本文目錄一覽：
- 1、機器人的發(fā)展趨勢
- 2、碼垛機器人的生產(chǎn)線(xiàn)
- 3、工業(yè)機器人發(fā)展趨勢是怎樣的？
- 4、21世紀機器人的發(fā)展趨勢?。。。。。?！
- 5、我國工業(yè)機器人技術(shù)的現狀與發(fā)展趨勢
- 6、碼垛的機器人和搬運的機器人有哪些不同呢？
機器人的發(fā)展趨勢
那么總結一下，我們認為，機器人有三個(gè)發(fā)展階段，那么也就是說(shuō)，我們習慣于把機器人分成三類(lèi)，一種是第一代機器人，那么也叫示教再現型機器人，它是通過(guò)一個(gè)計算機，來(lái)控制一個(gè)多自由度的一個(gè)機械，通過(guò)示教存儲程序和信息，工作時(shí)把信息讀取出來(lái)，然后發(fā)出指令，這樣的話(huà)機器人可以重復的根據人當時(shí)示教的結果，再現出這種動(dòng)作，比方說(shuō)汽車(chē)的點(diǎn)焊機器人，它只要把這個(gè)點(diǎn)焊的過(guò)程示教完以后，它總是重復這樣一種工作，它對于外界的環(huán)境沒(méi)有感知，這個(gè)力操作力的大小，這個(gè)工件存在不存在，焊的好與壞，它并不知道，那么實(shí)際上這種從第一代機器人，也就存在它這種缺陷，因此，在20世紀70年代后期，人們開(kāi)始研究第二代機器人，叫帶感覺(jué)的機器人，這種帶感覺(jué)的機器人是類(lèi)似人在某種功能的感覺(jué)，比如說(shuō)力覺(jué)、觸覺(jué)、滑覺(jué)、視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和人進(jìn)行相類(lèi)比，有了各種各樣的感覺(jué)，比方說(shuō)在機器人抓一個(gè)物體的時(shí)候，它實(shí)際上力的大小能感覺(jué)出來(lái)，它能夠通過(guò)視覺(jué)，能夠去感受和識別它的形狀、大小、顏色。抓一個(gè)雞蛋，它能通過(guò)一個(gè)觸覺(jué)，知道它的力的大小和滑動(dòng)的情況。
那么第三代機器人，也是我們機器人學(xué)中一個(gè)理想的所追求的最高級的階段，叫智能機器人，那么只要告訴它做什么，不用告訴它怎么去做，它就能完成運動(dòng)，感知思維和人機通訊的這種功能和機能，那么這個(gè)目前的發(fā)展還是相對的只是在局部有這種智能的概念和含義，但真正完整意義的這種智能機器人實(shí)際上并沒(méi)有存在，而只是隨著(zhù)我們不斷的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，智能的概念越來(lái)越豐富，它內涵越來(lái)越寬。
那么從三代機器人發(fā)展過(guò)程中，從另一個(gè)方面，我們對機器人從應用的角度進(jìn)行了分類(lèi)，比如說(shuō)工業(yè)機器人，它包括點(diǎn)焊、弧焊、噴漆、搬運、碼垛，在工業(yè)現場(chǎng)中工作的這種機器人，我們統稱(chēng)為工業(yè)機器人，那么從不同的應用中，到水下去作業(yè)的叫水下機器人，到空間作業(yè)的叫空間機器人，同時(shí)又存在農業(yè)、林業(yè)、牧業(yè)，對醫療機器人叫醫用機器人，還包括娛樂(lè )機器人，建筑和居室上用的機器人，所以從應用分類(lèi)，它包括從行業(yè)、應用角度，也可以進(jìn)行這樣簡(jiǎn)單的分類(lèi)。
下面我簡(jiǎn)單介紹一下我國機器人發(fā)展的基本概況。剛才談到了日本在20世紀60年代和美國都在開(kāi)始進(jìn)行機器人的研究，由于我們國家存在很多其他的各種因素、問(wèn)題。我們國家在機器人的研究，在20世紀70年代后期，當時(shí)我們在國家北京舉辦一個(gè)日本的工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品展覽會(huì )，在這個(gè)會(huì )上有兩個(gè)產(chǎn)品，一個(gè)是數控機床，一個(gè)是工業(yè)機器人，這個(gè)時(shí)候，我們國家的許多學(xué)者，看到了這樣一個(gè)方向，開(kāi)始進(jìn)行了機器人的研究，但是這時(shí)候研究，基本上還局限于理論的探討階段，那么真正進(jìn)行機器人研究的時(shí)候，是在七五、八五、九五、十五將近這二十年的發(fā)展，發(fā)展最迅速的時(shí)候，是在1986年我們國家成立了863計劃是高技術(shù)發(fā)展計劃，就將機器人技術(shù)作為一個(gè)重要的發(fā)展的主題，國家投入將近幾個(gè)億的資金開(kāi)始進(jìn)行了機器人研究，使得我們國家在機器人這一領(lǐng)域得到很快地、迅速地發(fā)展。
目前主要單位像中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化所，原機械部的北京自動(dòng)化所，像哈爾濱工業(yè)大學(xué)，北京航空航天大學(xué)，清華大學(xué)，還包括中科院北京自動(dòng)化所等等的一些單位都做了非常重要的研究工作，也取得了很多的成果，而且目前這幾年來(lái)看，我們國家在高校里邊，有很多單位從事機器人研究，很多研究生和博士生都在從事機器人方面的研究，目前我們國家比較有代表性的研究，有工業(yè)機器人，水下機器人，空間機器人，核工業(yè)的機器人，都在國際上應該處于領(lǐng)先水平，總體上我們國家與發(fā)達國家相比，還存在很大的差距，主要表現在，我們國家在機器人的產(chǎn)業(yè)化方面，目前還沒(méi)有固定的成熟的產(chǎn)品，但是在上述這些水下、空間、核工業(yè)，一些特殊機器人方面，我們取得了很多有特色的研究成就。
下邊我簡(jiǎn)單介紹一下工業(yè)機器人的一些情況，到目前為止，工業(yè)機器人是最成熟，應用最廣泛的一類(lèi)機器人，世界總量目前已經(jīng)銷(xiāo)售110萬(wàn)臺，這是1999年的統計，但這110萬(wàn)臺在已經(jīng)進(jìn)行裝備使用的是75萬(wàn)臺，這個(gè)量也是不小的?？傮w情況看，日本在工業(yè)機器人這一塊，是首位的，成為機器人的王國，美國發(fā)展也很迅速，目前在新安裝的臺數方面，已經(jīng)超過(guò)了日本，中國剛開(kāi)始進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化的階段，已經(jīng)研制出多種工業(yè)機器人樣機，而有小批量在生產(chǎn)中使用，這也是整個(gè)在日本、美國以及我們國家在工業(yè)機器人情況的一些比較。
這是點(diǎn)焊機器人，點(diǎn)焊機器人剛才講的，主要是針對汽車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)，提高生產(chǎn)效率，提高汽車(chē)焊接的質(zhì)量，降低工人的勞動(dòng)強度的一種機器人。它的特點(diǎn)是通過(guò)機器人對兩個(gè)鋼板進(jìn)行點(diǎn)焊的時(shí)候，需要承載一個(gè)很大的焊鉗，一般在幾十公斤以上，那么它的速度要求在每秒鐘一米五到兩米這樣的高速運動(dòng)，所以它一般來(lái)說(shuō)有五到六個(gè)自由度，負載三十到一百二十公斤，工作的空間很大，大概有兩米，這樣一個(gè)球形的工作空間，運動(dòng)速度也很高，那么自由度的概念，就是說(shuō)，是相對獨立運動(dòng)的部件的個(gè)數，就相當于我們人體，腰是一個(gè)回轉的自由度，我們大臂可以抬起來(lái)，小臂可以彎曲，那么這就三個(gè)自由度，同時(shí)腕部還有一個(gè)調整姿態(tài)來(lái)使用的三個(gè)自由度，所以一般的機器人有六個(gè)自由度，就能把空間的三個(gè)位置，三個(gè)姿態(tài)，機器人完全實(shí)現，當然也有小于六個(gè)自由度的，也有多于六個(gè)自由度的機器人，只是在不同的需要場(chǎng)合來(lái)配置。
弧焊機器人也是工業(yè)機器人中一個(gè)最重要的方面，像我們汽車(chē)的后橋，進(jìn)行焊接的時(shí)候，它連續焊接，所以它的特點(diǎn)是連續軌跡控制，所以它要求的軌跡精度要求非常高，一般來(lái)說(shuō)也是五到六個(gè)自由度，由于它焊槍比較小，所以在五到十公斤就可以了，這個(gè)方面是在國際和國內應用非常大的一類(lèi)機器人，在另一方面像搬運和鉚接，這些工作場(chǎng)合下，像搬運，主要是要求機器人有很高的速度，承載能力很多、很強，像日本的大庫機器人，它可以承載三百公斤，抓取、來(lái)進(jìn)行搬運和碼垛。
第二類(lèi)是服務(wù)機器人，隨著(zhù)工業(yè)化的發(fā)展，尤其近十年以來(lái)，機器人的發(fā)展的應用領(lǐng)域在不斷拓寬，目前一個(gè)很重要的特征，大家都知道，機器人已經(jīng)從制造業(yè)逐漸轉向了非制造業(yè)和服務(wù)行業(yè)，剛才談的汽車(chē)制造屬于是制造業(yè)，但服務(wù)行業(yè)包括清潔、加油、救護、搶險、救災這些等等，都屬于非制造行業(yè)和服務(wù)行業(yè)，那么這里邊跟工業(yè)機器人相比，它有一個(gè)很重要的不同，它主要是一個(gè)移動(dòng)平臺，它能夠移動(dòng)、去運動(dòng)，上面有一些手臂進(jìn)行操作，同時(shí)還裝有一些像力覺(jué)傳感器和視覺(jué)傳感器、超聲測距傳感器等等。它對周邊的環(huán)境進(jìn)行識別，來(lái)判斷它的運動(dòng)，完成某種工作，這是服務(wù)機器人的基本的一個(gè)特點(diǎn)。
比方說(shuō)這里邊有幾張圖片，這是在美國，他們研制的像大型客機這種清洗工作，如果人來(lái)做的話(huà)十分繁重，那么大一個(gè)機體來(lái)清洗的話(huà)，工作量是很大，而且也很不方便，那么他們采用這種機器人來(lái)實(shí)現像飛機的這些清洗的工作，包括一些國家開(kāi)發(fā)像高層建筑的清洗機器人，這也都是服務(wù)行業(yè)的機器人，還包括像家庭使用的，還有一些賓館和一些公共場(chǎng)合使用的這種清潔機器人，對地面來(lái)進(jìn)行清掃，還包括網(wǎng)球場(chǎng)上能夠自動(dòng)地把撒下的球，集中收集起來(lái)，這種機器人也都是存在的。
另一個(gè)方面的服務(wù)機器人應用，在汽車(chē)加油機器人這塊也很有意思，包括我們現在的一些加油站，都是用自動(dòng)的計量裝置，實(shí)現了有的這種自動(dòng)計量，但是還仍然用人去操作，但可以看到在一些美國的高速公路上，汽車(chē)流量很大，包括夜間都要對汽車(chē)進(jìn)行加油，工作也很煩瑣，所以現在很多國家在開(kāi)發(fā)這種自動(dòng)的加油機器人，它可以自動(dòng)的計量，自動(dòng)的把汽車(chē)油嘴放到汽車(chē)油箱里邊去，這也都是服務(wù)機器人的一種體現。
導盲機器人它針對盲人這種安全性考慮，類(lèi)似于一個(gè)小狗的形狀，它能夠對道路的一些障礙，運動(dòng)的車(chē)輛和行人進(jìn)行判斷，來(lái)引導這個(gè)盲人進(jìn)行安全的行走，這個(gè)確實(shí)對提高盲人的安全，是非常必要的。
再有導游禮儀機器人，這也是服務(wù)機器人，體現出一種智能的，一個(gè)體現的代表，在很多大的公司它需要對產(chǎn)品進(jìn)行宣傳，它制作出一些各種卡通形狀的機器人，能夠跟人進(jìn)行簡(jiǎn)單的對話(huà)，介紹產(chǎn)品等等，這在一些賓館能夠接待一些客人等等增加企業(yè)或者賓館的這種對社會(huì )的影響。
家務(wù)機器人主要體現在像一些對地毯和地板定期的它能夠進(jìn)行清掃和吸塵，它這個(gè)機器人很有意思，它有傳感器，它能夠把家具和人能識別出來(lái)，它自動(dòng)的按照一種規律，能根據路徑把地面全部的清掃干凈，這也是家務(wù)中一些機器人的表現。
那么表演娛樂(lè )機器人，現在很多國家在開(kāi)發(fā)這種像動(dòng)物園、還有娛樂(lè )中心、還有迪斯尼這樣的一個(gè)大型的游園，它為了增加趣味性，把研究出像模仿人，包裝成各種人的樣子，它能夠說(shuō)話(huà)唱歌和表演，這樣還能跟人進(jìn)行交流，這樣的機器人，還包括把機器人包裝成各種有趣的動(dòng)物，像恐龍、大象、獅子，還有一些小的卡通式的這種動(dòng)物，它已經(jīng)完成像動(dòng)物的一些動(dòng)作的模仿，模仿它的聲音，同時(shí)還跟人進(jìn)行交流，尤其是比較有趣的是一個(gè)彈鋼琴機器人，早期在日本的時(shí)候，彈了一首世界著(zhù)名的名曲，在當時(shí)，在機器人界引起了很大的轟動(dòng)，那么這個(gè)機器人特點(diǎn)，它要求手指非常靈活，自由度也特別多，而且在彈的過(guò)程中，還要有力控制和感覺(jué)的控制，所以它相對來(lái)說(shuō)是對機器人機構和控制方面提高更高的要求。
還有像這種機器人的演奏家，包括它的拉小提琴，這個(gè)小提琴在樂(lè )器里邊最復雜的，難度最高的一種樂(lè )器，它能通過(guò)樂(lè )曲拉小提琴，力的控制、協(xié)調、速度等等，都要進(jìn)行選擇或者自動(dòng)的判斷，還包括這也是一個(gè)機器人在做一個(gè)表演，等等就是在服務(wù)機器人方面，它很寬的一個(gè)應用領(lǐng)域，它跟人的需求越來(lái)越接近，那么總結一下它有幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，從技術(shù)上的方面有四個(gè)，一個(gè)是移動(dòng)機構，前面看過(guò)幾種機器人它跟工業(yè)機器人不一樣，大多數的服務(wù)機器人，它是移動(dòng)的，有輪式、履帶式、還有步行式的，包括還有組合式的，這種移動(dòng)機構，對環(huán)境感知功能，這也是服務(wù)機器人最重要的特點(diǎn)，因為它所處的環(huán)境，不像工業(yè)機器人對一個(gè)固定的環(huán)境，固定的機座，固定樣子來(lái)實(shí)現的，那么這個(gè)環(huán)境也許是未知的，也許是變化的，包括清掃機器人，屋子的形狀，一家一個(gè)樣子，家具的擺放不一樣，甚至，還有一些人在走動(dòng)，這些非結構環(huán)境使得它能夠準確的描述和感知和判斷，這一點(diǎn)來(lái)講，就表現出服務(wù)機器人具有一定的人的智能的這種功能。
另一個(gè)方面是能源技術(shù)，大家知道，早期做仿人形機器人，都帶一個(gè)“辮子”，因為它能量提供不足，那么電池能量很小，所以現在的這種服務(wù)機器人，理想的這種能源它要求是密度高，輸出電壓比較恒定，內阻小、耐高溫，還可以充電，成本低，尤其在密度高這個(gè)方面是十分重要的，所以能源技術(shù)是未來(lái)移動(dòng)機器人發(fā)展中的一個(gè)十分關(guān)鍵的一個(gè)問(wèn)題，還有控制技術(shù)，控制技術(shù)在感知環(huán)境的過(guò)程中，它也需要跟人進(jìn)行交互，它既然是服務(wù)，人總要跟它接觸，那么如何跟人進(jìn)行交互，那么就需要一個(gè)開(kāi)放式的友好的連接接口，包括語(yǔ)音功能，圖形編程方式等等。
另一個(gè)方面的體現在農林畜產(chǎn)機器人這方面，國際上也有些很大的進(jìn)展，可能對我們國家農業(yè)機器人，林業(yè)機器人是否需要，我們也在探討，那么對于一些發(fā)達國家農業(yè)人口十分有限，包括在一些農副產(chǎn)品，松籽的采集，量很大，非常麻煩的一件事情，這樣的話(huà)，一個(gè)機器人能夠對像西紅柿，蘋(píng)果等水果，它通過(guò)形狀和顏色，來(lái)判斷它的成熟度，然后摘取，這個(gè)確實(shí)提高了農業(yè)自動(dòng)化的一個(gè)方面的研究，包括我們國家已經(jīng)研制成功嫁接機器人，對一些像嫁接，機器人采摘以后，能夠對兩個(gè)樹(shù)枝進(jìn)行自動(dòng)的對接，然后將樹(shù)枝纏起來(lái)，這個(gè)在中國農業(yè)大學(xué)已經(jīng)研制成功，還包括林業(yè)機器人，林業(yè)機器人主要對于農林產(chǎn)品，像松籽進(jìn)行采摘，還包括像樹(shù)根，進(jìn)行采伐的時(shí)候，要拔出來(lái)，和植樹(shù)這方面也都有開(kāi)發(fā)，更有意思的是在牧業(yè)的機器人，包括澳大利亞，綿羊和羊是非常多的一種，他們國家產(chǎn)量最大的一個(gè)產(chǎn)業(yè)，那么綿羊，剪羊毛這個(gè)量很大，那么它人力又有限，所以它在致力于開(kāi)發(fā)剪羊毛機器人，它首先通過(guò)機械手，把一個(gè)羊給固定住，通過(guò)攝影機把羊的形狀識別出來(lái)，然后，用這種所謂的剪子，然后根據它的形狀，自動(dòng)地把羊毛剔出來(lái)，同時(shí)呢，還不破壞它的皮膚，因為一個(gè)羊一個(gè)模樣所以它操作的難度是很大的，對環(huán)境的感知要求很高的，所以這個(gè)技術(shù)也是非常復雜的。
建筑機器人在國外，用量、需求在逐漸增加，建筑機器人它主要解決，像我們筑路機器人，也都需要建筑機器人，包括噴涂，挖掘機，包括像一些建筑的模塊化的預制板來(lái)進(jìn)行拼接，都需要一些自動(dòng)化的裝置，還包括家庭裝修的時(shí)候，像墻壁的粉刷這個(gè)量也很大，而且也很臟，對人體有害，現在國外一些公司，在開(kāi)發(fā)面向家庭的粉刷這種機器人已經(jīng)得到了小批量的使用，這是在建筑方面的一些體現。
還有像食品包裝，縫紉這也都是說(shuō)，面向服務(wù)家庭也食品這方面的應用，包括對香腸的這種包裝，實(shí)際上它一方面提高了自動(dòng)化水平，但另一方面，也提高了衛生程度，不然的話(huà)人類(lèi)參與的話(huà)，總會(huì )帶來(lái)一些不衛生的因素，包括服裝裁剪，現在我們做衣服，人們越來(lái)越追求個(gè)性化，那么現在從他們有些大學(xué)在研究，包括你希望的樣子，包括你站在這塊兒給你掃描以后，把你的體型給你掃描出來(lái)，機器人能自動(dòng)地給你設計出適合你這種身材的樣子，通過(guò)你的選擇和修改，然后機械手自動(dòng)地對它的布料進(jìn)行裁剪，最后，還有一些生產(chǎn)線(xiàn)能夠自動(dòng)縫紉，在英國，很多國家，也都在開(kāi)發(fā)這樣的一些機器人裝置。
還包括消防救護機器人，在日本發(fā)展的比較多，那么像高樓建筑一旦發(fā)生火災，那么大家知道這是很危險的事情，也是很痛苦的事情，那么通過(guò)機器人來(lái)輔助來(lái)進(jìn)行救護，把人從高樓救下來(lái)，然后進(jìn)行搶救，包括高樓著(zhù)火的時(shí)候，它可以用這種機械爬到大樓上去，進(jìn)行噴水，或者是進(jìn)行切斷一些電纜等等這樣的工作，都可以用機器人來(lái)完成。
那么醫療機器人，是近五年來(lái)發(fā)展比較迅速的一個(gè)新的應用領(lǐng)域，那么這個(gè)也可以看到幾個(gè)方面，包括人是一個(gè)非常珍貴的生物，那么包括人的眼球、神經(jīng)、血管都很精細，那么如果人手術(shù)的時(shí)候，醫生來(lái)手術(shù)，一個(gè)是疲勞，另一個(gè)人手操作的精度還是有限的，那么這是在德國，一些大學(xué)里面，面向人的脊椎，如腰間盤(pán)突出這種病，進(jìn)行識別以后，能夠自動(dòng)地用機器人來(lái)輔助進(jìn)行定位，進(jìn)行操作和手術(shù)。還有一類(lèi)叫康復機器人，康復機器人像比方說(shuō)，現在發(fā)病量比較大的是偏癱和半身不遂這種病患，當他恢復治療完以后，需要對他的肢體進(jìn)行鍛煉和恢復，那么如果醫生是有限的，不可能一個(gè)醫生，天天給一個(gè)病人進(jìn)行按摩或牽引這樣的工作，那么家庭的人員都上班，沒(méi)有時(shí)間照顧，那么用一個(gè)機器人，可以對他的手進(jìn)行牽動(dòng)，天天強迫他進(jìn)行鍛煉，使人的肌肉的恢復達到最好，更為精細的工作像很多大學(xué)和一些醫院在開(kāi)發(fā)像人的腦手術(shù)，這個(gè)是很危險的事情，但是，已經(jīng)得到了很好的例證，包括北航開(kāi)發(fā)出了對人腦的定位和鉆孔這樣的工作，還包括像美國已經(jīng)有一千多例機器人對人眼球進(jìn)行手術(shù)，這樣的機器人，還包括通過(guò)遙控操作的辦法，實(shí)現對人的胃腸這種手術(shù)，大家在電視里邊看到，一個(gè)機械手，大概有手指這樣粗細的一個(gè)機械手，通過(guò)插入腹臟以后，人在屏幕上操作這個(gè)機器手，同時(shí)對它用激光的方法對病灶進(jìn)行激光的治療，這樣的話(huà)，人就不用很大幅度地破壞人的身體，這實(shí)際對人的一種解放，是非常好一種機器人，醫療機器人它也很復雜，一方面它完全自動(dòng)去完成各種工作，是有困難的，一般來(lái)說(shuō)都是人來(lái)參與，這是美國開(kāi)發(fā)的一個(gè)林白手術(shù)這樣一個(gè)例子，人通過(guò)在屏幕上，通過(guò)一個(gè)遙控操作手來(lái)控制另一個(gè)機械手，實(shí)現通過(guò)對人的腹腔進(jìn)行手術(shù)，前幾年我們國家展覽會(huì )上，美國已經(jīng)成功的實(shí)現了對人的心臟瓣膜的手術(shù)和搭橋手術(shù)，這已經(jīng)在機器人領(lǐng)域中，引起了很大的轟動(dòng)，還包括，AESOP的這種外科手術(shù)機器人，它實(shí)際上通過(guò)一些儀器能夠對人的一些病變進(jìn)行檢查，通過(guò)一個(gè)機械手就能夠實(shí)現對人的某些部位進(jìn)行手術(shù)，還包括遙操作機械手，以及多個(gè)醫生可以在機器人共同參與下進(jìn)行手術(shù)，包括機器人給大夫醫生拿鉗子、鑷子或刀子來(lái)代替護士的工作，同時(shí)把照明能夠自動(dòng)的給醫生的動(dòng)作聯(lián)系起來(lái)，醫生的手到哪兒，照明就去哪兒，這樣非常好的，一個(gè)醫生的助手。
那么還有幾個(gè)例子，像人肩關(guān)節的手術(shù)，還包括腦外科神經(jīng)手術(shù)，那么這個(gè)手術(shù)應該難度是很大的，風(fēng)險是很大的，但是人在參與下，實(shí)現了準確的定位，對人體的恢復是十分有益的。另一個(gè)比較體現機器人應用的一個(gè)顯示度的一個(gè)研究，是水下機器人，首先我們要回答為什么要開(kāi)發(fā)水下機器人，那么人隨著(zhù)人們的對陸地資源的這種不斷地消耗，人們也已經(jīng)認識到，我們怎么樣去獲得更多的資源，人們把目光已經(jīng)放到宇宙和水下，那么海洋的資源是非常豐富的，包括礦產(chǎn)資源像銅、錳、鎳、鈷這些資源是地面資源的上千倍，這個(gè)資源是非常大的，包括空間，那么海底探測、海上打撈、海下偵查、排險，包括我們看的電影《泰坦尼克號》，大概我們看到了一個(gè)小機器人來(lái)進(jìn)行水下拍攝，還包括俄羅斯的核潛艇，發(fā)生事故以后，實(shí)際上很多大學(xué)希望能夠參與，能夠用機器人來(lái)進(jìn)行救護等等，那么反過(guò)來(lái)說(shuō)水下的應用中，機器人是大顯身手的，因為人在海底下的工作，是非常危險的，這個(gè)方面，應該說(shuō)在美國、法國、俄羅斯研究的是水平比較高，那么這是法國的一個(gè)水下作業(yè)機器人，在日本“海溝號”潛水器已經(jīng)到了水下幾千米，進(jìn)行了海底的探測和海底的一些礦物的收集這樣的工作。
那么我們國家的這個(gè)方面也不甘落后，應該說(shuō)繼美國、俄國和法國之后，我們國家這個(gè)方面，也是走向了國際的前列，這是中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化所開(kāi)發(fā)和研制成功，水下六千米無(wú)纜自治水下機器人，那么這個(gè)機器人到水下六千米，能夠無(wú)纜進(jìn)行作業(yè)，這是剛被獲得2000年我們國家十大科技成果之一，這個(gè)標志著(zhù)我們國家在水下機器人這塊，已經(jīng)達到了國際先進(jìn)水平，目前我們在863計劃，在開(kāi)發(fā)水下七千米的有載人潛器來(lái)對海洋進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)和作業(yè)，這也是投了很大的財力和物力，那么水下機器人和其他工業(yè)機器人以及上述的這種服務(wù)機器人有哪些不同呢？
第一個(gè)要承受深水高壓而不變形，六千米這個(gè)氣壓是很高，幾十個(gè)大氣壓，你要求它密封要好，而且強度要高，還不變形，另一個(gè)方面，耐高水壓的動(dòng)態(tài)密封結構和技術(shù)以及遠距離水上通訊和處理技術(shù)，這方面很重要，在水下怎么樣實(shí)現無(wú)線(xiàn)的這種通訊，這也是在水下機器人遇到的一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)，還有航行控制技術(shù)，水下機器人進(jìn)行方位控制的時(shí)候，通過(guò)衛星來(lái)進(jìn)行導向，這里邊不像在陸地上進(jìn)行導航，不然沒(méi)有一個(gè)很好的導航，水下機器人就偏了，或者走出我們要求的水域，還有環(huán)境的識別，比方說(shuō)在海底的形貌是十分復雜的，如何能自動(dòng)的識別海底的形貌，這也是非常重要的，包括安全和能源技術(shù)，這都是在水下機器人中一個(gè)方面，比較重要的技術(shù)。
再一個(gè)我們在空間機器人研究這塊，國際上也很熱，包括像歐洲十六國在聯(lián)合空間計劃，面向未來(lái)太空的這種太空艙這樣一個(gè)整個(gè)計劃，其中有一點(diǎn)就是空間機器人，它的主要意義在于開(kāi)發(fā)宇宙，造福人類(lèi)，創(chuàng )造人類(lèi)新的家園，它主要的功能是在于科學(xué)考察，像空間生產(chǎn)和科學(xué)實(shí)驗，衛星和航天器的維修和修理，以及空間建筑的裝配，這幾個(gè)應用，確實(shí)是必要的，比方說(shuō)科學(xué)考察，如果對像地面的模擬一些物理和化學(xué)實(shí)驗，不一定非得人在太空艙里邊，因為人在太空艙里生存一天的費用，將近是一百萬(wàn)美金，而且也很危險，那么其實(shí)有些動(dòng)作是很簡(jiǎn)單的，人通過(guò)在地面上，通過(guò)衛星進(jìn)行控制機器人，再定期的完成某種預定的動(dòng)作，實(shí)際是很簡(jiǎn)單的，還有包括像太空艙進(jìn)行控制一些實(shí)驗，一些開(kāi)關(guān)、按鈕、法蘭簡(jiǎn)單的維修維護，都可以用機器人來(lái)完成，因為機器人有太陽(yáng)能電池的話(huà)，那么機器人就能夠生存，就能工作，通過(guò)上次我們剛才介紹機器人發(fā)展的應用，在不同領(lǐng)域的應用，也確實(shí)看到了機器人在工業(yè)、醫療、水下、空間、采掘、建筑、服務(wù)、娛樂(lè )、軍事方面的應用，也的的確確看到，是由于應用帶動(dòng)了關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展，沒(méi)有需求，機器人就不能發(fā)展，正是因為人們在認識自然改造自然過(guò)程中，需要各種各樣的機器人，所以才促進(jìn)了這項關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了機器人本身問(wèn)題的發(fā)展，從另一個(gè)方面，由于關(guān)鍵技術(shù)的解決，以及應用的需求，就促進(jìn)了機器人學(xué)本身的一個(gè)主題的發(fā)展，智能化，由原來(lái)的示教再現，發(fā)展成目前局部感知功能的第二代機器人，最終的目標，是不斷地隨著(zhù)其它學(xué)科和先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，使機器人內涵不斷豐富，最終實(shí)現智能機器人這樣一個(gè)主流，最終，我們得到這樣一個(gè)結論。
那么機器人是人類(lèi)的得力助手，能友好相處的可靠朋友，將來(lái)我們會(huì )看到人和機器人會(huì )存在一個(gè)空間里邊，成為一個(gè)互相的助手和朋友。機器人會(huì )不會(huì )產(chǎn)生飯碗的問(wèn)題。我們相信不會(huì )出現“機器人上崗，工人下崗”的局面，因為人們隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展，實(shí)際上把人們從繁重的體力和危險的環(huán)境中解放出來(lái)，使人們有更好的崗位去工作，去創(chuàng )造更好的精神財富和文化財富，機器人來(lái)做這些危險環(huán)境的工作，展望21世紀機器人將是一個(gè)與20世紀計算機的普及一樣，會(huì )深入地應用到各個(gè)領(lǐng)域，所以很多專(zhuān)家預測，在21世紀的前20年是機器人從制造業(yè)走向非制造業(yè)的發(fā)展一個(gè)重要時(shí)期，也是智能機器人發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵時(shí)期，目前國際上很多國家，也對機器人對人類(lèi)社會(huì )的影響的估計提出了新的認識，同時(shí)，我們也可以看到機器人技術(shù)，涉及到多個(gè)學(xué)科，機械、電工、自動(dòng)控制、計算機測量、人工智能、傳感技術(shù)等等，它是一個(gè)國家高技術(shù)實(shí)力的一個(gè)重要標準。
剛才我們用了短暫的時(shí)間，講了機器人的發(fā)展以及我們對機器人的看法，進(jìn)行了簡(jiǎn)單地介紹，相信大家在今后的學(xué)習中，能夠加入到我們研究機器人這個(gè)行列中，我也相信在不久的將來(lái)，在這里邊，會(huì )產(chǎn)生很多機器人專(zhuān)家，會(huì )創(chuàng )造出更多、更好、更豐富、更智能的機器人。
碼垛機器人的生產(chǎn)線(xiàn)
在工人完成產(chǎn)品的裝箱后，進(jìn)入輸送線(xiàn)1，產(chǎn)品輸送到封箱機中，然后經(jīng)過(guò)輸送線(xiàn)2，在2號線(xiàn)中有一個(gè)定位裝置也可稱(chēng)定位擋板（已在娃哈哈生產(chǎn)線(xiàn)上成功應用），此裝置和定位板可以完成箱體的旋轉和定位，可以讓箱體靠左側定位，然后輸送到緩沖區1，緩沖區有一個(gè)助推裝置，此裝置可以將箱體合適的輸送到空閑的空間，在將裝滿(mǎn)的托盤(pán)推動(dòng)動(dòng)緩沖區2。緩沖區上方為碼跺機器人，機器人通過(guò)機械手吸盤(pán)將15個(gè)箱子（小袋裝可以碼15個(gè)，盒裝和聽(tīng)裝可以碼8-10個(gè)）整體提升垂直提升，在水平運行，以躲避安全通道，寬度和高度均為2米，經(jīng)過(guò)安全通道后垂直放置在碼跺區，前面的定位擋板已經(jīng)將箱體旋轉，所以機械手不需要旋轉，在放置完成后，按照原路徑返回，碼跺區完成10層碼跺后，由叉車(chē)將其叉走，在放置空閑碼盤(pán)。前面的緩沖區2碼盤(pán)在箱體被移走后為空盤(pán)，由人工移走再等緩沖區1碼盤(pán)運送過(guò)來(lái)的時(shí)候放置在緩沖區1即可。
系統還設有緊急停止按扭，可手動(dòng)、自動(dòng)停止；機器人支承架工作范圍內裝有光柵安全系統，在故障或異常情況下報警信號燈亮，系統緊急停止，在手動(dòng)狀態(tài)下排除報警后系統方可繼續運行；有自動(dòng)記憶功能，在停電或故障情況后可繼續完成工作。
輸送線(xiàn)圖紙如下：
運行效率計算：
按照客戶(hù)提供的封箱時(shí)間15箱/分鐘，如果一個(gè)一個(gè)抓取箱體需要4秒一個(gè)運行周期，完成產(chǎn)品的提升，輸送，放置在按照路徑返回，由于下方是行走區域所以不能應用導軌的差補運動(dòng)，只能走直線(xiàn)路程。要使用這樣的工作速度沒(méi)有完成的可能行，而且很不安全，按照箱體整體運送的方式，按照一個(gè)箱體輸送過(guò)來(lái)開(kāi)始計算，一個(gè)碼盤(pán)裝滿(mǎn)需要60秒，在這60秒（另外兩個(gè)可以有32秒-40秒，可以碼8-10個(gè)），完成助推，抓取提升，輸送，放置和返回有充足的時(shí)間。
以上為箱體包裝的產(chǎn)品輸送方式，具體過(guò)程請參看效果圖。
大袋產(chǎn)品的生產(chǎn)周期為15秒/袋，所以直接完成單個(gè)碼跺輸送，時(shí)間也很充足，主要是負載不大，所以可以提高運行速率。
綜上所述，采用沈陽(yáng)鼎冷機電碼垛機器人后使搬運和碼垛的工作效率大為提高。省去大量人力，大量降低成人工成本。該機器人運行一年后就可收回所投入的成本。該機器人在正常維護下至少運行十年。隨著(zhù)大批量全自動(dòng)化碼垛生產(chǎn)線(xiàn)的興起，此碼垛系統將具有更加廣泛的市場(chǎng)前景和發(fā)展潛力！
碼垛機器人主要技術(shù)參數
MD-25T 堆碼機器人
功 率： 三相，5KW,380V,50HZ/60Hz
氣 壓： 3~6公斤/每平方厘米速 度： 25箱/分鐘
對于隨機貨盤(pán)來(lái)說(shuō)，碼垛機器人是唯一的選擇。盡管如此，機器人裝載也面臨比較多的問(wèn)題，如果要以較高的速度進(jìn)行生產(chǎn)，將更加困難重重。
一個(gè)處理隨機裝載的機器人碼垛機需要特殊的軟件，通過(guò)軟件，機器人碼垛機與生產(chǎn)線(xiàn)的其他部分相連接，這是個(gè)巨大的進(jìn)步。
一個(gè)用來(lái)建造隨機貨盤(pán)的機器人能集成進(jìn)工廠(chǎng)的倉庫管理系統（WMS）。理想上，它會(huì )成為WMS的前段，與倉庫軟件一起協(xié)調工作，來(lái)生產(chǎn)混合貨盤(pán)。
精密的軟件同樣能夠滿(mǎn)足對立即可上架貨盤(pán)的需求。一般來(lái)說(shuō)，這就意味著(zhù)產(chǎn)品碼垛好后，部分或者全部一次包裝容器的標簽都必須是朝外的。 機器人碼垛設備還是另外一個(gè)苛刻應用的選擇：冷凍倉庫內碼垛。在消費商品包裝領(lǐng)域，在一個(gè)冷凍倉庫內處理箱子是最困難的工作之一。工人們不得不頻繁地交替工作來(lái)保持身體暖和，這就間接的降低了工作效率并提高了勞動(dòng)力成本。
在冰凍環(huán)境下，自動(dòng)化的隨機存取式碼垛機并不是正確選擇，因為大多數自動(dòng)化隨機存取碼垛機都使用在冷庫里會(huì )結冰的壓縮空氣管。而與自動(dòng)化碼垛機相比，碼垛機器人的尺寸更緊湊，由于冷凍倉庫中的空間十分寶貴，因此這點(diǎn)顯得尤為重要。盡管如此，機器人在冷凍倉庫中的應用也存在著(zhù)一些問(wèn)題。一些供應商開(kāi)始為冷凍倉庫設計特殊的碼垛機器人。
在采用碼垛機器人的時(shí)候，還要考慮一個(gè)重要的事情，就是機器人怎樣抓住一個(gè)產(chǎn)品。 真空抓手是最常見(jiàn)的機械臂臂端工具（EOAT）。相對來(lái)說(shuō)，它們價(jià)格便宜，易于操作，而且能夠有效裝載大部分負載物。但是在一些特定的應用中，真空抓手也會(huì )遇到問(wèn)題，例如表面多孔的基質(zhì)，內容物為液體的軟包裝，或者表面不平整的包裝等等。
其他的EOAT選擇包括翻蓋式抓手，它能將一個(gè)袋子或者其他包裝形式的兩邊夾??；叉子式抓手，它插入包裝的底部來(lái)將包裝提升起來(lái)；還有袋子式抓手，這是翻蓋式和叉子式抓手的混合體，它的叉子部分能包裹住包裝的底部和兩邊。
將基本EOAT類(lèi)型進(jìn)行其他的組合也是可以的。一個(gè)飲料包裝商在對裝滿(mǎn)瓶子，并且收縮裹包好的瓦楞托盤(pán)進(jìn)行碼垛時(shí)碰到了困難，真空吸盤(pán)會(huì )把托盤(pán)上的薄膜扯下來(lái)。
工業(yè)機器人發(fā)展趨勢是怎樣的？
工業(yè)機器人行業(yè)主要上市公司：目前國內工業(yè)機器人行業(yè)的上市公司主要有新松機器人(300024)、匯川技術(shù)(300124)、新時(shí)達(002527)和埃斯頓(002747)等;
本文核心數據：工業(yè)機器人行業(yè)發(fā)展歷程、發(fā)展現狀、競爭格局、發(fā)展趨勢
行業(yè)概況
1、 行業(yè)產(chǎn)品特點(diǎn)
工業(yè)機器人及成套設備可廣泛地應用于工業(yè)各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節，如焊接、機械加工、搬運、裝配、分揀、噴涂等。工業(yè)機器人及成套設備的應用不僅能將工人從繁重或有害的體力勞動(dòng)中解放出來(lái)，解決當前勞動(dòng)力短缺問(wèn)題，而且能夠提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，增強企業(yè)整體競爭力。具體來(lái)看，工業(yè)機器人具有如下優(yōu)點(diǎn)：
2、 行業(yè)產(chǎn)品分類(lèi)
工業(yè)機器人是在工業(yè)生產(chǎn)中使用的機器人的總稱(chēng)，目前世界上工業(yè)機器人主要分為四大類(lèi)：垂直多關(guān)節機器人、SCARA 機器人、Delta
機器人和協(xié)作機器人，其中前三者也被稱(chēng)為傳統工業(yè)機器人。
行業(yè)全球發(fā)展現狀：市場(chǎng)規模不斷擴大
根據IFR(國際工業(yè)機器人聯(lián)合會(huì ))在最新發(fā)布的報告中測算，2021年，全球工業(yè)機器人安裝量較2020年出現反彈至435000臺，漲幅達13%左右，從而超過(guò)2018年的創(chuàng )紀錄水平。其中，北美的安裝量接近43000臺，增長(cháng)率達17%。歐洲的安裝量達到近73000臺，增長(cháng)率達8%。亞洲的工業(yè)機器人安裝量超過(guò)300000臺，同比增加15%，且幾乎所有東南亞市場(chǎng)都將以?xún)晌粩档乃俣仍鲩L(cháng)。
根據IFR公布的數據，2013-2018全球工業(yè)機器人市場(chǎng)規模一直處于穩步上升趨勢，2018年已經(jīng)達到155億美元，但是在2020年這一趨勢下降到了136億美元。2021年再度迎來(lái)反彈，增至145億美元。
從全球工業(yè)機器人裝機總量來(lái)看，根據IFR最新發(fā)布的數據來(lái)看，2021年全球裝機量再創(chuàng )新高，達到了48.7萬(wàn)臺，超過(guò)了2018年的水平，全球工業(yè)機器人市場(chǎng)進(jìn)一步復蘇，中國、日本工業(yè)機器人裝機量都得到了不小的提升。
行業(yè)發(fā)展歷程：行業(yè)進(jìn)入現代發(fā)展新階段
世界上第一臺可編程機器人誕生于美國，并于1961年首次運用于工業(yè)現場(chǎng)，但當時(shí)的機器人只是用于簡(jiǎn)單搬運和重復勞動(dòng)。1973年，日本日立開(kāi)發(fā)出具備動(dòng)態(tài)視覺(jué)的機器人，隨后開(kāi)始搭載微處理器，并廣泛應用于工業(yè)中。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，現代機器人已經(jīng)具備決策和運算能力，機器人發(fā)展開(kāi)始進(jìn)入智能時(shí)代。
行業(yè)政策背景：利好政策相繼出臺
近兩年來(lái)，中國的多項政策推出都對工業(yè)機器人行業(yè)的發(fā)展起到推動(dòng)、規劃作用，供應鏈的發(fā)展逐步進(jìn)入快車(chē)道，工業(yè)機器人依托的數字技術(shù)、人工智慧能、虛擬現實(shí)和三維圖形技術(shù)均被寫(xiě)入各項規劃中，為工業(yè)機器人行業(yè)的發(fā)展奠定了堅實(shí)的基礎：
行業(yè)發(fā)展概況：行業(yè)總體呈現走高態(tài)勢
1、 供給分析
目前來(lái)看，我國工業(yè)機器人市場(chǎng)仍處于供不應求的階段，企業(yè)通過(guò)提高生產(chǎn)水平來(lái)提高產(chǎn)能是現階段的發(fā)展重點(diǎn)。2020年，我國工業(yè)機器人的產(chǎn)量為237068臺，與2019年同期同比增加26.8%。2021年隨著(zhù)我國率先從疫情中復蘇，工業(yè)機器人迎來(lái)國內市場(chǎng)與國際市場(chǎng)的雙重利好，產(chǎn)量達366044臺，同比增長(cháng)達54.4%。
從企業(yè)的角度來(lái)看，據企查貓數據統計，截至2022年6月，國內工業(yè)機器人相關(guān)企業(yè)數量達到11.4萬(wàn)家，其中江蘇省聚集的工業(yè)機器人廠(chǎng)商最多，達到2.4萬(wàn)家;其次是廣東省1.9萬(wàn)余家，位列第二;山東省有1.2萬(wàn)余家，位居第三。從注冊資本來(lái)看，注冊資本在100萬(wàn)元以下的企業(yè)占比19.83%，1000萬(wàn)元以上的占比24.32%;100-1000萬(wàn)元占比最大，達到55.85%。
中國工業(yè)機器人旺盛的市場(chǎng)需求，同時(shí)也帶來(lái)了行業(yè)過(guò)熱的跡象。目前，重點(diǎn)發(fā)展工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)的省份有20多個(gè)，工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)園區80余個(gè)。近五年，工業(yè)機器人企業(yè)數量從不到400家迅速增至11.4萬(wàn)余家，多集中于中低級市場(chǎng)，其中2021年共新增注冊企業(yè)超4.6萬(wàn)家。
2、需求分析
自2016年開(kāi)始，中國工業(yè)機器人累計銷(xiāo)量位列世界第一，發(fā)展速度史無(wú)前例。2019年，中國依然是全球最大的機器人市場(chǎng)，工業(yè)機器人總量達到14.05萬(wàn)臺，較2018年下降8.6%。根據MIR的最新統計，2021年我國工業(yè)機器人銷(xiāo)量達到25.6萬(wàn)臺，同比增長(cháng)達49.5%，增長(cháng)勢頭迅猛。
3、 工業(yè)機器人行業(yè)市場(chǎng)規模
我國工業(yè)機器人市場(chǎng)發(fā)展較快，約占全球市場(chǎng)份額三分之一，是全球第一大工業(yè)機器人應用市場(chǎng)。當前，我國生產(chǎn)制造智能化改造升級的需求日益凸顯，工業(yè)機器人的市場(chǎng)需求依然旺盛，據IFR統計，2020年我國工業(yè)機器人銷(xiāo)量額達442.5億人民幣，2021年銷(xiāo)量額達到445.7億人民幣，同比增長(cháng)5.5%。
行業(yè)競爭格局
1、 區域競爭
根據企查貓提供的企業(yè)信息，前瞻根據行業(yè)標準對工業(yè)機器人企業(yè)進(jìn)行了篩選后，從行業(yè)區域競爭格局角度分析全國主要區域內工業(yè)機器人經(jīng)營(yíng)企業(yè)數量，可以看出我國工業(yè)機器人企業(yè)主要聚集在廣東以及江浙滬區域，東南部沿海地帶企業(yè)數量有一定的優(yōu)勢。
2、 企業(yè)競爭
由于我國機器人市場(chǎng)仍然以外資品牌為主，例如發(fā)那科、愛(ài)普生、ABB和安川電機等。國產(chǎn)工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)比較薄弱，面臨國內如此巨大的工業(yè)機器人市場(chǎng)潛力，仍需一段時(shí)間的技術(shù)積累才能形成與外資品牌在高端市場(chǎng)中的競爭力。在國內廠(chǎng)商中，市場(chǎng)表現較好的國內廠(chǎng)商分別是埃夫特、埃斯頓、眾為興、廣州啟帆、新松和新時(shí)達，相較其他本土廠(chǎng)商，這些廠(chǎng)商起步較早，目前都已具備一定規模和技術(shù)實(shí)力。從2021年我國工業(yè)機器人市場(chǎng)份額競爭格局來(lái)看，發(fā)那科、愛(ài)普生市場(chǎng)份額在10%左右，ABB、安川達到8%的水平，中國本土廠(chǎng)商的市場(chǎng)份額仍需繼續追趕。
行業(yè)發(fā)展前景趨勢及預測
1、 行業(yè)發(fā)展趨勢
在過(guò)去10年的發(fā)展，中國智能生產(chǎn)、尖端科技實(shí)驗室的不斷建成使得工業(yè)機器人在我國發(fā)展新階段中的重要程度日益提升，中國工業(yè)機器人行業(yè)的發(fā)展趨勢將主要體現在以下幾個(gè)方面：
未來(lái)五年間隨著(zhù)伺服電機和諧波減速器上的國產(chǎn)替代深入，以及需求端的大幅放量，在工業(yè)機器人中低端市場(chǎng)將引來(lái)一波強勁增長(cháng)，在中高端市場(chǎng)中隨著(zhù)技術(shù)突破國產(chǎn)品牌亦將占據更多的市場(chǎng)份額，銷(xiāo)售量預計年增長(cháng)率將在30%左右并逐年提高;另一方面，隨著(zhù)中低端市場(chǎng)技術(shù)成熟、競爭激烈，預計年平均售價(jià)將逐年略有降低，但市場(chǎng)規模仍將保持快速增長(cháng)。
預計2022年中國工業(yè)機器人行業(yè)年行業(yè)規模達540億元;2027年行業(yè)規模達超過(guò)1800億元，2022-2027年間CARG達28.20%。
更多本行業(yè)研究分析詳見(jiàn)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《中國工業(yè)機器人行業(yè)市場(chǎng)前瞻與投資戰略規劃分析報告》。
21世紀機器人的發(fā)展趨勢?。。。。。?！
中國機器人網(wǎng)
機器人技術(shù)發(fā)展狀況
焊接機器人的現狀及發(fā)展趨勢2
眾所周知，焊接加工一方面要求焊工要有熟練的操作技能、豐富的實(shí)踐經(jīng)驗、穩定的焊接水平；另一方面，焊接又是一種勞動(dòng)條件差、煙塵多、熱輻射大、危險性高的工作。工業(yè)機器人的出現使人們自然而然首先想到用它代替人的手工焊接，減輕焊工的勞動(dòng)強度，同時(shí)也可以保證焊接質(zhì)量和提高焊接效率。
然而，焊接又與其它工業(yè)加工過(guò)程不一樣，比如，電弧焊過(guò)程中，被焊工件由于局部加熱熔化和冷卻產(chǎn)生變形，焊縫的軌跡會(huì )因此而發(fā)生變化。手工焊時(shí)有經(jīng)驗的焊工可以根據眼睛所觀(guān)察到的實(shí)際焊縫位置適時(shí)地調整焊槍的位置、姿態(tài)和行走的速度，以適應焊縫軌跡的變化。然而機器人要適應這種變化，必須首先像人一樣要“看”到這種變化，然后采取相應的措施調整焊槍的位置和狀態(tài)，實(shí)現對焊縫的實(shí)時(shí)跟蹤。由于電弧焊接過(guò)程中有強烈弧光、電弧噪音、煙塵、熔滴過(guò)渡不穩定引起的焊絲短路、大電流強磁場(chǎng)等復雜的環(huán)境因素的存在，機器人要檢測和識別焊縫所需要的信號特征的提取并不像工業(yè)制造中其它加工過(guò)程的檢測那么容易，因此，焊接機器人的應用并不是一開(kāi)始就用于電弧焊過(guò)程的。
實(shí)際上，工業(yè)機器人在焊接領(lǐng)域的應用最早是從汽車(chē)裝配生產(chǎn)線(xiàn)上的電阻點(diǎn)焊開(kāi)始的。原因在于電阻點(diǎn)焊的過(guò)程相對比較簡(jiǎn)單，控制方便，且不需要焊縫軌跡跟蹤，對機器人的精度和重復精度的控制要求比較低。圖5所示為不同形式的機器人點(diǎn)焊鉗。點(diǎn)焊機器人在汽車(chē)裝配生產(chǎn)線(xiàn)上的大量應用大大提高了汽車(chē)裝配焊接的生產(chǎn)率和焊接質(zhì)量，同時(shí)又具有柔性焊接的特點(diǎn)，即只要改變程序，就可在同一條生產(chǎn)線(xiàn)上對不同的車(chē)型進(jìn)行裝配焊接。
從機器人誕生到本世紀80年代初，機器人技術(shù)經(jīng)歷了一個(gè)長(cháng)期緩慢的發(fā)展過(guò)程。到了90年代，隨著(zhù)計算機技術(shù)、微電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)等的快速發(fā)展，機器人技術(shù)也得到了飛速發(fā)展。工業(yè)機器人的制造水平、控制速度和控制精度、可靠性等不斷提高，而機器人的制造成本和價(jià)格卻不斷下降。在西方社會(huì )，和機器人價(jià)格相反的是，人的勞動(dòng)力成本有不斷增長(cháng)的趨勢。圖6所示是聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟委員會(huì )(UNECE)統計的從1990年至2000年的機器人價(jià)格指數和勞動(dòng)力成本指數的變化曲線(xiàn)。圖中，把1990年的機器人價(jià)格指數和勞動(dòng)力成本指數都作為參考值100，至2000年，勞動(dòng)力成本指數為140，增長(cháng)了40%；而機器人在考慮質(zhì)量因素的情況下價(jià)格指數低于20，降低了80%，在不考慮質(zhì)量因素的情況下，機器人的價(jià)格指數約為40，降低了60%。這里，不考慮質(zhì)量因素的機器人價(jià)格是指現在的機器人實(shí)際價(jià)格與過(guò)去相比較；而考慮質(zhì)量因素是指由于機器人制造工藝技術(shù)水平的提高，機器人的制造質(zhì)量和性能即使在同等價(jià)格的條件下也要比以前高，因此，如果按過(guò)去的機器人同等質(zhì)量和性能考慮，機器人的價(jià)格指數應該更低。
由此可以看出，在西方國家，由于勞動(dòng)力成本的提高為企業(yè)帶來(lái)了不小的壓力，而機器人價(jià)格指數的降低又恰巧為其進(jìn)一步推廣應用帶來(lái)了契機。減少員工與增加機器人的設備投資，在兩者費用達到某一平衡點(diǎn)的時(shí)候，采用機器人的利顯然要比采用人工所帶來(lái)的利大，它一方面可大大提高生產(chǎn)設備的自動(dòng)化水平，從而提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，同時(shí)又可提升企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量，提高企業(yè)的整體競爭力。雖然機器人一次性投資比較大，但它的日常維護和消耗相對于它的產(chǎn)出遠比完成同樣任務(wù)所消耗的人工費用小。因此，從長(cháng)遠看，產(chǎn)品的生產(chǎn)成本還會(huì )大大降低。而機器人價(jià)格的降低使一些中小企業(yè)投資購買(mǎi)機器人變得輕而易舉。因此，工業(yè)機器人的應用在各行各業(yè)得到飛速發(fā)展。根據UNECE的統計，2001年全世界有75萬(wàn)臺工業(yè)機器人用于工業(yè)制造領(lǐng)域，其中38.9萬(wàn)在日本、19.8萬(wàn)在歐盟、9萬(wàn)在北美，7.3萬(wàn)在其余國家。至2004年底全世界在役的工業(yè)機器人至少有約100萬(wàn)。
由于機器人控制速度和精度的提高，尤其是電弧傳感器的開(kāi)發(fā)并在機器人焊接中得到應用，使機器人電弧焊的焊縫軌跡跟蹤和控制問(wèn)題在一定程度上得到很好解決，機器人焊接在汽車(chē)制造中的應用從原來(lái)比較單一的汽車(chē)裝配點(diǎn)焊很快發(fā)展為汽車(chē)零部件和裝配過(guò)程中的電弧焊。機器人電弧焊的最大的特點(diǎn)是柔性，即可通過(guò)編程隨時(shí)改變焊接軌跡和焊接順序，因此最適用于被焊工件品種變化大、焊縫短而多、形狀復雜的產(chǎn)品。這正好又符合汽車(chē)制造的特點(diǎn)。尤其是現代社會(huì )汽車(chē)款式的更新速度非?？?，采用機器人裝備的汽車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)能夠很好地適應這種變化。圖7所示為機器人電弧焊用于焊接汽車(chē)底盤(pán)。
另外，機器人電弧焊不僅用于汽車(chē)制造業(yè)，更可以用于涉及電弧焊的其它制造業(yè)，如造船、機車(chē)車(chē)輛、鍋爐、重型機械等等。因此，機器人電弧焊的應用范圍日趨廣泛，在數量上大有超過(guò)機器人點(diǎn)焊之勢。
隨著(zhù)汽車(chē)輕量化制造技術(shù)的推廣，一些高強合金材料和輕合金材料(如鋁合金、鎂合金等)在汽車(chē)結構材料中得到應用。這些材料的焊接往往無(wú)法用傳統的焊接方法來(lái)解決，必須采用新的焊接方法和焊接工藝。其中高功率激光焊和攪拌摩擦焊等最具發(fā)展潛力。因此，機器人與高功率激光焊和攪拌摩擦焊的結合將成為必然趨勢。事實(shí)上，像上海大眾等國內最具實(shí)力的汽車(chē)制造商在他們的新車(chē)型制造過(guò)程中已經(jīng)大量使用機器人激光焊接。圖8所示為其汽車(chē)車(chē)頂的機器人激光焊接。
和機器人電弧焊相比，機器人激光焊的焊縫跟蹤精度要求更高。根據一般的要求，機器人電弧焊(包括GTAW和GMAW)的焊縫跟蹤精度必須控制在電極或焊絲直徑的1/2以?xún)?，在具有填充絲的條件下焊縫跟蹤精度可適當放寬。但對激光焊而言，焊接時(shí)激光照射在工件表面的光斑直徑通常在0.6以?xún)?，遠小于焊絲直徑(通常大于1.0)，而激光焊接時(shí)通常又不加填充焊絲，因此，激光焊接中若光斑位置稍有偏差，便會(huì )造成偏焊、漏焊。因此，上海大眾的汽車(chē)車(chē)頂機器人激光焊除了在工裝夾具上采取措施防止焊接變形外，還在機器人激光焊槍前方安裝了德國SCOUT公司的高精度激光傳感器用于焊縫軌跡的跟蹤。
工業(yè)機器人的結構形式很多，常用的有直角坐標式、柱面坐標式、球面坐標式、多關(guān)節坐標式、伸縮式、爬行式等等，根據不同的用途還在不斷發(fā)展之中。焊接機器人根據不同的應用場(chǎng)合可采取不同的結構形式，但目前用得最多的是模仿人的手臂功能的多關(guān)節式的機器人，這是因為多關(guān)節式機器人的手臂靈活性最大，可以使焊槍的空間位置和姿態(tài)調至任意狀態(tài)，以滿(mǎn)足焊接需要。理論上講，機器人的關(guān)節愈多，自由度也愈多，關(guān)節冗余度愈大，靈活性愈好；但同時(shí)也給機器人逆運動(dòng)學(xué)的坐標變換和各關(guān)節位置的控制帶來(lái)復雜性。因為焊接過(guò)程中往往需要把以空間直角坐標表示的工件上的焊縫位置轉換為焊槍端部的空間位置和姿態(tài)，再通過(guò)機器人逆運動(dòng)學(xué)計算轉換為對機器人每個(gè)關(guān)節角度位置的控制，而這一變換過(guò)程的解往往不是唯一的，冗余度愈大，解愈多。如何選取最合適的解對機器人焊接過(guò)程中運動(dòng)的平穩性很重要。不同的機器人控制系統對這一問(wèn)題的處理方式不盡相同。
一般來(lái)講，具有6個(gè)關(guān)節的機器人基本上能滿(mǎn)足焊槍的位置和空間姿態(tài)的控制要求，其中3個(gè)自由度(XYZ)用于控制焊槍端部的空間位置，另外3個(gè)自由度(ABC)用于控制焊槍的空間姿態(tài)。因此，目前的焊接機器人多數為6關(guān)節式的。
對于有些焊接場(chǎng)合，工件由于過(guò)大或空間幾何形狀過(guò)于復雜，使焊接機器人的焊槍無(wú)法到達指定的焊縫位置或焊槍姿態(tài)，這時(shí)必須通過(guò)增加1～3個(gè)外部軸的辦法增加機器人的自由度。通常有兩種做法：一是把機器人裝于可以移動(dòng)的軌道小車(chē)或龍門(mén)架上，擴大機器人本身的作業(yè)空間；二是讓工件移動(dòng)或轉動(dòng)，使工件上的焊接部位進(jìn)入機器人的作業(yè)空間。也有的同時(shí)采用上述兩種辦法，讓工件的焊接部位和機器人都處于最佳焊接位置。
焊接機器人的編程方法目前還是以在線(xiàn)示教方式(Teach-in)為主，但編程器的界面比過(guò)去有了不少改進(jìn)，尤其是液晶圖形顯示屏的采用使新的焊接機器人的編程界面更趨友好、操作更加易。然而機器人編程時(shí)焊縫軌跡上的關(guān)鍵點(diǎn)坐標位置仍必須通過(guò)示教方式獲取，然后存入程序的運動(dòng)指令中。這對于一些復雜形狀的焊縫軌跡來(lái)說(shuō)，必須花費大量的時(shí)間示教，從而降低了機器人的使用效率，也增加了編程人員的勞動(dòng)強度。目前解決的方法有2種：
一是示教編程時(shí)只是粗略獲取幾個(gè)焊縫軌跡上的幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，然后通過(guò)焊接機器人的視覺(jué)傳感器(通常是電弧傳感器或激光視覺(jué)傳感器)自動(dòng)跟蹤實(shí)際的焊縫軌跡。這種方式雖然仍離不開(kāi)示教編程，但在一定程度上可以減輕示教編程的強度，提高編程效率。但由于電弧焊本身的特點(diǎn)，機器人的視覺(jué)傳感器并不是對所有焊縫形式都適用。
二是采取完全離線(xiàn)編程的辦法，使機器人焊接程序的編制、焊縫軌跡坐標位置的獲取、以及程序的調試均在一臺計算機上獨立完成，不需要機器人本身的參與。機器人離線(xiàn)編程早在多年以前就有，只是由于當時(shí)受計算機性能的限制，離線(xiàn)編程軟件以文本方式為主，編程員需要熟悉機器人的所有指令系統和語(yǔ)法，還要知道如何確定焊縫軌跡的空間位置坐標，因此，編程工作并不輕松省時(shí)。隨著(zhù)計算機性能的提高和計算機三維圖形技術(shù)的發(fā)展，如今的機器人離線(xiàn)編程系統多數可在三維圖形環(huán)境下運行，編程界面友好、方便，而且，獲取焊縫軌跡的坐標位置通?？梢圆捎谩疤摂M示教”(virtual Teach-in)的辦法，用鼠標輕松點(diǎn)擊三維虛擬環(huán)境中工件的焊接部位即可獲得該點(diǎn)的空間坐標；在有些系統中，可通過(guò)CAD圖形文件中事先定義的焊縫位置直接生成焊縫軌跡，然后自動(dòng)生成機器人程序并下載到機器人控制系統。從而大大提高了機器人的編程效率，也減輕了編程員的勞動(dòng)強度。目前，國際市場(chǎng)上已有基于普通PC機的商用機器人離線(xiàn)編程軟件。如Workspace5、RobotStudio等。圖9所示為筆者自行開(kāi)發(fā)的基于PC的三維可視化機器人離線(xiàn)編程系統。該系統可針對ABB公司的IRB140機器人進(jìn)行離線(xiàn)編程，程序中的焊縫軌跡通過(guò)虛擬示教獲得，并在三維圖形環(huán)境中可讓機器人按程序中的軌跡作模擬運動(dòng)，以此檢
機器人教育在線(xiàn) 』_ _科技...
機器人的發(fā)展
美國是機器人的誕生地，早在1962年就研制出世界上第一臺工業(yè)機器人，比起號稱(chēng)"機器人王國"的日本起步至少要早五六年。經(jīng)過(guò)30多年的發(fā)展，美國現已成為世界上的機器人強國之一，基礎雄厚，技術(shù)先進(jìn)。綜觀(guān)它的發(fā)展史，道路是曲折的，不平坦的。
由于美國政府從60年代到70年代中的十幾年期間，并沒(méi)有把工業(yè)機器人列入重點(diǎn)發(fā)展項目，只是在幾所大學(xué)和少數公司開(kāi)展了一些研究工作。對于企業(yè)來(lái)說(shuō)，在只看到眼前利益，政府又無(wú)財政支持的情況下，寧愿錯過(guò)良機，固守在使用剛性自動(dòng)化裝置上，也不愿冒著(zhù)風(fēng)險，去應用或制造機器人。加上，當時(shí)美國失業(yè)率高達6．65％，政府擔心發(fā)展機器人會(huì )造成更多人失業(yè)，因此不予投資，也不組織研制機器人，這不能不說(shuō)是美國政府的戰略決策錯誤。70年代后期，美國政府和企業(yè)界雖有所重視，但在技術(shù)路線(xiàn)上仍把重點(diǎn)放在研究機器人軟件及軍事、宇宙、海洋、核工程等特殊領(lǐng)域的高級機器人的開(kāi)發(fā)上，致使日本的工業(yè)機器人后來(lái)居上，并在工業(yè)生產(chǎn)的應用上及機器人制造業(yè)上很快超過(guò)了美國，產(chǎn)品在國際市場(chǎng)上形成了較強的競爭力。
進(jìn)入80年代之后，美國才感到形勢緊迫，政府和企業(yè)界才對機器人真正重視起來(lái)，政策上也有所體現，一方面鼓勵工業(yè)界發(fā)展和應用機器人，另一方面制訂計劃、提高投資，增加機器人的研究經(jīng)費，把機器人看成美國再次工業(yè)化的特征，使美國的機器人迅速發(fā)展。
80年代中后期，隨著(zhù)各大廠(chǎng)家應用機器人的技術(shù)日臻成熟，第一代機器人的技術(shù)性能越來(lái)越滿(mǎn)足不了實(shí)際需要，美國開(kāi)始生產(chǎn)帶有視覺(jué)、力覺(jué)的第二代機器人，并很快占領(lǐng)了美國60％的機器人市場(chǎng)。
盡管美國在機器人發(fā)展史上走過(guò)一條重視理論研究，忽視應用開(kāi)發(fā)研究的曲折道路，但是美國的機器人技術(shù)在國際上仍一直處于領(lǐng)先地位。其技術(shù)全面、先進(jìn)，適應性也很強。具體表現在：
（1）性能可靠，功能全面，精確度高；
（2）機器人語(yǔ)言研究發(fā)展較快，語(yǔ)言類(lèi)型多、應用廣，水平高居世界之首；
（3）智能技術(shù)發(fā)展快，其視覺(jué)、觸覺(jué)等人工智能技術(shù)已在航天、汽車(chē)工業(yè)中廣泛應用；
（4）高智能、高難度的軍用機器人、太空機器人等發(fā)展迅速，主要用于掃雷、布雷、偵察、站崗及太空探測方面。
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早在1966年，美國Unimation公司的尤尼曼特機器人和AMF公司的沃莎特蘭機器人就已經(jīng)率先進(jìn)入英國市場(chǎng)。1967年英國的兩家大機械公司還特地為美國這兩家機器人公司在英國推銷(xiāo)機器人。接著(zhù)，英國 Hall Automation公司研制出自己的機器人RAMP。70年代初期，由于英國政府科學(xué)研究委員會(huì )頒布了否定人工智能和機器人的Lighthall報告，對工業(yè)機器人實(shí)行了限制發(fā)展的嚴厲措施，因而機器人工業(yè)一蹶不振，在西歐差不多居于末位。
但是，國際上機器人蓬勃發(fā)展的形勢很快使英政府意識到：機器人技術(shù)的落后，導致其商品在國際市場(chǎng)上的競爭力大為下降。于是，從70年代末開(kāi)始，英國政府轉而采取支持態(tài)度，推行并實(shí)施了一系列支持機器人發(fā)展的政策和措施，如廣泛宣傳使用機器人的重要性、在財政上給購買(mǎi)機器人企業(yè)以補貼、積極促進(jìn)機器人研究單位與企業(yè)聯(lián)合等，使英國機器人開(kāi)始了在生產(chǎn)領(lǐng)域廣泛應用及大力研制的興盛時(shí)期。
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法國不僅在機器人擁有量上居于世界前列，而且在機器人應用水平和應用范圍上處于世界先進(jìn)水平。這主要歸功于法國政府一開(kāi)始就比較重視機器人技術(shù)，特別是把重點(diǎn)放在開(kāi)展機器人的應用研究上。
法國機器人的發(fā)展比較順利，主要原因是通過(guò)政府大力支持的研究計劃，建立起一個(gè)完整的科學(xué)技術(shù)體系。即由政府組織一些機器人基礎技術(shù)方面的研究項目，而由工業(yè)界支持開(kāi)展應用和開(kāi)發(fā)方面的工作，兩者相輔相成，使機器人在法國企業(yè)界很快發(fā)展和普及.
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德國工業(yè)機器人的總數占世界第三位，僅次于日本和美國。這里所說(shuō)的德國，主要指的是原聯(lián)邦德國。它比英國和瑞典引進(jìn)機器人大約晚了五六年。其所以如此，是因為德國的機器人工業(yè)一起步，就遇到了國內經(jīng)濟不景氣。但是德國的社會(huì )環(huán)境卻是有利于機器人工業(yè)發(fā)展的。因為戰爭，導致勞動(dòng)力短缺，以及國民技術(shù)水平高，都是實(shí)現使用機器人的有利條件。到了70年代中后期，政府采用行政手段為機器人的推廣開(kāi)辟道路；在"改善勞動(dòng)條件計劃"中規定，對于一些有危險、有毒、有害的工作崗位，必須以機器人來(lái)代替普通人的勞動(dòng)。這個(gè)計劃為機器人的應用開(kāi)拓了廣泛的市場(chǎng)，并推動(dòng)了工業(yè)機器人技術(shù)的發(fā)展。日爾曼民族是一個(gè)重實(shí)際的民族，他們始終堅持技術(shù)應用和社會(huì )需求相結合的原則。除了像大多數國家一樣，將機器人主要應用在汽車(chē)工業(yè)之外，突出的一點(diǎn)是德國在紡織工業(yè)中用現代化生產(chǎn)技術(shù)改造原有企業(yè)，報廢了舊機器，購買(mǎi)了現代化自動(dòng)設備、電子計算機和機器人，使紡織工業(yè)成本下降、質(zhì)量提高，產(chǎn)品的花色品種更加適銷(xiāo)對路。到1984年終于使這一被喻為"快完蛋的行業(yè)"重新振興起來(lái)。與此同時(shí)，德國看到了機器人等先進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)對工業(yè)生產(chǎn)的作用，提出了1985年以后要向高級的、帶感覺(jué)的智能型機器人轉移的目標。經(jīng)過(guò)近十年的努力，其智能機器人的研究和應用方面在世界上處于公認的領(lǐng)先地位。
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在前蘇聯(lián)（主要是在俄羅斯），從理論和實(shí)踐上探討機器人技術(shù)是從50年代后半期開(kāi)始的。到了50年代后期開(kāi)始了機器人樣機的研究工作。1968年成功地試制出一臺深水作業(yè)機器人。1971年研制出工廠(chǎng)用的萬(wàn)能機器人。早在前蘇聯(lián)第九個(gè)五年計劃（1970年一1975年）開(kāi)始時(shí)，就把發(fā)展機器人列入國家科學(xué)技術(shù)發(fā)展綱領(lǐng)之中。到1975年，已研制出30個(gè)型號的120臺機器人，經(jīng)過(guò)20年的努力，前蘇聯(lián)的機器人在數量、質(zhì)量水乎上均處于世界前列地位。國家有目的地把提高科學(xué)技術(shù)進(jìn)步當作推動(dòng)社會(huì )生產(chǎn)發(fā)展的手段，來(lái)安排機器人的研究制造；有關(guān)機器人的研究生產(chǎn)、應用、推廣和提高工作，都由政府安排，有計劃、按步驟地進(jìn)行。
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有人認為，應用機器人只是為了節省勞動(dòng)力，而我國勞動(dòng)力資源豐富，發(fā)展機器人不一定符合我國國情。這是一種誤解。在我國，社會(huì )主義制度的優(yōu)越性決定了機器人能夠充分發(fā)揮其長(cháng)處。它不僅能為我國的經(jīng)濟建設帶來(lái)高度的生產(chǎn)力和巨大的經(jīng)濟效益，而且將為我國的宇宙開(kāi)發(fā)、海洋開(kāi)發(fā)、核能利用等新興領(lǐng)域的發(fā)展做出卓越的貢獻。
我國已在“七五”計劃中把機器人列人國家重點(diǎn)科研規劃內容，撥巨款在沈陽(yáng)建立了全國第一個(gè)機器人研究示范工程，全面展開(kāi)了機器人基礎理論與基礎元器件研究。十幾年來(lái)，相繼研制出示教再現型的搬運、點(diǎn)焊、弧焊、噴漆、裝配等門(mén)類(lèi)齊全的工業(yè)機器人及水下作業(yè)、軍用和特種機器人。目前，示教再現型機器人技術(shù)已基本成熟，并在工廠(chǎng)中推廣應用。我國自行生產(chǎn)的機器人噴漆流水線(xiàn)在長(cháng)春第一汽車(chē)廠(chǎng)及東風(fēng)汽車(chē)廠(chǎng)投入運行。1986年3月開(kāi)始的國家863高科技發(fā)展規劃已列入研究、開(kāi)發(fā)智能機器人的內容。就目前來(lái)看，我們應從生產(chǎn)和應用的角度出發(fā)，結合我國國情，加快生產(chǎn)結構簡(jiǎn)單、成本低廉的實(shí)用型機器人和某些特種機器人。
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日本在60年代末正處于經(jīng)濟高度發(fā)展時(shí)期，年增長(cháng)率達11％。第二次世界大戰后，日本的勞動(dòng)力本來(lái)就緊張，而高速度的經(jīng)濟發(fā)展更加劇了勞動(dòng)力嚴重不足的困難。為此，日本在1967年由川崎重工業(yè)公司從美國Unimation公司引進(jìn)機器人及其技術(shù)，建立起生產(chǎn)車(chē)間，并于1968年試制出第一臺川崎的“尤尼曼特”機器人。
正是由于日本當時(shí)勞動(dòng)力顯著(zhù)不足，機器人在企業(yè)里受到了“救世主”般的歡迎。日本政府一方面在經(jīng)濟上采取了積極的扶植政策，鼓勵發(fā)展和推廣應用機器人，從而更進(jìn)一步激發(fā)了企業(yè)家從事機器人產(chǎn)業(yè)的積極性。尤其是政府對中、小企業(yè)的一系列經(jīng)濟優(yōu)惠政策，如由政府銀行提供優(yōu)惠的低息資金，鼓勵集資成立“機器人長(cháng)期租賃公司”，公司出資購入機器人后長(cháng)期租給用戶(hù)，使用者每月只需付較低廉的租金，大大減輕了企業(yè)購入機器人所需的資金負擔；政府把由計算機控制的示教再現型機器人作為特別折扣優(yōu)待產(chǎn)品，企業(yè)除享受新設備通常的40%折扣優(yōu)待外，還可再享受 13％的價(jià)格補貼。另一方面，國家出資對小企業(yè)進(jìn)行應用機器人的專(zhuān)門(mén)知識和技術(shù)指導等等。
這一系列扶植政策，使日本機器人產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展起來(lái)，經(jīng)過(guò)短短的十幾年，到80年代中期，已一躍而為“機器人王國”，其機器人的產(chǎn)量和安裝的臺數在國際上躍居首位。按照日本產(chǎn)業(yè)機器人工業(yè)會(huì )常務(wù)理事米本完二的說(shuō)法：“日本機器人的發(fā)展經(jīng)過(guò)了60年代的搖籃期，70年代的實(shí)用期，到80年代進(jìn)人普及提高期?！辈⒄桨?980年定為“產(chǎn)業(yè)機器人的普及元年”，開(kāi)始在各個(gè)領(lǐng)域內廣泛推廣使用機器人。
日本政府和企業(yè)充分信任機器人，大膽使用機器人。機器人也沒(méi)有辜負人們的期望，它在解決勞動(dòng)力不足、提高生產(chǎn)率、改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量和降低生產(chǎn)成本方面，發(fā)揮著(zhù)越來(lái)越顯著(zhù)的作用，成為日本保持經(jīng)濟增長(cháng)速度和產(chǎn)品競爭能力的一支不可缺少的隊伍。
日本在汽車(chē)、電子行業(yè)大量使用機器人生產(chǎn)，使日本汽車(chē)及電子產(chǎn)品產(chǎn)量猛增，質(zhì)量日益提高，而制造成本則大為降低。從而使日本生產(chǎn)的汽車(chē)能夠以?xún)r(jià)廉的絕對優(yōu)勢進(jìn)軍號稱(chēng)“汽車(chē)王國”的美國市場(chǎng)，并且向機器人誕生國出口日本產(chǎn)的實(shí)用型機器人。此時(shí)，日本價(jià)廉物美的家用電器產(chǎn)品也充斥了美國市場(chǎng)……這使“山姆大叔”后悔不已。日本由于制造、使用機器人，增大了國力，獲得了巨大的好處，迫使美、英、法等許多國家不得不采取措施，奮起直追。
我國工業(yè)機器人技術(shù)的現狀與發(fā)展趨勢
近年來(lái)工業(yè)機器人發(fā)展逐漸得到重視，國家出臺各種鼓勵措施，地方也爭相設立發(fā)展目標，核心內容是實(shí)現自主創(chuàng )新、加快國產(chǎn)替代進(jìn)程。目前我國工業(yè)機器人行業(yè)正處于初步產(chǎn)業(yè)化階段，從發(fā)展期逐漸邁向成熟期。
在全球市場(chǎng)上，2019年時(shí)中國工業(yè)機器人裝機量與產(chǎn)量均居全球首位，但裝機密度仍有較大潛力。未來(lái)中國工業(yè)機器人在云計算等新興技術(shù)的加持下將向著(zhù)更加智能化、柔性化的方向發(fā)展，同時(shí)2020年新冠疫情的爆發(fā)讓眾多廠(chǎng)商看到了醫療領(lǐng)域工業(yè)機器人的發(fā)展潛力。
行業(yè)主要上市公司：目前國內工業(yè)機器人行業(yè)的上市公司主要有科大智能(300222)、沃迪智能(830843)、工業(yè)富聯(lián)(601138)、遠大智能(002689)、上海滬工(603131)、埃夫特(688165)、ST伯朗特(430394)、ST華昌(300278)、機器人(300024)、科遠智慧(002380)、華自科技(300490)、埃斯頓(002747)、ST安控(300370)、泰禾智能(603656)、智云股份(300097)、佳順智能(834863)、巨輪智能(002031)、藍英裝備(300293)、博實(shí)股份(002698)、亞威股份(002559)、華中數控(300161)、拓斯達(300607)、巨能股份(871478)、新時(shí)達(002527)、匯博股份(871462)、上工申貝(600843)、中源智人(833135)、東杰智能(300486)、賽摩智能(300466)、漢宇集團(300403)、三豐智能(300276)、金奧博(002917)、銳速智能