工業(yè)機(jī)器人的研發(fā)及應(yīng)用綜述.doc

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1、2017年12月張遠(yuǎn)：工業(yè)機(jī)器人的研發(fā)及應(yīng)用綜述工業(yè)機(jī)器人的研發(fā)及應(yīng)用綜述張遠(yuǎn)天津大學(xué)機(jī)械學(xué)院機(jī)械制造及其自動化專業(yè)2017級碩士研究生摘要：數(shù)字化與智能制造是制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢，工業(yè)機(jī)器人作為制造系統(tǒng)的關(guān)鍵一環(huán)將迎來新一輪的發(fā)展機(jī)遇?？偨Y(jié)了美國、日本、歐洲和中國在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的發(fā)展歷程。隨著工業(yè)機(jī)器人使用密度的不斷提高，‘人機(jī)共融’的要求越來越高，智能化、柔性化、安全性以及人機(jī)交互將是下一代工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展趨勢。關(guān)鍵詞：工業(yè)機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀研發(fā)發(fā)展趨勢32017年12月張遠(yuǎn)：工業(yè)機(jī)器人的研發(fā)及應(yīng)用綜述1概述工業(yè)機(jī)器人是綜合機(jī)械、電子、控

2、制、計(jì)算機(jī)、傳感器、人工智能、控制技術(shù)等多種學(xué)科的先進(jìn)技術(shù)于一體的復(fù)雜智能機(jī)器。自上世紀(jì)60年代初以來，歷經(jīng)幾十年的發(fā)展，在各個工業(yè)領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用，是制造業(yè)生產(chǎn)自動化中的重要一環(huán)。將工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用在制造業(yè)中，不僅可以提高勞動生產(chǎn)率，而且可以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期和改善勞動條件。很多工業(yè)化國家將工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用于制造業(yè)中，并取得了重大的經(jīng)濟(jì)和社會效益。工業(yè)機(jī)器人具有重復(fù)精度高、可靠性好、適用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)械、電子、物流等行業(yè)，已被證明是當(dāng)前最高效的生產(chǎn)工具，需求量不斷攀升。國際機(jī)器人聯(lián)合會（IFR）最新發(fā)布的報(bào)告數(shù)據(jù)顯示，未來工業(yè)

3、機(jī)器人需求仍將加速增長。從2000年到2014年全球工業(yè)機(jī)器人銷量整體呈上升趨勢，2014年全球工業(yè)機(jī)器人銷量約為22.5萬臺，比2003年增加了27%，創(chuàng)歷史新高，并預(yù)計(jì)2015～2018年每年工業(yè)機(jī)器人銷量增長15%。2國內(nèi)外工業(yè)機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀2.1國外工業(yè)機(jī)器人發(fā)展概況美國是機(jī)器人的誕生地，世界上第一臺工業(yè)機(jī)器人在1962年誕生于美國的AMF公司，其發(fā)展思路是立足于實(shí)現(xiàn)相關(guān)機(jī)器人核心技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，并提出了工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展規(guī)劃。美國采用集成應(yīng)用的發(fā)展模式，在全球范圍內(nèi)采購工業(yè)機(jī)器人主機(jī)及成套設(shè)計(jì)的配套設(shè)備，由工程公司進(jìn)口，再進(jìn)行集成生產(chǎn)線

4、的設(shè)計(jì)、外圍設(shè)備的研發(fā)與集成調(diào)試應(yīng)用。經(jīng)過五十多年的發(fā)展，美國已出現(xiàn)Technology、AmericanRobot、EmersonIndustrialAutomation、S-TRobotics等具有國際影響力的工業(yè)機(jī)器人供應(yīng)商，形成了龐大的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。32017年12月張遠(yuǎn)：工業(yè)機(jī)器人的研發(fā)及應(yīng)用綜述日本于1967年從美國引進(jìn)工業(yè)機(jī)器人及技術(shù)，并在1968年研制出第一臺日本產(chǎn)通用機(jī)械手機(jī)器人。日本采用基于完善的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈分工進(jìn)行發(fā)展的模式，日本機(jī)器人制造廠商的發(fā)展目標(biāo)是面向開發(fā)新型工業(yè)機(jī)器人和批量生產(chǎn)的機(jī)器人產(chǎn)品，并針對不同行業(yè)的具

5、體工藝與需求，由應(yīng)用工程集成公司開展工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)線成套系統(tǒng)的集成應(yīng)用?；诙?zhàn)后勞動力不足的現(xiàn)狀以及相關(guān)政策的支持，日本的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)得到迅速發(fā)展，并逐步擴(kuò)大到其他領(lǐng)域，成為“工業(yè)機(jī)器人王國”。日系是工業(yè)機(jī)器人制造的主要派系,在工業(yè)機(jī)器人的生產(chǎn)、出口以及使用方面均居世界首位，數(shù)控系統(tǒng)最強(qiáng)企業(yè)發(fā)那科（FANUC）,控制器龍頭安川電機(jī)（YASKAWA）均為日本企業(yè)。歐洲采用為用戶單位提供一攬子的系統(tǒng)集成解決方案的模式，工業(yè)機(jī)器人制造商承擔(dān)和完成工業(yè)機(jī)器人的生產(chǎn)、應(yīng)用工藝的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與集成調(diào)試。歐洲是全球機(jī)器人市場的主角之一。已實(shí)現(xiàn)傳感器、控制

6、器、精密減速機(jī)等核心零部件完全自主化。在工業(yè)機(jī)器人和醫(yī)療機(jī)器人領(lǐng)域已居于領(lǐng)先地位。瑞典的ABB公司、德國的KUKA公司、意大利的COMAU公司、英國的AutoTechRobotics公司都是世界上頂級的工業(yè)機(jī)器人制造公司，這些公司已經(jīng)成為其所在地區(qū)的支柱型產(chǎn)業(yè)。國際制造業(yè)升級背景下，技術(shù)革新成重點(diǎn)。美國為提振經(jīng)濟(jì)，出臺“再工業(yè)化”戰(zhàn)略，推動制造業(yè)由發(fā)展中國家回流美國。由于美國勞動力成本較高，制造業(yè)回流自然要求美國國內(nèi)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級，重視技術(shù)研發(fā)，減少人工占用，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)熱潮升溫。德國推行了以智能工廠為重心的“工業(yè)4.0”概念，強(qiáng)調(diào)機(jī)械化、電氣

7、化、數(shù)字化與智能制造，機(jī)器人技術(shù)作為智能工廠的關(guān)鍵領(lǐng)域迎來又一輪發(fā)展機(jī)遇，全球興起再工業(yè)化浪潮，推動第四次工業(yè)革命產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級。2.2國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展概況我國的工業(yè)機(jī)器人研究工作開始于20世紀(jì)70年代初，前10年由于受到經(jīng)濟(jì)體制等因素的影響，發(fā)展比較緩慢。從“七五”機(jī)器人攻關(guān)開始起步，在國家相關(guān)政策的支持下，我國的機(jī)器人技術(shù)得到了迅速發(fā)展。經(jīng)過“七五”、“八五”、“九五”科技攻關(guān)計(jì)劃以及“863”國家高新技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃，我國的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)取得了較大進(jìn)展，并已應(yīng)用于各行各業(yè)。1999年，我國建立了包括沈陽自動化的新松機(jī)器人公司、哈爾濱博

8、實(shí)自動化設(shè)備有限責(zé)任公司、北京機(jī)械工業(yè)自動化研究所機(jī)器人開發(fā)中心、海爾機(jī)器人公司在內(nèi)的9個機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化基地和7個科研基地。從建設(shè)產(chǎn)業(yè)化基地開始，我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化發(fā)展迅速。2015