梁智茗
摘要:随着科学技术的发展,现代工业越来越依赖自动化设备的辅助,繁重的工业生产也开始摆脱大量劳动力的使用,所以,工业机器人应运而生,作为一种高新技术产业,其为工业自动化水平的发展发挥了巨大作用,并且被广泛的运用到工业生产的方方面面。机器人的出现与普及,不仅带动了社会经济水平的提高,也对未来工业生产与社会发展起到越来越重要的作用。
关键词:工业机器人,历史由来,发展与未来趋势
1、工业机器人的由来与历史
工业机器人是机器人的一种,机器人的概念最早由捷克斯洛伐克作家卡雷尔·恰佩克在其科幻小说《罗萨姆的机器人万能公司》的剧本中提出,其塑造了一个具有人的外表,特征和功能,并愿意为人类服务的机器人奴仆“Robota”。根据这个定义,我们可以这样理解:“机器人是一个在三维空间中具有多自由度,并能实现诸多拟人动作和功能的机器”。而工业机器人,顾名思义,则是在工业生产上应用的机器人。1954年,美国戴尔沃最早提出了工业机器人的概念,并
申请了专利,该专利的要点是借助伺服技术控制机器人的关节,利用人手对机器人进行动作示教,机器人能实现动作的记录和再现,这就是所谓的示教再现机器人,现有的机器人差不多都采用这种控制方式,1959年,第一台工业机器人在美国诞生,开创了工业机器人发展的新纪元。
2、工业机器人的构造
工业机器人由主体,驱动系统和控制系统三个基本部分组成,主体便是机座与执行单位,包括臂部与腕部和手部,有的机器人还配备有行走机构,大多数工业机器人拥有3至6个运动自由度,其自由度越高,机器人就越灵活,驱动装置和传动单位用以执行单位产生相应的动作,控制系统则是按照相应的程序对驱动和执行发出指令,并对机器人本体进行控制。
3、工业机器人发展现状
伴随着科学技术的发展与进步,工业机器人发展过程主要分为三代,第一代为示教再现机器人,主要有机器手控制器与示教盒组成,可按预先设计好的程序和引导动作记录下的信息重复再现执行,该种类机器人在当今工业生产中使用最为广泛。第二代为感觉型机器人,其通
过自身配备的传感器对外界信息进行反馈,目前还处于应用阶段,第三代则为智能型机器人,其具备感知和理解外部信息的能力,具有高度智能化和灵活性强的特点,目前尚处于实验和研究阶段。我国工业机器人发展大致经历了三个阶段,70年代萌芽期,80年代开发期和90年代应用化期。目前,根据有关资料显示,中国正在服役的工业机器人已占全球总量的10%左右,2015年中国市场工业机器人销量达68556台,同比增长20.71%,工业机器人保有量达到24.4万台,2016年,中国工业机器人产量达到9万台,保有量达30万台,就整体而言,工业机器人在中国市场需求只增不减,在多种因素下,工业机器人发展速度将再次提速,步入历史上第二个繁荣期,或将比第一次浪潮还巨烈。目前国际市场中主要机器人公司分为日系和欧系,日系主要有安川、OTC、松下、FANLOC、不二越、川崎等公司品牌,欧系主要有德国KUKA、CLOOS、瑞典的ABB和意大利的COPU公司,主流机器人四大家族安川、ABB、发那科、与KUKA,市场占有率超过50%,生产规模大,成本低,产品线丰富,能应付各种主流应用,产品性能代表世界先进水平,系统集成占据高端与主导地位,尤其在汽车产业与整个车厂形成战略性合作关系。
4工业机器人的应用
随着工业机器人发展的深度与广度以及机器人智能水平的提高,工业机器人在众多领域得到了应用,从传统的汽车制造领域向非制造领域延伸,凡是枯燥的、危险的、有毒有害的工作,都可由机器人大显身手,除了广泛运用于制造业领域外,还在资源勘探开发、抢险救灾、医疗服务、家庭娱乐、军事国防与航天飞行等其他领域得到了广泛应用。机器人是工业和非产业界重大生产和服务性设备,也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备,工业机器人作为一种特殊的自动化设备,具备智能技术,所以工业机器人在传统产业的应用将大大提升企业产品的竞争力,促进产品更新换代,对国家经济产生巨大推动作用,促进国家可持续发展。
5、工业机器人的未来趋势
机器人资料未来10年,工业机器人将更广泛的运用于人类生活的方方面面,随着科学技术的发展,更多具备高度自由化,智能化的机器人将走进人们的日常生活中,服务于人类生活的方方面面。而如今,从谷歌公司的智能机器人AlphaGo打败中国围棋大师柯洁,到人类历史上首个拥有公民身份的机器人索菲亚,再到如今我国“上有玉兔九天揽月,下有蛟龙大洋深潜”,机器人正慢慢渗透进人类的文明生活中,在方便人类日常生活的同时,也为国家工业生产和国防科
研起到举足轻重的作用,在未来,随着中国制造2025的深入,机器人会向着高度智能化,完美化,灵活先进的趋势发展,将会有更多的智能机器人走进国人的生活当中,对我国社会经济发展起到巨大的推动作用。
【参考文献】
【1】《2014-2018年中国工业机器人行业产销需求预测与转型升级分析报告》
【2】《2018年中国全球机器人行业发展现状及未来发展趋势分析》
【3】陈樵,《工业机器人的研究进展》,宁波大学科学技术学院
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