机械工程师工业机器人是典型的机电一体化高科技产品，自从"世纪#"年代美国制造第一台机器人以来，机器人技术及其产品发展很快，它对于提高生产自动化水平、劳动生产率和经济效益，保证产品质量，改善劳动条件等方面的作用日益显著。工业机器人代替人力劳动是必然的发展趋势，和计算机技术一样，工业机器人的广泛应用，正在日益改变着人类的生产方式和生活方式。机器人工业已成为世界各国备受关注的产业。

工业机器人市场前景看好从!"世纪下半叶起，世界机器人工业一直保持着稳步增长的良好势头。进入$"年代，机器人产品发展速度加快，年增长率平均在%"&左右。据联合国颁布的最新调查资料显示，年世界机器人工业增长率达到%#&左右，一年增加了近%"万台机器人，使世界机器人总拥有量达到’#万台以上，世界机器人市场呈现出日益兴旺的大好态势。专家们预计，到!%世纪初的二、三年内，工作在世界各领域的工业机器人将突破百万台。今天，工业机器人已在众多领域得到了应用。

归纳起来，机器人应用可划分为两大类，一类是生产产品，另一类是提供服务。目前利用机器人最多是第一类，即加工制造业等室内生产领域。在制造业中，机器人可以用于毛坯制造（冲压、压铸、锻造等）、机械加工、焊接、热处理、表面涂覆、装配及仓库堆垛等作业中。冲压机器人可用于汽车、电机、家用电器等工业中，与冲压设备构成单机自动冲压机和多机冲压自动线，如美国克莱斯勒公司汽车车门的加工就是利用由%"台()*+,上、下料机器人和#台压力机组成的自动线进行的；我国济南第二机床厂自行开发的全自动落板冲压生产线，也已在生产中得到了应用。

压铸机器人可用于汽车零件的生产，一个工人可以管理多台压铸机，节省劳动达-倍以上。德国开发了锻造机器人技术，北京机床厂通过引进开发，已生产了热模锻和辊锻机器人，且全部国产化。机床加工工件的装卸，特别是自动化机床工件的装卸是工业机器人的重要应用领域之一，在法国卡特比拉工厂，用一台机器人可对两台车床的工件进行同步装卸，这种机器人只有两指抓手，操作灵活自如，整套生产设备只需一人管理就可以了。

焊接是制造业中一项繁重的、对工人健康影响较大的作业之一，是工业机器人应用最多的行业。利用焊接机器人可以有效提高产品质量，降低能耗，改善工人劳动条件。焊接机器人有点焊和弧焊两种，可以单机焊接，也可构成焊接机器人生产线。我国天津自行车二厂就是用焊接机器人焊接自行车三角架的。利用焊接机器人生产线对汽车驾驶室的自动焊接已在世界多家汽车制造厂得到应用，取得显著效益。机器人喷涂作业在汽车、家用电器和仪表壳体制造中已发挥了重要作用，而且有向其他行业扩展的趋势

摘要：工业机器人是!"世纪重大高科技成果之一，机器人产品已在社会的许多领域得到广泛应用，为提高世界工业自动化水平发挥了重要作用。研究机器人的作用和应用状况，分析其发展趋势，将有助于更好地发展我国的机器人产业。

关键词：工业机器人；应用及其作用；发展趋势

机械工程师势，如陶瓷制品、建筑工业、船舶保护等。机器人作业既可单机喷涂，也可多机喷涂，还可组成生产线自动喷涂，自动化程度越来越高。如第二汽车制造厂东风系列多种混流机器人系统喷涂线，可实现面喷涂作业全面自动化，已获得明显的经济效益。在电子产品装配中，由于电子元件多，体积小，结构复杂，人工装配生产率低，质量不易保证，因而使用装配机器人可以极大地改变这种状况。日本日立公司的一条电子电路板自动装配线就装备了$%台各种机器人，使电子元件的自动插装率达到。

公司用机器人装配自动线装配打印机键盘和计算机硬盘也是极好的例证。利用机器人进行机械装配作业也将在不久成为现实。工厂里许多材料、工件的搬运和贮放工作，往往要耗费大量的人力，特别是那些笨重、高温物件，对人工作业还具有很大的危险性。如果由机器人去承担，干起来就变得很容易。如机床用上、下料机器人，铸造和锻造用的高温装卸机器人，取卸冲压机上塑料电视机壳的机器人，用于堆料码垛的机器人等。

利用机器人进行搬运和贮放工作，可有效减轻工人劳动强度，保障生产安全，降低劳动成本，提高生产率。随着工业机器人向更深更广方向发展以及机器人智能化水平的提高，机器人的应用范围还在不断地扩大，已从汽车制造业推广到其他制造业，进而推广到非制造业，如采矿机器人、建筑业机器人以及水电系统用于维护维修的机器人等。在国防军事、医疗卫生、生活服务等领域机器人的应用也越来越多，如无人侦察机（飞行器）、警备机器人、医疗机器人、家政服务机器人等均有应用实例。机器人正在为提高人类的生活质量发挥着重要的作用。

发展机器人产业的意义随着世界经济的发展和经济全球化，国内外的市场竞争将日趋激烈，企业必须走工业全面自动化的道路。机器人的出现，正是顺应了工业自动化新阶段——柔性化的社会需要，是社会经济发达的必然产物。机器人的产业化及其广泛应用，必将为社会带来巨大的经济效益，把人类从繁重的体力劳动和有害环境中解放出来。应用机器人可对社会产生如下的积极影响：!"#可以极大地提高劳动生产率使用机器人可以提高各行业的自动化水平，它能代替人从事单调、笨重或危险的工作，且不知疲倦，能极大地提高劳动生产率。如在零件加工过程中采用机器人装卸工件，比人工装卸节省工时达，生产率提高；天津自行车厂采用机器人对自行车三角架进行直接焊接工艺，代替旧的盐溶钎焊工艺，不仅可节约工时("#左右，而且产品合格率提高了，每年还可节约原材料达。

可以实现劳动作业省力化人类发明机器人的最初目的是为了用其代替人从事有害、危险、艰苦、单调的工作，改善人的劳动条件。机器人可以不知疲倦地代替人进行搬运、上下料、堆垛、采矿、化工操作等作业，不仅可使人免除重体力劳动，还可免受有害物质的侵害，减少人员伤亡，实现作业省力化。随着机器人的发展，它还能不断地拓宽人类的活动领域，使人类可以进入到过去想进入而无法进入的地方，如太空、海底等。

可以提高企业的市场竞争力因为机器人具有高度的准确性、可靠性和一致性，因此，工业利用机器人作业，不但产品质量高而稳定，且能有效地降低库存（甚至零库存），从而降低成本；机器人能通宵达旦地工作，生产率极高，再加上机器人具有可编程功能和工作多样性的特点，因而能适应需求多变的市场。

日本之所以能成为世界头号汽车生产大国，其电子工业产品之所以能行销世界，都是与日本大量采用机器人生产分不开的。!"%可以扩大就业机会，提高技术创新能力机器人工业产业化和广泛应用，不仅可以使体力劳动和熟练工种减少，脑力劳动增加，而且新的工种增多。因此，机器人部分代替了人的工作后，不但不会造成失业，反而能扩大就业机会。

据统计报导，在+"世纪,"年代几年中，日本的制造业因应用机器人虽使焊工减少了，机床操作工减少了，但电子计算机操作员却增加了，穿孔机操作员增加了，软件技术员增加了，电气技术员增加了，机器技术员增加了，社会就业率呈上升趋势。

人类社会最宝贵的资源之一就是人的创造力，劳力密集型的产业不能充分发挥人力资源的创造潜力。只有充分利用机器人或自动化程度高的机器人代替人，就可以使人类更多地从事创造性研究工作，最大地发挥人的创造力，加快技术创新速度，促进社会发展。

"工业机器人的发展趋势工业机器人在许多生产领域的使用实践证明，它在提高生产自动化水平，提高劳动生产率和产品质量以及经济效益，改善工人劳动条件等方面，有着令世人瞩目的作用，引起了世界各国和社会各层人士的广泛兴趣。在新的世纪，机器人工业必将得到更加快速的发展和更加广泛的应用。从近几年世界机器人推出的产品来看，未来工业机器人具有如下的发展趋势：$"#高级智能化未来机器人与今天的相比最突出的特点在于其具.机械工程师开发中国东北市场的理想门户———!""!中国制博会中国国际装备制造业博览会，简称制博会，将于!""!年#月$"日至%月&日在中国沈阳国际会展中心举行。

制博会作为中国首个国际顶级装备制造盛会，是国际投资者探索及开拓中国东北市场的重要渠道。随着中国政府持续经济改革政策，启动更多建设项目，东北地区发展日益蓬勃。过去两年，辽宁、吉林及黑龙江三省的生产总值的年增长率平均达#!%’，是中国增长速度最快的地区之一。

“十五”计划的启动，将令东北地区进一步迈向现代化，营造更广阔的经济发展空间。制博会，是中国在装备制造业领域首次举办的国家级博览会，更是东北地区首个国际专业盛会。庞大的筹委阵容及高新科技展品保证制博会成为有效的技术交流场地，更是开拓全新商贸网络的宝贵机会。制博会将荟萃各种崭新科技及设备，包括机械加工设备、电子通讯设备、汽车工业装备、食品机械、包装机械、印刷机械、化工机械、橡塑机械、环保设备、电力工程设备、机器人、工业自动化装备、农业机械及农产品加工设备等。制博会期间将同期举行专业的技术交流会及商务洽谈会。包括：世界沈阳人大会专题论坛、境外加工贸易洽谈会及进出口贸易洽谈会，为中外投资者带来全新、全面的东北市场资讯，吸引更多高素质人士到场交流、互相观摩。制博会现已公开招展，查询详情请与工商业展览有限公司梁志超先生联络。

有更高的智能。随着计算机技术、模糊控制技术、专家系统技术、人工神经网络技术和智能工程技术等高新技术的不断发展，必将大大提高工业机器人学习知识和运用知识解决问题的能力，并具有视觉、力觉、感觉等功能，能感知环境的变化，作出相应反应，有很高的自适应能力，几乎能象人一样去干更多的工作。!"#结构一体化工业机器的本体采用杆臂结构或细长臂轴向式腕关节，并与关节机构、电动机、减速器、编码器等有机结合，全部电、管、线不外露，形成十分完整的防尘、防漏、防爆、防水全封闭的一体化结构。!"!应用广泛化在"#世纪，机器人不再局限于工业生产，而是向服务领域扩展。社会的各个领域都可由机器人在工作，从而使人类进入机器人时代。

据专家预测，用于家庭的“个人机器人”必将在"世纪得到推广和普及，人类生活将变得更加美好舒适；模仿生物且从事生物特点工作的仿生机器人将倍受社会青睐，警备和军事用机器人也将在保卫国家安全方面发挥重要作用。产品微型化微机械电子技术和精密加工技术的发展为机器人微型化创造了条件，以功能材料、智能材料为基础的微驱动器、微移动机构以及高度自治的控制系统的开发使微型化成为可能。微型机器人可以代替人进入人本身不能到达的领域进行工作，帮助人类进行微观领域的研究；帮助医生对病人进行微循环系统的手术，甚至可注入血管清理血液，清除病灶和癌变，尺寸极微小的纳米机器人将不再是梦想。组件、构件通用化、标准化和模块化机器人是一种高科技产品，其制造、使用维护成本比较高，操作机和控制器采用通用元器件，让机器人组件、构件实现标准化、模块化是降低成本的重要途径之一。

大力制订和推广“三化”，将使机器人产品更能适应国际市场价格竞争的环境。高精度、高可靠性随着人类对产品和服务质量的要求越来越高，对从事制造业或服务业的机器人的要求也相应提高，开发高精度、高可靠性机器人是必然的发展结果。采用最新交流伺服电动机或$$电动机直接驱动，以进一步改善机器人的动态特性，提高可靠性；采用%&位数字伺服驱动单元和主机采用’"位以上()*控制，不仅可使机器人精度大为提高，也可以提高插补运算和坐标变换的速度。机器人工业是一个正在高速崛起的产业，随着机器人技术的不断发展和日臻完善，它必将在人类社会的发展中发挥更加重要的作用。

［参考文献］［#］孙大涌+先进制造技术［,］+北京：机械工业出版社，"---+［"］李自茂+机器人学［,］+成都：四川科学技术出版社，#..-+（编辑启迪）作者简介：杜志俊，男，副教授，#./"年毕业于西安交大，现主要从事机械专业技术工作，研究方向为先进制造技术。