淺談工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀

曾棋俊 安鵬芳 陶泉兆

摘 要：工業(yè)機(jī)器人是集各種技術(shù)于一身的先進(jìn)產(chǎn)物，相比以往，在工業(yè)、醫(yī)療、生活、教育等諸多方面，工業(yè)機(jī)器人帶來(lái)的改變無(wú)疑是顛覆性的。在第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人誕生時(shí)，就足以看出這是具有劃時(shí)代性的。全球主要機(jī)器人品牌競(jìng)爭(zhēng)激烈，工業(yè)機(jī)器人的功能、性能不斷更新，市場(chǎng)規(guī)模的年均增長(zhǎng)率持續(xù)提升。本文以國(guó)內(nèi)外的工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展，以及工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)革新與各項(xiàng)技術(shù)融合作為研究對(duì)象，將國(guó)內(nèi)外機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行了對(duì)比，研究了我國(guó)機(jī)器人使用總占比率、國(guó)內(nèi)行業(yè)分布近況，并對(duì)下一代機(jī)器人的發(fā)展做了推測(cè)。

關(guān)鍵詞：工業(yè)機(jī)器人技術(shù)融合技術(shù)運(yùn)用未來(lái)發(fā)展前景分析

我國(guó)是制造大國(guó)，同時(shí)也是人口大國(guó)，在工業(yè)方面，不僅種類眾多，崗位也是數(shù)不勝數(shù)，自我國(guó)擁有工業(yè)機(jī)器人后，制造面貌逐年發(fā)生變化，尤其在近年，工業(yè)機(jī)器人在我國(guó)得到飛速發(fā)展，代替人工的優(yōu)勢(shì)被逐漸擴(kuò)大，同時(shí)也帶來(lái)了一大批新興崗位，而許多院校設(shè)有工業(yè)機(jī)器人專業(yè)，這為我國(guó)培養(yǎng)了一大批新型技術(shù)人才，更為我國(guó)實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國(guó)的目標(biāo)奠定了一定基礎(chǔ)。高新技術(shù)的大步邁進(jìn)，全球逐步踏入智能化、數(shù)字化、信息化時(shí)代，近年來(lái)各項(xiàng)前沿技術(shù)在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域正逐漸呈現(xiàn)出蓬勃的景象。工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用面較廣，不僅可減少人口勞動(dòng)力，還能有效地控制成本，尤其在工業(yè)方面已然具有不可或缺的作用。同時(shí)，智能時(shí)代的到來(lái)標(biāo)志著工業(yè)機(jī)器人的功能將更加人性化，其應(yīng)用將給人們的生活和工作帶來(lái)更大的價(jià)值。

我國(guó)工業(yè)機(jī)器人在2015—2019年期間，總體取得了很好的銷售情況，市場(chǎng)銷售額度超過(guò)363億人民幣，發(fā)展上升態(tài)勢(shì)逐年增高，其帶來(lái)的技術(shù)改革深遠(yuǎn)影響具有核心優(yōu)勢(shì)。本文以我國(guó)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的成長(zhǎng)態(tài)勢(shì)、發(fā)展空間與機(jī)會(huì)為主要研究出發(fā)點(diǎn)，對(duì)未來(lái)的市場(chǎng)趨勢(shì)和機(jī)遇提出了新看法。同時(shí)，基于我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)用領(lǐng)域及狀態(tài)，結(jié)合國(guó)外工業(yè)機(jī)器人制造商的主要品牌進(jìn)行了對(duì)比分析，并對(duì)我國(guó)工業(yè)機(jī)器人未來(lái)發(fā)展機(jī)會(huì)、運(yùn)用空間進(jìn)行了大致趨勢(shì)的判斷。

1國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

工業(yè)機(jī)器人主要為模仿人的工作行為，代替人的工作而設(shè)計(jì)制造，因其具有智能化及先進(jìn)性等特點(diǎn)，也象征了一個(gè)國(guó)家所具有的科技發(fā)展水平與科技力量國(guó)際地位[1-2]。

在智能化、數(shù)據(jù)化、自動(dòng)化的背景下，全球各國(guó)家積極推動(dòng)本國(guó)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展。目前，由于工業(yè)機(jī)器人的全球市場(chǎng)逐年穩(wěn)定增長(zhǎng)，工業(yè)機(jī)器人的成品數(shù)量再創(chuàng)新高。工業(yè)機(jī)器人在全球各區(qū)域取得了大量應(yīng)用，代表了一個(gè)國(guó)家的自動(dòng)化平，同時(shí)也是一個(gè)國(guó)家是否具有長(zhǎng)期投入研發(fā)能力的體現(xiàn)。工業(yè)機(jī)器人近年來(lái)高速發(fā)展，其展現(xiàn)出的各項(xiàng)優(yōu)勢(shì)引起了全球各制造大國(guó)及制造廠商的廣泛關(guān)注。

工業(yè)機(jī)器人不僅具有更高的連續(xù)工作效率與更長(zhǎng)的工作時(shí)間，可減少人力成本而增加產(chǎn)品效益與質(zhì)量，更重要的是適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，幫助人類邁步進(jìn)入“工業(yè)4.0”，打造智能時(shí)代。現(xiàn)階段，大量制造企業(yè)迫切想要進(jìn)行轉(zhuǎn)型，跟上時(shí)代步伐，因此在原有的基礎(chǔ)上做出改變。而絕大部分企業(yè)首選應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人替換掉人工[3]。

越來(lái)越集中的工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)逐漸由世界各個(gè)強(qiáng)國(guó)占領(lǐng)，美國(guó)、韓國(guó)、中國(guó)、日本、德國(guó)和其他國(guó)家占全球銷量的73%。中國(guó)是工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的后來(lái)者，也正因如此，我國(guó)擁有龐大的銷售市場(chǎng)，在《中國(guó)智造2025》的背景下，我國(guó)在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的發(fā)展前景無(wú)疑是潛力巨大。

國(guó)外知名工業(yè)機(jī)器人制造商有日本FANUC、那知Syusuke Fuji、川崎重工、愛(ài)普生安川電機(jī)、瑞士ABB、德國(guó)KUKA、瑞士Stabile、意大利Coma等。目前，國(guó)內(nèi)在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域較具備實(shí)力的工業(yè)機(jī)器人公司有江蘇哈工智能機(jī)器人、埃斯頓自動(dòng)化、廣州昊志機(jī)電、上海新時(shí)達(dá)電氣、廣州數(shù)控設(shè)備、沈陽(yáng)新松機(jī)器人自動(dòng)化、埃夫特智能裝備、深圳匯川技術(shù)、上海節(jié)卡機(jī)器人、江蘇北人機(jī)器人系統(tǒng)、廣東拓斯達(dá)等。其中，匯川技術(shù)的經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)在六自由度機(jī)器人等核心部件;哈工智能對(duì)應(yīng)智能制造業(yè);江蘇北人在焊接機(jī)器人的系統(tǒng)集成領(lǐng)域有一定建樹(shù);拓斯達(dá)主要面向于工業(yè)機(jī)器人及自動(dòng)化應(yīng)用系統(tǒng);新時(shí)達(dá)面向機(jī)器人及運(yùn)動(dòng)控制類型產(chǎn)品。目前，我國(guó)各大工業(yè)機(jī)器人公司的發(fā)展態(tài)勢(shì)呈上升趨勢(shì)，由此可見(jiàn)，我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人制造已形成良好的制造體系，為工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域技術(shù)的提升奠定了基礎(chǔ)、創(chuàng)造了機(jī)會(huì)。

我國(guó)工業(yè)機(jī)器人在各領(lǐng)域的應(yīng)用市場(chǎng)已居世界第一位，其產(chǎn)量也在逐年增加。然而，在主要部件方面仍與其他強(qiáng)國(guó)存在一定差距，特別是在控制器、減速器、伺服電機(jī)3個(gè)方面。而在工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)規(guī)模方面，產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，尚未形成能夠支撐長(zhǎng)期面對(duì)波動(dòng)市場(chǎng)的發(fā)展體系。發(fā)展工業(yè)機(jī)器人核心高端技術(shù)，需要很長(zhǎng)的時(shí)間去探索、試錯(cuò)。國(guó)外主要大型工業(yè)機(jī)器人廠商擁有許多核心技術(shù)，其大量地應(yīng)用于高精制造與裝配、汽車的大批量焊接與部件搬運(yùn)、冶金、芯片制造等。我國(guó)工業(yè)機(jī)器人在上述領(lǐng)域也均有應(yīng)用，但不少還處于碼垛、搬運(yùn)等較為中低端的領(lǐng)域。此外，其長(zhǎng)時(shí)間使用質(zhì)量、壽命、精度不高，缺乏高精技術(shù)人員，受到國(guó)外關(guān)鍵零部件的壟斷，也是阻礙我國(guó)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的部分原因。

截至2020年，我國(guó)長(zhǎng)期占據(jù)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)的大部分，在2019年，全球工業(yè)機(jī)器人銷售額中我國(guó)就占據(jù)了其中的43.81%。而緊跟其后的日本，銷量為4.99萬(wàn)臺(tái)，占全球銷量的15.56%;美國(guó)銷量為3.33萬(wàn)臺(tái)，占全球銷量的10.38%;韓國(guó)銷量為2.79萬(wàn)臺(tái)，占全球銷量的8.70%;德國(guó)銷量為2.05萬(wàn)臺(tái)，占全球銷量的6.39%;意大利銷量為1.11萬(wàn)臺(tái)，占全球銷量的3.46 %。目前，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人增速為全球最快，剩余各國(guó)工業(yè)機(jī)器人銷量都較為低迷。面對(duì)新冠疫情，我國(guó)因?qū)嵤┝擞行侄危咔榈靡钥焖倏刂疲?jīng)濟(jì)也得以快速恢復(fù)，而其他各國(guó)受疫情影響，不得不長(zhǎng)時(shí)間關(guān)閉制造企業(yè)，這對(duì)正飛速發(fā)展中的工業(yè)機(jī)器人或多或少都會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響。

我國(guó)目前相對(duì)具有實(shí)力的工業(yè)機(jī)器人企業(yè)大多分布于中長(zhǎng)三角與西部地區(qū)，以及環(huán)渤海、珠三角地區(qū)[4]。其各有各的優(yōu)缺點(diǎn)，例如：中西部地區(qū)能提供的科技、資源不足;其中珠三角地區(qū)的應(yīng)用市場(chǎng)相對(duì)較大，且在控制系統(tǒng)方面具有一定優(yōu)勢(shì);環(huán)渤海地區(qū)以AGV技術(shù)、焊接機(jī)器人為主要方向，在科研方面具有優(yōu)勢(shì);長(zhǎng)三角與珠三角同樣具有較大的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用市場(chǎng)，尤其是與國(guó)外的企業(yè)合作較多，經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)更為扎實(shí)，同時(shí)有可能成為我國(guó)最大的工業(yè)機(jī)器人研發(fā)、應(yīng)用基地。

近年來(lái)，隨著我國(guó)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的蓬勃發(fā)展，應(yīng)用的行業(yè)更加廣泛，越來(lái)越多的企業(yè)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的需求在逐漸增加，這也積極推動(dòng)了工業(yè)機(jī)器人技術(shù)向更好的方向發(fā)展。現(xiàn)代工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展很有可能在未來(lái)工業(yè)領(lǐng)域中做出重要貢獻(xiàn)，特別是在《中國(guó)制造2025》規(guī)劃中，將機(jī)器人作為十大重點(diǎn)發(fā)展方向之一。

我國(guó)許多大型汽車制造企業(yè)逐漸引用工業(yè)機(jī)器人代替人工，在汽車領(lǐng)域的工業(yè)機(jī)器人使用率達(dá)到了38%。其余占比較大的3C、金屬加工、家用電器行業(yè)分別為23%、13%、10%。后續(xù)衍生出的芯片封裝機(jī)器人、激光打標(biāo)機(jī)器人在元器件、芯片、電子零件生產(chǎn)組裝與包裝產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用也相當(dāng)普遍。由于工業(yè)機(jī)器人的工作環(huán)境廣泛，以及工業(yè)機(jī)器人具有的高效率、高精度、高穩(wěn)定的工作特點(diǎn)，其還應(yīng)用到了鋼鐵鑄造、食品加工包裝、玻璃制造行業(yè)，例有專門(mén)用于焊接的機(jī)器人、對(duì)整體外形進(jìn)行切割分離的機(jī)器人、產(chǎn)品封裝的機(jī)器人等。這些占比大的行業(yè)也是我國(guó)主要的機(jī)器人應(yīng)用市場(chǎng)，同時(shí)，也迫切需要更高標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)機(jī)器人給企業(yè)帶來(lái)更高的經(jīng)濟(jì)效益，帶動(dòng)我國(guó)工業(yè)機(jī)器人在這些領(lǐng)域的發(fā)展。

20世紀(jì)70年代，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)得以快速發(fā)展，此階段工業(yè)機(jī)器人逐漸擁有更多功能，開(kāi)始能夠進(jìn)行離線編程等操作。而工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用在此時(shí)期也逐漸踏入商業(yè)化，出現(xiàn)了以ABB、安川、庫(kù)卡、發(fā)那科為代表的工業(yè)機(jī)器人品牌。

從20世紀(jì)80年代開(kāi)始，逐漸走向智能化，開(kāi)始步入各領(lǐng)域。在商業(yè)化規(guī)模擴(kuò)大的同時(shí)，工業(yè)上的應(yīng)用密度更是顯著提高。全球走向智能化，許多國(guó)家對(duì)工業(yè)機(jī)器人的需求日益增長(zhǎng)，這也進(jìn)一步擴(kuò)大了工業(yè)機(jī)器人的市場(chǎng)，給各個(gè)國(guó)家?guī)?lái)了一定的經(jīng)濟(jì)效益。

我國(guó)在工業(yè)機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域相對(duì)國(guó)外起步較晚，缺乏關(guān)鍵技術(shù)，在后續(xù)發(fā)展中多次受到制約。我國(guó)在20世紀(jì)70年代陸續(xù)開(kāi)始相關(guān)的技術(shù)研究，受國(guó)家當(dāng)時(shí)的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、人才等條件約束，主要的研究實(shí)施方向在工業(yè)機(jī)器人的理論方面。20世紀(jì)90年代，由于國(guó)外工業(yè)機(jī)器人的蓬勃發(fā)展，我國(guó)越來(lái)越重視工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展。在此期間，大量資金投入到工業(yè)機(jī)器人的研究中，工業(yè)機(jī)器人在我國(guó)逐漸穩(wěn)定下來(lái)。與此同時(shí)，研發(fā)出的新類型工業(yè)機(jī)器人，為我國(guó)的技術(shù)實(shí)踐提供了很大幫助。同時(shí)，使得我國(guó)擁有一批專業(yè)化的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化基地，這宣告著我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)發(fā)展得到了進(jìn)一步提高[5]。21世紀(jì)，國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了一大批國(guó)產(chǎn)企業(yè)，在自主研發(fā)與國(guó)家科研院合作的同時(shí)，收購(gòu)了國(guó)外知名企業(yè)達(dá)98%的股份，為我國(guó)進(jìn)一步提升相關(guān)技術(shù)能力、加快我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展、提高我國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)做出了碩大貢獻(xiàn)。

2工業(yè)機(jī)器人基本構(gòu)成

工業(yè)機(jī)器人主體可分為機(jī)械部分、傳感部分和控制部分。其機(jī)械部分主要由手部、手腕、手臂、機(jī)身四部分構(gòu)成[6]。工業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)就在于：交互系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信、示教編程、控制系統(tǒng)、傳感檢測(cè)。其核心技術(shù)目前都主要由世界主要發(fā)達(dá)國(guó)家掌握，其蘊(yùn)含的先進(jìn)技術(shù)成為一個(gè)國(guó)家的智能智造水平高度體現(xiàn)，因此工業(yè)機(jī)器人的相關(guān)核心技術(shù)在自動(dòng)化、智能化、數(shù)字化制造領(lǐng)域極具代表性、前沿性、先進(jìn)性。

交互系統(tǒng)主要分為人機(jī)交互與環(huán)境交互。人機(jī)交互決定了人類是否能通過(guò)交互來(lái)獲得工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)信息來(lái)進(jìn)行下一步操作。通過(guò)交互系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)人類與工業(yè)機(jī)器人更加高效率的協(xié)同工作。環(huán)境交互不僅可以應(yīng)用在單臺(tái)工業(yè)機(jī)器人上，還能在多臺(tái)設(shè)備、多臺(tái)工業(yè)機(jī)器人、多個(gè)存儲(chǔ)裝置中集成為一個(gè)具有執(zhí)行復(fù)雜的工作任務(wù)的生產(chǎn)單元。環(huán)境交互的意義在于，通過(guò)實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人與周圍工作環(huán)境的協(xié)作、協(xié)調(diào)系統(tǒng)，避免工業(yè)機(jī)器人與周圍設(shè)備發(fā)生沖突。工業(yè)機(jī)器人無(wú)論運(yùn)行、維修、調(diào)試還是編程，都需要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信，其中最常見(jiàn)的莫過(guò)于ProfiNet（工業(yè)以太網(wǎng)），有利于構(gòu)建基礎(chǔ)的控制網(wǎng)絡(luò)。

離線編程和示教編程是工業(yè)機(jī)器人常用的編程方式[7]。示教器編程時(shí)，工業(yè)機(jī)器人處于停機(jī)狀態(tài)，在工業(yè)機(jī)器人的實(shí)際系統(tǒng)上進(jìn)行編程操作、試驗(yàn)程序，示教編程方式總的可以分為集中示教方式和分離示教方式。離線編程通過(guò)允許的仿真軟件完成，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜環(huán)境、復(fù)雜動(dòng)作軌跡的編程，并且編程時(shí)不影響工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)行。

工業(yè)機(jī)器人控制器主要為控制系統(tǒng)提供一個(gè)穩(wěn)定的物理平臺(tái)，其重要性著重體現(xiàn)在對(duì)控制系統(tǒng)的性能和可擴(kuò)展性，是工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)中重要性極高的部分。其控制器對(duì)于工業(yè)機(jī)器人主要實(shí)現(xiàn)的功能為坐標(biāo)設(shè)定與伺服驅(qū)動(dòng)。工業(yè)機(jī)器人控制器的功能包括多任務(wù)功能、網(wǎng)絡(luò)功能、操作歷史記錄功能、海量存儲(chǔ)、用戶接口豐富。機(jī)器人控制系統(tǒng)按其控制方式可分為集中控制系統(tǒng)、主從控制系統(tǒng)、分散控制系統(tǒng)，其主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，負(fù)責(zé)控制示教位置、運(yùn)動(dòng)軌跡、邏輯動(dòng)作順序、工作速度，以及工業(yè)機(jī)器人運(yùn)行中的許多其他關(guān)鍵因素。

傳感系統(tǒng)包含內(nèi)部與外部之分，執(zhí)行機(jī)構(gòu)包含驅(qū)動(dòng)裝置、傳動(dòng)裝置、執(zhí)行構(gòu)件三部分，控制系統(tǒng)包含控制柜與示教器。

工業(yè)機(jī)器人的傳感與感知通過(guò)合理利用對(duì)應(yīng)傳感器，去感知環(huán)境條件與內(nèi)部部件的信息。內(nèi)部傳感器一般情況下安裝在機(jī)器人本體內(nèi)或者控制系統(tǒng)內(nèi)，是工業(yè)機(jī)器人完成運(yùn)動(dòng)控制的傳感器，進(jìn)行采集信息的功能占主要部分。外部傳感器對(duì)工業(yè)機(jī)器人在工作環(huán)境所處位置、與工件之間的接觸距離、機(jī)器人與抓握對(duì)象間滑移程度、作用在末端執(zhí)行器上的各向力和力矩、夾持物體時(shí)的受力情況進(jìn)行檢測(cè)。其中，大致種類有接近度傳感器、觸覺(jué)傳感器、電磁傳感器、仿生傳感器、壓力傳感器、滑覺(jué)傳感器、傾角傳感器、力矩傳感器、紅外傳感器、碰撞傳感器、加速度傳感器、角度傳感器等。

機(jī)械手主要由機(jī)械臂、傳感器、驅(qū)動(dòng)裝置和傳動(dòng)裝置組成，其中機(jī)械臂是工業(yè)機(jī)器人的主要載體和動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)。工業(yè)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是重要組成部分，其中以氣壓方式和液壓方式為大部分機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)類型。工業(yè)機(jī)器人的動(dòng)力連接、運(yùn)動(dòng)連接則由傳PLC在工業(yè)機(jī)器人中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下6點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)控制、信息控制、開(kāi)關(guān)量控制、聯(lián)網(wǎng)與通信、模擬量控制、信號(hào)監(jiān)控。如果需要PLC去處理模擬量就需要將模擬量離散化、數(shù)字化轉(zhuǎn)換，再進(jìn)行存儲(chǔ)，最后進(jìn)行模擬輸出。信息控制包含了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)采集、變換、處理數(shù)表、傳輸?shù)裙δ埽瑢?duì)工業(yè)機(jī)器人的內(nèi)外部分的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集處理。

自動(dòng)化程序的控制基本都由PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)，工業(yè)機(jī)器人獲得的各種信息由PLC處理后提供給工業(yè)機(jī)器人，因此在工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成方面也是作為重點(diǎn)突破點(diǎn)之一。

我國(guó)工業(yè)機(jī)器人正朝向更加智能化的關(guān)鍵點(diǎn)邁進(jìn)，突破核心技術(shù)，應(yīng)用于更加廣泛工業(yè)領(lǐng)域，相信技術(shù)發(fā)展空間會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大[8]。

3未來(lái)發(fā)展機(jī)會(huì)與趨勢(shì)

一個(gè)國(guó)家科技水平、制造水平可以從工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用率中得出部分結(jié)論，因此工業(yè)機(jī)器人對(duì)一個(gè)國(guó)家而言具有很強(qiáng)的代表性。我國(guó)擁有全球最大的制造體系，隨著國(guó)內(nèi)相關(guān)政策紅利不斷出臺(tái)，國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人行業(yè)產(chǎn)量不斷上升。

2020年，新冠肺炎疫情爆發(fā)，在短短幾個(gè)月內(nèi)的時(shí)間里遍布全球，這導(dǎo)致全球工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模縮小。然而，由于我國(guó)及時(shí)采取了有效的措施，新冠疫情很快得到控制，因此，對(duì)我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人影響不大。在2020年，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人行業(yè)整體市場(chǎng)銷售額突破了400億人民幣，結(jié)合我國(guó)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀，加上不久前在減速機(jī)領(lǐng)域取得的成就，預(yù)計(jì)，未來(lái)的市場(chǎng)銷量將保持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，在2025年達(dá)到接近900億人民幣的整體市場(chǎng)容量。我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)在汽車制造、3C、機(jī)加工、電子電氣方面的應(yīng)用體現(xiàn)最多，目前仍然在逐步增長(zhǎng)。隨著我國(guó)智能化水平的提高，工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)水平更加成熟，有望在醫(yī)藥、化學(xué)、服裝等行業(yè)中獲得更廣泛的應(yīng)用。

提高我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)，同時(shí)也代表著我國(guó)在智能制造領(lǐng)域的技術(shù)增長(zhǎng)。在我國(guó)應(yīng)用市場(chǎng)中，工業(yè)機(jī)器人多樣化的發(fā)展與需求將會(huì)有更加廣闊的空間。國(guó)家越來(lái)越重視人才的創(chuàng)新能力、技術(shù)能力，通過(guò)各類競(jìng)賽選拔出了一批又一批的技能人才。許多高校響應(yīng)國(guó)家政策，陸續(xù)開(kāi)設(shè)了智能控制、工業(yè)機(jī)器人等諸多智能化方向?qū)I(yè)，開(kāi)展面向工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)編程、離線編程、離線仿真等多方位一體教學(xué)[9]。這為我國(guó)未來(lái)的智能人才培養(yǎng)創(chuàng)造了良好的條件，為我國(guó)工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域在未來(lái)的深入研發(fā)能力和持續(xù)創(chuàng)新能力提供了持續(xù)的動(dòng)力。

目前，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人企業(yè)整體規(guī)模不大，相比國(guó)外已經(jīng)擁有長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)、深厚技術(shù)的企業(yè)，仍然存在一定差距。國(guó)內(nèi)中小型企業(yè)技術(shù)水平不高，大量偏于低端產(chǎn)業(yè)，相比國(guó)外品牌競(jìng)爭(zhēng)力差距明顯。但是，未來(lái)我國(guó)長(zhǎng)期存在的優(yōu)勢(shì)在于擁有全球最大的應(yīng)用市場(chǎng)，因此，具有較大的試錯(cuò)空間。同時(shí)，要加大研發(fā)力度，突破壁壘，引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)具有良好效果的制造體系，后期演化成符合自身國(guó)情的制造體系。

我國(guó)工業(yè)機(jī)器人在自主研發(fā)的同時(shí)，也在不斷追求智能化、人性化、標(biāo)準(zhǔn)化、仿生化、系統(tǒng)化，在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上，國(guó)家相關(guān)政策給予了有力支持，在與國(guó)外企業(yè)合作的同時(shí)，也創(chuàng)造了有利的發(fā)展條件。隨著我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的性價(jià)比的提高，其也逐漸走向國(guó)外，占據(jù)國(guó)外一部分市場(chǎng)，同時(shí)擁有了更多的發(fā)展空間及學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。

在軍事與基建等方面，也同樣立足于當(dāng)下國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的巨大需要，專門(mén)打造了屬于本國(guó)的工業(yè)機(jī)器人，并同樣以這些工業(yè)機(jī)器人為原型加以推廣升級(jí)，是中國(guó)特色的工業(yè)機(jī)器人的主要發(fā)展升級(jí)路線[10]。我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)經(jīng)歷了30年的研發(fā)，現(xiàn)已達(dá)到了一定的技術(shù)水平。目前我國(guó)正著重突破諸多關(guān)鍵技術(shù)，隨著我國(guó)由制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)換，相信國(guó)內(nèi)越來(lái)越多的工業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)會(huì)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化、自主化。

4 結(jié)論與展望

4.1 結(jié)論

如今是趨向智能化、萬(wàn)物互聯(lián)的時(shí)代，工業(yè)機(jī)器人作為我國(guó)重要發(fā)展方向之一，其未來(lái)發(fā)展空間會(huì)是廣闊的，成長(zhǎng)過(guò)程中會(huì)充滿挑戰(zhàn)與機(jī)遇。其發(fā)展過(guò)程及成果將使我國(guó)相關(guān)技術(shù)的工作狀態(tài)發(fā)生巨大改變，為全球工業(yè)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生更大的推動(dòng)力，隨著更多更加先進(jìn)的工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用，全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展又將向新階段邁進(jìn)。（1）根據(jù)國(guó)內(nèi)外工業(yè)機(jī)器人的目前發(fā)展水平進(jìn)行比較分析，結(jié)合我國(guó)現(xiàn)階段發(fā)展情況，闡述了國(guó)內(nèi)外工業(yè)機(jī)器人的主要生產(chǎn)廠商的行業(yè)使用分布。（2）淺析了我國(guó)在全球工業(yè)機(jī)器人總體銷售空間中的占比及我國(guó)在所應(yīng)用的領(lǐng)域中的分別與占比。（3）闡述了工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展歷程及工業(yè)機(jī)器人基本構(gòu)成及關(guān)鍵技術(shù)的運(yùn)用。（4）對(duì)我國(guó)工業(yè)機(jī)器人未來(lái)發(fā)展機(jī)會(huì)、運(yùn)用空間進(jìn)行大致趨勢(shì)判斷。（5）結(jié)合我國(guó)教育、企業(yè)合作等方面對(duì)國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)發(fā)展做出前景分析。

4.2 ?展望

由于學(xué)術(shù)水平有限，在工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)應(yīng)用分類、技術(shù)態(tài)勢(shì)分析等方面沒(méi)有進(jìn)行更加深層次的研究，如果能完成其更多相關(guān)技術(shù)知識(shí)內(nèi)容的研究，相信在整體發(fā)展分析方面會(huì)具有更加詳細(xì)、針對(duì)性的內(nèi)容，各個(gè)學(xué)者對(duì)此的參考性會(huì)更加深入、透徹，從而發(fā)揮更大作用。

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