我国工业机器人技术现状与产业发展展望

国际机器人联合会(International Federation of Robotics，IFR)将机器人定义如下：机器人是一种半自主或全自主工作的机器，它能完成有益于人类的工作，应用于生产过程称为工业机器人，应用于特殊环境称为专用机器人(特种机器人)，应用于家庭或直接服务人称为(家政)服务机器人。这种内涵广义的理解是机器人自动化机器，而不应该理解为如翻译的像人一样机器。

国际标准化组织(International

Organization for Standardization，ISO)对机器人的定义为“机器人是一种自动的、位置可控的、具有编程能力的多功能机械手，这种机械手具有几个轴，能够借助于可编程序操作处理各种材料、零件、工具和专用装置，以执行种种任务”。按照

ISO 定义，工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人，是自动执行工作的机器装置，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器；它接受人类的指令后，将按照设定的程序执行运动路径和作业。工业机器人的典型应用包括焊接、喷涂、组装、采集和放置(例如包装和码垛等)、产品检测和测试等。

根据美国2013 年3 月发布机器人发展路线图，具有一定智能的可移动、可作业的设备与装备称为机器人，如智能吸尘器(家电)、空中机器人(无人机)、智能割草机(农机)、智能家家居(智能建筑与家具)、谷歌移动车辆(无人车)等都被认为是机器人。

现代工业机器人的发展开始于20 世纪中期，依托计算机、自动化以及原子能的快速发展。为了满足大批量产品制造的迫切需求，并伴随着相关自动化技术的发展，数控机床于

1952 年诞生，同时数控机床的控制系统、伺服电动机、减速器等关键零部件为工业机器人的开发打下了坚实的基础；同时，在原子能等核辐射环境下的作业，迫切需要特殊环境作业机械臂代替人进行放射性物质的操作与处理，基于此种需求，1947 年美国阿尔贡研究所研发了遥操作机械手，1948 年接着研制了机械式的主从机械手。1954 年美国的戴沃尔对工业机器人的概念进行了定义，并进行了专利申请。

1962年美国的AMF 公司推出的“UNIMATE”，是工业机器人较早的实用机型，其控制方式与数控机床类似，但在外形上由类似于人的手和臂组成。1965年，一种具有视觉传感器并能对简单积木进行识别、定位的机器人系统在美国麻省理工大学研制完成。1967 年机械手研究协会在日本成立，并召开了首届日本机器人学术会议。1970 年第一届国际工业机器人学术会议在美国举行，促进了机器人相关研究的发展。1970 年以后，工而机器人的研究得到广泛、较快的发展。1967 年日本川崎重工业公司首先从美国引进机器人及技术，建立生产厂房，并于

1968 年试制出第一台日本产通用机械手机器人。经过短暂的摇篮阶段，日本的工业机器人很快进入实用阶段，并由汽车业逐步扩大到制造业其他领域。1980 年被称为日本的“机器人普及元年”，日本开始在各个领域推广使用机器人，这大大缓解了市场劳动力严重短缺的社会矛盾。1980—1990 年日本的工业机器人处于鼎盛时期。20 世纪

90 年代，装配与物流搬运的工业机器人开始应用。自从20 世纪60 年代以来，工业机器人在工业发达国家越来越多的领域得到了应用，尤其是在汽车生产线上得到了广泛应用，并在在制造业中，如毛坯制造(冲压、压铸、锻造等)、机械加工、焊接、热处理、表面涂覆、打磨抛光、上下料、装配、检测及仓库堆垛等作业中得到应用，提高了加工效率与产品的一致性。作为先进制造业中典型的机电一体化数字化装备，工业机器人已经成为衡量一个国家制造业水平和科技水平的重要标志。

随着我国劳动力成本的逐年增加，老龄化社会的到来，可进行传统加工制造业的一线工人将保持逐年减少的趋势，同时社会服务的成本将增加，我国对工业机器人及自动化加工装备的需求将逐步

增加。国际制造环境竞争的日益激烈，客户可定制、柔性加工制造、成本投入与效率提高、整合全球资源逐渐成为制造业竞争力的核心要素。因而，我国工业机器人的市场需求是刚性与持续的，期望一个新时代到来，厂厂都有机器人。工业机器人发展的临界点已经到来，工业机器人发展将是中国制造业历史上一次机遇与革命。

国外工业机器人技术与产业发展现状

自从20 世纪60 年代开始，经过近六十年的迅速发展，随着对产品加工精度要求的提高，关键工艺生产环节逐步由工业机器人代替工人操作，再加上各国对工人工作环境的严格要求，高危、有毒等

恶劣条件的工作逐渐由机器人进行替代作业，从而增加了对工业机器人的市场需求。

在工业发达国家中，工业机器人及自动化生产线成套装备己成为高端装备的重要组成部分及未来发展趋势，工业机器人已经广泛应用于汽车及汽车零部件制造业、机械加工行业、电子电气行业、橡胶及塑料工业、食品工业、物流、制造业等领域，工业机器人在主要领域的年度供应量。欧洲、日本在工业机器人的研发与生产方面占有优势，其中知名的机器人公司包括

ABB、KUKA、FANUC、YASKAWA 等，这四家机器人企业占据的工业机器人市场份额达到60%～80%。美国特种机器人技术创新活跃，军用、医疗与家政服务机器人产业占有绝对优势，占有智能服务机器人市场60%。我国工业机器人需求迫切，以每年25%～30%的速度增长，年需求量在2 万～3 万台套，国产工业机器人产业化刚刚开始；在区域分布上，沿海地区企业需求高于内地需求，民营企业对工业机器人的需求高于国有企业的需求，各地政府及企业提出了相关发展规划将大力发展机器人产业。

在国外，工业机器人技术日趋成熟，已经成为一种标准设备被工业界广泛应用，相继形成了一批具有影响力的、著名的工业机器人公司，包括瑞典的ABB Robotics，日本的FANUC、Yaskawa，德国的KUKA Roboter，美国的Adept Technology、American Robot、Emerson Industrial Automation、S-T Robotics ，意大利COMAU ，英国的Auto Tech Robotics，加拿大的JcdInternational Robotics，以色列的Robogroup Tek 公司，这些公司已经成为其所在地区的支柱性产业。从国际上机器人技术水平对比，可见，日本和欧盟的工业机器人技术最为先进，日本是全球范围内国内工业机器人生产规模最大、应用最广的国家，而隶属于欧盟组织的德国则名列全球第二；韩国在服务类机器人上的发展较为优秀.