淺談機器人對工業生產的影響

李駿鵬

摘 要：隨著經濟全球化對企業生產提出越來越高的要求，計算機技術向著智能化發展，工業器人越來越普遍的被企業應用，其在提高企業產品質量，增加經濟效益方面發揮著重大作用。本文主要介紹我國工業機器人發展現狀、應用、發展動力和趨勢。

關鍵詞：工業機器人；產生；現狀；發展；應用

上個世紀60年代前后，隨著微電子學和計算機技術的迅速發展，自動化技術也取得了飛躍性的變化，開始出現了現在普遍意義上的機器人。1959年，美國英格伯格和德沃爾制造出世界上第一臺工業機器人，取名“尤尼梅遜”，意為“萬能自動”。尤尼梅遜的樣子像一個坦克炮塔，炮塔上伸出一條大機械臂，大機械臂上又接著一條小機械臂，小機械臂再安裝著一個操作器。這三部分都可以相對轉動、伸縮，很像是人的手臂了。它的發明人專門研究了運動機構與控制信號的關系，編制出程序讓機器記住并模仿、重復進行某種動作。英格伯格和德沃爾認為汽車制造過程比較固定，適合用這樣的機器人。于是，這臺世界上第一個真正意義上的機器人，就應用在了汽車制造生產中。

一、我國研究開發現狀

工業機器人是一種集機械、電子、控制、計算機、傳感器、人工智能等多學科先進技術于—體的現代制造業重要的自動化裝備。我國工業機器人研究開始于20世紀80年代中期，在國家的支持下，通過“七五”、“八五”、“科技攻關”，已經基本實現了實驗、引進到自主開發的轉變，促進了我國制造業、勘探業等行業的發展。但隨著我國門戶的逐漸開放，國內的工業機器人產業面臨著越來越大的競爭與沖擊。雖然我國機器人的需求量逐年增加，但目前生產的機器人還很難達到所要求的質量，很多機器人的關鍵部件還需要進口。所以目前來說，我國還處在一個機器人消費型的國家。我國現有的機器人研究開發和應用的工程單位超過200家，其中從事工業機器人研究和應用的超過80家。基本掌握了操作機器的設計制造技術、控制系統硬件和軟件設計技術、運動學和軌跡規劃技術，開發出弧焊、點焊、裝配、搬運等機器人，目前生產的各類工業機器人中有90%以上用于生產中。

二、工業機器人的應用

隨著工業機器人發展的深度和廣度，以及機器人智能水平的提高，工業機器人已在眾多領域得到了應用。自從20世紀60年代初人類創造了第一臺工業機器人以后，工業機器人就顯示出它極大的生命力，在短短50年的時間中，工業機器人技術得到了迅速的發展。目前，工業機器人已廣泛應用于汽車及汽車零部件制造業、機械加工行業、電子電氣行業、橡膠及塑料工業、食品工業、木材與家具制造業等領域中。在工業生產中，弧焊機器人、點焊機器人、分配機器人、裝配機器人、噴漆機器人及搬運機器人等工業機器人都已被大量采用。其標準化、模塊化、網絡化和智能化的程度越來越高，功能也越來越強，正在向著成套技術和裝備的方向發展。隨著科學與技術的發展，工業機器人的應用領域也不斷擴大。目前也已開始擴大到核能、航空、航天、醫藥、生化等高科技領域以及家庭清潔、醫療康復等服務業領域中。如，水下機器人、拋光機器人、打毛刺機器人、擦玻璃機器人、高壓線作業機器人。即工業機器人的應用向大、異、薄、軟、窄、厚等難加工領域深化擴展。隨著人們生活水平的提高及文化生活的日益豐富多彩.未來的機器人將為提高人類的生活質量發揮越來越重要的作用。

三、工業機器人發展動力

在國內，工業機器人產業勢頭十分強勁。首先是我國汽車工業的高速發展，對汽車制造裝配提出了大量的需求。2000年開始，受國家宏觀調控及居民消費水平提高的影響，我國汽車工業發展進入了一個歷史性的高增長期。針對這種局面，國內汽車自主品牌生產廠家紛紛加大研發和投資力度。工業機器人是汽車生產中的一種主要的自動化設備，在整車及零部件生產的弧焊、點焊、噴漆、搬運、涂膠等工藝中有大量應用，整個行業的增產擴能增加了對工業機器人的需求。除了汽車行業，IT行業、材料處理等行業的發展也給工業機器人發展提供者巨大的動力。其次是我國的勞動力成本的變化。隨著我國經濟持續的增強，勞動力供應格局已經開始發生變化。勞動力由供遠大于求向供求平衡發展，工人對薪資和工作條件提出了更高的要求。這種轉變促使企業認識到必須通過改進機器設備，提高技術和資金的密集度以盡量減少用工量，其中工業機器人成為應對這一轉變的主要手段。最后是提高產品質量的需求。持續的經濟強勁增長，尤其是對外出口以及國內外資企業對質量的嚴格要求，逼迫產業界開始重視工業機器人在提高生產效率同時腥高產品質量中所起的巨大作用。所以近年來許多企業越來越重視生產中工業機器人的使用，從而提高了企業的競爭力。

四、工業機器人發展趨勢

（一）技術發展趨勢

隨著計算機技術不斷向智能化發展，機器人應用領域的不斷擴展和深化以及在系統中的群體應用，工業機器人在不斷向著智能化方向發展，以滿足多樣化、個性化的需求，并適應多變的非結構環境作業，向非制造領域進軍。工業機器人向智能化、模塊化和系統化的方向發展，其發展趨勢主要為：結構的模塊化的可重構化、控制技術的開放化和網絡化、伺服驅動技術的數字化和分散化、多傳感器融合技術的實用化、工作環境設計的優化和作業的柔性化以及系統的網絡化和智能化等方面。

（二）產業發展趨勢

受到全球經濟危機的影響.近兩年全球機器人的需求量急劇減少的，機器人技術引發新工業革命的夢想也被覆上了濃重的陰影。最近，日本機器人協會指出，2008年第四季度工業機器人的銷售量降低了33%，2009年第一季度叉降低了59%。英國自動化與機器人協會的數據則表明，從2009年以來，英國工業機器人的年組裝數已從約2000臺降至800臺不到。但這種銷量減退的現象有它特定的原因，隨著全球金融危機陰影的消失，全球工業機器人的銷量已經有了明顯的回升，并處在加速階段。現實跡象表明隨著全球經濟的逐步復蘇，全球工業機器人的銷量會有一個短暫的回升期，進而會達到一個新的階段。

五、工業機器人發展目標

工業機器人技術主體的發展目標是：瞄準國際前沿高科技發展方向，創新性地研究和開發工業機器人技術領域的基礎技術、產品技術和系統技術。通過發展工業機器人技術，提高我國制造業乃至整個工業的裝備技術水平，促進裝備制造業的結構調整與產品的升級換代，帶動全行業的科技進步與產業提升，擴大非制造領域機器人技術的應用，增強我國的國家安全與綜合國力。實現跨越式發展，建立若干機器人技術工程研究開發中心，提高技術和產品開發與自主創新能力，形成我國機器人技術產業化發展的技術源頭。結合我國的國情，加強我國工業機器人應用工程的開發，使之與國民經濟的發展密切相結合。經過近十年的努力.我國在工業機器人應用工程的開發方面已具有相當的實力，已有一支了解企業的需求，能開發出符合實際使用條件應用工程，成本低，服務及時，具備與國外公司的競爭能力，因此加強工業機器人應用工程的開發，并圍繞應用工程的需要進行工業機器人新產品的開發，使之具有一定的規模化生產能力，這樣可以促進我國企業的技術進步和提高競爭力，同時工業機器人的應用也可形成具有一定規模的產業。利用國家863計劃在工業機器人技術和自動化裝備研究開發所形成的技術優勢，盡快變技術和單元產品優勢為系統優勢，全面掌握工業機器人及機器人大型自動化成套裝備設計、開發和制造技術。

六、結語

工業機器人是最典型的機電一體化數字化裝備，技術附加值很高，應用范圍很廣，作為先進制造業的支撐技術和信息化社會的新興產業，將對未來生產和社會發展起著越來越重要的作用。國外專家預測，機器人產業是繼汽車、計算機之后出現的一種新的大型高技術產業。隨著我國工業企業自動化水平的不斷提高，工業機器人市場也會越來越大，這就給工業機器人研究、開發、生產者帶來巨大商機。然而機遇也意味著挑戰，目前全球各大工業機器人供應商都已大力開拓中國市場，依靠自身優勢，提高自主創新，尋求發展道路，是中國工業機器人生產企業在激烈市場競爭中需面對的問題。如今機器人在我們的生產生活中已是不可缺少的一部分，每個我們人力所不及或是我們想偷偷懶的地方我們都能看到機器人的身影，相信在不久的將來，我的生活會因為有高質量高性能的機器人而更加方便更加美好。

參考文獻：

[1]孫英飛，羅愛華.我國工業機器人發展研究[J].科學技術與工程，2012（12）：2912-2918+3031.