(jī)器人，這種機(jī)器人是按事先編好的程序 對其進(jìn)行控制的，使其能夠自動重復(fù)完成某種操作方式。第三代為智能型機(jī)器人， 它具有感知和理解外部環(huán)境的能力，在工作環(huán)境改變的情況下，也能夠成功地完成 任務(wù)，它尚處于實(shí)驗(yàn)研究階段。目前，在工業(yè)上應(yīng)用得最多的還是第一代的機(jī)器人，第二代機(jī)器人在我國已經(jīng) 開始應(yīng)用了。機(jī)器人的發(fā)展肯定會朝著智能機(jī)器人的方向發(fā)展，當(dāng)智能機(jī)器人會普 遍應(yīng)用的時(shí)候，人類的生活肯定會變得更寫意。第三，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用學(xué)習(xí)了工業(yè)機(jī)器人學(xué)之后，對工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用有了一些了解，其實(shí)日常 生活當(dāng)中很多時(shí)候都或多或少涉及到了工業(yè)機(jī)器人，譬如，加工車間里面或者醫(yī)療 室里面。讀完工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展與應(yīng)