浅谈机器人对工业生产的影响

李骏鹏

摘 要：随着经济全球化对企业生产提出越来越高的要求，计算机技术向着智能化发展，工业器人越来越普遍的被企业应用，其在提高企业产品质量，增加经济效益方面发挥着重大作用。本文主要介绍我国工业机器人发展现状、应用、发展动力和趋势。

关键词：工业机器人；产生；现状；发展；应用

上个世纪60年代前后，随着微电子学和计算机技术的迅速发展，自动化技术也取得了飞跃性的变化，开始出现了现在普遍意义上的机器人。1959年，美国英格伯格和德沃尔制造出世界上第一台工业机器人，取名“尤尼梅逊”，意为“万能自动”。尤尼梅逊的样子像一个坦克炮塔，炮塔上伸出一条大机械臂，大机械臂上又接着一条小机械臂，小机械臂再安装着一个操作器。这三部分都可以相对转动、伸缩，很像是人的手臂了。它的发明人专门研究了运动机构与控制信号的关系，编制出程序讓机器记住并模仿、重复进行某种动作。英格伯格和德沃尔认为汽车制造过程比较固定，适合用这样的机器人。于是，这台世界上第一个真正意义上的机器人，就应用在了汽车制造生产中。

一、我国研究开发现状

工业机器人是一种集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于—体的现代制造业重要的自动化装备。我国工业机器人研究开始于20世纪80年代中期，在国家的支持下，通过“七五”、“八五”、“科技攻关”，已经基本实现了实验、引进到自主开发的转变，促进了我国制造业、勘探业等行业的发展。但随着我国门户的逐渐开放，国内的工业机器人产业面临着越来越大的竞争与冲击。虽然我国机器人的需求量逐年增加，但目前生产的机器人还很难达到所要求的质量，很多机器人的关键部件还需要进口。所以目前来说，我国还处在一个机器人消费型的国家。我国现有的机器人研究开发和应用的工程单位超过200家，其中从事工业机器人研究和应用的超过80家。基本掌握了操作机器的设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术，开发出弧焊、点焊、装配、搬运等机器人，目前生产的各类工业机器人中有90%以上用于生产中。

二、工业机器人的应用

随着工业机器人发展的深度和广度，以及机器人智能水平的提高，工业机器人已在众多领域得到了应用。自从20世纪60年代初人类创造了第一台工业机器人以后，工业机器人就显示出它极大的生命力，在短短50年的时间中，工业机器人技术得到了迅速的发展。目前，工业机器人已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、木材与家具制造业等领域中。在工业生产中，弧焊机器人、点焊机器人、分配机器人、装配机器人、喷漆机器人及搬运机器人等工业机器人都已被大量采用。其标准化、模块化、网络化和智能化的程度越来越高，功能也越来越强，正在向着成套技术和装备的方向发展。随着科学与技术的发展，工业机器人的应用领域也不断扩大。目前也已开始扩大到核能、航空、航天、医药、生化等高科技领域以及家庭清洁、医疗康复等服务业领域中。如，水下机器人、抛光机器人、打毛刺机器人、擦玻璃机器人、高压线作业机器人。即工业机器人的应用向大、异、薄、软、窄、厚等难加工领域深化扩展。随着人们生活水平的提高及文化生活的日益丰富多彩.未来的机器人将为提高人类的生活质量发挥越来越重要的作用。

三、工业机器人发展动力

在国内，工业机器人产业势头十分强劲。首先是我国汽车工业的高速发展，对汽车制造装配提出了大量的需求。2000年开始，受国家宏观调控及居民消费水平提高的影响，我国汽车工业发展进入了一个历史性的高增长期。针对这种局面，国内汽车自主品牌生产厂家纷纷加大研发和投资力度。工业机器人是汽车生产中的一种主要的自动化设备，在整车及零部件生产的弧焊、点焊、喷漆、搬运、涂胶等工艺中有大量应用，整个行业的增产扩能增加了对工业机器人的需求。除了汽车行业，IT行业、材料处理等行业的发展也给工业机器人发展提供者巨大的动力。其次是我国的劳动力成本的变化。随着我国经济持续的增强，劳动力供应格局已经开始发生变化。劳动力由供远大于求向供求平衡发展，工人对薪资和工作条件提出了更高的要求。这种转变促使企业认识到必须通过改进机器设备，提高技术和资金的密集度以尽量减少用工量，其中工业机器人成为应对这一转变的主要手段。最后是提高产品质量的需求。持续的经济强劲增长，尤其是对外出口以及国内外资企业对质量的严格要求，逼迫产业界开始重视工业机器人在提高生产效率同时腥高产品质量中所起的巨大作用。所以近年来许多企业越来越重视生产中工业机器人的使用，从而提高了企业的竞争力。

四、工业机器人发展趋势

（一）技术发展趋势

随着计算机技术不断向智能化发展，机器人应用领域的不断扩展和深化以及在系统中的群体应用，工业机器人在不断向着智能化方向发展，以满足多样化、个性化的需求，并适应多变的非结构环境作业，向非制造领域进军。工业机器人向智能化、模块化和系统化的方向发展，其发展趋势主要为：结构的模块化的可重构化、控制技术的开放化和网络化、伺服驱动技术的数字化和分散化、多传感器融合技术的实用化、工作环境设计的优化和作业的柔性化以及系统的网络化和智能化等方面。

（二）产业发展趋势

受到全球经济危机的影响.近两年全球机器人的需求量急剧减少的，机器人技术引发新工业革命的梦想也被覆上了浓重的阴影。最近，日本机器人协会指出，2008年第四季度工业机器人的销售量降低了33%，2009年第一季度叉降低了59%。英国自动化与机器人协会的数据则表明，从2009年以来，英国工业机器人的年组装数已从约2000台降至800台不到。但这种销量减退的现象有它特定的原因，随着全球金融危机阴影的消失，全球工业机器人的销量已经有了明显的回升，并处在加速阶段。现实迹象表明随着全球经济的逐步复苏，全球工业机器人的销量会有一个短暂的回升期，进而会达到一个新的阶段。

五、工业机器人发展目标

工业机器人技术主体的发展目标是：瞄准国际前沿高科技发展方向，创新性地研究和开发工业机器人技术领域的基础技术、产品技术和系统技术。通过发展工业机器人技术，提高我国制造业乃至整个工业的装备技术水平，促进装备制造业的结构调整与产品的升级换代，带动全行业的科技进步与产业提升，扩大非制造领域机器人技术的应用，增强我国的国家安全与综合国力。实现跨越式发展，建立若干机器人技术工程研究开发中心，提高技术和产品开发与自主创新能力，形成我国机器人技术产业化發展的技术源头。结合我国的国情，加强我国工业机器人应用工程的开发，使之与国民经济的发展密切相结合。经过近十年的努力.我国在工业机器人应用工程的开发方面已具有相当的实力，已有一支了解企业的需求，能开发出符合实际使用条件应用工程，成本低，服务及时，具备与国外公司的竞争能力，因此加强工业机器人应用工程的开发，并围绕应用工程的需要进行工业机器人新产品的开发，使之具有一定的规模化生产能力，这样可以促进我国企业的技术进步和提高竞争力，同时工业机器人的应用也可形成具有一定规模的产业。利用国家863计划在工业机器人技术和自动化装备研究开发所形成的技术优势，尽快变技术和单元产品优势为系统优势，全面掌握工业机器人及机器人大型自动化成套装备设计、开发和制造技术。

六、结语

工业机器人是最典型的机电一体化数字化装备，技术附加值很高，应用范围很广，作为先进制造业的支撑技术和信息化社会的新兴产业，将对未来生产和社会发展起着越来越重要的作用。国外专家预测，机器人产业是继汽车、计算机之后出现的一种新的大型高技术产业。随着我国工业企业自动化水平的不断提高，工业机器人市场也会越来越大，这就给工业机器人研究、开发、生产者带来巨大商机。然而机遇也意味着挑战，目前全球各大工业机器人供应商都已大力开拓中国市场，依靠自身优势，提高自主创新，寻求发展道路，是中国工业机器人生产企业在激烈市场竞争中需面对的问题。如今机器人在我们的生产生活中已是不可缺少的一部分，每个我们人力所不及或是我们想偷偷懒的地方我们都能看到机器人的身影，相信在不久的将来，我的生活会因为有高质量高性能的机器人而更加方便更加美好。

参考文献：

[1]孙英飞，罗爱华.我国工业机器人发展研究[J].科学技术与工程，2012（12）：2912-2918+3031.