工业机器人 工业机器人诞生于1960年代,在1990年代得到迅速发展,是最先产业化的机器人技术。它是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术,是当代研究十分活跃、应用日益广泛的领域。
机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动,而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置,既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力,又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力,从某种意义上说它也是机器的进化过程产物,是工业界的重要生产和服务性设备,也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。
在中国,工业机器人的真正使用到现在已经20年了,从1980年代“七五”科技攻关开始起步,在国家的支持下,目前已基本掌握了机器人操作机的设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术运动学和轨迹规划技术,生产了部分机器人关键元器件,开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人,其中一些已实现了规模应用。
在众多制造业领域中,应用工业机器人最广泛的领域同样是汽车及汽车零部件制造业。2005年美洲地区汽车及汽车零部件制造业对工业机器人的需求,占该地区所有行业对工业机器人需求的61%;亚洲地区的该比例也达到33%,位于各行业之首。
尽管工业机器人在中国汽车制造领域也是应用最广,但受劳动力成本因素的影响,与国外同行对工业机器人的使用率相比仍存在差距。但也有一些应用例子,如北京奔驰-戴姆勒·克莱斯勒汽车工厂,在生产国产克莱斯勒300C中,就应用了大量的机器人技术。
除了汽车制造业,我国在IT和信息家电方面对机器人的应用也较多。上广电NEC、北京京东方等都使用了上百台MOTOMAN的机器人,用于大尺寸液晶玻璃的无尘搬运。
近年来,为了保证产品在市场上有较强的竞争力,中国制造业中的大中型国有企业一直在不断加大采购工业机器人用于技术改造。而部分民营企业也逐渐认识到利用工业机器人来帮助生产价格合理的优质产品的种种优势,对工业机器人的采用量逐步增加。
目前而言,中国的工业机器人技术及其工程应用水平与国外相比还有一定距离,如可靠性低于国外产品,机器人应用工程起步较晚,应用领域窄,生产线系统技术与国外比有差距。以上原因主要是没有形成机器人产业,当前中国的机器人生产都是针对用户的要求,“一个客户,一次重新设计”,品种规格多,批量小,零部件通用化程度低,供货周期长,成本也不低,而且质量和可靠性不稳定。因此,迫切需要解决产业化前期的关键技术,对产品进行全面规划,搞好系列化、通用化、模化设计,积极推进产业化进程。