工业机器人的发展历程及国内外技术和制造区别论文_罗文成

工业机器人的发展历程及国内外技术和制造区别论文_罗文成

佛山隆深机器人有限公司 528311

摘要:工业机器人作为当代制造业重要的制造业自动化装备,并集机械、计算机、控制、人工智能等先进的科学技术于一身,使用工业机器人不仅能够提高产品的产量和质量,还能减轻人力的劳动强度,在原材料的节约与生产成本的降低有着重大的意义。现在,工业机器人已经和互联网,计算机一样,融入并改变着我们的日常生活和生产方式。

关键词:工业机器人;发展;制造区别;国内外技术

一.工业机器人的起源及发展史

在1962年美国就研制出第一台工业机器人,在20世纪90年代开始高速发展,是最早产业化的机器人,它的研制使制造业规模生产,代替人工,使生产不再单调,节省劳动力,同时又提高了生产的质量。

据国际机器人联合会及有关机构调查统计,人们看好工业机器人的发展前景,自20世纪后期开始,工业机器人的有关产业一直呈现稳步上升的趋势,20世纪90年代发现尤其迅速,其年增长率始终评论保持在百分之十左右。2004年的记录显示增长率已经达到了百分之二十。而亚洲的机器人产业增长率更好,约在百分之四十三,我国经历了二十多年的发展,基本完成了从引进到能够自主开发的过程,这种转变促进了我国多种产业的发展,目前,伴随我国改革的深化,我国的工业机器人产业也将受到冲击和许多的竞争与新的挑战。

二.国内外工业机器人的发展情况

1.国外工业机器人发展现状

国外的工业机器人技术已经逐渐成熟,已经形成了一批具有行业影响力的企业,其生产设备标准被工业界其他的企业应用,首先是美国的adept technology,、Emerson industrial automation等公司,美国作为首台工业机器人的诞生地,机器人的生产摇篮,可见其基础的雄厚,技术的先进。

德国的Kuka robot等,德国的工业机器人总数学居世界第三,仅次于美国和日本,同时德国的智能机器人在国际上处于领先发展的地位。

日本的Fanuc,虽然日本的工业机器人起步稍晚于美国,经历19世纪后期近30多年的发展,日本的工业机器人有关产业可谓是发展迅速,最终成为,工业机器人的发展王国,无论是出口量还是使用率都位于世界前列,其中,日本的工业机器人装备量占世界工业机器人装备总量约为百分之六十,以2005年为例,其市场规模已经达到669亿日元,除日本外的亚洲达到7150亿元,全球当年的市场规模为4545亿日元。与日本相比,欧美国家的工业机器人的保有量也一直在上升,近些年涨幅较大,亚洲国家,除日本外的工业机器人保有量也呈现着增幅较大的趋势。

2.我国的工业机器人发展现状

本着降低制造业的制造成本,解决用工不足的初衷,在全球范围内应用工业机器人的相关产业,从数据中可以得出每年中国的工业机器人装机量约为世界总量的八分之一,位居第三,第一第二分别是日本和韩国,当时预计在2015年中国应该会赶超这两个国家,变成世界上应用工业机器人最多的国家,从2009年开始,我国每年的工业机器人人均涨幅高于百分之四十,目前,我国工业机器人的市场份额约占全球市场份额总数的的五分之一。随着我国的不断发展,我国的工业机器人行业也面临着巨大的竞争,所以,全面的掌握我国的工业机器人市场的情况,关注于工业机器人有关的各个方面的进展至关重要。

经过全球大部分国家用半个世纪的实践证明了,工业机器人的普及能使生产效率提高,实现自动化生产,有效的推动生产力。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

三.工业机器人的发展趋势

1.国外工业机器人的发展趋势

各发达国家早就已经制定政策并用各种方法来鼓励本国企业设计工业机器人,为此,还设立专项科研基金,以此作为对科研人员的支持,最后才能使工业机器人的各项技术走在其他国家的前面,世界工业机器人市场被大多数人所看好,各个国家都在期待并且致力于工业机器人在研究方面的突破,从近些年各国所推出的工业机器人的产品看来,工业机器人正在不断的朝着智能化、系统化等方向发展,下列是国外工业机器人领域最近几年里的主要趋势:

(1)工业机器人的性价比不断提高。

(2)传感器在工业机器人中的作用越加显著,现在已经焊接机器人中应用了位置,速度,力觉等传感器,除此之外,遥控机器人应用了视觉,触觉等多种传感器融合对环境进行模拟,此技术已经在产品系统化发展成熟。

(3)现在虚拟现实的技术已经不仅仅用于仿真或者预演,而是已经演变到过程监控,能使机器人的操控者如同置身于远端作业环境中。

(4)现代遥控机器人的特点不是机器人全自治,而是机器人能与操作者能够进行人机互换的控制,就是实现遥控与自主并行的操作系统。使只能机器人走出实验室融入到人们的生活中,为人们提供实用的服务。目前已经应用的实例就是当初被发射到火星的索节纳机器人。

2.工业机器人在我国的发展趋势

我国工业机器人的研究在第七届五中全会、第九届五中全会以及第十届五中全会中已经取得了进展,并且在关键技术上有一定的突破,但是整体技术的突破还有待深入研究,虽然已经遍布各个行业但其中仍是进口机器人占大多数,这使得我国加快了工业机器人的研究速度,同样的这也是我国从制造业大国迈向制造业强国的行之有效的途径,在今后的几年时间里,我国的相关研究人员将着重研究机器人的智能化结构,使其能够智能化作业,并得到有效的推广。

四.国内外工业机器人的技术区别

1.机械结构的区别

国外的工业机器人机械结构逐渐向模块化与可重构化的方向发展。首先就是关节模块中的伺服电机、减速电机与检测系统三位一体,以重组的形式将连杆模块与关节模块来构造机器人的整机,而且国外现已有模块化的装配机器人问世。

而我国的机器人使用的减速机、伺服电机还需要依靠国外,我国的研制减速机的上市公司主要是秦川发展、汇川技术等几家公司。而非上市公司中广州数控等公司只是没有规模生产减速机,但是其他方面都略有涉及。

2.控制系统的区别

工业机器人的控制系统是机器人的不可或缺的部分,其控制系统能够控制操作机以完成指定的特定工作。主要包括:工业机器人的动作顺序控制以此来实现控制机器人行动位置和路径;动作时间间隔和作用物的作用控制,它的作用与我们人脑有相似的地方,就是以指挥系统来控制驱动系统,去完成我们所下的指令。有的工业机器人并不具有这种功能,我们叫做开环控制系统,反之,则称之为闭环控制系统。

国外的工业机器人的控制系统正在向着基于PC机的开放型控制器的方向发展,以便于其网络化以及标准化;不但采用模块化结构,而且器件集成度提高,控制柜也向着逐渐缩小的方向变化;在工业机器人系统的易操作性、可修性以及可靠性等方面有力极大程度的提高。

而我国工业机器人控制器还缺少基础性的研究,使得我国的相关部件无论是从质量还是数量都无法满足我国目前的需求,仍需要不断加强。

五、结束语:随着全球有关工业机器人的行业在不断发展,导致工业机器人市场竞争越来越激烈,同时,我国也面对着我国制造业与国际接轨的挑战,我们要抓住这个机遇就必须把握住工业机器人的技术开发这一途径。工业机器人的发展前景越来越广阔,全球应不断研发,以此谋取长远的利益,使人们享受智能生活。

参考文献:

[1] 吴健荣,王立权,王才东,王文明.机器人精度设计的方法研究[J].哈尔滨工程大学学报.2010(10)

[2] 李长威.基于DSP机器人控制系统反馈电路研究[J].信息系统工程.2010(10)

[3] 陈立新.工业机器人在冲压自动化生产线的应用[J].机械设计与制造.2010(10)

[4] 张彦斌,张海军,吴鑫.新型纯移动并联机构的运动学和灵巧性分析[J].机床与液压.2010(15)

[5] 王燕清,陈德运,石朝侠,刘泊,房国志.基于一种新的目标识别的边缘爬行算法[J].计算机科学.2010(08)

论文作者:罗文成

论文发表刊物:《基层建设》2016年12期

论文发表时间:2016/10/20

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

工业机器人的发展历程及国内外技术和制造区别论文_罗文成
下载Doc文档

猜你喜欢