工业机器人国内外的发展现状

工业机器人国内外的发展现状

工业机器人是集合了机械原理、系统动力学、机构运动学、计算机技术、控制理论、传感和人工智能等多种先进技术于一身的综合性装备[10]。1959年，由享有“机器人之父”美誉的恩格尔﹒伯格先生和德奥尔先生于美国共同发明了第一台工业机器人。工业机器人的设计初衷是为了将工人从恶劣的工作环境，重复性的劳动内容，高强度的人工作业中解放出来，其发展历程可概述如下¹：

1. 示教再现机器人：此类机器人由控制器与示教盒直接操控，不具备反馈单元且功能较为单一，只能重复再现一些通过人工示教确定的运动轨迹，但其也是目前应用最为广泛的机器人。
2. 传感器机器人：此类机器人内、外部都搭载了传感器，控制器接受内外部的反馈信息，以计算机为控制系统为机器人增添了触觉、视觉，甚至听、说、想等机能，具备了一定的智能化水平，能自适应一定复杂的环境，是目前工业领域的主要研究方向。
3. 智能机器人：此类机器人不单配置有传感器系统，其控制器也更为先进。通过更强大的控制算法，能够理解信息，感知环境，识别对象，自动规划运动轨迹甚至下达指令；能自动识别周围很复杂的动态工作环境，甚至能摆脱人工干预，与人、环境、对象进行协同共事。该类机器人已具备较高的人工智能化水平，但还未能普及应用，是未来工业机器人发展的主要趋势。

工业机器人研发方面，国外比较偏重于机器人的标准化研究和应用，如机器人力控技术、轻量小型化机器人、重载高速机器人的研发等²，其目的是希望能一次解决多个不同生产环境和工况。此类通用性工业机器人的制造和研发技术主要掌握在日本和欧洲等国家的手中，如一些国际知名工业机器人生产厂商：FANUC、ABB、KUKA、安川、UR等，它们市场份额占有率高达60%以上。工业机器人技术作为我国未来智能制造领域的重要发展环节，国内也孕育出一批国产机器人品牌：如沈阳新松、上海新时达、广州数控、南京埃斯顿等，由于国内在机器人领域发展较晚，这些企业研发生产的工业机器人其精度、速度等性能很难赶超国际水平。所以国内许多机器人研究机构更侧重于机器人的专用性研究，如各类特种机器人：服务机器人、移动机器人、焊接机器人、喷涂机器人等³。

自2013年以来，中国一直是全球最大的工业机器人市场，根据IFR（国际机器人联合会）最新发布的报告表明⁴：2019年全球工业机器人销量相比往年依旧保持高速增长，达到42.1万台，市场销量额规模达到192.7亿美元；其中，中国工业机器人销量有18.7万台（同比增长6.1%），销售额75.7亿美元；预计2020年全球工业机器人销量将继续保持高速增长，销售达到231.8亿美元，如图1所示。IFR预测，未来五年，全球工业机器人销量年平均增长率将保持在12%左右，到2024年全球工业机器人产量将达到85万台，销售额达到355.0亿美元。

图1 2013-2020年全球工业机器人与中国工业机器人销量额统计及增长情况预测

参考文献：

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1. John J C．机器人学导论[M]．贠超，等译．北京：机械工业出版社，2006：1． ↩︎

2. 陈卓，陈学军，张辉等．工业4．0时代下工业机器人的发展与认识[J]．山东工业技术，2016(16)：1-1． ↩︎

3. Wang T. Research Status and Industrialization Development Strategy of Chinese Industrial Robot[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2014, 50(9): 1. ↩︎

4. 梁文莉．中国工业机器人市场统计数据分析[J]．机器人技术与应用，2019，188(02)：46-52． ↩︎