簡述我國工業機器人的發展趨勢及具體應用

摘要： 隨著高新科技技術和機電一體化的不斷朝智能化方向發展，機器人應用領域的不斷擴展和深化，工業機器人已成為一種高新技術產業，為工業生產力的提高發揮了巨大作用，將對未來工業生產和社會發展起到越來越重要的作用。本文著重介紹了我國工業機器人的發展狀況和應用趨勢，以及具體行業（汽車制造業）所帶來的經濟效益。并對國內工業機器人的發展提出些切實可行的想法。

關鍵字： 工業機器人 發展 汽車制造業

1.工業機器人及國內現狀

工業機器人（Industrial Robot，簡稱IR）是指在工業中應用的一種能進行自動控制的、可重復編程的、多功能的、多自由度的、多用途的操作機，能搬運材料、工件或操持工具，用以完成各種作業。

1.1.我國機器人的研究至今已有近40多年歷史。1977年，北京機械工業自動化研究所曹祥康在江蘇嘉興召開了全國性機械手技術交流大會，是我國第一個以機器人為主題的大型會議。近些年來經過“七·五”攻關和“八·五”、“九·五”、支持的應用工程開發，我國第一代工業機器人設計、制造和應用技術已趨于成熟。

1.2.國家“863”計劃確立9個為智能機器人主題的國家級產業化基地，包括沈陽新松機器人自動化股份有限公司、哈爾濱博實自動化設備有限責任公司、一汽集團涂裝技術開發中心等。

2.工業機器人發展趨勢

機器人產業在全世界范圍內受到最大力度的關注，世界各國都在加大科研力度，進行技術的研究，并朝著智能化和多樣化方向發展。主要研究內容集中在以下方面：

2.1.機械手臂的優化設計技術：探索新的高強度輕質材料，進一步拓寬應用范圍。

2.2.工業機器人實施具體操作的精密度提高，控制系統愈來愈精確。

2.3.提高機器人的智能和適應性，特別是在非線性及非平穩、非正態分布等惡劣工作情形下的工作能力。

2.4.人機交互方面的提升有利于工業機器人在加工生產中的發揮。

未來工業機器人技術發展的重點有：第一，極惡劣環境作業機器人：主要用于防暴、高壓帶電清掃等；第二，醫用機器人：主要用于手術輔助；第三，仿生機器人：主要有移動機器人，網絡遙控操作機器人等。其發展趨勢是智能化、低成木、高可靠性和易于集成。[3]

3.工業機器人在汽車制造業的應用

在機械制造業領域中，工業機器人最廣泛的應用在汽車制造業。2005年北美地區汽車及汽車零部件制造業對工業機器人的需求占該地區所有行業對工業機器人需求的比例高達61%；目前，汽車制造業是制造業所有行業中人均擁有工業機器人密度最高的行業。如，2004年德國制造業中每1萬名工人中擁有工業機器人的數量為162臺，而在汽車制造業中每1萬名工人中擁有工業機器人的數量則為1140臺。

舉例如下：焊接機器人在汽車制造業中發揮著不可替代的作用，焊接機器人實在工業機器人基礎上發展起來的先進焊接設備，是從事焊接（包括切割與噴涂）的工業機器人。汽車制造過程中的車身焊接，玻璃的安裝，噴漆等一系列操作都完全有機器人完成。工業機器人在汽車生產的沖壓、焊裝、涂裝、總裝四大生產工藝過程中都有廣泛應用。[4]

工業機器人焊接生產線

目前，焊接工業機器人在中國一汽、上汽通用、南京依維柯、重慶長安汽車等整車制造企業廣泛應用。據不完全統計，每輛汽車身上，5000多個電阻點焊焊點，都是有工業機械臂完成的。改變了我國汽車零部件生產多年靠手工焊的現狀。不論在環境惡劣的情況下，機器人都可以保質保量的完成作業，大大提高了生產柔性，提高生產自動化的水平和生產效率。充分說明工業機器人的發展實現了汽車車身制造的量產化與自動化。

西門子TIA及安裝技術

隨著我國汽車工業的發展和對自動化水平要求的不斷提高，將為焊接機器人市場的快速增長提供了一個良好的機會。預計國內企業對焊接機器人的需求量將以30%以上的速度增長。從機器人技術發展趨勢看，焊接機器人不斷向智能化方向發展，完全實現生產系統中機器人的群體協調和集成控制，從而達到更高的可靠性和安全性。而采用焊接機器人的汽車生產企業在高技術、高質量、低成本條件下必將獲得高速發展，也將為汽車產業的發展帶來新的生機。

結束語：

工業機器人市場競爭越來越激烈，中國制造業面臨著與國際接軌、參與國際分工的巨大挑戰，加快工業機器人技術的研究開發與生產是我們抓住這個歷史機遇的主要途徑。如何適應快速變化的國內外市場需求，如何以高質量、低成本、快速反應的手段在市場中取得生存和發展，已是我國企業不容回避的問題，這些問題為工業機器人的應用提供了大的市場需求，促使中國工業機器人的應用市場日趨成熟。

工業機器人的制造及應用水平代表了一個國家的制造業水平，因此建議必須從國家高度認識發展中國工業機器人產業的重要性，這是我國從制造大國向制造強國轉變的重要手段和途徑。中國機器人產業的發展正處于關鍵的轉折點，如果政府的扶持力度再向前推進一步，中國的機器人產業將會躍過目前的“臨界期”，跨上一個新的臺階，進入快速發展階段。

參考文獻：

[1]《工業機器人》吳振彪，王正家主編 華中科技大學出版社。

[2]《高技術發展報告》中國科學院 編 科技出版社 2008。

[3]《我國工業機器人技術發展的歷史_現狀與展望》/陳佩云，機器人技術與應用，1994，（2）。

[4]《焊接機器人及其應用》林尚揚 陳善本 李成桐 機械工業出版社 2000。