工业机器人 机器人应用技术的现状 工业机器人应用技术的现状.ppt

耿运涛 1.国际机器人应用技术的现状 所谓机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器 。当今机器人技术正逐渐向着具有行走能力、多种感觉能力及对作业环境的较强自适应能力方面发展。在工业、医学、农业、建筑业甚至军事等领域中均有重要用途。 目前，对全球机器人技术发展最有影响力的国家是美国和日本。美国在机器人技术的综合研究水平上仍处于领先地位，而日本生产的机器人在数量、种类方面居世界首位。机器人技术的发展推动了机器人学的建立，许多国家成立了机器人协会，美国、日本、英国、瑞典等国家设立了机器人学学位。国际机器人联合会（IRF）将机器人分成两大类，即工业机器人和服务机器人。 1.国际机器人应用技术的现状 在国外，工业机器人技术日趋成熟，已经成为一种标准设备被工业界广泛应用。从而，相继形成了一批具有影响力的、著名的工业机器人公司，如：瑞典的ABB，日本的FANUC，德国的KUKA 等，这些公司已经成为其所在地区的支柱性产业。国外专家预测，机器人产业是继汽车、计算机之后出现的一种新的大型高技术产业。据联合国欧洲经济委员会(UNECE)和国际机器人联合会(IFR)的统计，世界机器人市场前景看好，从20世纪下半叶起，世界机器人产业一直保持着稳步增长的良好势头。 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。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。目前，日本、意大利、德国、欧盟、美国等国家产业工人人均拥有工业机器人数量位于世界前列，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。 2.国内机器人应用技术的现状 为降低制造成本，解决用工严重不足等问题，近年来机器人产业在全世界范围内兴起。中国作为世界工厂，面临的形式更是尤为严重。有数据显示中国每年工业机器人的装机量约占全球的1/8，仅次于日本、韩国，在2015年中国的装机量已超过这两个国家，成为世界上使用工业机器人最多的国家。自2009年以来，中国机器人市场持续快速增长，工业机器人年均增长速度超过40%，到目前为止，中国工业机器人市场份额约占全球市场的1/5；以教育、清扫等为代表的服务机器人在国内也在逐步进入市场。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。 2.国内机器人应用技术的现状 近些年在国家科技计划的支持下，我国有组织、有计划地发展工业机器人产业，通过研制、生产、应用等多个层面的不断探索，在技术攻关和设计水平上有了长足的进步。总的来看，已经掌握了工业机器人的设计、制造、应用过程中的多项关键技术，能够生产出部分机器人关键元器件，开发出弧焊、点焊、码垛、装配、搬运、注塑、冲压、喷漆等工业机器人。一些相关科研机构和企业已掌握了工业机器人操作机的优化设计制造技术；工业机器人控制、驱动系统的硬件设计技术；机器人软件的设计和编程技术、运动学和轨迹规划技术；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备技术等，某些关键技术已达到或接近了国际先进水平，中国工业机器人在世界工业机器人领域已占有一席之地。 3.我国的机器人应用方式 按照提供产品的差异区分，行业内企业可分为单元产品供应商和系统集成商两类。工业机器人的下游应用领域广泛，需求千差万别，而机器人商业化的前提是产业化、规模化。单元产品供应商负责生产机器人本体，产品具有较高开放性，标准化程度高，可批量化生产。系统集成商则根据下游客户的需要，将单元产品组成可实现的生产系统，起着供需双方桥梁的作用。单元产品是机器人产业发展的基础，系统集成商是机器人商业化、大规模普及的关键。从国内产业链来看，机器人单元产品由于技术壁垒较高，处于金字塔顶端，属于卖方市场。系统集成商的壁垒相对较低，与上、下游的议价能力较弱，毛利水平不高，但市场规模远大于单元产品。 目前，在国内机器人单元产品市场中，销量占据前十位的仍以国外品牌为主。其中，发那科、安川、库卡和ABB公司被称为国际工业机器人行业四巨头，2009—2012年，这4家厂商在华销量整体呈明显上扬趋势。2012年其销量总和达14470台，占当年中国机器人市场销量的53.8%。 4.工业机器人应用技术的现状 随着技术的进步，工业机器人的应用领域也在快速扩张，相比于新一代的工人，企业更喜欢用吃苦耐劳、不要工资的工业机器人，工业机器人