工业机器人的研究现状与发展趋势

工业机器人的研究现状与发展趋势

张超

沈阳新松机器人自动化股份有限公司辽宁沈阳110000

摘要：作为一门新兴的高新技术产业，工业机器人在生产和社会发展过程中的影响和作用越来越重要，并将在更多的领域发挥更大的价值和功能。本文在对国外工业机器人和国内工业机器人的发展现状进行研究和论述的基础上，结合国内在工业机器人领域存在的问题，对工业机器人的发展趋势进行了全面预测和分析，以期为促进工业机器人的全面纵深发展相关课题的研究和探索提供有益参考。

关键词：工业机器人；研究现状；发展趋势

1前言

随着现代智能化技术不断发展，智能机器人在社会上各个领域内均有着十分广泛的应用，其中在工业领域内的应用就是比较重要的一个方面。在现代工业生产中，工业机器人的应用可使工业生产技术水平得以有效提升，对于工业产业的快速发展十分有利。本文研究中主要对工业机器人的应用现状及发展进行分析，从而实现工业机器人的更理想应用，并且为工业机器人的更好发展提供较好支持与基础。

2工业机器人的组成及分类

2.1工业机器人的组成

工业机器人主要是借助高新技术所研究得到的一个闭环系统，它的基本组成不仅包括人机界面，还有运动控制器和驱动器，除此之外还有其自身的机械本体这几部分。因此在运用工业机器人并实施相关功能时，需要利用其对各个组成部分和功能的联系作用，这使工业机器人在用于操作的时候能够将组成与功能融为一体。其中工业机器人要想接收操控人员所发出的指令或者要求，要通过工业机器人的人机界面；而要想指令工业机器人并成功使其能够遵循操控人员的要求进行相关的操作和运转，要通过其运动控制器来实现；驱动器自然就是工业机器人的动力来源，要想获得动力来源而实现顺利的工作和运转就需要具备这个重要的组成部分；工业机器人的机械本体就是便于操控人员直接性发放指令的组成部分，会通过一些辅助装置或设备来实现各种指令，因此工业机器人的组成部分并不是很复杂的，但是却能将结构与功能流畅地结合起来，然后发挥出强大的功能。

2.2工业机器人的分类

现如今国家大力支持智能机器人的研究和发展，工业机器人已经在这种政策和条件的支持下获取了连续不断的优化与革新，因此当前在国内所呈现的工业机器人类型也是十分广泛的，为各行各业的发展注入了活力。首先可以从工业机器人的基本属性方面进行考虑，比如应用领域、关键技术、承载能力等，这些方面都是可以作为划分依据的。如果将应用领域作为工业机器人类型的划分依据的话，不难发现，工业机器人在众多领域中都有广泛的应用，这也就影响工业机器人具备了不同的技术性能，在工业制造中、医疗事业等领域中的应用成就了具备更多服务能力的工业机器人。针对工业机器人的关键技术特点进行划分，随着关键技术的不断改进和完善，能够将其分成3代机器人：示教再现工业机器人、离线编程机器人和智能机器人，而一代又一代的工业机器人将其具备的关键技术不断地更新和改革，从而实现更高的对指令进行工作的能力。针对工业机器人的承载能力的不同，可以将其划分为以下几种类型：超大型机器人、大型机器人、中型机器人、小型机器人和超小型机器人，因此可以理解各种类型的机器人所能够承载的重量的范围，那么在正式应用之前应该针对需求选择合适的负荷能力。

3工业机器人发展现状

3.1国外发展现状

工业机器人最早起源于美国，从二十世纪中期开始第一台工业机器人诞生，80年代末期，美国政府开始重视工业机器人的研发，并提出了鼓励政策，为制造业的发展带来了先进的科技与足够的劳动力。1967年日本从美国引进了工业机器人，经过经济发展带动着工业需求量的增多，使工业机器人应用领域不断扩大，目前成为世界拥有最先进机器人技术的国家之一，在机器人的出售方面，日本在全球有着“出货大国”的称号，目前出货数量基本与北美地区持平。

3.2我国发展现状

上世纪70年代由于世界机器人发展慢慢壮大，我国在此背景影响下开始研发工业机器人，刚开始经济水平较低且科技水平不足够导致前十年进展十分缓慢，在历经改革开放等政策之后，经济发展迅速带动了科技水平的不断成熟，八十年代以后，我国工业机器人通过各个领域的应用实践技术不断趋于成熟，逐渐形成产业化生产基地，并且有大量的研究院以及高等院校参与研发制造，随着经济发展工业机器人的市场需求也在不断上升，目前在世界机器人领域中占据着优势地位，同时也是全球工业机器人最大进口国家。在技术方面，我国制造的的工业机器人成本较高，使得相比造价较低的进口工业机器人市场较小，造成在工业机器人生产只能使用配套进口零部件进行制造。

4工业机器人的发展方向

4.1进一步强化柔性制造能力

目前，在柔性制造系统中工业机器人有着十分广泛的应用，可代替人工实行简单重复性劳动，但是在实际应用中还无法依据制造任务及环境自主进行调整而使生产需求及要求得到满足。因此，在工业机器人今后发展过程中，需要进一步提升其易用性，使其能够在通用平台下进行应用，使各个方面的不同需求能够得到较好的满足。另外，在针对工业机器人目前的应用领域，可对具备重构性及适应性的相关生产线技术、自动导航技术以及安全技术等进行研究，促使工业机器人技术得以更好发展，使其能够与柔性制造要求更好满足，促使其价值得以更好实现。

4.2优化创新机器人的机体结构

目前电子科技领域有一些重要的指标就是微型结构，台式机改为笔记本电脑、大哥大变为手机都反映出了时代的需求的变化。机器人也往往被应用于极端的环境，排爆机器人、探洞机器人、飞行机器人等不同类型的机器人经常深入复杂的工作环境。为了适应不同的工作需求，不同的机器人机体结构必须有所侧重，有些工业机器人需要防尘防水，有些需要飞天遁地，为了满足这些实际需求，机器人的生产研发者必须要不断进行研究，优化创新机器人的机体结构，增加机器人的功能，为社会带来更多的福利。

4.3进一步提升智能化水平

在目前工业机器人应用范围不断扩展的形势下，在智能化数学描述及算法优化方面的要求也不断提升。在实际实践应用中，通过对嵌入式控制系统进行利用，可促使交互生产技术联网实现更好的创新，在此基础上能够使机器设备、工作人员及机器人之间实现更好的合作，在此基础上也就能够使生产过程更加具有智能性。此外，在目前人工智能技术不断快速发展的大背景下，今后机器人中的控制系统也会选择人工智能技术，在此基础上通过对虚拟现实技术、传感器融合技术及人机交互技术等进行综合应用，从而使人机共融能够得以实现，也就能够使工业机器人实现更理想的应用，增强其应用价值。

4.4工业机器人需进一步提升精度及性能

就当前实际情况而言，工业机器人技术虽然越来越成熟，然而在实际应用过程中其稳定性以及可靠性仍需进一步提升。在今后工业机器人发展及应用过程中，通过对虚拟现实技术、传感器技术及视觉伺服控制技术等进行研究应用，可使工业机器人进一步提升其速度、位置以及精度与稳定性。另外，通过对复合材料等新材料技术进行利用，可使驱动器质量得以减轻，使负载与自重比例得以提升，从而使伺服电机及驱动器能够提升其平均功率比密度，保证机器人在实际工作中实现更理想的应用，发挥着出更好的作用，进而使工业生产效率得以有效提升。

5结语

总的来说，工业机器人是推动社会进步，生产进步和科学发展的一个重要环节，是一个国家科技创新的重要评判标准，是现在智能社会的重要指标。国家和企业都应该大力发展工业机器人，推动整个智能化生产的发展。这样，相信有一天，由工业机器人组成的全智能的生产链必将造福人类。

参考文献：

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