揭示工业机器人发展现状及技术趋势

金属切削机床用的工业机器人所完成的基本功能包括：在机床工作空间内安装事先已经定向的毛坯;从机床上取下零件并放入包装箱(贮料器)中;必要时翻转零件， 清洗零件及夹具的基准面;控制装置发出工艺指令;检测零件等。当采用辅助装置和坐标循环台、升降平台等机构时，可以扩大工业机器人的功能。

(4)装配用工业机器人。在装配生产中的工业机器人，既可为自动装配机服务，又可直接用来完成大批量零件装配作业。

装配作业包括堆垛、拧螺丝、压配、铆接、弯形、卷边、胶合等。为实现工业机器人操作必须保证基本功能的实现：如在垂直方向上手臂应该能作直线运动;机器人结 构在沿垂直轴方向上要有足够高的刚度，能够承受在装配方向上产生相当大的作用力;机器人有补偿定位误差的可能性，即结构的柔顺性，如依靠在垂直于装配基本方向的平面上结构的柔顺性;工作机构能作高速运动。当考虑上述基本功能要求时，装配工业机器人合理的结构应该是带有在水平面上铰接的工作手臂，并具有垂直 行程的工作机构。工业机器人的承载能力不应超过极限值，并且，机器人应具有很灵活的、较大的工作空间以及紧凑的结构。

(5)金属电镀设备用的工业机器人。金属电镀设备用的工业机器人主要用于在电镀槽上的服务及涂漆作业。涉及的应用领域包括：电镀法涂层、化学法涂层、阳极机械法在零件上涂层等。目前，提高金属电镀机器人操作机的移动速度、提高电传动的劳动生产率、减少金属消耗量、减少生产过程所占的工作面积等是该类工业机器人的发展方向。

同样，在工业机器人研究领域，学者们正朝着模糊控制、智能化、通用化、标准化、模块化、高精化、网络化及自我完善和修复能力等方向进行研发。

(1)模糊控制和智能化。模 糊控制是利用模糊数学的基本思想和理论的控制方法。对于复杂的系统，由于变量太多，用传统控制模型难以正确描述系统的动态，此时便可以用模糊数学来处理这些控制问题。未来机器人的特点在于其具有更高的智能。随着计算机技术、模糊控制技术、专家系统技术、人工神经网络技术和智能工程技术等高新技术的不断发 展，工业机器人的工作能力将会突破性的提高及发展。

(2)通用化、标准化、模块化。工业机器人的组件及构件实现通用化、标准化、模块化是降低成本的重要途径之一。

(3)高精化。随着制造业对机器人要求的提高，开发高精度工业机器人是必然的发展结果。

(4)网络化。目前应用的机器人大多仅实现了简单的网络通讯和控制，如何使机器人由独立的系统向群体系统发展，使远距离操作监控、维护及遥控是目前机器人研究中的热点之一。

(5)自我完善和修复能力。机器人应该具有自我修复的能力，才能更好地避免因为突发状况导致的生产停顿。当出现错误指令时应该自己进行报警或调试;当元器件损坏时可以自我进行修复。

技术实力与全球差距明显

另外，据数据统计在工业机器人产业全球重要专利申请人中，日本的安川电机公司和发那科公司分别以5823项4512项专利申请位居全球前两 位，abb(2231项)三星(2016项)日立(1907项)三菱(1823项)丰田(1780项)精工爱普生(1714项)松下(1624项)富士通 (1549项)本田(1343项)东芝(1193项)索尼(999项)库卡(889项)和西门子(784项)等公司紧随其后。

在这前十五位全球重要申请人中，日本企业占据了11席，可见目前日本在工业机器人领域具备雄厚的研发实力，在专利技术方面的竞争优势明显全球相关专利申请量Top15的排名中，中国国内专利申请人无一上榜，表明目前中国国内企业与国际巨头之间的技术实力差距明显。

可见，我国工业机器人的核心零部件要想从本质上获得突破，都需要付出更多的耐心和投入，尤其是减速机，期待越大，压力越大，同时前景也可观。

2017中国工业机器人市场发展前景

在政策等多方面的推动下，到2017年末，中国机器人保有量将有超过40万台。未来将有越来越多的中国机器人供应商进入市场。外资和中国本土机器人供应商之间竞争将会越来越激烈。未来中国市场各种机器人的增长潜力巨大。

另外，随着我国工业转型升级、劳动力成本不断攀升及机器人生产成本下降，未来"十三五"期间，机器人是重点发展对象之一，国内机器人产业正面临加速增 长拐点。相对于服务机器人和商用机器人在国内市场还处于探索期，工业机器人有了一定的发展基础，目前正进入全面普及的阶段。预计到2021年末，我国工业 机器人产量将达到11.15万台;销售量将达到23.04万台以及保有量将达到136.04万台。工业机器人未来在中国的发展潜力将是相当可观。