国内外机器人发展的现状及发展动向

1、国内外机器人发股的现状及发展动向国内外机器人发展的现状及发展动向机器人技术毫无疑问是未来的战略性髙技术，充满机遇和挑战。目前，囲际 上机器入市场大概有8 0亿至1 00亿，其中工业机器人占的比重最大.2 02 5 年,翌个机器人市场将达到5 00亿,服务机器人从原来的3D0多万台增加到1 2 0 0多万台，特种机器入（如:排爆机器人、医疔机器人等的呼声也越来越高。 另外，微软等IT企业，丰田、奔驰等汽车公司，甚至还有家具、卫生洁具企业都 纷纷参与机器人的研制.美国和日本多年来引领国际机器人的发展方向，代表着国師上机器人领域 的最高科技水平.目前，日本除了比较关注特种机器人和服务机器人以外，还注

2、 重中间件的研制。然而，近年来日本基本上在做模仿性的工作，突破性技术比较 少。而美国在机器入领域的技术开发方面,一直保持着世界领先地位。再有，美 国主要做高附加值的产业，比如军用机器人，目前世界销售的90 0 0台军用机 器人之中，有6 0%来自美国.比如：美国最近硏制成功的B ig Dog军用机器 人，能负重1 00公斤，行进速度跟人相当，每小时达到五公里，还能适应各种地 形，即使是在侧面受到冲击时也能保持很好的系统稳定性。在各种机器人中，工业机器人应用较早，发展最为成熟同时技术的不断 讲步一直在牵引著机器人学科的发展，使机器人的应用领域从工业机器人扩展到 特种机器人和服务机器人等.机器人技

3、术也正越来越深刻地影响着我们的生 活。机器人不但将在工厂、实验室与人一起工作，还将在车站、机场、码头、交 通路口为人们指引路径、回答问题、帮助行人。机器人还将步入千家万户，为 老人端荼送水，护理伤病人等等。未来机器人将会越来越广泛地逍入人类社会， 人类对机器人的依赖会如同现时对待计算机一样，即使是短时间的离开都可能 会造成很大不便.机器人化是先进制造领域的重要标志和关键技术，针对先进制造业生产效率 提高的诸多瓶颈问题，尤其是在汽车产业中，机器人得到了广泛的应用。如在 毛坯制造（冲压、圧铸、緞造等）、机械加工、焊接、体处理、表面涂覆、上下 料、装配、检测及仓库堆垛等作业中，机器人都已逐步取代了人

4、工作业。目前国内外机器人发破的现状及发丧动向汽车制造业是所有行业中人均拥有机器人密度最高的行业如！2D 04年德国制 造业中每1万名工人中拥有机器人的数量为162台，而在汽车制造业中每1万 名工人中拥有机器人的数量则为1140台；意大利的这一数值更能说明问题，2 004年意大利制造业中每1万名工人中拥有辅助操作的机器人数量为123台， 而在汽车制造业中每1万名工人中机器人的拥有数量:则高达1 600台。在国外，应用于制造业的机器人取得了较显著进展，已成为一种标准设备 而得到工业界广泛应用，从而也形成了一批在国际上较有影响力的、知名机器人 公司如德国的KUKA、瑞典的ABB.日本的安川等据专家预

5、测，机器人产 业是继汽车、计算机之后出现的一种新的大型髙技术产业.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，2002年至2 D 04年,世 界机器入市场年增长率平均在1曲左右，2005年达到创纪录的30%,2 D 07年全 球机器人实际安装呈达到6 50万台，机器人安装量比2006年增加3%,达到了 1 14365台.据统计，近年来全球机器人行业发展迅速，20 0 8年全球机器人 行业总销営量比2D06年增长25%。而无论在使用、生产还是出口方面，日本 一直是全球领先者，目前日本已经有20余家专业的机器人制造商。世界各国主 要行业对机器入的需求详人己应用在汽车制

6、造厂的焊装线上，我国现有机器人研 究开发和应用工程单位200多家，其中从事机器人研究和应用的有7 5家，共开 发生产各类机器人约3 0 0 0多台,9 0 %以上用于生产，引迸机器人做应用工程的 约100 0多台。在国内，机器人产业刚刚起步，但增长的势头非常强劲，我国机器 人经过20多年的发展己在产业化的道路上迈开了步伐.近几年，我国应用于制 造业的机器人及自动化生产线和工程项目、相关产晶的年产销额已近五亿元。我国的机器人产品生产企业比较少，目前洗阳新松机器人股份有限公司、 哈尔滨惮实自动化设备有限责任公司和北京机械工业自动化研究所工程中心是 三家主要生产基地，每家企业年产值相比国外企业仍有较

7、大的差距，其中还包括 一些机器人外围产品，没有形成规模化生产,规模经济并不突出。由于机器人在 研制设计和试验过程中，经常需要对其运动学、动力学性能讲行分析以及迸 行轨迹规划设计，而机器人又是多自由度、多连杆空间机构，其运动学和动力学 问题十分复杂，计算难度和计算屋都很大。若将机械手作为仿真对象，运用计算 机图形技术、CAD技术和机器人学理论在计算机中形成几何图形，并动画显示,国内外机器人发股的现状及发压动向然后对机器人的机构设计、运动学正反解分析、操作臂控制以及实际工作环境 中的障碍避让和碰撞干涉等诸多问题进行模拟仿真，这样就可以很好地解决硏 发机器人过程中出现的问题，也能极大的促进我国机器人

8、技术的发展从整体上来说，我国机器人产业还很薄弱，机器人研究仍然任重而道远。我 国市场上机器入总共拥有量近万台，仅占全球总量的D. 5 6%,其中完全国产机器 人行业集中度仅为占30%,其余皆为从日本、美国、瑞典、德国意大利等20 多个国家引透。究其原因，很大程度在于自主品牌不够，发展壮大自主品牌及其 自动化成套装备产业成为当务之急，由于机器人是最典型的机电一体化、数字 化装备，技术附加值很高，应用范围很广，作为先进装备制造业的支撐技术和 信息化社会的新兴产业，将对未来生产和社会发展起着越来越重要的作用。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。 随着我国企业自

9、动化水平的不断提髙、人民生活需求水平的提高,机器人市场也 会越来越大，这就给机器人研究、开发、生产者带来巨大商机，目前中科院常 州中心常州机械电子工程硏咒所致力于机器人及智能装备技术的开发。我国机器人市场竟争越来越激烈，中国制造业而临着与国际接轨、参与国际 分工的巨大挑战，加快机器人技术的硏究开发与生产是我们抓住这亍历史机過的 主要途径。因此我国机器人行业要认识到以下几点情况；第一，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，政府要对国产机器人有更 多的政策与经济支持，参考国外先逍经验，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

10、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,部分国产机器人已经与国外 相当，企业采购机器人时不要盲目迸口，应该综合评估，立足国产。据资料显示，裁止2008年底我国制造业拥有31400台机器人，国产的不足 干台，但还缺乏整体核心技术的突破，尤其在自动控制、精加工和材料方面，具 有中国知识产权的机器人很少，不少关镇元器件至今尚不能自己生产或者性能不 高，这些因素己经开始严重影响国产机器人做大做强步伐。目前，国际制造业中心正向中国转移，用信息化带动工业化、用高新技术改 适传统产业已成为江苏省工业发展的必由之路。作为先进制造装备之典型代表 的机器人必将有一个大的产业发展空间，市场前景广阔

11、。国内外机器人发股的现状及发压动向虽然我国目前的机器人市场不大，但其潜在市场很大-汽车、工程机械、 电子、电机和金属加工等工业仍是应用机器人的主要那门。在这些部门，机器 人的装机台数与实師需要相爰甚远，有很大的市场对于建筑r包裟、空间、海 洋、采矿（含海底采矿）、电力、农林和医疗等新的领域，其机器入市场也是很大 的。只要用得成功，就比较容易推广应用。扩大机器人的应用领域是开拓国内机 器人市场的必要举措之一。见图2所示。（图2也界各国主要行业对机器人的需求分布）在发达国家，以工业机器人为基础的自动化生产线成套装备已成为自动化 装备的主流及未来发展方向。国外汽车行业、电子电器行业、工程机械等行业 己大量使用机器人自动化生产线，以保证产品质量和生产效率。目前，典型的成 套装备有；大型轿车壳体冲压自动化系统技术和成套装备，大型机器人车体焊 装自动化系统技术和成套装备，电子电器等机器人柔性自动化装配及检测成套 技术和装备，机器人发动机、变速箱装配自动化系统技术成套装备