全球工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)未來(lái)趨勢(shì)包括：大國(guó)政策主導(dǎo)，促進(jìn)工業(yè)和服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)增長(zhǎng);汽車(chē)工業(yè)仍是工業(yè)機(jī)器人的主要用戶;雙臂機(jī)器人是工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)的新亮點(diǎn)

一、什么是工業(yè)機(jī)器人

工業(yè)機(jī)器人是一種多功能、多自由度的機(jī)電一體化自動(dòng)機(jī)械設(shè)備和系統(tǒng)，通過(guò)重復(fù)編程和自動(dòng)控制，可以完成制造過(guò)程中的一些操作任務(wù)。結(jié)合制造主機(jī)或生產(chǎn)線，可形成單機(jī)或多機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)搬運(yùn)、焊接、裝配、噴涂等生產(chǎn)操作。

目前，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)和工業(yè)發(fā)展迅速，在生產(chǎn)中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，已成為現(xiàn)代生產(chǎn)中重要的高度自動(dòng)化設(shè)備。

二、工業(yè)機(jī)器人的特點(diǎn)

自20世紀(jì)60年代初第一代機(jī)器人在美國(guó)問(wèn)世以來(lái)，工業(yè)機(jī)器人的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用發(fā)展迅速，但工業(yè)機(jī)器人最顯著的特點(diǎn)如下。

1.可編程。生產(chǎn)自動(dòng)化的進(jìn)一步發(fā)展是柔性自動(dòng)化。工業(yè)機(jī)器人可以隨著工作環(huán)境的變化而重新編程，因此它可以在小批量、多品種、平衡、高效的柔性制造過(guò)程中發(fā)揮良好的作用，是柔性制造系統(tǒng)(FMS)的重要組成部分。

2.擬人化。工業(yè)機(jī)器人在機(jī)械結(jié)構(gòu)上有類(lèi)似的行走、腰部旋轉(zhuǎn)、前臂、前臂、手腕、爪子等部分，并且在控制方面有計(jì)算機(jī)。此外，智能工業(yè)機(jī)器人還有許多類(lèi)似于人類(lèi)的生物傳感器，如皮膚接觸傳感器、力傳感器、負(fù)載傳感器、視覺(jué)傳感器、聲覺(jué)傳感器、語(yǔ)言功能等。傳感器提高了工業(yè)機(jī)器人對(duì)周?chē)h(huán)境的自適應(yīng)性。

3.通用性。除專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的專(zhuān)用工業(yè)機(jī)器人外，一般工業(yè)機(jī)器人在執(zhí)行不同的操作任務(wù)時(shí)具有良好的通用性。例如，更換工業(yè)機(jī)器人的手端操作器(爪、工具等)?？梢詧?zhí)行不同的操作任務(wù)。

機(jī)電一體化。工業(yè)機(jī)器人技術(shù)涉及廣泛的學(xué)科，但它是機(jī)械和微電子技術(shù)的結(jié)合。第三代智能機(jī)器人不僅具有獲取外部環(huán)境信息的各種傳感器，還具有記憶能力、語(yǔ)言理解能力、圖像識(shí)別能力、推理判斷能力等人工智能，這與微電子技術(shù)的應(yīng)用密切相關(guān)，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用密切相關(guān)。因此，機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用水平也可以驗(yàn)證國(guó)家科技和工業(yè)技術(shù)的發(fā)展和水平。

三、工業(yè)機(jī)器人常用的五大應(yīng)用領(lǐng)域

1.機(jī)械加工應(yīng)用(2%)

機(jī)械加工行業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用并不高，只占2%。原因可能是市場(chǎng)上有許多自動(dòng)化設(shè)備可以勝任機(jī)械加工任務(wù)。機(jī)械加工機(jī)器人主要從事零件鑄造、激光切割和水射流切割。

2.機(jī)器人噴涂應(yīng)用(4%)

這里的機(jī)器人噴涂主要是指涂裝、點(diǎn)膠、噴漆等工作，只有4%的工業(yè)機(jī)器人從事噴涂的應(yīng)用。

3.機(jī)器人裝配應(yīng)用(10%)

裝配機(jī)器人主要從事零部件的安裝、拆卸和維修。由于近年來(lái)機(jī)器人傳感器技術(shù)的快速發(fā)展，機(jī)器人的應(yīng)用越來(lái)越多樣化，直接導(dǎo)致機(jī)器人裝配比例的下降。

4.機(jī)器人焊接應(yīng)用(29%)

機(jī)器人焊接的應(yīng)用主要包括汽車(chē)工業(yè)中使用的點(diǎn)焊和弧焊。雖然點(diǎn)焊機(jī)器人比弧焊機(jī)器人更受歡迎，但弧焊機(jī)器人近年來(lái)發(fā)展迅速。許多加工車(chē)間逐漸引入焊接機(jī)器人，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)焊接操作。

5.機(jī)器人搬運(yùn)應(yīng)用(38%)

目前，處理仍然是機(jī)器人的第一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，約占整個(gè)機(jī)器人應(yīng)用程序的40%。許多自動(dòng)化生產(chǎn)線需要使用機(jī)器人進(jìn)行材料、處理和堆垛操作。近年來(lái)，隨著合作機(jī)器人的興起，處理機(jī)器人的市場(chǎng)份額一直在增長(zhǎng)。

近年來(lái)，隨著技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)日新月異，那么不同類(lèi)型的工業(yè)機(jī)器涉及高科技技術(shù)?

四、六類(lèi)工業(yè)機(jī)器人及其關(guān)鍵技術(shù)

1.移動(dòng)機(jī)器人(AGV

移動(dòng)機(jī)器人(AGV)是一種工業(yè)機(jī)器人，由計(jì)算機(jī)控制，具有移動(dòng)、自動(dòng)導(dǎo)航、多傳感器控制、網(wǎng)絡(luò)交互等功能，可廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電子、紡織、香煙、醫(yī)療、食品、造紙等行業(yè)，也用于自動(dòng)三維倉(cāng)庫(kù)、柔性加工系統(tǒng)、柔性裝配系統(tǒng)(AGV作為活動(dòng)裝配平臺(tái));同時(shí)可作為車(chē)站、機(jī)場(chǎng)、郵局的運(yùn)輸工具。

國(guó)際物流技術(shù)發(fā)展的新趨勢(shì)之一，移動(dòng)機(jī)器人是核心技術(shù)和設(shè)備之一，是現(xiàn)代物流技術(shù)、支持、改造、改進(jìn)傳統(tǒng)生產(chǎn)線、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)自動(dòng)存儲(chǔ)、操作和處理，實(shí)現(xiàn)精細(xì)、靈活、信息，縮短物流流程，減少材料損失，減少面積，減少高新技術(shù)和設(shè)備的建設(shè)投資。

2.點(diǎn)焊機(jī)器人

焊接機(jī)器人性能穩(wěn)定，工作空間大，運(yùn)動(dòng)速度快，負(fù)荷能力強(qiáng)，焊接質(zhì)量明顯優(yōu)于人工焊接，大大提高了點(diǎn)焊作業(yè)的生產(chǎn)率。

點(diǎn)焊機(jī)器人主要用于汽車(chē)焊接，生產(chǎn)過(guò)程由主要汽車(chē)主機(jī)廠完成。國(guó)際工業(yè)機(jī)器人企業(yè)與主要汽車(chē)企業(yè)長(zhǎng)期合作，為主要汽車(chē)制造商提供各種點(diǎn)焊機(jī)器人單元產(chǎn)品，以焊接機(jī)器人和汽車(chē)生產(chǎn)線的形式進(jìn)入中國(guó)，在該領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)市場(chǎng)地位。

隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展，焊接生產(chǎn)線要求焊鉗集成，重量越來(lái)越大。165kg點(diǎn)焊機(jī)器人是目前汽車(chē)焊接中最常用的機(jī)器人。2008年9月，機(jī)器人研究所開(kāi)發(fā)并完成了中國(guó)第一個(gè)165kg點(diǎn)焊機(jī)器人，并成功應(yīng)用于奇瑞汽車(chē)焊接車(chē)間。2009年9月，經(jīng)過(guò)優(yōu)化和性能提高的第二臺(tái)機(jī)器人完成并成功驗(yàn)收，機(jī)器人的整體技術(shù)指標(biāo)已達(dá)到國(guó)外同類(lèi)機(jī)器人的水平。

3.弧焊機(jī)器人

弧焊機(jī)器人主要用于各種汽車(chē)零部件的焊接生產(chǎn)。在這一領(lǐng)域，國(guó)際大型工業(yè)機(jī)器人制造商主要向成套設(shè)備供應(yīng)商提供單元產(chǎn)品。

關(guān)鍵技術(shù)包括：

(1)弧焊機(jī)器人系統(tǒng)優(yōu)化集成技術(shù)：弧焊機(jī)器人采用交流伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)和高精度、高剛性RV減速器和諧波減速器，具有良好的低速穩(wěn)定性和高速動(dòng)態(tài)響應(yīng)，可實(shí)現(xiàn)免維護(hù)功能。

(2)協(xié)調(diào)控制技術(shù)：控制多機(jī)器人和換位機(jī)的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，既能保持焊槍和工件的相對(duì)姿態(tài)，滿足焊接工藝的要求，又能避免焊槍與工件的碰撞。

(3)精確焊接軌跡跟蹤技術(shù)：結(jié)合激光傳感器和視覺(jué)傳感器離線工作模式的優(yōu)點(diǎn)，采用激光傳感器實(shí)現(xiàn)焊接過(guò)程中的焊接跟蹤，提高復(fù)雜工件焊接機(jī)器人的柔性和適應(yīng)性，結(jié)合視覺(jué)傳感器離線觀察獲得焊接跟蹤的殘余偏差，根據(jù)偏差統(tǒng)計(jì)獲得補(bǔ)償數(shù)據(jù)，修正機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡，在各種條件下獲得最佳焊接質(zhì)量。

4.激光加工機(jī)器人

激光加工機(jī)器人是將機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用到激光加工中，通過(guò)高精度的工業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)更靈活的激光加工操作。該系統(tǒng)可以通過(guò)示教盒或離線編程在線操作。該系統(tǒng)通過(guò)自動(dòng)檢測(cè)加工件，生成加工件模型，然后生成加工曲線，也可以直接使用CAD數(shù)據(jù)進(jìn)行加工?？捎糜诩す獗砻嫣幚?、沖孔、焊接和模具修復(fù)。