机器人在线 > 资讯 > 技术干货 > 工业机器人的发展史及我国工业机器人应用发展情况

工业机器人的发展史及我国工业机器人应用发展情况

时间：2017-10-27 来源：机器人在线阅读：11640

工业机器人的发展史及我国工业机器人应用发展情况

工业机器人是一种典型的光、机、电一体化高科技产品，一般指在工厂车间环境中，配合自动化生产的需要，代替人来完成材料或零件的搬运、加工、装配等操作的一种机器人。

工业机器人的定义为:一种自动定位控制、可重复编程的、多功能的、多自由度的操作机.操作机定义为:具有和人的手臂相似的动作功能，可在空间抓放物体或进行其它操作的机械装置}t}.工业机器人由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备.

特别适合于多品种、变批量的柔性生产.它对稳定、提高产品质量，提高生产效率改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用.1959年被称为“工业机器人之父”的美国发明家约瑟夫·英格伯格与德沃尔联手制造出世界上第一台工业机器人

。随后，成立了世界上第一家机器人制造工厂Unimation公司.1962年美国AMF公司生产出的“VERSTRAN"(意思是万能搬运)成为真正商业化的工业机器人，掀起了全世界对机器人研究的热潮.从20世纪60年代后期开始，搬运、喷漆、焊接机器人相继在生产中得到应用。从20世纪70年代开始，机器人技术的研究重点被放在对外部传感器和控制方法的研究上.20世纪80年代以后，在着重研究机器人视觉的同时，机器人先进控制方法和应用领域不断的进步和扩展.上世纪90年代开始，随着计算机技术和光、机、电一体化以及网络技术的深入发展，出现了娱乐、洗尘、警卫等多种贴近生活的智能机器人。

值得一提的是，日本虽然研制机器人的时间比美国晚了约10年，但是他们从最初的购买美国的成熟产品和技术，到自己开始大规模的研究，到现在已经形成一个相当大的机器人产业。按照日本的数据统计，日本机器人数量占了世界总数的一半以上。

我国机器人的研究和开发可以追溯到六十年代，但直到七十年代中期，全国大约240多家单位中的大多数仍停留在程控机械手这一低水平的重复研究上，到八十年代中期863计划实施前，全国还没有一台示教再现式关节型机器人产品问世，更谈不上生产应用。我国政府非常重视机器人技术的发展，从“七五”科技攻关及实施863计划开始，就有计划地组织和发展工业机器人事业，经过20多年的研制和应用，目前在工业机器人的一些机种方面，如喷漆机器人、焊接机器人、搬运机器人、装配机器人和特种机器人都有了长足的进步，基本掌握了工业机器人的设计制造技术和机器人应用中单元和生产线的设计、制造技术，有了一支具有一定水平的技术队伍，奠定了我国独立自主发展机器人产业的基础。

自从20世纪60年代美国生产制造出第一台工业机器人以来，机器人技术及其产品发展迅速，经过四十多年的发展，工业机器人已在越来越多的领域得到了应用。它对于提高生产自动化水平、劳动生产率和经济效益，实现劳动作业省力化，保证产品质量，改善劳动条件，提高企业的市场竞争力，扩大就业机会、提高技术创新能力等方面的作用日益显著。在制造业中，尤其是在汽车产业中，工业机器人得到了广泛的应用.目前，汽车制造业是制造业所有行业中人均拥有工业机器人密度最高的行业.如图1.1所示，2005年美洲地区汽车及汽车零部件制造业对工业机器人的需求占该地区所有行业对工业机器人需求的比例高达61 %;同样，亚洲地区的该比例也达到33%，位于各行业之首;2004年德国制造业中每1万名工人中拥有工业机器人的数量为162台，而在汽车制造业中每1万名工人中拥有工业机器人的数量则为1140台;意大利的这一数值更能说明问题，2004年意大利制造业中每1万名工人中拥有工业机器人的数量为123台，而在汽车制造业中每1万名工人中拥有工业机器人的数量则高达1600台

随着工业机器人向更深更广方向的发展以及机器人智能化水平的提高，机器人的应用范周还在不断地扩大，已从汽车制造业推广到其他制造业，进而推广到机械加工行业、电子电气行业、橡胶及塑料工业、食品工业、木材与家具制造业等领域中。焊接机器人、点焊机器人、分配机器人、装配机器人、喷漆机器人及搬运机器人等在工业生产中都已被大量采用。诸如采矿机器人、建筑业机器人以及水电系统维护维修机器人等应用于各种非制造行业的工业机器人.此外，在国防军事、医疗卫生、生活服务等领域，机器人的应用也越来越多。

工业机器人的国内外发展现状及趋势。

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，它们包括:瑞典的ABB Robotics，日本的FANUC , Yaskawa，德国的KUKA Roboter，美国的Adept Technology、American Robot、Emerson Industrial Automation、S-TRobotics，意大利COMAU，英国的AutoTech Robotics，加拿大的Jcd InternationalRobotics，以色列的Robogroup Tek公司，这些公司已经成为其所在地区的支柱性产业.

根据日本经济状况统计专业公司“富士经济”公司和国际机器人联合会(IFR)的统计数据显示，目前日本的工业机器人生产量占全世界工业机器人的70%左右，国内工业机器人保有量约为50%，而与工业机器人相关的专利则有90%以上掌握在日本企业手中。从1985年到2004年，全球范围内日本的工业机器人保有量一直远远超过其他国家，特别是在1985年以后的十年间增长相当迅速，由此可以看出，日本是名副其实的机器人大国。

而相比之下，虽然欧美各国的工业机器人保有台数也一直保持上升趋势，但只是在最近10年左右才有了较大增长;而亚洲其他国家的工业机器人保有数量则在最近10年有了非常大的增长.在我国，工业机器人的真正使用已有20多年的时间，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.我国的工业机器人从80年代开始起步，通过科技攻关，目前已基本掌握了机器人操作机的设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术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、焊接、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(站)上获得规模应用，焊接机器人已应用在汽车制造厂的焊装线上。

我国的工业机器人产业刚刚起步，但增长的势头非常强劲。总的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比有差距。从近几年世界机器人推出的产品来看，工业机器人技术正在向智能化、模块化和系统化的方向发展，其发展趋势主要为:结构的模块化和可重构化;控制技术的开放化、PC化和网络化;伺服驱动技术的数字化和分散化;多传感器融合技术的实用化;工作环境设计的优化和作业的柔性化以及系统的网络化和智能化等方面.预计在未来几年内，诸如液晶等离子面板搬送机器人、焊接机器人和直角坐标机器人等工业机器人将有较大幅度的增长。