中国工业机器人市场及发展趋势（最终5篇）

第一篇：中国工业机器人市场及发展趋势

编者语：未来工业机器人技术发展的重点有:第一，危险、恶劣环境作业机器人:主要有防暴、高压带电清扫、星球检测、油汽管道等机器人;第二，医用机器人:主要有脑外科手术辅助机器人，遥控操作辅助正骨等;第三，仿生机器人:主要有移动机器人，网络遥控操作机器人等。其发展趋势是智能化、低成本、高可靠性和易于集成。工业机器人市场竞争越来越激烈，中国制造业面临着与国际接轨、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我们抓住这个历史机遇的主要途径。

工业机器人诞生于20世纪60年代，在20世纪90年代得到迅速发展，是最先产业化的机器人技术。它是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃、应用日益广泛的领域。它的出现是为了适应制造业规模化生产，解决单调、重复的体力劳动和提高。

生产质量而代替人工作业。在我国，工业机器人的真正使用到现在已经接近20多年了，已经基本实现了试验、引进到自主开发的转变，促进了我国制造业、勘探业等行业的发展。随着我国门户的逐渐开放，国内的工业机器人产业将面对越来越大的竞争与冲击，因此，掌握国内工业机器人市场的实际情况，把握我国工业机器人研究的相关进展，显得十分重要。

工业机器人带来的效益

发达国家的使用经验表明:使用工业机器人可以降低废品率和产品成本，提高了机床的利用率，降低了工人误操作带来的残次零件风险等，其带来的一系列效益也是十分明显的，例如减少人工用量、减少机床损耗、加快技术创新速度、提高企业竞争力等。机器人具有执行各种任务特别是高危任务的能力，平均故障间隔期达60000小时以上，比传统的自动化工艺更加先进。采用工业机器人还有如下优点:第一，改善劳动条件，逐步提高生产效率;第二，更强与可控的生产能力，加快产品更新换代;第三，提高零件的处理能力与产品质量;第四，消除枯燥无味的工作，节约劳动力;第五，提供更安全的工作环境，降低工人的劳动强度，减少劳动风险;第六，提高机床;第七，减少工艺过程中的工作量及降低停产时间和库存;第八，提高企业竞争力。

在面临全球性竞争的形势下，制造商们正在利用工业机器人技术来帮助生产价格合理的优质产品。一个公司想要获得一个或多个竞争优势，实现机器人自动化生产将是推动业务发展的有效手段。

国内工业机器人市场

（一）国内工业机器人的需求情况

工业机器人发展长期以来受限于成本较高与国内劳动力价格低廉的状况，随着中国经济持续快速的发展，近几年的国民生产总值年平均增长率更是保持在9%左右，人民生活水平不断地提高，劳动力供应格局已经逐步从“买方”市场转为“卖方”市场、由供远大于求转向供求平衡。作为制造业主力的农民工也从早期的仅解决温饱问题到现在对薪资和工作条件提出了更高的要求。这些情况使得许多劳动密集型企业为了提高劳动生产率所采用的增加工人数量、延长工人劳动时间的方法变得成本高昂，同时也受到法律的限制和政策的阻碍。无论是企业还是社会都认识到必须采取从改善机器设备入手，提高技术和资金的密集度来减少用

工量以应对这种改变。总之，劳动力过剩程度降低、单个工人成本上升、对产品质量更高的要求、国家对装备制造业的重视等变化改善了机器人的使用环境，工业机器人及技术在中国已逐步得到了政府和企业的重视。随着机器人知识的广泛普及，人们对于各种机器人的了解与认识逐步深化，利用机器人技术提升我国工业发展水平、从制造业大国向强国转变，提高人民生活质量成为全社会的共识。

（二）国内工业机器人的销售情况

国家863机器人技术主题自成立以来一直重视机器人技术在产业中的推广和应用，长期以来推进机器人技术以提升传统产业，利用机器人技术发展高新产业。

目前，政府正在使用各种办法加大中国装备制造业在市场中占据的份额，并提供优惠措施鼓励更多企业使用机器人及技术以提升技术水平。国内越来越多的企业在生产中采用了工业机器人，各种机器人生产厂家的销售量都有大幅度的提高。根据我国海关统计，最近4年来许多企业在华的销售量甚至是前面十几年销售量的几倍，年平均增长率超过40%。2001年我国工业机器人海关进出口数量不过是3774台，国内生产数量约700台左右。2004年市场规模已经增长到万台左右，数量和金额相对于2001年都增长了两倍。2004年国产工业机器人数量突破了1400台，产值突破8亿元人民币。进口机器人数量超过9000台，其中多功能机器人约1700台，简易机器人7500台，进口额约25亿美元。德国CLOOS公司在华焊接机器人销售量2000年以前为47台，2000年以后已经突破121台，销售量翻了近3倍。可以预见，中国的工业机器人产业不久后将会作为一种在国民经济中占据重要地位的产业而存在。

（三）国内工业机器人的市场特征

1.以汽车制造业为主的制造业发展促进了工业机器人的发展。汽车制造业属于技术、资金密集型产业，也是工业机器人应用最广泛的行业。在我国，工业机器人的最初应用是在汽车和工程机械行业，主要用于汽车及工程机械的喷涂及焊接。2000年开始，受国家宏观政策调控及居民消费水平提高的影响，我国汽车工业进入了一个高速增长期。面对这种局面，国际汽车巨头纷纷进入中国市场并与我国企业合资设厂或扩大原有生产规模，国内企业也纷纷转型或加大对汽车行业的投资，整个行业增产扩能增加了对工业机器人需求。据不完全统计，最近几年国内厂家所生产的工业机器人有超过一半是提供给汽车行业的，海关进出口增长数据与汽车行业增长数据具有较高的相关度。可知，汽车工业的发展是近几年我国工业机器人增长的原动力之一。

2.沿海经济发达地区是工业机器人的主要市场。我国工业机器人的使用集中在广东、江苏、上海、北京等地，工业机器人的拥有量占全国的一半以上，这种分布态势和增长趋势符合我国现阶段经济发展状况。我国经济最具活力的地区已经从珠江三角洲地区扩展到长江三角洲地区，而且长江三角洲地区在制造业中所占的比重越来越大。

3.外商独资企业、中外合资企业和国有企业是工业机器人的主要客户。工业机器人属于技术含量高，价格相对昂贵的制造装备，采用工业机器人较多的企业，一般对产品的质量要求较高，企业在市场上具有更高的影响力。现阶段，工业机器人使用量最多的仍是外商独资或中外合资企业。国有企业也在加大对工业机器人的采购用于技术改造，如汽车行业中的一汽、二汽、上汽等，它们的产品在市场上已经具有了相当强的竞争力，它们对工业机器人有着较大的需求，同时采购上它们能够得到国家和政府的支持，因此制造业中的大中型国有企业的工业机器人使用量一直很大，而且在未来相当长的时间内仍将保持这种增长势头。另外，我国的民营企业正逐渐认识到工业机器人的优势，对工业机器人的采用量也在逐步增加，虽然装备的数量上与以上企业仍存在较大差距，但是增长的速度惊人，将很快成为工业机器人市场的重要客户。4.国内进口工业机器人的国家和地区分布。2001～2004年我国进口的工业机器人主要来自日本与台湾，2004年日本对华出口金额占我国进口工业机器人金额的一半。

我国机器人技术应用研究进展及发展趋势

中国工业机器人经过“七五”攻关计划、“九五”攻关计划和863计划的支持已经取得了较大进展，工业机器人市场也已经成熟，应用上已经遍及各行各业，但进口机器人占了绝大多数。

我国在某些关键技术上有所突破，但还缺乏整体核心技术的突破，具有中国知识产权的工业机器人则很少。目前我国机器人技术相当于国外发达国家20世纪80年代初的水平，特别是在制造工艺与装备方面，不能生产高精密、高速与高效的关键部件。我国目前取得较大进展的机器人技术有:数控机床关键技术与装备、隧道掘进机器人相关技术、工程机械智能化机器人相关技术、装配自动化机器人相关技术。现已开发出金属焊接、喷涂、浇铸装配、搬运、包装、激光加工、检验、真空、自动导引车等的工业机器人产品，主要应用于汽车、摩托车、工程机械、家电等行业。

我国机器人技术主题发展的战略目标是:根据2l世纪初我国国民经济对先进制造及自动化技术的需求，瞄准国际前沿高技术发展方向创新性地研究和开发工业机器人技术领域的基础技术、产品技术和系统技术。未来工业机器人技术发展的重点有:第一，危险、恶劣环境作业机器人:主要有防暴、高压带电清扫、星球检测、油汽管道等机器人;第二，医用机器人:主要有脑外科手术辅助机器人，遥控操作辅助正骨等;第三，仿生机器人:主要有移动机器人，网络遥控操作机器人等。其发展趋势是智能化、低成本、高可靠性和易于集成。

点评

工业机器人市场竞争越来越激烈，中国制造业面临着与国际接轨、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我们抓住这个历史机遇的主要途径。因此我国工业机器人行业要认识到以下几点情况: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。

第二篇：中国工业机器人市场发展状况及前景分析

随着科技与经济的发展，中国廉价劳动力的优势开始逐渐消失，而作为新兴领域的机器人产业则迅速崛起。2012年中国机器人购买量达到2.3万台，中国一跃成为仅次日本的全球第二大机器人市场，领先美国、德国。中国拥巨大的市场，但国产工业机器人企业在技术上发展上却先天不足，在国际市场上的竞争力稍显薄弱。尤其是近10年来，进口机器人的价格大幅度降低，我国自行制造的普通工业机器人在价格上根本无法与之竞争，对我国工业机器人的发展造成了很深的影响。

为了重塑我国制造业的竞争优势，为自动化道路打开大门，2012年国家出台《智能制造科技发展“十二五”专项规划》，其中对“工业机器人”有专门的阐述：攻克工业机器人本体、精密减速器、伺服驱动器和电机、控制器等核心部件的共性技术，自主研发工业机器人工程化产品，实现工业机器人及其核心部件的技术突破和产业化。

在产业转型升级不断深入、人口红利却减弱的背景下，工业机器人应用范围越来越广。国际机器人联合会的调查发现，从2008年到2011年，中国的机器人采用率（即每10000名员工对应的机器人数量比例）提高了210%。2012年深圳的机器人企业产值平均增长速度超过了30%，个别企业的增速甚至达200%。近两年，国家出台了扶持机器人产业发展的相关政策，多个省份都成立了机器人产业联盟。按当前的发展趋势，国际普遍预测，2014年中国将成为世界第一大工业机器人需求市场。但值得注意的是，中国一直没有真正形成自主品牌并具备一定规模的工业机器人产业。与主要发达国家相比，中国机器人产业发展速度慢、核心技术薄弱、市场份额和附加值较低。目前外资品牌的工业机器人产品占了中国国内市场份额超过90%。金模工控网首席研究员罗百辉介绍说，我国企业在减速器这一机器人关节部位的关键元器件普遍依赖于进口，这让我们整体上与国外先进水平至少还有一二十年的差距，建议国产机器人可以先在低端产品方面突破，以此推动规模化应用，积累经验后再向高端市场发力。工业机器人引发制造业革命

近几年，人工成本的不断上涨，迫使珠三角、长三角许多企业外迁，为了保持利润，他们不得不将制造环节迁往人力成本更低的中国中西部地区、东南亚国家，甚至迁到人力成本低到不能再低的非洲国家。曾经的“世界工厂”面临艰难的转型。然而，畅想中总部经济和品牌化进程对大多数普通制造企业来说非一朝一夕可得。

与此同时，世界范围内正悄然发生另一场制造业的革命，同样以迁移为主题，却是与上述迁移方向完全相反的反向迁移。一位美国专家今年提出：“当我们将人工智能、机器人和数字制造技术相结合，将会发生一场制造业的革命。它使得美国企业家在本地建厂开工，生产出各种各样的产品。这样，中国还如何能与我们竞争？美国注定要重新获得制造业的领导权，而很快就该轮到中国去担忧了。”这位美国学者提出的向中国制造业宣战的三大技术相结合产生的制造模式，可以称之为制造智能化，即智能制造。

工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代化智能装备，即将成为制造业无法替代的高科技、高效率装备。十几年来，全球工业机器人需求快速扩张。

据国际机器人联合会（IFR）统计，2002～2012年，全球新装工业机器人年均增速约为9%。其中，2010年和2011年出现需求激增，2012年全球工业机器人产销量达16万台。

据预计，到2025年，有5%～15%的制造业工人将被工业机器人取代，全球装机量年均增速为25%～30%，高于过去20多年的增长水平，但低于2011年和2012年的增速。

数据显示，我国工业机器人需求快速增长：1999～2008年，安装量每年都以超过20%的速度增长，2010年，我国保有量为52290台，2011年为74317台，实现了42%的年增长。目前，实际保有量应已超过十万台。2008～2012年，我国工业机器人平均每年安装量约15000台，即使在全球经济萧条的2009年，销量也在逆势增长。2010年安装量为14978台、2011年为22027台、2012年为24800台。

全球对工业机器人需求最多的是汽车产业，占比为27.27%；电子制造行业的占比达22.82%，这与近年来消费电子领域的技术突破有很大的相关性；其次是橡胶塑料工业和金属制品，占比分别为8.71%和3.62%。

根据IFR的预测，到2014年，中国将成为全球最大的工业机器人需求国，需求量达3.2万台，占全球总销量的17%。目前，国内大部分企业大都关心如何将企业做大，它们动辄是几千人、上万人的规模。国外企业则更多的是追求技术领先，让自己的产品在其他产品的生产制造中不可或缺。中国制造企业主要是靠价格和数量取胜，缺乏核心技术。随着劳动力、原材料等成本的提高，制造企业的利润会越来越薄。放眼全球，以“数字化智能制造”为核心的第三次工业革命即将到来，而这个革命的主角就是以工业机器人为代表的人工智能大规模的普及和应用。国产机器人获政策扶持

虽然我国工业机器人市场即将成为世界第一，但这个市场却被外资品牌把持。据统计，2012年我国工业机器人市场销量占据前10位的以外资品牌为主，外资巨头把持八成以上市场份额。数据显示，目前国外机器人品牌占据国内90%的市场，而国内生产的工业机器人却只占不到10%的市场份额。目前，除了有更多的机器人研发和生产企业不断涌现，而一些机床企业也开始在转型升级的过程中盯准了机器人产业，并已经开始做出实际行动。且不论这些投资能在何时获得收效，但从资本市场的反应来看，相关投资信息的披露带来的股价持续涨停也在一定程度上体现了对以工业机器人为代表的智能制造产业未来市场前景的看好。面对光明的前景与产业化起步初期的薄弱基础，我国工业机器人产业亟须建立产业政策、行业发展规划、共性技术平台等“顶层设计”，加快自主品牌发展步伐。而这其中，制定工业机器人专项规划，加大技术研发力度，显得尤为重要。据罗百辉介绍，随着近几年国内机器人概念的不断升温，关于机器人产业的相关扶持政策不断跟进。2011年，工信部发布智能制造装备产业规划。2012年，科技部发布服务机器人科技发展“十二五”专项规划，提出要攻克工业机器人本体、精密减速器、伺服驱动器和电机、控制器等核心部件的共性技术，自主研发工业机器人工程化产品，实现工业机器人机器核心部件的技术突破和产业化。

2013年7月，工信部装备工业司副司长王卫明透露，《关于推进工业机器人产业发展的指导意见》已上报给发改委和科技部等部委，可能很快会正式发布，下一步要加大对机器人产业的支持力度。

“十二五”是中国工业机器人产业发展的关键转折点，市场需求也将呈现井喷式发展。华南理工大学机械与汽车工程学院院长张宪民指出，2015年工业机器人的产业规模有望超过万亿，智能制造及智能化设备的行业前景乐观。以深圳为例，数据显示，与机器人技术相关的信息、家电、通信等装备制造业的产品规模已达3000多亿元，居全国前列。2012年深圳的机器人企业产值平均增长速度超过了30%，个别企业的增速甚至达200%。

2013年4月21日，由中国机械工业联合会牵头成立的“中国机器人产业联盟”在北京科技会堂揭牌成立。该联盟旨在促进我国工业机器人行业发展，指导国内企业进步，推动行业前行。各地机器人产业联盟相继成立，产学研齐心协力攻克机器人制造的尖端技术。罗百辉建议要鼓励金融资本、风险投资及民间资本投向工业机器人应用和产业发展。对技术先进、优势明显、带动和支撑作用强的工业机器人项目，要优先给予信贷支持。积极支持符合条件的工业机器人企业在海内外资本市场直接融资。

同时，在国产工业机器人可靠性达到一定水平的情况下，推出首台套补贴政策。允许成立工业机器人租赁公司，以促进资金不太雄厚的小企业对于工业机器人的使用，工业机器人租赁或可成为促进工业机器人产业快速发展的一种模式。就业结构的巨变

关于机器人的用工成本，广州数控一位市场部负责人表示：目前一台功能较简单的2轴、4轴机器人的造价已经下降到10万元/台以下，国产6轴机器人的价格低至13万元/台。而现在国内一名制造业工人每年的薪金成本达到四五万元。根据十二五规划，要是实现最低工资标准年均增长13%以上、职工工资增长15%的目标，这更将是一笔巨大的支出。

机器人可以24小时工作，每台机器人至少可替代3名工人，那么不到1年即可收回成本。即使加上相关员工的培训和设备维护费用，18个月即可收回所有投资。而机器人的使用年限通常为10年，因升级改造生产线而淘汰的机器人通常也能服役3年以上。

若一台6轴机器人可以替代四五名工人，三班倒即是12～15名员工，每年可节约的工人成本48～60万元，实际收回投资所需的时间与购置2、4轴机器人无异，区别的仅是最初投入装备所需要的资金。

除了人工成本优势，采用机器人生产还可大幅减小生产面积。原先需要一个可以容纳3000人的生产车间，现在只需要一间可以容纳1000人的厂房即可。通过工人与机器人的配合作业，产能甚至还能增加几倍。

随着机器人越来越广泛地进入制造环节，必然会取代掉工厂流水线上技术含量较低的工种的工人，可能会造成后者失业；但同时将增加工程师和技术人员的工作机会，不至于造成过多的失业。

罗百辉表示，机器人与失业两者关系的关键在于：机器人是用于替代人类，还是减轻人类负担。人工智能永远不可能取代人类智能，目前的智能机器人也仅仅能帮助人类做一些简单的工作，将人类从枯燥的简单重复工作和高危工作解放出来，避免流水线上的工人成为机器。在我国用工荒持续的情形下，机器人的使用是对劳动力短缺的一种补充。

广东工业大学机电工程学院副院长、教授陈新度表示，随着中国人口红利的递减效应，人力成本的上升某种程度上开始超越过机器成本，从而引发企业打破生产惯性改变成自动化生产。目前一台20万元的机器人在一些重体力行业完全可以替代人力，3年就可以收回成本。例如有望大规模应用的仓储行业，一些工作环境恶劣劳动强度大有职业危害的工种像焊接、采掘等，这些导致自动化替代也促使机器人行业的加速成长。

针对机器人对就业的影响，IFR专门做过一次调查。调查发现，从2008年到2011年，中国的机器人采用率（即每10000名员工对应的机器人数量比例）提高了210%，而美国的机器人采用率提高了41%。

前述调查覆盖了六个国家，其中，美国、德国、巴西、中国和韩国的机器人采用率均在增长，但日本是个例外，因为日本的机器人采用率已经很高了。日本很早就开始采用机器人，一直到最近，也仍拥有最高的机器人采用率。在日本和韩国，每名工人对应的机器人数量最多，10000工人对应了超过300台机器人。之后是德国，10000名工人对应超过250台机器人。值得一提的是，在所有六个国家中，美国是惟一一个机器人采用率和失业率同时上升的国家。相反，德国在机器人采用率上升的同时，实现了更高的经济增长，同时制造业就业率也没有减少。IFR说，在像日本和德国这样的国家，机器人数量的上升可能抵消了劳动人口的减少。国产机器人要打破核心技术垄断

随着制造业对机器人应用的扩展，工业机器人亟须满足高速度、高精度、重载荷、智能化、多机协调等要求，以适应更加复杂、精细、可靠、快节拍的作业。沈阳一家工业机器人制造企业的研发人员透露，国外工业机器人技术日趋成熟，目前已发展成为标准设备，被广泛应用于工业领域。业内通常将工业机器人分为日系和欧系。日系的主要代表有安川、OTC、松下、FANUC、不二越、川崎等公司；欧系主要有德国KUKA、CLOOS，瑞典ABB，意大利COMAU，奥地利IGM公司等。机器人国产化程度低的原因除了品牌知名度不如国外以外，国内企业在主机成本和可靠性品质上也不如国外品牌。以平均无故障时间为例，国内产品平均在8000小时，而国外同类产品可达数万小时。“我国企业在减速器这一机器人关节部位的关键元器件普遍依赖于进口，这让我们整体上与国外先进水平至少还有一二十年的差距。”

据了解，目前有两种减速器被主要应用到机器人的生产中。一种是谐波减速器，另一种是RV减速器，而后者具有更高的刚度和回转精度。因此在关节型机器人中，一般将RV减速器放置在机座、大臂、肩部等重负载的位置；而将谐波减速器放置在小臂、腕部或手部；行星减速器一般用在直角坐标机器人上。

目前整个机器人产业链主要分为上游关键零部件、中游设备制造厂和下游行业应用三大块，国内企业目前主要集中为系统集成商，实现下游应用，即通过对国外采购的机器人，为下游客户进行相应的方案设计，实现利润。而产业链上游无核心零部件制造商支撑，关键零部件方面仍远远落后于外国企业，因此长期受制于人。

具体到工业机器人的核心部件，则包括机器人本体、减速器、伺服系统、控制系统四部分。其中，精密减速器一直是国际大品牌保持竞争优势的有力武器之一，大品牌可以从其战略合作伙伴优先拿到批量、质优、价低的减速器；因此减速器仅占据大品牌工业机器人单体成本约六分之一。虽然近几年国内工业机器人均价有下降趋势，但国产工业机器人减速器占其制造成本的比例依然接近三分之一，大幅高于国际品牌的占比。本土生产的工业机器人原材料成本构成中，减速机占据40%，伺服电机占据30%，控制器占据15%，其他占据15%。据罗百辉介绍，减速器是制约国内工业机器人技术发展最重要的因素。对比进口与国产工业机器人制造成本的价差，减速器是制约降低国产工业机器人成本的第一因素。因此机器人核心零部件国产化迫在眉睫。一旦核心零部件全部实现国产化，内资品牌即可在定价上拉开差距。若减速器、伺服电机和控制器等关键零部件国产化，假设平均降低30%的成本，则机器人单机制造成本可至少降低20%。

广东省工业机器人推广应用产业联盟副理事长陈新度指出，虽然国内工业机器人行业潜力巨大，但面临国外强大的竞争对手，许多关键零部件还不能完全自主化，国内厂商必需练好“内功”，形成核心竞争力，才能在竞争中脱颖而出。

广州数控市场部负责人透露，目前广东有两家企业已在机器人关键零部件方面已经有所突破。其中，广州数控在控制器和伺服驱动方面取得国内领先，巨轮股份在RV减速器方面取得突破，打破国际垄断。

广州数控依托原有技术优势，自主开发控制系统、伺服单元等核心零部件，从而打破对国外相关企业的技术依赖。据了解，广州数控已拥有专业工业机器人研发人员100多人，承担“863科技计划”项目等多项国家、省级科技攻关项目，与华南理工大学、北京航天航空大学、重庆大学、天津大学等高校开展“产学研”合作，开发出多品种、系列化的工业机器人产品。目前广州数控工业机器人已在国内华北、华东、华南等地区的制造企业生产线上运转，并已走出国门，在越南、马来西亚得到应用。扬长避短抢夺低端市场

虽然国产工业机器人整体水平跟国际大品牌还有较大差距，短时期内也不可能夺回老牌机器人生产厂家的市场份额，但业内专家给国产工业机器人开出了更可行的“药方”。

“十二五”国家863计划机器人技术主题专家组组长赵杰表示：“精细度、可靠性等指标确实重要，但市场和科研不同，不能一味追求高指标，应注重性价比。”他认为，我国这么多年来之所以没有发展好机器人产业，关键在于走入了追求高指标的误区。

赵杰解释，国外高端机器人具有先发优势，在我国占据大部分市场，未来一段时间内这一局面难以改变。因此，想要在机器人产业上寻得突破，可从低端机器人方面发力。“我国劳动密集型制造企业较多，这类企业一方面迫切需要自动化设备，来解决用工难、劳动成本高的问题，另一方面还非常关注投资回报周期，希望花尽量少的钱和时间收回成本。” 在有些专家看来，这些企业只要求用少量成本买到能代替人工的机器人，而在精细度、控制能力等品质指标上可以做些折中。

赵杰建议，可以先在低端产品方面寻得突破，以此推动规模化应用，从而在使用中不断发现问题进行解决，进而提高产品精细度和可靠性，并降低产品成本，积累经验后再向高端市场发力。

近几年，工业机器人在各地遍地开花。国内已有12个城市成立机器人产业园，除了沈阳、深圳、广州等工业机器人发展较早的地区，重庆、天津、唐山、昆山、青岛、中山等地机器人产业基地如雨后春笋般崛起。工业机器人领域已涌现一批市场熟悉的上市公司，如机器人、三丰智能等。据悉，机器人是中科院与广东省战略合作重点项目之一，也是深圳市重点关注的新兴产业之一。深圳市与机器人技术相关的信息、家电、通讯、装备制造业等产品规模已达3000多亿元。东莞、深圳等珠三角城市在工业机器人的产学研结合方面一直走在全国前列。2010年，华中科技大学东莞工业研究院引进了广东省运动控制与先进装备制造国际团队，自主开发工业机器人系统，同时针对珠三角的产业转型需求，开展工业机器人应用技术研究。据了解，广东机器人技术发展最早是从应用开始的，实际上广东各行各业已使用工业机器人多年。虽然国家对工业机器人给予了重点支持，并取得了一定的研究成果，但由于当时产业需求较少，没有得到推广。当前，市场需求让广东机器人产业的技术铺垫有了用武之地。目前唐山已初步建起以唐山松下、唐山开元、唐山开诚为龙头，涉及焊接机器人、矿用抢险探测机器人等的机器人产业基地。预计到2015年，唐山市将建成年产值200亿元的全国最大机器人产业基地。

仅是江苏南京市涉及机器人研制的企业就有102家，主要分布在汽车及汽车零部件、电子电气、机械设备制造业、物流仓储等领域；涉及机器人研发的高校多达13所，其中6所拥有专业的机器人研制团队。

最近在麒麟科技创新园正式成立了由美国电气和电子工程师协会院士领衔的“南京机器人研究院”。南京市政府出台了推进工业机器人产业发展的意见，明确将打造江宁、六合、高淳三个“机器人产业基地”，力争到2020年成为中国机器人产业基地。

近年来杭州市机器人行业发展迅速，目前相关产业规模超过10亿元。依托中科院沈阳自动化研究所、投资15亿元建设的杭州中科新松光电有限公司正是其中的佼佼者。目前，该公司仅自动化成套装备销售已超过5000万元。罗百辉认为，未来实现产品的进口替代，是这些企业迅猛发展的原动力。现在全球工业机器人均价30多万元，即使未来均价降到25万元，那么中国制造业对应的工业机器人本体市场规模接近380亿元，再加上系统的话，对应的工业机器人市场规模将达1140亿元。

第三篇：2014年中国工业机器人行业市场发展前景分析

2014年中国工业机器人行业市场发展前景分析近日，义乌市副市长洪建文在“2014义乌国际装备博览会”（下称“义乌装博会”）新闻发布会上表示，浙江省3.6万家规模以上工业企业争取在2017年内全面完成“机器换人”的现代化技术改造，每年投入不少于3000亿元，预计2014年义乌装博会将现8000亿元采购需求。

洪建文解释，上述数据并非省政府简单估算，而是根据企业上报的采购需求加总得出。其中，企业技改投资5000亿元、装备购置3000亿元、电子产品及软件采购700亿元。工业机器人能够极大提高生产力、创造新的工作并在短期内提高工人工作的安全性。由于工业机器人优势明显，在智能制造时代下的必需品。2013年12月《工信部关于推进工业机器人产业发展的指导意见》提出到2020年，形成较为完善的工业机器人产业体系，工业机器人行业和企业的技术创新能力和国际竞争能力明显增强。富士康从2012年启动用机器人代替人的项目，计划在2013-2015年内投运100万台机器人，即使项目在实施过程中打点折扣，其三年内新安装的机器人数量应该会超过50万台。我国工业机器人产业即将爆发。前瞻产业研究院发布的《2014-2018年中国工业机器人行业产销需求预测与转型升级分析报告》显示，我国工业机器人市场规模不断增长，已成为世界上增长最快的市场。2003年我国工业机器人的需求仅约为1500台，到了2013年需求量达到了28200台，在10年的时间内增长了13倍左右。据预测，2014年我国工业机器人的市场规模有望达到2.8万台左右，与日本并驾齐驱；2015年的需求量将达到3.4万台，将超过日本3000台左右；2016年我国将成为全球最大的工业机器人市场。

我国的工业机器人的使用密度远低于全球平均水平，与日本、韩国、德国等发达国家相比差距更加明显。例如韩国是全球工业机器人使用密度最高的国家，每10000名工人中拥有机器人数量396台；日本的万人拥有量也达到了339台；德国则以267台的万人拥有量位居第三。而中国的万人工业机器人拥有量则仅为23台，不及国际平均水平58台的一半。目前工业机器人的应用在我国比例为6.4%，日本26.6%，美国13.8%，德国13.6%，韩国10.8%。由此来看，与发达国家的巨大差距意味着我国工业机器人市场发展潜力巨大。

2013年12月《工信部关于推进工业机器人产业发展的指导意见》提到2020年，形成较为完善的工业机器人产业体系，培育3-5家具有国际竞争力的龙头企业和8-10个配套产业集群；工业机器人行业和企业的技术创新能力和国际竞争能力明显增强，高端产品市场占有率提高到45%以上，机器人密度（每万名员工使用机器人台数）达到100以上，基本满

足国防建设、国民经济和社会发展需要。提出未来国产机器人应用的重点领域是：汽车及零部件、纺织、物流、国防军工、制药、半导体、食品等行业。以下是相关人士从机器人密度、产业升级和人工替代、市场渗透率三个不同角度来对未来我国工业机器人的市场前景进行预测。

以机器人密度来看，2013年底中国制造业工人数量约是2.207亿，保守估计需要用到机器人的汽车、配件、3C、化工和食品等行业人员1.1亿。如果在2020年后中国机器人密度按计划达到100以上，则至少需要110万套；而中国目前机器人保有量约15万，则至少还有85万台的缺口。按照均价每套15万估计，则共有1275亿的市场。

从产业升级和人工替代来看，有社会学家预计我国2015-2016年将迎来人口拐点，2013开始劳动力供给每年至少减少100万，至2020年总计至少减少1000万。按现在制造业就业人口占非农就业人口的比例63%来估计，则未来6年制造业就业人口总供给减少630万。一般中低端制造业机器人的人工替代效应是5-6人，不考虑产业升级因素，仅此一项就需要105-126万台机器人。再考虑推动产业转型升级推动的效应，预计需要50万台左右在高端机器人应用领域；合计155-176万台。

本文作者：蒋平

本文来源前瞻网，未经前瞻网书面授权，禁止转载，违者将被追究法律责任！

第四篇：浅谈工业机器人

苏 州 市 职 业 大 学

课程报告

名 称

现代制造技术

院

系

机电工程学院

班

级

12机电3班

姓

名

戴

亮

学

号

125307306

浅谈工业机器人

戴 亮

（苏州市职业大学机电工程学院机电一体化专业

机电一体化12级3班）

【摘要】：

本文对工业机器人的定义和所涉及到的技术进行了概述，然后从其组成及分类、控制技术、发展历程、现状、发展前景、产业发展模式以及主要研究内容进行了系统的阐述，最后分析了其在生产生活中的应用。

【关键词】：发展

现状

前景

应用

序言

工业机器人是生产过程中的关键设备，可用于安装、制造、检测、物流等生产环节，并广泛应用于汽车及汽车零部件、电气电子、化工、工程机械、轨道交通、低压电器、电力、IC装备、军工、烟草、金融、医药、冶金及印刷出版等众多行业，应用领域广泛。

近年来，工业机器人的应用越来越广泛，种种迹象表明工业自动化时代已经到来，工业机器人极有可能成为下一个迎来爆发式增长的新兴产业。另一方面，中国工业机器人产业正处于前所未有的机遇期，政策红利、工业转型升级需求释放等机遇叠加，但中国工业机器人产业化发展却不尽如人意，产业化进程发展缓慢。

一、工业机器人的定义及技术概述

1.定义

工业机器人是一种可重复编程的多自由度的自动控制操作机，是涉及机械学、控制技术、传感技术、人工智能、计算机科学等多学科技术为一体的现代制造业的基础设备。2.技术概述

机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动，而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置，既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，从某种意义上说它也是机器的进化过程产物，它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。机器人应用情况，是一个国家工业自动化水平的重要标志。

二、工业机器人的组成及分类

1.工业机器人的组成

工业机器人一般由执行机构、控制系统、驱动系统以及位置检测机构组成。（1）执行机构

执行机构是一组具有与人手脚功能相似的机械机构，俗称操作机，通常由手部、腕部、臂部、机身、机座及行走机构组成。（2）控制系统

控制系统是机器人的大脑，控制与支配机器人按给定的程序动作，并记忆人们示教的指令信息，如动作顺序、运动轨迹、运动速度等，可再实现控制所储存的示教信息。（3）驱动系统

驱动系统是机器人执行作业的动力源，按照控制系统发出的控制指令驱动执行机构完成规定的作业。常用的驱动系统有机械式、液压式、气动式以及电气驱动等不同的驱动形式。（4）位置检测装置

通过附设的力、位移、触觉、视觉等不同的传感器，检测机器人的运动位置和工作状态，并随时反馈给控制系统，以便执行机构以一定的精度和速度达到设定的位置。

2.工业机器人的分类

机器人的分类方法有很多，这里仅按机器人的结构形式、驱动方式以及系统功能进行分类。

（1）按结构形式分类

①直角坐标机器人 ②圆柱坐标机器人 ③球坐标机器人 ④关节机器人（2）按驱动方式分类

①气压传动机器人 ②液压传动机器人 ③电气传动机器人（3）按系统功能分类

①专用机器人 ②通用机器人 ③示教再现式机器人 ④智能机器人

三、工业机器人的控制技术

1.工业机器人控制系统的分类

（1）按照控制回路的不同分，可分为开环系统和闭环系统。

（2）按照控制系统的硬件分，可分为机械控制、液压控制、射流控制、顺序控制、计算机控制。

（3）按自动化程度分，可分为顺序控制系统、程序控制系统、自适应控制系统、人工智能系统。

（4）按编程方式分，可分为物理设置编程控制系统、示教编程控制系统、离线编程控制系统。

（5）按机器人末端运动控制轨迹分，可分为点位控制和连续轮廓控制。2.工业机器人的位置伺服控制（1）关节伺服控制

关节伺服控制是以大多数非直角坐标机器人为控制对象，它把每一个关节作为单独的单输入单输出系统来处理，且独立构成一个个伺服系统。这种关节伺服

结构简单，目前大部分关节机器人都由这种关节伺服系统来控制。以前这种伺服系统通常采用模拟电路构成，而随着微电子和信号处理技术的发展，关节伺服控制系统已普遍采用了数字电路形式。（2）坐标伺服控制

由于关节伺服控制结构简单，被较多的机器人所采用，但在三维空间对手臂进行控制时，很多场合都要求直接给定手臂末端运动的位置和姿态，而关节伺服控制系统中的各个关节是独立进行控制的，难以预测有各个关节实际控制结果所得到的末端位置状态的响应，且难以调节各个关节伺服系统的增益。因而，将末端位置矢量作为指令目标值所构成的伺服控制系统，称为作业坐标伺服系统。3.工业机器人的自适应控制（1）模型参考自适应控制

这种方法控制器的作用是使得系统的输出响应趋近于某指定的参考模型，因而必须设计相应的参数调节机构。Dubowsky等人在这个参考系统中采用二维弱衰减模型，然后采用最陡下降法调整局部比例和微分伺服可变增益，使实际系统的输出和参考模型的输出之差为最小。然而该方法从本质上忽略了实际机器人系统的非线性项和耦合项，是对单自由度的单输出系统进行设计的。此外，该方法也不能保证适用于实际系统时调整律的稳定性。（2）自校正适应控制

自校正适应控制由表现机器人动力学离散时间模型各参数的估计机构与用其结果来决定控制器增益或控制输入的部分组成，采用输入输出数与机器人自由度相同的模型，把自校正适应控制法用于机器人。

四、工业机器人的发展

1.工业机器人的诞生至今（1）工业机器人的诞生

日本是当今的工业机器人王国，既是工业机器人的最大制造国也是最大消费国，但实际上工业机器人的诞生地是美国。机器人的启蒙思想其实很早就出现了，1920年捷克作家卡雷尔·恰佩克发表了剧本《罗萨姆的万能机器人》，剧中叙述了一个叫做罗萨姆的公司将机器人作为替代人类劳动的工业品推向市场的故事，引起了世人的广泛关注。于是在1959年美国的一家汽车公司，工业机器人应运而生。美国人英格伯格和德奥尔制造出了世界上第一台工业机器人，他们发现可以让机器人去代替工人一些简单重复的劳动，而且不需要报酬和休息，任劳任怨。接着他们两人合办了世界上第一家机器人制造工厂，生产工业机器人。（2）工业机器人在日本发展

与此同时，十九世纪七十年代的日本正面临着严重的劳动力短缺，这个问题已成为制约其经济发展的一个主要问题。毫无疑问，在美国诞生并已投入生产的工业机器人给日本带来了福音。1967年日本川崎重工业公司首先从美国引进机器人及技术，建立生产厂房，并于1968年试制出第一台日本产机器人。经过短暂的摇篮阶段，日本的工业机器人很快进入实用阶段，并由汽车业逐步扩大到其它制造业以及非制造业。1980年被称为日本的“机器人普及元年”，日本开始在各个领域推广使用机器人，这大大缓解了市场劳动力严重短缺的社会矛盾。再加上日本政府采取的多方面鼓励政策，这些机器人收到了广大企业的欢迎。1980-1990年日本的工业机器人处于鼎盛时期，后来国际市场曾一度转向欧洲和北美，但日本经过短暂的低迷期又恢复其昔日的辉煌。

1993年末，全世界安装的工业机器人有61万台，其中日本占60%，美国占8%，欧洲占17%，俄罗斯和东欧占12%。是什么使得日本的工业机器人产业有如此快速的发展，现理出几点原因：

① 根本原因是日本的基本国情，人口少，劳动力严重短缺。日本每年的人口增长率在1.1%左右，而日本人都想接受高等教育导致其劳动力的增长速度却始终停留在0.7%。为了满足国民经济3%的增长要求，必须提高生产效率。

② 1973年十月爆发的第一次石油危机提高了劳动力成本，日本政府不得不鼓励私营企业向自动化领域投资，提高生产效率，以抑制由石油危机带来的成本型通货膨胀。

③ 工业机器人可以代替劳动者从事可能危害身体健康的劳动，避免了大量 的工伤事故和职业病，受到了人们的欢迎。

④ 日本自80年代起就采用推动工业机器人的普及和促进研究与发展的政策。

（3）工业机器人在世界其他主要国家的发展

美国是工业机器人的诞生地，基础雄厚，技术先进。现今美国有着一批具有国际影响力的工业机器人供应商，像Adept Technologe、American Robot、Emersom Industrial Automation 等。

德国工业机器人的数量占世界第三，仅次于日本和美国，其智能机器人的研究和应用在世界上处于领先地位。目前在普及第一代工业机器人的基础上，第二代工业机器人经推广应用成为主流安装机型，而第三代智能机器人已占有一定比重并成为发展的方向。

世界上的机器人供应商分为日系和欧系。瑞典的ABB公司是世界上最大机器人制造公司之一。1974年研发了世界上第一台全电控式工业机器人IRB6，主要应用于工件的取放和物料搬运。1975年生产出第一台焊接机器人。到1980年兼并traflla喷漆机器人公司后，其机器人产品趋于完备。ABB公司制造的工业机器人广泛应用在焊接、装配铸造、密封涂胶、材料处理、包装、喷漆、水切割等领域。

德国的KUKA Roboter Gmbh公司是世界上几家顶级工业机器人制造商之一。1973年研制开发了KUKA的第一台工业机器人。年产量达到一万台左右。所生产的机器人广泛应用在仪器、汽车、航天、食品、制药、医学、铸造、塑料等工业，主要用于材料处理、机床装备、包装、堆垛、焊接、表面休整等领域。

意大利COMAU公司从1978年开始研制和生产工业机器人，至今已有30多年的历史。其机器人产品包括Smart系列多功能机器人和MASK系列龙门焊接机器人。广泛应用于汽车制造、铸造、家具、食品、化工、航天、印刷等领域。

日系是工业机器人制造的主要派系，其代表有FANUC、安川、川崎、OTC、松下、不二越等国际知名公司。2.工业机器人的现状

联合国欧洲经济局（UNECE）估计，2004年全球至少安装了10万台新的工业机器人。其中：欧盟31100台(比2003年增加15％，但比2001年的记录仅增加1％)；北美16100台(比2003年增加27％，比2000年的记录高24％)；亚洲51400台，主要在日本，但中国市场增长迅速(比2003年增长24％)。据电气和电子工程师协会（IEEE）统计，至2008年底，世界各地已经部署了100万

台各种工业机器人。其中，日本机器人数量据世界首位。他们的算法基于制造工人与机器人的比例，即每万名工人拥有多少台制造机器人。其中日本的工业机器人密度达到了世界平均水平的10倍，也比排在第二位的新加坡多出了一倍。其中日本每万名工人拥有295台工业机器人，新加坡169台，韩国164台，德国163台。虽然排在前三位的国家都在亚洲，不过欧洲却是世界上工业机器人密度最大的地区。欧洲国家工业机器人密度为每万名工人50台，美洲为平均31台，亚洲平均27台。3.工业机器人的发展前景

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。电气和电子工程师协会（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。

4.工业机器人的产业发展模式

纵观世界各国发展工业机器人产业的过程，可归纳为三种不同的发展模式，即日本模式、欧洲模式和美国模式。（1）日本模式

日本模式的特点是：各司其职，分层面完成交钥匙工程。即机器人制造厂商以开发新型机器人和批量生产优质产品为主要目标，并由其子公司或社会上的工程公司来设计制造各行业所需要的机器人成套系统，并完成交钥匙工程。

（2）欧洲模式

欧洲模式的特点是：一揽子交钥匙工程。即机器人的生产和用户所需要的系统设计制造，全部由机器人制造厂商自己完成。（3）美国模式

美国模式的特点是：采购与成套设计相结合。美国国内基本上不生产普通的工业机器人，企业需要机器人通常由工程公司进口，再自行设计、制造配套的外围设备，完成交钥匙工程。（4）中国模式的走向

中国的机器人产业应走什么道路、如何建立自己的发展模式确实值得探讨。中国工程院在《我国制造业焊接生产现状与发展战略研究总结报告》中认为，我国应从“美国模式”着手，在条件成熟后逐步向“日本模式”靠近。

五、工业机器人的主要研究内容

1.示教再现型工业机器人产业化技术研究

（1）关节式、侧喷式、顶喷式、龙门式喷涂机器人产品标准化、通用化、模块化、系列化设计。

（2）柔性仿形喷涂机器人开发：柔性仿形复合机构开发，仿形伺服轴轨迹规划研究，控制系统开发，整机安全防爆、防护技术开发，高速喷杯喷涂工艺研究。（3）焊接机器人（把弧焊与点焊机器人作为负载不同的一个系列机器人，可兼作弧焊、点焊、搬运、装配、切割作业）产品的标准化、通用化、模块化、系列化设计。

（4）弧焊机器人用激光视觉焊缝跟踪装置的开发：激光发射器的选用，CCD成象系统，视觉图象处理技术，视觉跟踪与机器人协调控制。（5）焊接机器人的离线示教编程及工作站系统动态仿真。

（6）电子行业用装配机器人产品标准化、通用化、模块化、系列化设计。（7）批量生产机器人所需的专用制造、装配、测试设备和工具的研究开发。2.智能机器人开发研究

（1）遥控加局部自主系统构成和控制策略研究

包括建模－遥控机器人模型，人行为模型，人控制动态建模，图形仿真建模，虚拟工具和虚拟传感器建模；以人为主体的人机共享规划与控制；局部自治控制；多传感融合技术；双向力反应控制；知识库的建立，学习与推理方法；人机交互的高级控制技术；虚拟现实（VR）控制与真实世界控制的相互关系；监控系统的结构。

（2）智能移动机器人的导航和定位技术研究

包括导航和定位系统的系统结构；在结构环境或非结构环境中导航和定位方法研究；感知系统的传感器和信息处理系统的构成；根据传感器数据建立环境模型的方法；模糊逻辑的推理方法用于移动机器人导航的研究。（3）面向遥控机器人的虚拟现实系统

包括人机交互图形生成及其程序设计；遥控机器人（载体和机械手）几何动态图形建模；遥控操作环境图形建模；遥控机器人操作与数据的获取；虚拟传感器及基于虚拟传感器的双向力反应、反馈控制；面向任务的虚拟工具；基于虚拟现实的遥控操作的理论与方法；基于VR模型操作和真实世界操作的可切换、相容性和可交换性；VR监控系统。（4）人机交互环境建模系统

包括CAD建模中的人机交互技术；求知模型工件的反示过程中的交互技术；机器人与环境的布局及功能验证中的交互技术；传感器数据处理中的交互技术；机器人标定、运动学建模、动力学建模中的交互技术。（5）基于计算机屏幕的多机器人遥控技术

包括三维立体视觉建模；模型的计算机显示；遥控机器人模型的控制；人机接口；网络通讯。

3.机器人化机械研究开发

（1）并联机构机床（VMT）与机器人化加工中心（RMC）开发研究

包括VMT与RMC智能化结构实现技术；VMT与RMC关键传动实现技术；VMT与RMC加工、装配、摆放、涂胶、检测作业技术；VMT与RMC监控检测技术开发；VMT与MRC智能化开式CMC控制系统开发；系统软件和应用软件开发；智能化机构、材料机电一体化技术；作业状态变量智能化传感技术；机电一体化的多功能及灵巧作业终端；通用智能化开式CNC控制硬软件系统；并联机构运动学及动力学理论；RMC智能控制理论；VMT与RMC典型应用工程开发。

（2）机器人化无人值守和具有自适应能力的多机遥控操作的大型散料输送设备

包括散料输送系统监控和遥控操作的传感器融合和配置技术；采用智能传感器的现场总线技术；机器人运动规划在等量堆取料、自主操作中的应用；基于广域网的远程实时通讯；具有监测和管理功能的故障诊断系统。4.以机器人为基础的重组装配系统（1）开放式模块化装配机器人

包括通用要素的提取；专用件标准化；装配机器人模块CAD设计；通用主流计算机构造的控制器；人机界面方式；网络功能。（2）面向机器人装配的设计技术

包括数字化装配与CAD集成技术；产品机器人化装配规划生成技术；产品可装配性模糊评价。

（3）机器人柔性装配系统设计技术

其中单元技术：供料系统智能化设计、末端执行器快速执行、物流传输及其控制与通讯；集成技术：柔性装配线仿真软件、管理系统。（4）可重构机器人柔性装配系统设计技术

开展基于任务和环境的动态重构机器人柔性装配系统理论研究；系统基于自治体（Agent）的分布式控制技术及系统各单元体间的协作规划。（5）装配力觉、视觉技术

包括高精度、高集成化六维腕力传感技术；视觉识别与定位技术。（6）智能装配策略及其控制

包括装配状态实时检测和监控；装配顺序和路径智能规划及控制技术。5.多传感器信息融合与配置技术

（1）机器人的传感器配置和融合技术在水泥生产过程控制和污水处理自动控制系统中的应用

包括面向工艺过程的多传感器融合和配置技术；采用智能传感器的现场总线技术；面向工艺要求的新型传感器研制。（2）机电一体化智能传感器

包括具有感知、自主运动、自清污（自调整、自适应）的机电一体化传感器研究；面向工艺要求的运动机构设计、实现检测和清污的自主运动；调节控制系统；

机器人机构和控制技术在传感器设计中的应用。

六、工业机器人在生产生活中的应用

所谓工业机器人，就是具有简单记忆和可变控制程序的自动机械。它是在机械手的基础上发展起来的，国外称为industrial robot。工业机器人的出现将人类从繁重单一的劳动中解放出来，而且它还能够从事一些不适合人类甚至超越人类的劳动，实现生产的自动化，避免工伤事故和提高生产效率。随着世界生产力的发展，必然促进相应科学技术的发展。工业机器人能够极大地提高生产效率，已经广泛地进入人们的生活生产领域。

1.提高自动化生产效率和自动化程度：据美国J.B Day通过大量的定后发现：在生产过程中，机器人在机床或其它设备上做上下料工作，以及在设备之间做短途搬运工作所花时间占了整个生产时间的80%以上，搬运费占了加工费的30%-40%，而且有85%的生产事故发生在搬运上，因此工业机器人的使用解决了很多难题。2.直接从事广泛的生产劳动：例如喷漆、焊接、热处理、冶炼、电镀、冲压、注塑成型、砂型铸造以及锻造等。比如我国滩坊砖厂制造了一只有260个指头的机械手。

3.进行严谨的物品装配：通过图纸识别零件并加以组装，首先取得成功的是美国加利福尼亚的斯坦福大学。此外还有日本日立制作的Hivip，列宁格勒的“变压器装配小组”。

4.仓库管理自动化：最早出现在法国，现已遍及世界各地，例如芬兰的汉基亚公司（汉基亚仓库是欧洲十大仓库之一）。

5.从事特殊环境下的劳动：核辐射、无毒气氛、强噪声、超低温或高温环境等不合适人工作的环境，甚至超越人能力范围的环境。比如用于发现输油管裂缝的机器人，日本生产了一种用于救火的“神奈川”机器人。

6.从事教育卫生等服务：例如美国Centurion公司生产的“机器人教师”已成功为学生开设了“逻辑学”、“概率论”等课程，美国德克萨斯仪表公司制造的微型翻译机器人，日本稻田大学研究出的“乳腺检诊机器人”。

参考文献：

【1】 王握文.世界机器人发展历程[J].国防科技, 2001,(01)【2】 陈爱珍.日本工业机器人的发展历史及现状[J].机械工程师, 2008,(07)【3】 陈爱珍.国内外机器人的发展现状[J].机械工程师, 2008,(07)【4】 陈佩云.日本振兴工业机器人的政策[J].机器人技术与应用, 1994,(01)【5】 陈佩云.与应用, 1994 我国工业机器人技术发展的历史_现状与展望[J].机器人技术

第五篇：中国工业机器人发展现状

3中国工业机器人发展现状

我国工业机器人从二十世纪 80 年代“七五”科技攻关开始起步，在国家的支持下，863 机器人技术主题对机器人技术发展作了重要战略调整，从单纯的研发机器人技术向机器人技术与自动化工艺装备扩展，将中心任务定义为“研究和开发面向先进制造的机器人制造单元及系统，自动化装备、特种机器人，促进传统机器的智能化和机器人产业的发展，提高我国自动化技术的整体水平”。

（王田苗．国家863计划先进制造与自动化技术领域机器人技术主题发展战略的若干思考[J].机器人技术与应用, 2002,(3): 2-7.）

通过“七五”、“八五”科技攻关，目前已基本掌握了机器人操作机的优化设计制造技术，解决了工业机器人控制、驱动系统的设计技术，机器人软件的设计和编程等关键技术，还掌握了弧焊、点焊及大型机器人自动生产线（工作站）与周边配套设备的开发和制造技术，掌握了运动学和轨迹规划技术，生产了部分机器人关键元器件，开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人。其中有 130 多台套喷漆机器人在二十余家企业的近30 条自动喷漆生产线上获得规模应用，弧焊机器人已应用在汽车制造厂的焊装线上。

“十五”期间，根据“有所为，有所不为”，“重创新、抓应用、建环境、促发展、见效益”的指导思想，显现了有以机器人技术为主向基础装备和成套装备研发方向的转移。

（原魁.工业机器人发展现状与趋势[J].机器人技术与应用, 2007,(1):34-38.）

总体来看，我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，如：可靠性低于国外产品；机器人应用工程起步较晚，应用领域窄，生产线系统技术与国外有差距；在应用规模上，我国已安装的国产工业机器人，约占全球已安装台数的 0.5%。

以上原因主要是没有形成机器人产业，当前我国的机器人生产都是应用户的要求，“一客户，一次重新设计”，品种规格多、批量小、零部件通用化程度低、供货周期长、成本也不低，而且质量、可靠性不稳定。因此迫切需要解决产业化前期的关键技术问题，对产品进行全面规划，搞好标准化、系列化、通用化、模块化设计，积极推进产业化进程。

纵观目前经济发展现状，我国机器人市场增长非常迅猛，从销售量上更是充分说明了这个不争的事实。在中国市场上占有 35% 的市场份额的ABB 公司 2004年在中国卖出了 600 台机器人。而该公司在过去 9 年中一共才在中国大陆市场销售2000 台机器人。专家预测，中国机器人到2010 年拥有量将达到 17300 台，到 2015 年，市场容量将达到十几万台（套）。汽车制造、工程机械及电机、电子等行业的企业是中国今后对机器人需求最大的产业，其中所需机器人的品种以点焊、弧焊、喷漆、装配、搬运、冲压等为主。

我国的智能机器人和特种机器人在“863”计划的支持下，也取得了不少成果。其中最为突出的是水下机器人，6000米水下无缆机器人的成果居世界领先水平，还开发出直接遥控机器人、双臂协调控制机器人、爬壁机器人、管道机器人等机种；在机器人视觉、力觉、触觉、声觉等基础技术的开发应用上开展了不少工作，有了一定的发展基础，但是在多传感器信息融合控制技术、遥控加局部自主系统遥控机器人、智能装配机器人、机器人化机械等的开发应用方面则刚刚起步，与国外先进水平差距较大，需要在原有成绩的基础上，有重点地系统攻关，才能形成系统配套可供实用的技术和产品。（刘进长.抓住机遇促成飞跃一我国机器入产业发展的若干思考[J].机器人技术与应用, 2007,(3):7-9.）