工业机器人论文-搬运机器人的现状和展望

仲恺农业工程学院课程考查报告 工业机器人工业机器人 院系：自动化学院 题目：搬运机器人的现状和展望 专业班别：自动化（工业自动化） 姓名： 学号：20132171 提交日期：2015 年 12 月 18 日 搬运机器人的现状和展望 班级：工业自动化 1 学号：204116姓名： 1 1、搬运搬运机器人机器人的的介绍和国内外应用情况介绍和国内外应用情况 搬运机器人是可以进行自动化搬运作业的工业机器人。 搬运机器人是近代自动控制领 域出现的一项高新技术，涉及到了力学，机械学，电器液压气压技术，自动控制技术， 传感器技术，单片机技术和计算机技术等学科领域，已成为现代机械制造生产体系中的 一项重要组成部分。 1它的优点是可以通过编程完成各种预期的任务，在自身结构和性 能上有了人和机器的各自优势，尤其体现出了人工智能和适应性。最早的搬运机器人出 现在 1960 年的美国，Versatran 和 Unimate 两种机器人首次用于搬运作业 4。搬运作业 是指用一种设备握持工件，是指从一个加工位置移到另一个加工位置。搬运机器人可安 装不同的末端执行器以完成各种不同形状和状态的工件搬运工作， 大大减轻了人类繁重 的体力劳动。世界上使用的搬运机器人逾 10 万台，被广泛应用于机床上下料、冲压机 自动化生产线、自动装配流水线、码垛搬运、集装箱等的自动搬运。部分发达国家已制 定出人工搬运的最大限度，超过限度的必须由搬运机器人来完成。 2 2、搬运搬运机器人技术研究现状及存在问题机器人技术研究现状及存在问题 机器人行业“三多三少”的现象越来越突出：新闻宣传的概念样机多，投入市场的实 用产品少；以机器人为题材的资本运作多，以机器人为核心业务的实绩获利少；进入机 器人领域的企业和创业者多，拥有核心技术的企业和团队少。 工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。 机器人的分类方法有多 种,按其应用可分为：工业机器人、军用机器人、农业机器人、服务机器人、水下机 器人、空间机器人和娱乐机器人。搬运机械人的是工业机器人的一个重要分支。它的特 点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优 点， 尤其体现了人的智能和适应性。 机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力， 在国民经济各领域有着广阔的发展前景。 搬运机械手是在机械化，自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。在现代生产过 程中，搬运机械手被广泛的运用于自动生产线中，机械人的研制和生产已成为高技术邻 域内，迅速发殿起来的一门新兴的技术，它更加促进了搬运机械手的发展，使得搬运机 械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。 搬运机械手虽然目前还不如人手那样 灵活，但它具有能不断重复工作和劳动，不知疲劳，不怕危险，抓举重物的力量比人手 力大的特点，因此，搬运机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用 存在问题存在问题 尽管中国工业机器人已经具备一定的发展基础，但在核心及关键技术的原创性研究、 高可靠性基础功能部件的批量生产与应用等方面，我国距发达国家还有相当的差距。运 动控制器、伺服电机及驱动器、精密减速器等关键部件大量依赖进口，这一局面如不尽 快打破，我国机器人产业将面临产业空心化风险。由于缺乏足够的竞争优势，国产高端 机器人供应能力明显不足，严重制约了国内机器人产业的快速发展。2013 年，国产六轴 及以上工业机器人的销量占全国工业机器人总销量的比重只有 6%， 而外资品牌的同类产 品占比则高达 62%。 总体来看，中国本土工业机器人产品与外资产品技术差距在 10 年以上。同发达国家 相比，国内机器人生产企业市场份额相对较小，个体企业普遍存在规模较小、创新能力 薄弱等问题。部分关键零部件依赖进口在关键零部件方面，目前我国虽然已有部分企业 在减速器、伺服电机和控制器等工业机器人关键零部件研制方面取得进展，但是技术方 面与国外仍然存在差距。 其中精密减速器是目前我国工业机器人关键零部件中最薄弱的 环节。 2由于其制造技术难度大，致使其产品质量稳定性较差、精度较低和使用寿命较 短，造成该类产品没有真正实现国产化的批量生产，成为制约我国工业机器人发展的主 要瓶颈。目前我国工业机器人生产企业规模普遍较小，即便是龙头企业规模也仅在 20 亿元左右，难以形成规模效应，令企业人力、研发和营销成本居高不下。加之关键零部 件大量依赖进口，导致国产企业的生产成本比国外企业的生产成本高出很多。例如，国 内企业购买减速机、运动控制器的价格是国外企业价格的将近 4 倍，伺服驱动器的价格 将近 2 倍。这种情况就导致同等质量的工业机器人，国内企业可获得的利润空间较小。 以 165 公斤六轴关节机器人为例，国产品牌的生产成本比国外品牌要高出 44%，导致我 国机器人生产企业与外资品牌在价格竞争中处于不利地位。品牌说服力差距过大，内资 尚缺乏验证期。过去 10 年，外资机器人公司通过在中国市场的飞速发展已经建立起了 遍布全国的庞大营销网络以及本土化的生产基地。 3 3、搬运搬运机器人新技术，新应用机器人新技术，新应用 看物料搬运的不是人工，而是 AGV 小车。从国内市场来看，AGV 普遍应用于电子、汽 车、家电等自动化行业，众多新行业对 AGV 的需求量上升，推动着 AGV 的发展。随着制 造业智能化、自动化的发展，AGV 在原材料上线、成品下线、仓储及货物出库等方面， 成为物流仓储的必然选择，从长远发展来看，中国 AGV 市场将是一片光明。预计在未来 几年，AGV 将会出现在各个行业的车间里。对于专注于 AGV 和众多国内的厂商相比，欧 铠 AGV 小车已经应用到各行各业，将致力更好地服务于客户的自动化及智能化发展 5。 智能 AGV 小车在传统制造业的作用还是很大的，现在大力发展工业自动化，AGV 搬运机 器人是推动企业转型的“功臣” ，它的作用是不容忽视的，企业转型有了 AGV 搬运机器 人的配合， 离成功就更近了一步。 在工厂上过班的人都知道， 工厂是一个很辛苦的地方， 做的都是一些没有什么技术含量的工作，有了 AGV 来搬运物料，就可以把工厂变成由多 台 AGV 和人工合作配合，这样就给企业节省了一大批人工。随着时代的变革，越来越多 的人投身于技术岗位，相比而言，那些没有什么技术含量的岗位就不那么受欢迎了。原 本有几万人的工厂，人员一下子减少到了几百人，投入几百台 AGV 搬运机器人，这样的 人机搭配能够最大程度的节省人工成本， AGV 小车能够 24 小时不停歇工作， 提高物流效 率，传统工厂引进 AGV 搬运机器人，让工厂形象变的不一样了。 企业最看重的是效率，欧铠 AGV 小车是提升企业生产效率的最佳选择，有了智能无人 运输搬运工具，淘汰了传统手动叉车和人工运输，人工工资的节省，生产效率的提升， 双管齐下推动了企业转型。 4 4、未来展望（面临的机遇，挑战）未来展望（面临的机遇，挑战） 应用搬运机器人进行工作，这是直接减少人力的一个侧面，同时由于应用搬运机械人 可以连续的工作，这是减少人力的另一个侧面。因此，在自动化机床的综合加工自动线 上，目前几乎都有搬运机械手，以减少人力和更准确的控制生产的节拍，便于有节奏的 进行工作生产。 可见， 有效的应用搬运机械手， 是发展机械工业的必然趋势机械手是提高劳动生产率, 改善劳动条件,减轻工人劳动强度和实现工业生产自动化的一个重要手段,国内外都很 重视它的应用和发展。 3搬运机器人是典型的机电一体化数字化装备， 技术附加值很高， 应用范围很广，作为先进制造业的支撑技术和信息化社会的新兴产业，将对未来生产和 社会发展起越来越重要的作用。 回顾人类产业发展史，大概很少有像机器人这样内涵不清的领域。如果让我们闭上眼 睛，想象一下机器人是什么模样，那么不同的人一定会有不同的概念。很多人可能会依 据科幻电影或文学作品中的描述，把机器人设想为模样与人相似、与人类亦敌亦友、最 终企图控制人类的那些科幻形象； 而产业工人大概会联想到生产线上不断重复着单调动 作的那些冷冰冰的机械手。如果按照牛津字典关于机器人的定义，那么如今人们使用的 诸如智能电饭煲甚至智能马桶冲水器，都可能被划入“机器人”的范畴。事实也是如此， 即使在专业技术领域，至今也没有一个足够公认可以概括机器人准确内涵的定义 6。 无论机器人的概念如何，有一个事实越来越清晰：不管有意或无意，我们几乎每天都 在使用着机器人参与制造的产品，如手机、电脑、汽车等；有一个基本判断越来越成为 共识：机器人是一个具有巨大潜力并将深刻影响和改变人类的技术和产业领域。比如传 统制造业企业，这样的商机首先表现在“机器换人”工程上，即用机器人等自动化设备 替代人工劳动，一方面减少对劳动力的依赖，抵消日益上涨的劳动力成本，另一方面借 以提高产品质量和生产效率。 但是，发展机器人产业也面临巨大挑战。资金投入大，技术密集，对人才团队的依赖 性强是机器人产业发展的基本前提，同时机器人的市场也远不是一个业已成熟的市场， 而是一个需要引导和逐步培育的市场。客观来说，很多传统企业或者创业者尚未完全具 备从事机器人开发和生产的条件， 从进入机器人行业的那一刻起， 便饱受了发展的艰辛， 关于机器人过热的声音也就逐渐多了起来。 综上所述，机器人的发展从的从无到有，从冷门到现在得到了各个行业领域的长足发 展与普及。在不久的将来机器人将会成为人类的得力助手，并在人们的生活、学习和工 作中扮演重要的角色。 参考文献：参考文献： 1马光 申桂英.工业机器人的现状及发展趋势J.组合机床与与自动化加工技术， 2002（3） 2曾孔庚.工业机器人技术发展趋势J.机器人技术与应用,2006,(06) 3杜志俊.工业机器人的应用及发展趋势J.机械工程师,2002(5) 4GLBatten.ProgrammableLogicalControllers:hardware,softwarean