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1技術(shù)原理

機器人控制系統(tǒng)是機器人的大腦，是決定機器人功能和性能的主要因素。

工業(yè)機器人技術(shù)

工業(yè)機器人控制技術(shù)的主要任務(wù)就是控制工業(yè)機器人在工作空間中的運動位置、姿態(tài)和軌跡、操作順序及動作的時間等。具有編程簡單、軟件菜單操作、友好的人機交互界面、在線操作提示和使用方便等特點。

關(guān)鍵技術(shù)包括：

（1）開放性模塊化的控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)：采用分布式CPU計算機結(jié)構(gòu)，分為機器人控制器（RC），運動控制器（MC），光電隔離I/O控制板、傳感器處理板和編程示教盒等。機器人控制器（RC）和編程示教盒通過串口/CAN總線進行通訊。機器人控制器（RC）的主計算機完成機器人的運動規(guī)劃、插補和位置伺服以及主控邏輯、數(shù)字I/O、傳感器處理等功能，而編程示教盒完成信息的顯示和按鍵的輸入。

（2）模塊化層次化的控制器軟件系統(tǒng)：軟件系統(tǒng)建立在基于開源的實時多任務(wù)操作系統(tǒng)Linux上，采用分層和模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，以實現(xiàn)軟件系統(tǒng)的開放性。整個控制器軟件系統(tǒng)分為三個層次：硬件驅(qū)動層、核心層和應(yīng)用層。三個層次分別面對不同的功能需求，對應(yīng)不同層次的開發(fā)，系統(tǒng)中各個層次內(nèi)部由若干個功能相對對立的模塊組成，這些功能模塊相互協(xié)作共同實現(xiàn)該層次所提供的功能。

（3）機器人的故障診斷與安全維護技術(shù)：通過各種信息，對機器人故障進行診斷，并進行相應(yīng)維護，是保證機器人安全性的關(guān)鍵技術(shù)。

（4）網(wǎng)絡(luò)化機器人控制器技術(shù)：當(dāng)前機器人的應(yīng)用工程由單臺機器人工作站向機器人生產(chǎn)線發(fā)展，機器人控制器的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)變得越來越重要?？刂破魃暇哂写?、現(xiàn)場總線及以太網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)功能?？捎糜跈C器人控制器之間和機器人控制器同上位機的通訊，便于對機器人生產(chǎn)線進行監(jiān)控、診斷和管理。

2種類介紹

移動機器人（AGV）

移動機器人（AGV）是工業(yè)機器人的一種類型，它由計算機控制，具有移動、自動導(dǎo)航、多傳感器控制、網(wǎng)絡(luò)交互等功能，它可廣泛應(yīng)用于機械、電子、紡織、卷煙、醫(yī)療、食品、造紙等行業(yè)的柔性搬運、傳輸?shù)裙δ?，也用于自動化立體倉庫、柔性加工系統(tǒng)、柔性裝配系統(tǒng)（以AGV作為活動裝配平臺）；同時可在車站、機場、郵局的物品分撿中作為運輸工具。

*物流技術(shù)發(fā)展的新趨勢之一，而移動機器人是其中的核心技術(shù)和設(shè)備，是用現(xiàn)代物流技術(shù)配合、支撐、改造、提升傳統(tǒng)生產(chǎn)線，實現(xiàn)點對點自動存取的高架箱儲、作業(yè)和搬運相結(jié)合，實現(xiàn)精細(xì)化、柔性化、信息化，縮短物流流程，降低物料損耗，減少占地面積，降低建設(shè)投資等的*和裝備。

點焊機器人

焊接機器人具有性能穩(wěn)定、工作空間大、運動速度快和負(fù)荷能力強等

焊接機器人

特點，焊接質(zhì)量明顯優(yōu)于人工焊接，大大提高了點焊作業(yè)的生產(chǎn)率。

點焊機器人主要用于汽車整車的焊接工作，生產(chǎn)過程由各大汽車主機廠負(fù)責(zé)完成。*工業(yè)機器人企業(yè)憑借與各大汽車企業(yè)的*合作關(guān)系，向各大型汽車生產(chǎn)企業(yè)提供各類點焊機器人單元產(chǎn)品并以焊接機器人與整車生產(chǎn)線配套形式進入中國，在該領(lǐng)域*主導(dǎo)地位。

隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，焊接生產(chǎn)線要求焊鉗一體化，重量越來越大，165公斤點焊機器人是當(dāng)前汽車焊接中常用的一種機器人。2008年9月，機器人研究所研制完成*臺165公斤級點焊機器人，并成功應(yīng)用于奇瑞汽車焊接車間。2009年9月，經(jīng)過優(yōu)化和性能提升的第二臺機器人完成并順利通過驗收，該機器人整體技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)達到國外同類機器人水平。

弧焊機器人

弧焊機器人主要應(yīng)用于各類汽車零部件的焊接生產(chǎn)。在該領(lǐng)域，*大型工業(yè)機器人生產(chǎn)企業(yè)主要以向成套裝備供應(yīng)商提供單元產(chǎn)品為主。

關(guān)鍵技術(shù)包括：

（1）弧焊機器人系統(tǒng)優(yōu)化集成技術(shù)：弧焊機器人采用交流伺服驅(qū)動技術(shù)以及高精度、高剛性的RV減速機和諧波減速器，具有良好的低速穩(wěn)定性和高速動態(tài)響應(yīng)，并可實現(xiàn)免維護功能。

（2）協(xié)調(diào)控制技術(shù)：控制多機器人及變位機協(xié)調(diào)運動，既能保持焊槍和工件的相對姿態(tài)以滿足焊接工藝的要求，又能避免焊槍和工件的碰撞。

（3）焊縫軌跡跟蹤技術(shù)：結(jié)合激光傳感器和視覺傳感器離線工作方式的優(yōu)點，采用激光傳感器實現(xiàn)焊接過程中的焊縫跟蹤，提升焊接機器人對復(fù)雜工件進行焊接的柔性和適應(yīng)性，結(jié)合視覺傳感器離線觀察獲得焊縫跟蹤的殘余偏差，基于偏差統(tǒng)計獲得補償數(shù)據(jù)并進行機器人運動軌跡的修正，在各種工況下都能獲得佳的焊接質(zhì)量。

激光加工機器人

激光加工機器人是將機器人技術(shù)應(yīng)用于激光加工中，通過高精度工業(yè)機器人實現(xiàn)更加柔性的激光加工作業(yè)。本系統(tǒng)通過示教盒進行在線操作，也可通過離線方式進行編程。該系統(tǒng)通過對加工工件的自動檢測，產(chǎn)生加工件的模型，繼而生成加工曲線，也可以利用CAD數(shù)據(jù)直接加工?？捎糜诠ぜ募す獗砻嫣幚怼⒋蚩?、焊接和模具修復(fù)等。

關(guān)鍵技術(shù)包括：

（1）激光加工機器人結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計技術(shù)：采用大范圍框架式本體結(jié)構(gòu)，在增大作業(yè)范圍的同時，保證機器人精度；

（2）機器人系統(tǒng)的誤差補償技術(shù)：針對一體化加工機器人工作空間大，精度高等要求，并結(jié)合其結(jié)構(gòu)特點，采取非模型方法與基于模型方法相結(jié)合的混合機器人補償方法，完成了幾何參數(shù)誤差和非幾何參數(shù)誤差的補償。

（3）高精度機器人檢測技術(shù)：將三坐標(biāo)測量技術(shù)和機器人技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)了機器人高精度在線測量。

（4）激光加工機器人*語言實現(xiàn)技術(shù)：根據(jù)激光加工及機器人作業(yè)特點，完成激光加工機器人*語言。

（5）網(wǎng)絡(luò)通訊和離線編程技術(shù)：具有串口、CAN等網(wǎng)絡(luò)通訊功能，實現(xiàn)對機器人生產(chǎn)線的監(jiān)控和管理；并實現(xiàn)上位機對機器人的離線編程控制。

真空機器人

真空機器人是一種在真空環(huán)境下工作的機器人，主要應(yīng)用于半導(dǎo)體工業(yè)中，實現(xiàn)晶圓在真空腔室內(nèi)的傳輸。真空機械手難進口、受限制、用量大、通用性強，其成為制約了半導(dǎo)體裝備整機的研發(fā)進度和整機產(chǎn)品競爭力的關(guān)鍵部件。而且國外對中國買家嚴(yán)加審查，歸屬于禁運產(chǎn)品目錄，真空機械手已成為嚴(yán)重制約我國半導(dǎo)體設(shè)備整機裝備制造的“卡脖子”問題。直驅(qū)型真空機器人技術(shù)屬于原始創(chuàng)新技術(shù)。

關(guān)鍵技術(shù)包括：

（1）真空機器人新構(gòu)型設(shè)計技術(shù)：通過結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化設(shè)計，避開*，設(shè)計新構(gòu)型滿足真空機器人對剛度和伸縮比的要求；

（2）大間隙真空直驅(qū)電機技術(shù)：涉及大間隙真空直接驅(qū)動電機和高潔凈直驅(qū)電機開展電機理論分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計、制作工藝、電機材料表面處理、低速大轉(zhuǎn)矩控制、小型多軸驅(qū)動器等方面。

（3）真空環(huán)境下的多軸精密軸系的設(shè)計。采用軸在軸中的設(shè)計方法，減小軸之間的不同心以及慣量不對稱的問題。

（4）動態(tài)軌跡修正技術(shù)：通過傳感器信息和機器人運動信息的融合，檢測出晶圓與手指之間基準(zhǔn)位置之間的偏移，通過動態(tài)修正運動軌跡，保證機器人準(zhǔn)確地將晶圓從真空腔室中的一個工位傳送到另一個工位。

（5）符合SEMI標(biāo)準(zhǔn)的真空機器人語言：根據(jù)真空機器人搬運要求、機器人作業(yè)特點及SEMI標(biāo)準(zhǔn)，完成真空機器人*語言。

（6）可靠性系統(tǒng)工程技術(shù)：在IC制造中，設(shè)備故障會帶來巨大的損失。根據(jù)半導(dǎo)體設(shè)備對MCBF的高要求，對各個部件的可靠性進行測試、評價和控制，提高機械手各個部件的可靠性，從而保證機械手滿足IC制造的高要求。

潔凈機器人

潔凈機器人是一種在潔凈環(huán)境中使用的工業(yè)機器人。隨著生產(chǎn)技術(shù)水平

潔凈機器人

不斷提高，其對生產(chǎn)環(huán)境的要求也日益苛刻，很多現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)都要求在潔凈環(huán)境進行，潔凈機器人是潔凈環(huán)境下生產(chǎn)需要的關(guān)鍵設(shè)備。

關(guān)鍵技術(shù)包括：

（1）潔凈潤滑技術(shù)：通過采用負(fù)壓抑塵結(jié)構(gòu)和非揮發(fā)性潤滑脂，實現(xiàn)對環(huán)境無顆粒污染，滿足潔凈要求。

（2）高速平穩(wěn)控制技術(shù)：通過軌跡優(yōu)化和提高關(guān)節(jié)伺服性能，實現(xiàn)潔凈搬運的平穩(wěn)性。

（3）控制器的小型化技術(shù)：根據(jù)潔凈室建造和運營成本高，通過控制器小型化技術(shù)減小潔凈機器人的占用空間。

（4）晶圓檢測技術(shù)：通過光學(xué)傳感器，能夠通過機器人的掃描，獲得卡匣中晶圓有無缺片、傾斜等信息。

3歷史沿革

已知早的工業(yè)機器人，符合ISO定義是由“條例”格里菲斯P·泰勒于1937年完成并出版的Meccano雜志，1938年3月。幾乎*是用吊車狀裝置建成的Meccano件和動力由單個電動機。運動五軸是可能的，包括搶而搶旋轉(zhuǎn)。自動化是用穿孔紙帶通電螺線管，這將有利于起重機的控制桿的運動來實現(xiàn)的。該機器人可以在預(yù)先設(shè)定的圖案疊積木。需要為每個所需的運動馬達的轉(zhuǎn)數(shù)，次繪制在坐標(biāo)紙上。然后這個信息被轉(zhuǎn)移到紙帶上，從而也推動了機器人的單個馬達。1997，克里斯舒特建造的機器人的完整副本。

喬治·迪沃申請了個機器人的在1954年（1961年授予）。制作機器人的家公司是Unimation，由迪沃并成立約瑟夫F. Engelberger于1956年，并且是基于迪沃的原始。Unimation機器人也被稱為可編程移機，因為一開始他們的主要用途是從一個點傳遞對象到另一個，不到十英尺左右分開。他們用液壓 執(zhí)行機構(gòu)，并編入關(guān)節(jié) 坐標(biāo)，即在一個教學(xué)階段進行存儲和回放操作中的各關(guān)節(jié)的角度。他們是到一英寸的1 / 10,000。Unimation后*其技術(shù)，川崎重工和GKN，制造Unimates分別在日本和英國。一段時間以來Unimation的競爭對手是美國辛辛那提米拉克龍公司 的俄亥俄州。這從根本上改變了20世紀(jì)70年代后期，幾個大財團的日本開始生產(chǎn)類似的工業(yè)機器人。

1969年，維克多·沙因曼在斯坦福大學(xué)發(fā)明了斯坦福大學(xué)的手臂，全電動，6軸多關(guān)節(jié)型機器人的設(shè)計允許一個手臂的解決方案。這使得它地跟蹤在太空中任意路徑拓寬了潛在用途的機器人更復(fù)雜的應(yīng) 用，如裝配和焊接。沙因曼則設(shè)計了第二臂的MIT 人工智能實驗室，被稱為“麻省理工學(xué)院的手臂?！?沙因曼，接收獎學(xué)金從Unimation發(fā)展他的設(shè)計后，賣給那些設(shè)計以Unimation誰進一步發(fā)展他們的支持，通用汽車公司，后來它上市的可編程的通用機裝配（PUMA）。

工業(yè)機器人在歐洲起飛相當(dāng)快，既ABB機器人和庫卡機器人帶來機器人市場在1973年ABB機器人（原ASEA）推出IRB 6，世界上*市售全電動微型處理器控制的機器人。前兩個IRB 6機器人被出售給馬格努森在瑞典進行研磨和拋光管彎曲并在1974年1月被安裝在生產(chǎn)同樣是在1973年，庫卡機器人建立了自己的個機器人，被稱為FAMULUS，也1關(guān)節(jié)機器人具有6機電驅(qū)動軸。

在機器人技術(shù)在20世紀(jì)70年代后期，許多美國公司的興趣增加進入該領(lǐng)域，包括大公司，如通用電氣和通用汽車公司（這就形成合資 FANUC機器人與FANUC日本LTD）。美國創(chuàng)業(yè)公司包括Automatix和嫻熟技術(shù)，公司在機器人熱潮在1984年的高度，Unimation收購了西屋電氣公司 107萬美元。西屋出售Unimation以史陶比爾法韋日SCA的法國于1988年，還在進行關(guān)節(jié)型機器人用于一般工業(yè)和潔凈室應(yīng)用，甚至買的機器人事業(yè)部，博世于2004年底。

只有少數(shù)的非日本公司管理，終在這個市場中生存，其中主要的有：嫻熟技術(shù)，史陶比爾，Unimation，在瑞典 - 瑞士公司ABB阿西亞·布朗Boveri公司，在德國公司的KUKA機器人與意大利公司柯馬。[1] 

4主要特點

戴沃爾提出的工業(yè)機器人有以下特點:將數(shù)控機床的伺服軸與遙控操縱器的連桿機構(gòu)聯(lián)接在一起，預(yù)先設(shè)定的機械手動作經(jīng)編程輸入后，系統(tǒng)就可以離開人的輔助而獨立運行。這種機器人還可以接受示教而完成各種簡單的重復(fù)動作，示教過程中，機械手可依次通過工作任務(wù)的各個位置，這些位置序列全部記錄在存儲器內(nèi)，任務(wù)的執(zhí)行過程中，機器人的各個關(guān)節(jié)在伺服驅(qū)動下依次再現(xiàn)上述位置，故這種機器人的主要技術(shù)功能被稱為“可編程”和“示教再現(xiàn)”。

1962年美國推出的一些工業(yè)機器人的控制方式與數(shù)控機床大致相似，但外形主要由類似人的手和臂組成。后來，出現(xiàn)了具有視覺傳感器的、能識別與定位的工業(yè)機器人系統(tǒng)。

工業(yè)機器人顯著的特點有以下幾個：

（1）可編程。生產(chǎn)自動化的進一步發(fā)展是柔性啟動化。工業(yè)機器人可隨其工作環(huán)境變化的需要而再編程，因此它在小批量多品種具有均衡率的柔性制造過程中能發(fā)揮很好的功用，是柔性制造系統(tǒng)中的一個重要組成部分。

（2）擬人化。工業(yè)機器人在機械結(jié)構(gòu)上有類似人的行走、腰轉(zhuǎn)、大臂、小臂、手腕、手爪等部分，在控制上有電腦。此外，智能化工業(yè)機器人還有許多類似人類的“生物傳感器”，如皮膚型接觸傳感器、力傳感器、負(fù)載傳感器、視覺傳感器、聲覺傳感器、語言功能等。傳感器提高了工業(yè)機器人對周圍環(huán)境的自適應(yīng)能力。

（3）通用性。除了專門設(shè)計的*的工業(yè)機器人外，一般工業(yè)機器人在執(zhí)行不同的作業(yè)任務(wù)時具有較好的通用性。比如，更換工業(yè)機器人手部末端操作器（手爪、工具等）便可執(zhí)行不同的作業(yè)任務(wù)。

（4）工業(yè)機器技術(shù)涉及的學(xué)科相當(dāng)廣泛，歸納起來是機械學(xué)和微電子學(xué)的結(jié)合-機電一體化技術(shù)。第三代智能機器人不僅具有獲取外部環(huán)境信息的各種傳感器，而且還具有記憶能力、語言理解能力、圖像識別能力、推理判斷能力等人工智能，這些都是微電子技術(shù)的應(yīng)用，特別是計算機技術(shù)的應(yīng)用密切相關(guān)。因此，機器人技術(shù)的發(fā)展必將帶動其他技術(shù)的發(fā)展，機器人技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用水平也可以驗證一個國家科學(xué)技術(shù)和工業(yè)技術(shù)的發(fā)展水平。

當(dāng)今工業(yè)機器人技術(shù)正逐漸向著具有行走能力、具有多種感知能力、具有較強的對作業(yè)環(huán)境的自適應(yīng)能力的方向發(fā)展。當(dāng)前，對*機器人技術(shù)的發(fā)展有影響的國家是美國和日本。美國在工業(yè)機器人技術(shù)的綜合研究水平上仍處于地位，而日本生產(chǎn)的工業(yè)機器人在數(shù)量、種類方面則居世界*。

（1）技術(shù)*工業(yè)機器人集精密化、柔性化、智能化、軟件應(yīng)用開發(fā)等*制造技術(shù)于一體，通過對過程實施檢測、控制、優(yōu)化、調(diào)度、管理和決策，實現(xiàn)增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、降低成本、減少資源消耗和環(huán)境污染，是工業(yè)自動化水平的高體現(xiàn)。

（2）技術(shù)升級工業(yè)機器人與自動化成套裝備具備精細(xì)制造、精細(xì)加工以及柔性生產(chǎn)等技術(shù)特點，是繼動力機械、計算機之后，出現(xiàn)的全面延伸人的體力和智力的新一代生產(chǎn)工具，是實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)字化、自動化、網(wǎng)絡(luò)化以及智能化的重要手段。

（3）應(yīng)用領(lǐng)域廣泛工業(yè)機器人與自動化成套裝備是生產(chǎn)過程的關(guān)鍵設(shè)備，可用于制造、安裝、檢測、物流等生產(chǎn)環(huán)節(jié)，并廣泛應(yīng)用于汽車整車及汽車零部件、工程機械、軌道交通、低壓電器、電力、IC裝備、*、煙草、金融、醫(yī)藥、冶金及印刷出版等眾多行業(yè)，應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。

（4）技術(shù)綜合性強工業(yè)機器人與自動化成套技術(shù)，集中并融合了多項學(xué)科，涉及多項技術(shù)領(lǐng)域，包括工業(yè)機器人控制技術(shù)、機器人動力學(xué)及仿真、機器人構(gòu)建有限元分析、激光加工技術(shù)、模塊化程序設(shè)計、智能測量、建模加工一體化、工廠自動化以及精細(xì)物流等*制造技術(shù)，技術(shù)綜合性強。

5組成結(jié)構(gòu)

工業(yè)機器人由主體、驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個基本部分組成。主體即機座和執(zhí)行機構(gòu)，包括臂部、腕部和手部，有的機器人還有行走機構(gòu)。大多數(shù)工業(yè)機器人有3～6個運動自由度，其中腕部通常有1～3個運動自由度；驅(qū)動系統(tǒng)包括動力裝置和傳動機構(gòu)，用以使執(zhí)行機構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的動作；控制系統(tǒng)是按照輸入的程序?qū)︱?qū)動系統(tǒng)和執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出指令信號，并進行控制。

工業(yè)機器人按臂部的運動形式分為四種。直角坐標(biāo)型的臂部可沿三個直角坐標(biāo)移動；圓柱坐標(biāo)型的臂部可作升降、回轉(zhuǎn)和伸縮動作；球坐標(biāo)型的臂部能回轉(zhuǎn)、俯仰和伸縮；關(guān)節(jié)型的臂部有多個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)。

工業(yè)機器人按執(zhí)行機構(gòu)運動的控制機能，又可分點位型和連續(xù)軌跡型。點位型只控制執(zhí)行

工業(yè)機器人

機構(gòu)由一點到另一點的準(zhǔn)確定位，適用于機床上下料、點焊和一般搬運、裝卸等作業(yè)；連續(xù)軌跡型可控制執(zhí)行機構(gòu)按給定軌跡運動，適用于連續(xù)焊接和涂裝等作業(yè)。

工業(yè)機器人按程序輸入方式區(qū)分有編程輸入型和示教輸入型兩類。編程輸入型是將計算機上已編好的作業(yè)程序文件，通過RS232串口或者以太網(wǎng)等通信方式傳送到機器人控制柜。

示教輸入型的示教方法有兩種：一種是由操作者用手動控制器（示教操縱盒），將指令信號傳給驅(qū)動系統(tǒng)，使執(zhí)行機構(gòu)按要求的動作順序和運動軌跡操演一遍；另一種是由操作者直接領(lǐng)動執(zhí)行機構(gòu)，按要求的動作順序和運動軌跡操演一遍。在示教過程的同時，工作程序的信息即自動存入程序存儲器中在機器人自動工作時，控制系統(tǒng)從程序存儲器中檢出相應(yīng)信息，將指令信號傳給驅(qū)動機構(gòu)，使執(zhí)行機構(gòu)再現(xiàn)示教的各種動作。示教輸入程序的工業(yè)機器人稱為示教再現(xiàn)型工業(yè)機器人。

具有觸覺、力覺或簡單的視覺的工業(yè)機器人，能在較為復(fù)雜的環(huán)境下工作；如具有識別功能或更進一步增加自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)功能，即成為智能型工業(yè)機器人。它能按照人給的“宏指令”自選或自編程序去適應(yīng)環(huán)境，并自動完成更為復(fù)雜的工作。

6發(fā)展前景

中國

中國的工業(yè)機器人

我國工業(yè)機器人起步于上世紀(jì)1970年初期，經(jīng)過20多年的發(fā)展，大致經(jīng)歷了3個階段：70年代的萌芽期，80年代的開發(fā)期和90年代的適用化期。

1970年我國也發(fā)射了人造衛(wèi)星。世界上工業(yè)機器人應(yīng)用掀起一個高潮，尤其在日本發(fā)展更為迅猛，它補充了日益短缺的勞動力。在這種背景下，我國于1972年開始研制自己的工業(yè)機器人。

進入80年代后，在高技術(shù)浪潮的沖擊下，隨著改革開放的不斷深入，我國機器人技術(shù)的開發(fā)與研究得到了政府的重視與支持。“七五”期間，國家投入資金，對工業(yè)機器人及其零部件進行攻關(guān)，完成了示教再現(xiàn)式工業(yè)機器人成套技術(shù)的開發(fā)，研制出了噴涂、點焊、弧焊和搬運機器人。1986年國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃（863計劃）開始實施，智能機器人主題跟蹤世界機器人技術(shù)的前沿，經(jīng)過幾年的研究，取得了一大批科研成果，成功地研制出了一批特種機器人。

從90年代初期起，我國的國民經(jīng)濟進入實現(xiàn)兩個根本轉(zhuǎn)變時期，掀起了新一輪的經(jīng)濟體制改革和技術(shù)進步熱潮，我國的工業(yè)機器人又在實踐中邁進一大步，先后研制出了點焊、弧焊、裝配、噴漆、切割、搬運、包裝碼垛等各種用途的工業(yè)機器人，并實施了一批機器人應(yīng)用工程，形成了一批機器人產(chǎn)業(yè)化基地，為我國機器人產(chǎn)業(yè)的騰飛奠定了基礎(chǔ)。

雖然中國的工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)在不斷的進步中，但和*同行相比，差距依舊明顯。從*來說，更無法相提并論。工業(yè)機器人很多核心技術(shù)，當(dāng)前我們尚未掌握，這是影響我國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個重要瓶頸。

隨著人口紅利的逐漸下降，企業(yè)用工成本不斷上漲，工業(yè)機器人正逐步走進公眾的視野。中國產(chǎn)業(yè)洞察網(wǎng)分析師*認(rèn)為，人口紅利的持續(xù)消退，給機器人產(chǎn)業(yè)帶來了重大的發(fā)展機遇；在國家政策支持下，產(chǎn)業(yè)有望迎來爆發(fā)期。

*工業(yè)機器人的應(yīng)用領(lǐng)域也有所擴大。2010年，在德國市場，除了汽車行業(yè)，食品行業(yè)顯著增加了機器人的

緊湊型機器人 （2張）

 利用?？梢?，在藥品和化妝品行業(yè)和塑料行業(yè)，機器人的投資潛力巨大。預(yù)計亞洲將成為工業(yè)機器人行業(yè)發(fā)展快的地區(qū)。

《2014-2018年中國工業(yè)機器人行業(yè)產(chǎn)銷需求預(yù)測與轉(zhuǎn)型升級分析報告》數(shù)據(jù)顯示，2013年中國市場銷售36560臺工業(yè)機器人，占*銷售量的五分之一，同比增幅達60%，取代日本成為世界大工業(yè)機器人市場。預(yù)計2014年本體產(chǎn)值約90億元，本體加集成市場規(guī)模約270億元。

根據(jù)2011年3月發(fā)布的《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃綱要》，中國在“十二五”時期將加快發(fā)展戰(zhàn)略性新型產(chǎn)業(yè)。*在相關(guān)決定中指出：“發(fā)展戰(zhàn)略性新型產(chǎn)業(yè)已成為世界主要國家搶占新一輪經(jīng)濟和科技發(fā)展制高點的重大戰(zhàn)略”，包括“裝備制造產(chǎn)業(yè)”、“新材料產(chǎn)業(yè)”、“新能源產(chǎn)業(yè)”及“節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)”等。今后十年我國裝備制造業(yè)的銷售產(chǎn)值將占全部裝備制造業(yè)銷售產(chǎn)值的30%以上。工業(yè)機器人行業(yè)作為裝備制造產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，必將在此期間得到更多的政策扶持，實現(xiàn)進一步增長。

中國到2014年將成為*大的工業(yè)機器人消費國。預(yù)計到2015年，中國機器人市場需求量將達3.5萬臺，占*總量的16.9%，成為規(guī)模大的機器人市場。專家表示，未來3年中國工業(yè)機器人市場復(fù)合增速可達30%，爆發(fā)性增長可期。

盡管各大企業(yè)面臨著轉(zhuǎn)型升級的陣痛，但不少具備實力、具有長遠眼光的企業(yè)已經(jīng)在此陣痛中尋找到了新的出路。山推作為國內(nèi)大型工程機械生產(chǎn)廠家和推土機*企業(yè)，在自動化焊接設(shè)備的應(yīng)用上應(yīng)該說走到了國內(nèi)同行的前列，其在20世紀(jì)90年代中期就開始應(yīng)用焊接機器人和自動化焊接專機。這些舉措不僅使企業(yè)的生產(chǎn)效率得到了有效提高，也轉(zhuǎn)變了員工的傳統(tǒng)觀念。

當(dāng)前，國外已經(jīng)研制和生產(chǎn)了各種不同的標(biāo)準(zhǔn)組件，而中國作為未來工業(yè)機器人的主要生產(chǎn)國，標(biāo)準(zhǔn)化的過程是發(fā)展趨勢。

中國制造業(yè)面臨著向轉(zhuǎn)變，承接*制造、參與*分工的巨大挑戰(zhàn)。加快工業(yè)機器人技術(shù)的研究開發(fā)與生產(chǎn)是中國抓住這個歷史機遇的主要途徑。因此我國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展要進一步落實：，工業(yè)機器人技術(shù)是我國由制造大國向制造強國轉(zhuǎn)變的主要手段和途徑，政府要對國產(chǎn)工業(yè)機器人有更多的政策與經(jīng)濟支持，參考*進經(jīng)驗，加大技術(shù)投入與改造；第二，在國家的科技發(fā)展計劃中，應(yīng)該繼續(xù)對智能機器人研究開發(fā)與應(yīng)用給予大力支持，形成產(chǎn)品和自動化制造裝備同步協(xié)調(diào)的新局面；第三，部分國產(chǎn)工業(yè)機器人質(zhì)量已經(jīng)與國外相當(dāng)，企業(yè)采購工業(yè)機器人時不要盲目進口，應(yīng)該綜合評估，立足國產(chǎn)。

智能化、仿生化是工業(yè)機器人的高階段，隨著材料、控制等技術(shù)不斷發(fā)展，實驗室產(chǎn)品越來越多的產(chǎn)品化，逐步應(yīng)用於各個場合。伴隨移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，多傳感器、分布式控制的精密型工業(yè)機器人將會越來越多，逐步滲透制造業(yè)的方方面面，并且由制造實施型向服務(wù)型轉(zhuǎn)化。

工業(yè)機器人先大規(guī)模使用的區(qū)域?qū)鋈缃癜l(fā)達地區(qū)。隨著產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的進行，發(fā)達地區(qū)的制造業(yè)需要提升?；豆と顺杀静粩嘣鲩L的現(xiàn)實，工業(yè)機器人的應(yīng)用成為好替代方式。未來我國工業(yè)機器人的大范圍應(yīng)用將會集中在廣東、江蘇、上海、北京等地，其工業(yè)機器人擁有量將占全國一半以上。

日益增長的工業(yè)機器人市場以及巨大的市場潛力吸引世界著名機器人生產(chǎn)廠家的目光。當(dāng)前，我國進口的工業(yè)機器人主要來自日本，但是隨著諸如“機器人”類似的具有自有知識產(chǎn)權(quán)的企業(yè)不斷出現(xiàn)，越來越多的工業(yè)機器人將會由中國制造。

中國成大工業(yè)機器人市場

機器人的運用范圍越來越廣泛，即使在很多的傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域中人們也在努力使機器人代替人類工作，在食品工業(yè)中的情況也是如此。人們已經(jīng)開發(fā)出的食品工業(yè)機器人有包裝罐頭機器人、自動午餐機器人和切割牛肉機器人等，機器人在食品加工領(lǐng)域應(yīng)用得如魚水。[2] 

中國到2016年或成為*大的機器人市場

25日，2014中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰會議在張家港舉行。*裝備工業(yè)司副司長王衛(wèi)明的透露，預(yù)計中國到2016年或成為*大的機器人市場。

王衛(wèi)明這一“預(yù)計”無疑讓眾多關(guān)心中國機器人市場的與會商家有點竊喜。眼下，中國市場可謂是機器人熱潮涌動。王衛(wèi)明說，不久前他去參加一個機床展，竟然展出的一半產(chǎn)品是機器人。

機器人需求猛增

“人力成本的逐年上漲，將刺激制造業(yè)對機器人的需求?！蓖跣l(wèi)明稱，汽車行業(yè)使用機器人多，醫(yī)藥等行業(yè)的增長需求甚至達到*以上，2013年*機器人銷量16.8萬臺。

“機器換人”已是大勢所趨

未來的5至10年將成為中國市場的爆發(fā)期，業(yè)界對此普遍持樂觀態(tài)度。曲道奎認(rèn)同這一觀點。作為國內(nèi)的機器人制造企業(yè)新松機器人自動化股份有限公司的掌舵人，他在會上不斷提醒企業(yè)要意識到該行業(yè)的殘酷性。他呼吁，在機器人這個產(chǎn)業(yè)里中國要避免處于產(chǎn)業(yè)鏈低端位置。

在中國廉價勞動力優(yōu)勢逐漸消失的背景下，“機器換人”已是大勢所趨。面對機器人產(chǎn)業(yè)誘人的大蛋糕，中國各地都行動了起來，機器人企業(yè)、機器人產(chǎn)業(yè)園如雨后春筍般層出不窮，積極投身這場“掘金戰(zhàn)”中。

王衛(wèi)明在會上指出，國內(nèi)在機器人產(chǎn)業(yè)化方面存在諸多問題。面對將要到來的“機器人時代”，中國未來將加強頂層設(shè)計，組建的機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展專家咨詢委員會；*標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)；加大對機器人國產(chǎn)化的政策支持力度；支持國產(chǎn)工業(yè)機器人的應(yīng)用和示范等。

2015年安徽工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)規(guī)模預(yù)計超200億元

根據(jù)安徽省戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)區(qū)域集聚發(fā)展試點實施方案，國家支持在皖打造機器人、新型顯示兩大產(chǎn)業(yè)集聚試點。蕪馬合地區(qū)作為目前我國的工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)集聚試點，發(fā)展目標(biāo)是到2015年培育3家至5家產(chǎn)值超50億元的*，形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模超200億元。

2014年3月，蕪湖市已規(guī)劃用地5000畝建設(shè)機器人產(chǎn)業(yè)園，依托埃夫特、瑞祥工業(yè)、陀曼精機等企業(yè)，集聚產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新要素，打造以主機為龍頭、關(guān)鍵零部件協(xié)作配套的機器人全產(chǎn)業(yè)鏈。蕪湖市早在2007年就啟動了工業(yè)機器人項目，如今，*企業(yè)安徽埃夫特公司已形成系列化工業(yè)機器人研發(fā)和制造能力，實際裝機臺數(shù)位居自主品牌*，在汽車、家電、機械加工等多個行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。該市正在建設(shè)的6個重點項目，涉及工業(yè)機器人整機項目以及伺服電機、驅(qū)動及控制系統(tǒng)、精密減速機等配套的核心零部件項目。[2] 

國外

在發(fā)達國家中，工業(yè)機器人自動化生產(chǎn)線成套設(shè)備已成為自動化裝備的主流及未來的發(fā)展方向。國外汽車行業(yè)、電子電器行業(yè)、工程機械等行業(yè)已經(jīng)大量使用工業(yè)機器人自動化生產(chǎn)線，以保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，同時避免了大量的工傷事故。*諸多國家近半個世紀(jì)的工業(yè)機器人的使用實踐表明，工業(yè)機器人的普及是實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，提高社會生產(chǎn)效率，推動企業(yè)和社會生產(chǎn)力發(fā)展的有效手段。

機器人技術(shù)是具有前瞻性、戰(zhàn)略性的高技術(shù)領(lǐng)域。*電氣電子工程師協(xié)會IEEE的科學(xué)家在對未來科技發(fā)展方向進行預(yù)測中提出了4個重點發(fā)展方向，機器人技術(shù)就是其中之一。

1990年10月，*機器人工業(yè)人士在丹麥?zhǔn)锥几绫竟匍_了一次工業(yè)機器人*標(biāo)準(zhǔn)大會，并在這次大會上通過了一個文件，把工業(yè)機器人分為四類：⑴順序型。這類機器人擁有規(guī)定的程序動作控制系統(tǒng)；⑵沿軌跡作業(yè)型。這類機器人執(zhí)行某種移動作業(yè)，如焊接。噴漆等；⑶遠距作業(yè)型。比如在月球上自動工作的機器人；⑷智能型。這類機器人具有感知、適應(yīng)及思維和人機通信機能。

日本工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)早在上世紀(jì)90年代就已經(jīng)普及了和第二類工業(yè)機器人，并達到了其工業(yè)機器人發(fā)展史的鼎盛時期。而今已在第發(fā)展三、四類工業(yè)機器人的路上取得了舉世矚目的成就。日本下一代機器人發(fā)展重點有：低成本技術(shù)、高速化技術(shù)、小型和輕量化技術(shù)、提高可靠性技術(shù)、計算機控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)、高精度化技術(shù)、視覺和觸覺等傳感器技術(shù)等。

根據(jù)日本政府2007年*的一份計劃，日本2050年工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達到1.4兆日元，擁有百萬工業(yè)機器人。按照一個工業(yè)機器人等價于10個勞動力的標(biāo)準(zhǔn)，百萬工業(yè)機器人相當(dāng)于千萬勞動力，是當(dāng)前日本全部勞動人口的15%。

我國工業(yè)機器人起步于70年代初，其發(fā)展過程大致可分為三個階段：70年代的萌芽期；80年代的開發(fā)期；90年代的實用化期。而今經(jīng)過20多年的發(fā)展已經(jīng)初具規(guī)模。當(dāng)前我國已生產(chǎn)出部分機器人關(guān)鍵元器件，開發(fā)出弧焊、點焊、碼垛、裝配、搬運、注塑、沖壓、噴漆等工業(yè)機器人。一批國產(chǎn)工業(yè)機器人已服務(wù)于國內(nèi)諸多企業(yè)的生產(chǎn)線上；一批機器人技術(shù)的研究人才也涌現(xiàn)出來。一些相關(guān)科研機構(gòu)和企業(yè)已掌握了工業(yè)機器人操作機的優(yōu)化設(shè)計制造技術(shù)；工業(yè)機器人控制、驅(qū)動系統(tǒng)的硬件設(shè)計技術(shù)；機器人軟件的設(shè)計和編程技術(shù)；運動學(xué)和軌跡規(guī)劃技術(shù)；弧焊、點焊及大型機器人自動生產(chǎn)線與周邊配套設(shè)備的開發(fā)和制備技術(shù)等。某些關(guān)鍵技術(shù)已達到或接近世界水平。

一個國家要引入高技術(shù)并將其轉(zhuǎn)移為產(chǎn)業(yè)技術(shù)（產(chǎn)業(yè)化），必須具備5個要素即5M:Machine/Materials/Manpower/Management/Market。和有著“機器人王國”之稱的日本相比，我國有著截然不同的基本國情，那就是人口多，勞動力過剩。刺激日本發(fā)展工業(yè)機器人的根本動力就在于要解決勞動力嚴(yán)重短缺的問題。所以，我國工業(yè)機器人起步晚發(fā)展緩。但是正如前所述，廣泛使用機器人是實現(xiàn)工業(yè)自動化，提高社會生產(chǎn)效率的一種十分重要的途徑。我國正在努力發(fā)展工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)，引進*和設(shè)備，培養(yǎng)人才，打開市場。日本工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)的輝煌得益于本國政府的鼓勵政策，我國在十一五綱要中也體現(xiàn)出了對發(fā)展工業(yè)機器人的大力支持。

7應(yīng)用領(lǐng)域

工業(yè)機器人的典型應(yīng)用包括焊接、刷漆、組裝、采集和放置（例如包裝、碼垛和 SMT）、產(chǎn)品檢測和測試等; 所有的工作的完成都具有性、持久性、速度和準(zhǔn)確性。

在美洲地區(qū)，工業(yè)機器人的應(yīng)用非常廣泛，其中汽車與汽車零部件制造業(yè)為主要的應(yīng)用領(lǐng)域，2012年美洲地區(qū)這兩個行業(yè)對工業(yè)機器人的需求占總份額的61%。

美洲地區(qū)主要行業(yè)對工業(yè)機器人需求比例

亞洲方面，工業(yè)機器人大規(guī)模應(yīng)用的時機已經(jīng)成熟。汽車行業(yè)的需求量持續(xù)快速增長，食品行業(yè)的需求也有所增加，電子行業(yè)則是工業(yè)機器人應(yīng)用快的行業(yè)。工業(yè)機器人行業(yè)正成為受亞洲政府財政扶持的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)之一。

工業(yè)機器人市場的大幕已經(jīng)拉開，世界機器人市場的需求即將進人噴發(fā)期，中國潛在的巨大機械設(shè)備生產(chǎn)市場需求已初露端倪，工業(yè)機器人進軍機床行業(yè)投資前景可期。
　　工業(yè)機器人能替代越來越昂貴的勞動力，同時能提升工作效率和產(chǎn)品品質(zhì)。富士康機器人可以承接生產(chǎn)線精密零件的組裝任務(wù)，更可替代人工在噴涂、焊接、裝配等不良工作環(huán)境中工作，并可與數(shù)控超精密鐵床等工作母機結(jié)合模具加工生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率，替代部分非技術(shù)工人。
　　使用工業(yè)機器人可以降低廢品率和產(chǎn)品成本，提高了機床的利用率，降低了工人誤操作帶來的殘次零件風(fēng)險等，其帶來的一系列效益也十分明顯，例如減少人工用量、減少機床損耗、加快技術(shù)創(chuàng)新速度、提高企業(yè)競爭力等。機器人具有執(zhí)行各種任務(wù)特別是高危任務(wù)的能力，平均故障間隔期達60000小時以上，比傳統(tǒng)的自動化工藝更加*。
　　在發(fā)達國家中工業(yè)機器人自動化生產(chǎn)線成套裝備已成為自動化裝備的主流及未來的發(fā)展方向。國外汽車行業(yè)、電子電器行業(yè)、工程機械等行業(yè)已大量使用工業(yè)機器人自動化生產(chǎn)線以保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率。目前典型的成套裝備有大型轎車殼體沖壓自動化系統(tǒng)技術(shù)和成套裝備、大型機器人車體焊裝自動化系統(tǒng)技術(shù)和成套裝備、電子電器等機器人柔性自動[3]  。

輸送線

1.系統(tǒng)簡介

機器人及輸送線物流自動化系統(tǒng)主要由如下幾個部分組成：

機器人輸送線

（1）自動化輸送線：將產(chǎn)品自動輸送，并將產(chǎn)品工裝板在各裝配工位定位，裝配完成后能使工裝板自動循環(huán)；設(shè)有電機過載保護，驅(qū)動鏈與輸送鏈直接嚙合，傳遞平穩(wěn)，運行可靠。

（2）機器人系統(tǒng)：通過機器人在特定工位上準(zhǔn)確、快速完成部件的裝配，能使生產(chǎn)線達到較高的自動化程度；機器人可遵照一定的原則相互調(diào)整，滿足工藝點的節(jié)拍要求；備有與上層管理系統(tǒng)的通信接口。

（3）自動化立體倉儲供料系統(tǒng)：自動規(guī)劃和調(diào)度裝配原料，并將原料及時向裝配生產(chǎn)線輸送，同時能夠?qū)崟r對庫存原料進行統(tǒng)計和監(jiān)控。

（4）全線主控制系統(tǒng)：采用基于現(xiàn)場總線—Profibus DP 的控制系統(tǒng)，不僅有*的實時性，更有*的可靠性。

（5）條碼數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：使各種產(chǎn)品制造信息具有規(guī)范、準(zhǔn)確、實時、可追溯的特點，系統(tǒng)采用文件服務(wù)器和大容量存儲設(shè)備，快速采集和管理現(xiàn)場的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。

（6）產(chǎn)品自動化測試系統(tǒng)：測試終產(chǎn)品性能指標(biāo)，將不合格產(chǎn)品轉(zhuǎn)入返修線。

（7）生產(chǎn)線監(jiān)控/調(diào)度/管理系統(tǒng)：采用管理層、監(jiān)控層和設(shè)備層三級網(wǎng)絡(luò)對整個生產(chǎn)線進行綜合監(jiān)控、調(diào)度、管理，能夠接受車間生產(chǎn)計劃，自動分配任務(wù)，完成自動化生產(chǎn)。

2.應(yīng)用領(lǐng)域

機器人及輸送線物流自動化系統(tǒng)可應(yīng)用于建材、家電、電子、化纖、汽車、食品等行業(yè)。

涂膠

1．產(chǎn)品簡介：

機器人涂膠工作站是機器人中心研制開發(fā)的機器人應(yīng)用系統(tǒng)，

人涂膠工作站

主要包括機器人、供膠系統(tǒng)、涂膠工作臺、工作站控制系統(tǒng)及其它周邊配套設(shè)備。為了提高系統(tǒng)的可靠性，涂膠工作站中的機器人和供膠系統(tǒng)，一般采用國外產(chǎn)品，我所根據(jù)用戶的需求，進行工作臺、控制柜及周邊配套設(shè)備的設(shè)計制造，并完成涂膠系統(tǒng)的集成。該工作站自動化程度高，適用于多品種、大批量生產(chǎn)，可廣泛地應(yīng)用于汽車風(fēng)擋、汽車摩托車車燈、建材門窗、太陽能光伏電池涂膠等行業(yè)。

2．車燈機器人涂膠工作站主要技術(shù)指標(biāo)：

車燈機器人涂膠工作站主要由機器人、膠機、涂膠工作臺、控制柜等設(shè)備組成。

（1）機器人：

自動化所可應(yīng)用戶要求選用機器人品牌、并根據(jù)用戶產(chǎn)品尺寸確定機器人規(guī)格型號。機器人重復(fù)定位精度≤0.1mm、涂膠工作速度150～250mm/s。

機器人具有6個控制軸，可以靈活地生成任何空間軌跡，可以完成各種復(fù)雜布膠動作。加之其運動快速、平穩(wěn)、重復(fù)精度高，可充分保證生產(chǎn)節(jié)拍需求，并保證膠條均勻，使產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。

（2）供膠系統(tǒng)：

機器人涂膠工作站供膠系統(tǒng)有冷膠和熱熔膠兩種供膠方式，自動化所可根據(jù)不同客戶的要求配置供膠系統(tǒng)。該供膠系統(tǒng)可以與機器人動作銜接，正確完成布膠及供膠動作。

（3）涂膠工作臺

涂膠工作臺結(jié)構(gòu)方式主要包括：

· 往復(fù)式雙工位工作臺

· 回轉(zhuǎn)式雙工位工作臺

· 固定式雙工位工作臺

· 固定式單工位工作臺

我所可根據(jù)用戶要求設(shè)計制造各種形式工作臺，保證燈具安裝方便、定位準(zhǔn)確，運行可靠。

（4）工作站控制柜：

工作站控制柜的設(shè)計融入了多行業(yè)的技術(shù)經(jīng)驗和采用了*的電氣技術(shù)，其性能指標(biāo)居國內(nèi)水平。系統(tǒng)設(shè)計均采用成熟的技術(shù)，元器件采用高可靠性的*,并經(jīng)過嚴(yán)格的進貨檢驗，因此，工作站控制系統(tǒng)具有*的可靠性。

控制柜主要功能：

· 工件程序號顯示及選擇

· 工作臺、機器人、輸膠系統(tǒng)協(xié)調(diào)與互鎖

· 工作臺工作狀態(tài)選擇

· 具有故障報警、急停功能

· 計數(shù)功能

3．用戶效益分析：

（1）自動化程度高，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)量大。

（2）運行可靠，涂膠精度高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。

（3）節(jié)省人力，節(jié)省材料，降低生產(chǎn)成本。

（4）改善作業(yè)環(huán)境，符合環(huán)保要求。

（5）產(chǎn)量增加時，無需增加人力，只需增加機器人工作時間。

焊接

1.簡介

隨著電子技術(shù)、計算機技術(shù)、數(shù)控及機器人技術(shù)的發(fā)展，自動弧焊機器

機器人焊接工作站

人工作站, 從60年代開始用于生產(chǎn)以來，其技術(shù)已日益成熟，主要有以下優(yōu)點：⑴穩(wěn)定和提高焊接質(zhì)量；⑵提高勞動生產(chǎn)率；⑶改善工人勞動強度，機器人可在有害環(huán)境下工作；⑷降低了對工人操作技術(shù)的要求；⑸縮短了產(chǎn)品改型換代的準(zhǔn)備周期（只需修改軟件和必要的夾具即可），減少相應(yīng)的設(shè)備投資。因此，在各行各業(yè)已得到了廣泛的應(yīng)用。該系統(tǒng)一般多采用熔化極氣體保護焊（MIG、MAG、CO2焊）或非熔化極氣體保護焊（TIG、等離子弧焊）方法。設(shè)備一般包括：焊接電源、焊槍和送絲機構(gòu)、焊接機器人系統(tǒng)及相應(yīng)的焊接軟件及其它輔助設(shè)備等。

自動化47所已設(shè)計制造了多種自動機器人焊接工作站，均為企業(yè)帶來了良好的效益，在自動機器人焊接工作站領(lǐng)域積累了豐富的經(jīng)驗。

2.技術(shù)指標(biāo)

工件尺寸：可按用戶的工件大小設(shè)計。

工件重量：可按用戶要求設(shè)計。

焊接速度：一般取5～50mm/s，根據(jù)焊縫大小來選定。

機器人重復(fù)定位精度：±0.05mm

移動機構(gòu)重復(fù)定位精度：±0.1mm

變位機重復(fù)定位精度：±0.1mm

機器人螺柱焊接：設(shè)備一般包括焊接電源、自動退釘機、自動焊槍、機器人系統(tǒng)、相應(yīng)的焊接軟件及其它輔助設(shè)備等。

焊接效率：5-8個/分鐘

螺釘規(guī)格：直徑2-8mm

長度：10-40mm

機器人重復(fù)定位精度：±0.05mm

3.應(yīng)用領(lǐng)域

自動機器人焊接工作站可廣泛地應(yīng)用于鐵路、航空航天、*、冶金、汽車、電器等各個行業(yè)。

4.用戶效益分析

隨著我國加入WTO，我國經(jīng)濟的發(fā)展和*正在接軌，國內(nèi)競爭和*競爭的界限將越來越模糊，改造過去的生產(chǎn)方式和管理模式已迫在眉睫。在焊接領(lǐng)域也是如此，采用自動化焊接提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量已是大勢所趨。在大型企業(yè)是這樣，對中小型企業(yè)也是如此。

采用機器人進行焊接作業(yè)可以*地提高生產(chǎn)效益和經(jīng)濟效率；另一方面，機器人的移位速度快，可達3m/s，甚至更快。因此，一般而言，采用機器人焊接比同樣用人工焊接效率可提高2～4倍，焊接質(zhì)量優(yōu)良且穩(wěn)定。

自動裝箱

1.系統(tǒng)簡介

機器人自動裝箱、碼垛工作站是一種集成化的系統(tǒng)，它包括工業(yè)機器人、控制器、編程器、機器人手爪、自動拆/疊盤機、托盤輸送及定位設(shè)備和碼垛模式軟件等。它還配置自動稱重、貼標(biāo)簽和檢測及通訊系統(tǒng)，并與生產(chǎn)控制系統(tǒng)相連接，以形成一個完整的集成化包裝生產(chǎn)線。

（1）生產(chǎn)線末端碼垛的簡單工作站：

這是一種柔性碼垛系統(tǒng)，它從輸送線上下料，并完成工件碼垛、加層墊等工序，然后用輸送線將碼好的托盤送走。

（2）碼垛/拆垛工作站：

這種柔性碼垛系統(tǒng)可將三垛不同貨物碼成一垛，機器人還可抓取托盤和層墊，一垛碼滿后由輸送線自動輸出。

（3）生產(chǎn)線中碼垛：

工件在輸送線定位點被抓取并放到兩個不同托盤上，層墊也由機器人抓取。托盤和滿垛通過線體自動輸出或輸入。

（4）生產(chǎn)線末端碼垛的復(fù)雜工作站：

工件來自三條不同線體，它們被抓取并放到三個不同托盤上，層墊也由機器人抓取。托盤和滿垛由線體上自動輸出或輸入。

2.技術(shù)指標(biāo)

工件：箱體、板材、袋料、罐/紙類包裝

工件尺寸：可按用戶的工件大小設(shè)計

工件重量：可按用戶要求設(shè)計

工件移動范圍：可按用戶要求設(shè)計

機器人自由度數(shù)：6個

機器人重復(fù)精度：± 0.1mm

3.應(yīng)用領(lǐng)域

機器人自動裝箱、碼垛工作站可應(yīng)用于建材、家電、電子、化纖、汽車、食品等行業(yè)。

4.用戶效益分析

由于機器人自動裝箱、碼垛工作站在產(chǎn)品的裝箱、碼垛等工序?qū)崿F(xiàn)了自動化作業(yè)，并且具有安全檢測、連鎖控制、故障自診斷、示教再現(xiàn)、順序控制、自動判斷等功能，從而大大地提高了生產(chǎn)效率和工作質(zhì)量，節(jié)省了人力，建立了現(xiàn)代化的生產(chǎn)環(huán)境。

自動焊接

1．產(chǎn)品簡介

轉(zhuǎn)軸自動焊接工作站用于以轉(zhuǎn)軸為基體（上置若干懸臂）的各類工件的焊接，它由焊接機器人、回轉(zhuǎn)雙工位變位機（若干個工位）及工裝夾具組成，在同一工作站內(nèi)通過使用不同的夾具可實現(xiàn)多品種的轉(zhuǎn)軸自動焊接，焊接的相對位置精度很高。由于采用雙工位變位機，焊接的同時，其他工位可拆裝工件，*地提高了效率。

2．技術(shù)指標(biāo)

10—50mm，長度300—900mm，焊接速度3—15mm/s，焊接工藝采用MAG混合氣體保護焊，變位機回轉(zhuǎn)，變位精度達0.05mm。　轉(zhuǎn)軸直徑：

3．應(yīng)用領(lǐng)域

可廣泛應(yīng)用于高質(zhì)量、高精度的以轉(zhuǎn)軸為基體的各類工件焊接，適用于電力、電氣、機械、汽車等行業(yè)。

4．效益分析

采用手工電弧焊進行轉(zhuǎn)軸焊接，工人勞動強度*，產(chǎn)品的一致性差，生產(chǎn)效率低，僅為2—3件/小時。采用自動焊接工作站后，產(chǎn)量可達到15—20件/小時，焊接質(zhì)量和產(chǎn)品的一致性也大幅度的提高。

8發(fā)展方向

工業(yè)機器人正向著智能化方向發(fā)展，而智能工業(yè)機器人將成為未來的技術(shù)制高點和經(jīng)濟增長點。

要想跟上未來工業(yè)發(fā)展，工業(yè)機器人技術(shù)是*制造技術(shù)的代表。首要任務(wù)是提高工業(yè)機器人的智能化技術(shù)。智能化技術(shù)可以提高機器人的工作能力和使用性能。智能化技術(shù)的發(fā)展將推動著機器人技術(shù)的進步，未來智能化水平將標(biāo)志著機器人的水平，雖然目前還有很多問題需要解決，但隨著科學(xué)技術(shù)的進步，會逐漸改進發(fā)展。未來的智能化方向不會改變，并且會將機器人產(chǎn)品拓展到更多行業(yè)，形成完備的系統(tǒng)?，F(xiàn)今我國人工利息不時上升的大環(huán)境下，工業(yè)機器人必將迅速發(fā)展，逐漸成為工廠自動化生產(chǎn)線的主要發(fā)展形式。[4] 

近年來，智能機器人越來越多的介入到了人類的生產(chǎn)和生活中，人工智能技術(shù)不僅在西方國家發(fā)展勢頭強勁，在中國的發(fā)展前景也同樣引人注目，業(yè)內(nèi)人士分析表示，中國已然是*機器人行業(yè)增長快的市場，國內(nèi)的高增長將使得中國未來兩年內(nèi)超越日本，成為世界上大的工業(yè)機器人市場。[5] 

在近段時間里，美國谷歌（Google）公司陸續(xù)收購多家與智能機器人有關(guān)的技術(shù)公司，這引發(fā)了外界的廣泛關(guān)注。該公司是目前世界上具創(chuàng)新意識和研發(fā)能力的科技公司之一;雖然它為人所熟知的業(yè)務(wù)范圍是搜索、廣告和云計算，但在近卻重金砸向智能機器人產(chǎn)業(yè)。中國*學(xué)者周海中教授認(rèn)為，谷歌進軍智能機器人領(lǐng)域正其時，它看到了未來的技術(shù)制高點和經(jīng)濟增長點；此舉意義深遠，它采取了新的發(fā)展模式，為其長遠利益作打算。[6] 

9市場結(jié)構(gòu)

根據(jù)*機器人聯(lián)合會（IFR）發(fā)布的在2012年世界機器人研究報告，在2011年年底為至少有1,153,000個運行的工業(yè)機器人。預(yù)計這個數(shù)字到2015年年底將達到1,575,000個。

根據(jù)*機器人聯(lián)合會2011年度的估計，工業(yè)機器人*銷售額為85億美元。包括軟件，外圍設(shè)備和系統(tǒng)工程的成本后，機器人系統(tǒng)的年度營業(yè)額估計在2011年達到255億美元。

日本政府估計，該行業(yè)可能從約在2006年52億美元到在2010年接近260億美元，并在2025年激增至700億美元。在2005年，日本已有超過370,000個正在運行的工業(yè)機器人。在2007年的國家技術(shù)發(fā)展路線圖中，貿(mào)易部呼吁到2025年要在全國各地安裝100萬臺工業(yè)機器人。