工业机器人行业调研报告.docx

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1、工业机器人行业调研报告投资部****、****二零一三年三月三十一日概述近几年，受我国劳动力出现结构性短缺、劳动力成本不断上升、产业结构转型等因素影响，工业机器人行业发展迅猛。工业机器人已成为衡量一个国家制造水平和科技水平的重要标志，在市场需求和行业环境已初具条件的基础上，国家也陆续推出相关产业扶植政策以显示其对发展工业机器人行业高度重视。国内工业机器人现阶段主要应用于汽车及汽车零部件制造业，但伴随着其他行业如电子电气、工程机械、烟草、印刷、造纸、食品、医药、军工的发展，工业机器人市场潜在容量非常可观。相较于国

2、外机器人厂商，国内厂商虽具有价格及售后服务方面的优势，但因其存在着核心技术缺失、关键零部件依赖进口、配套机制不完善等先天性缺陷，至使国内机器人生产企业普遍规模偏小，产品主要集中在竞争比较激烈的非标设备领域，较难打入国内合资汽车企业或在标准化设备领域取得进展。随着国家对机器人行业的扶持力度加大，我们相信通过国内机器人制造企业在技术和经验上的不断积累，中国机器人真正走向世界已为时不远。目录第一部分：工业机器人概述一．基本概念工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人，是一种仿人操作自动控制，可重复编程

3、，能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备，特别适合于多品种，变批量柔性生产。工业机器人在工业生产中能代替人做某些单调、频繁和重复的长时间作业，或是危险、恶劣环境下的作业。二．基本组成从体系结构来看，机器人可分为三大部分六个系统，其中三大部分为：机械部分（用于实现各种动作）、传感部分（用于感知内部和外部的信息）、控制部分（控制机器人完成各种动作）；六个系统为：人机交互系统、控制系统、驱动系统、机械机构系统、感受系统、机器人—环境交互系统。具体结构如下图所示：1.驱动系统要使机器人运行起来,需给各个关

4、节即每个运动自由度安置传动装置,这就是驱动系统。驱动系统可以是液压传动、气动传动、电动传动,或者把它们结合起来应用的综合系统;可以是直接驱动或者是通过同步带、链条、轮系、谐波齿轮等机械传动机构进行间接驱动。由于气动和液压驱动的局限，除了特殊场合下，已不再占主要地位，随着电动伺服马达和控制技术的发展，目前工业机器人中主要采用伺服马达驱动。2.机械结构系统工业机器人的机械结构系统由基座、手臂、末端执行器三大部分组成。每一部分都有若干自由度,构成一个多自由度的机械系统。若基座具备行走机构,则构成行走机器人;若基座不具

5、备行走及腰转机构,则构成单机器人臂。手臂一般由上臂、下臂和手腕组成。末端执行器是直接装在手腕上的一个重要部件,它可以是二手指或多手指的手爪,也可以是喷漆枪、焊具等作业工具。1.感受系统感受系统由内部传感器模块和外部传感器模块组成,用以获取内部和外部环境状态中有意义的信息。智能传感器的使用提高了机器人的机动性、适应性和智能化的水准。人类的感受系统对感知外部世界信息是极其灵巧的,然而,对于一些特殊的信息,传感器比人类的感受系统更有效。2.机器人-环境交互系统机器人-环境交互系统是实现工业机器人与外部环境中的设备

6、相互联系和协调的系统。工业机器人与外部设备集成为一个功能单元,如加工制造单元、焊接单元、装配单元等。当然,也可以是多台机器人、多台机床或设备、多个零件存储装置等集成为一个去执行复杂任务的功能单元。3.人机交互系统人机交互系统是使操作人员参与机器人控制并与机器人进行联系的装置，例如,计算机的标准终端,指令控制台,信息显示板,危险信号报警器等。该系统归纳起来分为两大类:指令给定装置和信息显示装置。4.控制系统控制系统的任务是根据机器人的作业指令程序以及从传感器反馈回来的信号支配机器人的执行机构去完成规定的运动和

7、功能。假如工业机器人不具备信息反馈特征,则为开环控制系统;若具备信息反馈特征,则为闭环控制系统。根据控制原理,控制系统可分为程序控制系统、适应性控制系统和人工智能控制系统。根据控制运动的形式,控制系统可分为点位控制和轨迹控制。三．工业机器人分类1.按用途分类序号类别应用领域特点1焊接机器人工业机器人应用最为广泛的一种类型，主要应用于汽车制造行业分点焊和弧焊二种，其中：点焊对所用的机器人的要求不太高，因其对点与点之间的移动轨迹没有严格要求；弧焊机器人的组成和原理与点焊机器人基本相同，但对焊丝端头的运动轨迹、焊枪姿

8、态、焊接参数都要求精确控制2装配机器人主要用于各种电器的制造行业装配机器人主要有可编程通用装配操作手和平面双关节型机器人两种类型。装配机器人具有精度高、柔顺性好、工作范围小、能与其他系统配套使用等特点3搬运机器人用于工厂中一些工序的上下料作业、拆垛和码垛作业等精度相对低一些，但负荷比较大，运动速度比较高。其机器人操作机（即机器人本体）多采用点焊或弧焊机器人结构，也有的采用框架式和直角坐