中国工业机器人发展现状和趋势探讨

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1、中国工业机器人发展现状和趋势探讨【摘要】本文首先对我国工业机器人市场及应用情况进行了介绍，对核心技术研究进展进行了汇总，分析了我国机器人发展中主要存在的问题和挑战，并对未来工业机器人的发展进行了展望，最后针对主要存在的问题和挑战给出发展建议。【关键词】工业机器人；核心技术；产业链；产业政策1.我国工业机器人应用情况介绍工业机器人是先进制造业中不可替代的重要装备和手段，是衡量一个国家制造业水平和科技水平的重要标志。中国工业和信息化部的数据显示，2014年上半年，智能制造、高端轨道交通、海洋工程等高端装备制造业产值占装备制造业比重已超过10%。其屮，以

2、机器人为主的智能制造业广受关注。在新一轮科技革命和产业复苏的背景下，各国围绕科技与产业发展制高点的竞争日趋激烈。被誉为制造业皇冠上明珠的工业机器人，将带來制造业模式的巨大变革［1］。工业机器人未來的发展前景十分广阔。我国工业机器人研究开始于20世纪70年代［2］。经过“七五”攻关和“八五”、“九五”、国家863计划支持的应用工程开发，我国第一代工业机器人设计、制造和应用技术已趋于成熟。目前在工业机器人的一些机种方面，如喷漆机器人、焊接机器人、搬运机器人、装配机器人和特种机器人都有了长足的进步，基本掌握了工业机器人的设计制造技术和机器人应用中单元和生

3、产线的设计、制造技术，有了一支具有一定水平的技术队伍，奠定了我国独立自主发展机器人产业的基础。近儿年我国工业机器人市场快速发展。中国机器人产业联盟（CRIA）统计数据显示，2014年上半年共销售国产工业机器人6400台，是去年全年销售量的66.8%0预计今年全年国产工业机器人销售总量将超过12000台，同比增长25%左右。从产品结构看，坐标机器人和多关节机器人销售位居前两位，分别占总销量的35%和31%。从应用领域看，搬运上下料机器人销量占总销量的45%,位居第一位；焊接机器人销量占比为26%,位居第二位。从应用行业看，上半年国产工业机器人主要应用

4、于国民经济48个屮类行业之屮，其屮计算机制造业、汽车零部件及配件制造业、输配电及控制设备制造业应用较为集中，共计占销售总量的45%［3］。根据国际机器人联合会统计数据，2013年中国市场共销售工业机器人近37000台，约占全球销量的五分之一，总销量超过日本，成为全球第一大工业机器人市场，其中国产机器人9000多台，产量是2012年的3倍。然而，国产机器人远不能满足市场需求。在2013年中国市场销售工业机器人中，外资机器人普遍以6轴或以上高端工业机器人为主，几乎垄断了汽车制造、焊接等高端行业领域，占比96%。而国产机器人主要应用还是以搬运和上下料机器

5、人为主，处于行业的低端领域。1.核心技术研究现状现在，我国已掌握了各种工业机器人设计与制造的基本技术，能够满足生产的一般要求。我国工业机器人核心技术研究现状和水平如下［3,4］：2.1机器人技术基础研究包括机器人运动学、动力学与构型综合，机器人运动控制算法与编程语言，机器人内外传感器开发，多传感器控制系统、离线编程技术、自诊断、安全保护技术等研究，基本掌握了工业机器人的各种关键技术。2.2关键零部件的研发方面我国研制出了交、直流伺服电机及其驱动系统、测速发电机、光电编码器、液压（气动）元部件、滚珠丝杠、直线滚动导轨、谐波减速器、RV减速器、十字交叉

6、滚子轴承、薄壁轴承等，并涌现出了一批具有较强实力的专业厂家。在机器人控制装置研制方面，我国已经开发出了双CPU、多CPU和分级分层控制装置、模块化机器人控制器及相应控制单元等。2.3机器人系统集成能力方面中国企业具有很强的系统集成能力，这种能力在电子信息等高度模块化产业和高铁等复杂产品产业都得到体现。在机器人系统集成能力方面，我国设计与生产了平面关节型装配机器人、直角坐标机器人、弧焊机器人、点焊机器人、搬运码垛机器人和AGV自动导引车等一系列产晶，其屮一些品种实现了小批量生产，自动导引车不仅占据国内市场，而且已批量出口。2・4行业技术开发和应用方面

7、设计建成多条机器人示范应用工程和关键工位机器人工作站。工业机器人已在汽车和工程机械、橡胶和蜩料、电气和电子行业、金属及通用机械、食品和饮料、制药和化妆品等行业获得较多应用。总体上看，我国目前已基本掌握了机器人操作机的设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术，生产了部分机器人关键元器件，开发出喷漆、弧焊、电焊、装配、搬运等机器人。但同全球主要机器人人国相比，目前我国机器人技术仍存在较大差距，还缺乏整体核心技术的突破，具有中国知识产权的工业机器人则很少，特别是在制造工艺与装备方面，高精密、高速与高效的关键部件仍依赖进口［2］。3•

8、主要存在问题与挑战2.1核心技术需进一步突破国产工业机器人尚无法进行大规模生产，绝大多数依靠进口。目前机器人技术相当于国外