工業(yè)機器人的發(fā)展應(yīng)用及其困境綜述

黃兵　曹潔

摘 要：羅列了機器人的分類，綜述了工業(yè)機器人的發(fā)展和應(yīng)用，分析了國內(nèi)工業(yè)機器人發(fā)展所面臨的困境，最后對其做了簡單的總結(jié)并指出了未來工業(yè)機器人的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：工業(yè)機器人；發(fā)展和應(yīng)用；困境；RV減速機

0 引言

工業(yè)機器人是由操作機，驅(qū)動單元，控制裝置以及附屬部件組成的一種生產(chǎn)裝備，是典型的機電一體化高科技產(chǎn)品。它在提高勞動生產(chǎn)率、生產(chǎn)自動化水平和經(jīng)濟效益，改善勞動條件，保證產(chǎn)品質(zhì)量等方面的作用日益顯著。

1 工業(yè)機器人的分類

按照機械結(jié)構(gòu)類型可分為：關(guān)節(jié)型機器人，球坐標型機器人，圓柱坐標型機器人和直角坐標型機器人；按用途和作業(yè)類別分為：搬運機器人，堆垛機器人，焊接機器人，機械手，噴涂機器人，裝配機器人等；其他還有按控制方式，功能水平等分類方式。

2 工業(yè)機器人的發(fā)展

1959年，美國的英格伯格和德沃爾制造出第 一臺機器人，最初機器人對外界沒有反饋和判斷能力，只能用于簡單重復(fù)生產(chǎn)。機器人只能實現(xiàn)簡單的示教再現(xiàn)，而且每個動作都需要操作人員通過示教盒用程序進行控制。但此類工業(yè)機器人的成本低，控制簡單。

隨著電子信息技術(shù)的不斷進步和控制理論的不不斷成熟，工業(yè)機器人發(fā)展過程可分為三代，第—代為最初的示教再現(xiàn)型機器人，它主要由示教盒和機器手控制器組成，可根據(jù)預(yù)先引導(dǎo)動作記錄下信息重復(fù)再現(xiàn)執(zhí)行，這是當(dāng)前工業(yè)中應(yīng)用最多的機器人類型。第二代為感覺型機器人，如有視覺力覺和觸覺等，它具有對某些信息進行反饋和調(diào)整的能力，現(xiàn)在已進入應(yīng)用階段。第三代為智能型機器人，它具有感知和理解外部環(huán)境的能力，在不斷變化的工作環(huán)境情況下，也能夠成功完成任務(wù)，目前它尚處于實驗研究階段。

3 工業(yè)機器人的應(yīng)用

3.1 國內(nèi)外主要機器人生產(chǎn)廠商

業(yè)內(nèi)公認的國外有名的生產(chǎn)廠家主要有日本安川電機，日本發(fā)那科，瑞典ABB和德國庫卡。國內(nèi)主要生產(chǎn)廠家有新松機器人和廣州數(shù)控。

3.2 國內(nèi)部分應(yīng)用到機器人的企業(yè)

汽車行業(yè)，主要有比亞迪和長城汽車；工程機械方向，主要是重慶的三一重工；電子領(lǐng)域，主要有雷柏公司和富士康。

3.3 工業(yè)機器人的應(yīng)用領(lǐng)域

（1）工業(yè)制造領(lǐng)域：主要讓機器人在機械制造業(yè)中代替人完成大批量、質(zhì)量要求高的工作，如汽車制造、艦船制造及某些家電產(chǎn)品（電視機、電冰箱）的制造等。

（2）化工行業(yè)：主要完成自動化生產(chǎn)線中的點焊、弧焊、噴漆、切割、電子裝配及物流系統(tǒng)的搬運、包裝等工作。

（3）軍事領(lǐng)域：機器人主要執(zhí)行一些自動的偵察與控制任務(wù)，尤其是一些相對較為危險的任務(wù)，比如，無人偵察機、拆除炸彈的機器人及掃雷機器人等。

目前，工業(yè)機器人也已開始擴大到核能、航空、航天、醫(yī)藥、生化等高科技領(lǐng)域，以及醫(yī)療康復(fù)、家庭清潔等服務(wù)業(yè)領(lǐng)域中。

4 國內(nèi)工業(yè)機器人發(fā)展的困境

RV減速機是工業(yè)機器人的核心零部件，也是阻礙國內(nèi)工業(yè)機器人發(fā)展的重要因素。減速機里面完全是由高精度的齒輪，元件相互嚙合傳動。因此，對材料，加工精度，精密加工裝備，裝配，高精度檢測技術(shù)都提出了非常高的要求。

國內(nèi)現(xiàn)在一般是從進口的產(chǎn)品里面拆開分解，分析，然后進行反向工程。即便如此，我們還未研發(fā)出工作穩(wěn)定，性能可靠的RV減速機。因此，擁有自主研發(fā)的工作可靠的RV減速機是國內(nèi)工業(yè)機器人長足發(fā)展和擴大規(guī)模的重要途徑。

5 結(jié)語

綜上所述，從第一臺機器人出現(xiàn)一直發(fā)展到現(xiàn)在，工業(yè)機器人逐漸滲透到我們研究，工作，生活的方方面面。在國內(nèi)，機器人的發(fā)展亟需大力研究和改進RV減速機，以延長機器人的壽命和改善其工作可靠性，形成自主研發(fā)產(chǎn)業(yè)模式。未來工業(yè)機器人將朝著解放勞動效率低，工作條件苛刻工種的方向發(fā)展，朝著更加智能，機動更為靈活的方向發(fā)展，朝著模塊化，產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

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（作者單位：重慶交通大學(xué) 機電與車輛工程學(xué)院）