工業(yè)機器人的現(xiàn)狀及展望

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1工業(yè)機器人理論概述

1.1定義

工業(yè)機器人從理論定義上分析，其是一種多自由度的機械裝備，與自動化技術相互關聯(lián)，能夠依靠自身的動力控制動作及方向，同時也可以受人指揮，可進行程序編排，屬于能夠自動執(zhí)行工作的機器裝備。

1.2工業(yè)機器人分類

工業(yè)機器人的分類眾多，基本可以分為按應用領域（焊接工業(yè)機器人、裝配工業(yè)機器人、噴漆工業(yè)機器人等）；按運動的坐標形式（關節(jié)式、圓柱式、直角坐標式三大類）；按驅動的方式分為（液壓、氣動和電動）；按照輸入的程序及信息可分為（示教輸入和編程輸入）。

1.3工業(yè)機器人發(fā)展階段

目前看，工業(yè)機器人的發(fā)展階段可分為四個，從上世紀的四十到五十年代，一直到本世紀現(xiàn)階段。整個的經(jīng)歷過程分析如下：（1）工業(yè)機器人萌芽階段：主要由美國，在1954年生產(chǎn)的第一臺可編程的機器人為開端，其研發(fā)的機器人開始有了雛形。（2）工業(yè)機器人初級發(fā)展階段：主要在20世紀60-70年代，由于世界的工業(yè)基礎不好，使得以日本和德國為代表的工業(yè)大國，勞動力資源不足，出現(xiàn)了重復性作業(yè)的需求。（3）快速發(fā)展階段：主要以計算機技術和傳感器技術為主，將兩項技術應用到機器人技術中，讓機器人有了感知，感應能力更強。（4）智能化發(fā)展階段。此發(fā)展階段主要是依據(jù)制造業(yè)和工業(yè)自動化技術的升級，人的工作由機器人代替，使得機器人具備了邏輯思維能力。

2工業(yè)機器人的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1從全球角度看

2.1.1從全球機器人結構看

2017年，全球機器人市場的規(guī)模已經(jīng)達到234.3億美元，并且在2013-2018年，逐步上升，且平均增長率達到15.1%。其中，工業(yè)機器人在其中占據(jù)的比例過半，從中可以看出，全球機器人發(fā)展中，工業(yè)機器人的需求最多。

2.1.2從全球工業(yè)機器人的布局看

由相關數(shù)據(jù)資料統(tǒng)計顯示，2017年，全球的工業(yè)機器人銷售額突破100億元大關，達到154億美元，其中，亞洲的銷售量明顯多于歐洲和北美地區(qū)，其中中國、韓國、日本、美國和德國等地的銷售額占據(jù)全球銷售額的3/4，而亞洲也成為世界上工業(yè)機器人市場份額最大的區(qū)域。此外，從工業(yè)機器人的應用領域來看，在汽車、電子信息、金屬、機械及食品行業(yè)領域中應用最為廣泛，其使用量占比達到80%，而在汽車和電子信息技術產(chǎn)業(yè)中的占比最大。

2.2我國工業(yè)機器人發(fā)展現(xiàn)狀

首先，從我國現(xiàn)有的工業(yè)機器人支持政策上看，從國家層面，相繼出臺了《機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016-2020）》、《工業(yè)機器人行業(yè)規(guī)范管理實施辦法》等相關條例，明確了未來幾年，工業(yè)機器人在我國的發(fā)展趨勢及其應用市場相關規(guī)范。以京津冀、長三角和珠三角等地區(qū)為主要的工業(yè)機器人生產(chǎn)和銷售功能區(qū)，實現(xiàn)特色發(fā)展，放眼世界，助力地區(qū)經(jīng)濟。例如，在京津冀地區(qū)，主要以北京、天津和河北地區(qū)為首，分別在2017年8月-2018年4月，制定了一系列有關當?shù)貐^(qū)工業(yè)機器人發(fā)展的規(guī)劃或者實施方案，例如《北京市機器人產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展路線圖》、《河北省加快智能制造發(fā)展行動方案》等，為工業(yè)機器人在區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展中的應用規(guī)劃，奠定了堅實的理論基礎。在長三角和珠三角地區(qū)也都相繼出臺了有關促進工業(yè)機器人生產(chǎn)和市場拓展及應用的相關政策法規(guī)，具有一定的政策導向。從國內工業(yè)機器人整體市場布局分析。2017年至今，工業(yè)機器人在服務、特種領域市場中分別占據(jù)較大的使用份額，由于市場的開放性、包容性發(fā)展，使得未來幾年的工業(yè)機器人的需求會持續(xù)上升。從我國的工業(yè)機器人產(chǎn)銷量上分析，2017年至今，工業(yè)機器人在我國的產(chǎn)銷量也持續(xù)上升，由2017年的13萬套，增值2018年的14.6萬套，相比增長36%，并保持持續(xù)增長的態(tài)勢。在工業(yè)機器人的核心零部件的研發(fā)技術水平上看，針對控制器、伺服電機等主要的工業(yè)機器人零部件的研發(fā)技術，目前我國對此部件的研發(fā)控制主要集中在本體和集成端，其研發(fā)和生產(chǎn)成本占據(jù)工業(yè)機器人整體的60%以上，從實際的研發(fā)現(xiàn)狀看，主要的零部件還是依靠進口。由于核心零部件的研發(fā)技術水平不夠，因此也使得工業(yè)機器人整體的成本升高，加上與國際領先水平有一定的差距，因此導致工業(yè)機器人的生產(chǎn)效率及使用功能仍受到一定技術制約。從我國工業(yè)機器人的生產(chǎn)布局看，主要以京津冀、長三角和珠三角為主，此外在東北地區(qū)、西部地區(qū)也分布了較多的機器人生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)集群，形成了各地區(qū)協(xié)同合作，穩(wěn)步推進的產(chǎn)業(yè)布局。例如，香河機器人小鎮(zhèn)。其位于京津冀地區(qū)“一小時經(jīng)濟圈”的黃金節(jié)點位置，成立于2014年，重點開展的是機器人技術的研發(fā)和零部件的生產(chǎn)工作，形成了“保姆式”的服務體系，為完善工業(yè)機器人的生產(chǎn)效率，搭建工業(yè)自動化的生產(chǎn)平臺提供了保障作用。

3我國工業(yè)機器人未來發(fā)展趨勢

3.1工業(yè)機器人生產(chǎn)及使用性價比成為重要發(fā)展方向

隨著工業(yè)機器人應用的領域逐漸增多，加上產(chǎn)業(yè)布局及競爭力的加強，使得工業(yè)機器人的使用性能逐步增加，但是生產(chǎn)與銷售、使用之間的性價比持續(xù)下降，已經(jīng)成為影響工業(yè)機器人市場競爭的關鍵部分?，F(xiàn)階段，隨著單體工業(yè)機器人的大量生產(chǎn)及使用功能的持續(xù)上升，使得機器人的產(chǎn)品轉型效率及使用功能逐步上升，云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術領域的融合，為工業(yè)機器人的發(fā)展奠定了基礎。例如湯臣倍健使用的機器人裝禮盒、裝箱、碼跺成品，AGV輸送，機器人分檢成品等工作；大大的減輕的人工的勞動強度。

3.2零部件市場需求拓寬

當前，我國在工業(yè)機器人生產(chǎn)的零部件中難以達到自產(chǎn)自銷的階段，尤其是在其核心組件的研發(fā)技術上，難以實現(xiàn)突破，因此，為降低工業(yè)機器人的生產(chǎn)成本，提高工業(yè)機器人的使用功能，應逐步的將研發(fā)技術面向RV減速器、高精度伺服技術等，逐步的降低控制器等核心組建在領域生產(chǎn)中的分散局面，進一步的推進核心零部件的創(chuàng)新研發(fā)與應用。

3.3工業(yè)機器人的應用市場更加廣泛

在國家相關政策的引導下，新興產(chǎn)業(yè)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)之間的升級成為工業(yè)機器人未來發(fā)展的主要方向，如新能源鋰電池和制藥、保健品行業(yè)等，但是在汽車行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展中，由于其自動化技術的滲透，汽車行業(yè)將成為工業(yè)機器人最大的市場開發(fā)需求。

3.4工業(yè)機器人的使用及專業(yè)維修人才需求增加

工業(yè)機器人現(xiàn)如今的熱爆，我們遇到的瓶頸并不是技術的短缺，而是工業(yè)機器技術人才的嚴重缺失，如果人才短缺問題不能有效解決，工業(yè)機器現(xiàn)有的發(fā)展成果和未來的發(fā)展?jié)摿Γ欢紝⒃馐苤卮笸{。到2020年，我國工業(yè)機器人應用人數(shù)量將會達到100萬臺左右，與此同時，相應工業(yè)機器人操作工程師、維護工程師、系統(tǒng)集成工程師等工業(yè)機器人應用人才缺口將會嚴重拖慢我國智能制造發(fā)展進程；只有系統(tǒng)進行培養(yǎng)機器人專業(yè)人才，才能更好的護助智能制造發(fā)展。

4結束語

綜上所述，工業(yè)機器人的發(fā)展應適應時代進步的需求，同時應結合我國社會經(jīng)濟發(fā)展現(xiàn)狀，逐步與國際的高精端技術相互借鑒，不斷進行創(chuàng)新，滿足社會經(jīng)濟發(fā)展的需求。本文以國內外工業(yè)機器人的發(fā)展現(xiàn)狀為重點，分析了當前我國工業(yè)機器人發(fā)展的整體水平，并對其中的缺陷進行了分析，提出未來發(fā)展的方向，供相關領域技術人員參考。

參考文獻

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[2]李祥瑞,王淑敏,李琪.中國工業(yè)機器人發(fā)展現(xiàn)狀及領先企業(yè)專利布局分析[J].中國發(fā)明與專利,2019,16(2):59-62.

作者：楊粵東 單位：湯臣倍健股份有限公司