我國工業機器人技術現狀及產業化發展策略研究

張 騰

杭州汽車高級技工學校 浙江 杭州 310011

1 引言

我國自進入本世紀以來，一直堅持創新驅動發展的戰略，推動我國從勞動密集型的工業化向智能化和信息化方向發展，在目前的工業4.0時代下，推動我國的制造業的轉型，并且保證所采用的工業發展模式符合我國目前人口老齡化的現狀。而在經過了一系列的發展和探索之后，我國工業化發展中所應用的現代化信息技術也逐漸成熟，尤其是工業領域中機器人的應用，實現了生產效率和生產質量的顯著提升。

2 我國工業機器人技術發展現狀

我國的工業機器人技術經歷了以下三個階段。第一個階段就是工業機器人的發展初期階段，此階段正處于我國剛剛改革開放的初期，我國政府關注到工業機器人在西方發達國家中的應用優勢和未來的發展潛力，出臺了一系列的政策來引入工業機器人并加大對工業機器人的研究和發展。第二個階段就是工業機器人的創新階段。在此階段中，重點就是將工業機器人應用于我國的汽車制造行業中。尤其是在我國的第七個五年計劃中，重點對工業機器人中的機械手和控制系統的設計進行研究，同時也對上述研發的新技術進行應用來實現小規模的工業機器人的生產。第三個階段就是目前將大量的工業機器人投入實用的階段。從上世紀末到本世紀初的階段，我國針對工業機器人技術的研究投入了更多的資金和人力，推動了工業機器人技術的快速發展和進步，而且在各個行業中深入應用。

3 我國工業機器人核心技術

3.1 靈巧操作技術 在目前將工業機器人用于代替人工操作的領域中，需要應用工業機器人技術來模仿人體手臂的靈巧操作，為此就需要通過靈巧操作技術來對工業機器人的機械裝置和驅動機構進行優化，不僅要保證工業機器人的機械臂可以具有較高精度的感知能力，而且還可以通過獨立關節對傳感器進行創新來達到模仿人手靈活性的要求，也就是要逐漸實現工業機器人操作的準確度和靈活性。此外，還需要在此技術的應用中積極應用新材料，也就是將新材料應用于驅動機構上來提高其安全性，還可以提高負載和機器人自重的比例。

3.2 自主導航技術 針對于起到搬運作用的工業機器人來說，為了滿足順利完成搬運工作的要求，需要工業機器人可以針對其搬運路線上存在的靜態障礙物或人進行精確的自主導航。因此所采用的自主導航技術就是類似于無人駕駛汽車的相關技術，就是可以實現對障礙物的自主回避，并且可以實現在緊急情況下的及時停止以及建筑區域內的自主倒車入庫等。

3.3 環境感知和傳感技術 在目前的工業機器人技術的研發中，為了保證工業機器人可以在不確定的情況下也可以實現自動化操作，就需要機器人具有較強的環境感知和傳感能力。在機器人具備此能力之后，就可以對環境中設備的進展情況進行感知并且可以對零部件的生產情況進行檢測，重點需要做好對非入侵性的生物感知器的研究和應用。針對在動態環境中應用的工業機器人來說，還需要其具有非結構性感知的能力，而為了實現此能力的要求，就需要加大對3D環境感知技術的研究。

3.4 人機交互技術 在目前不斷推進工業機器人智能化發展的過程中，需要將人機交互技術作為此發展過程中的基礎。而在此技術的研究和應用中，重點就是要加強對可以實現多物理作用效應的人機交互裝置的研究。這主要是由于在工業機器人的應用中最為關鍵的問題就是安全問題，也就是在保證機器和人安全的前提下，實現對環境的適應以及開展多元化的作業操作，滿足不同用戶的需求。為此就需要對機器人開展個性化的設計，保證其滿足人機交互過程中的手勢自然和語言自然等要求。

4 我國工業機器人產業化發展策略

4.1 工業機器人的規模化發展 想要推進工業機器人的產業化發展，首先就需要在滿足市場需求的前提下來發揮機器人的最大價值。這就需要將機器人更多地應用于搬運工作等各個場合中，而且通過智能傳送的方式來緊密結合各種機器人裝置。為了實現上述要求，就需要提出工業機器人的產出和投入比例，保證上述比例超過目前所應用的自動化機器的比例，推動企業更多地應用工業機器人。這主要是由于通過推動工業機器人的規模化發展，才能發揮出工業機器人的作用和價值，實現盈利的要求，也就是獲得規模效益，促使更多的企業會選擇工業機器人，推動工業機器人的產業化發展。

4.2 提高工業機器人的價格優勢以及技術的可靠性 為了推進工業機器人的產業化發展，需要確保應用工業機器人的企業具有較大的盈利可能性，這就需要保證工業機器人采購和應用成本的合理性，同時還要確保工業機器人的技術可靠來保證其應用效率。為此就需要擴大產業鏈來形成品牌效應，減少中間環節來實現工業機器人生產制造成本的降低。同時還要優化材料和技術并更新容易出現問題的元器件，提高其可靠性。這樣才能保證目前的市場上優先選擇工業機器人并推進其產業化發展。

4.3 推動工業機器人產業發展的秩序化與規范化 在進入本世紀以來，我國的工業機器人技術發展極為迅速，越來越多的企業投入到工業機器人的制造和研究中，但是這也導致目前的企業研究和制造質量存在較大的差異問題，造成了相關市場秩序更加換亂。同時由于企業中生產工業機器人的產業鏈也不夠完善，導致了其生產制造成本的增加，加之缺乏統一的標準，也增加了社會成本。這就需要通過更加秩序化和規范化的發展來促進其產業化發展。

5 結語

目前我國的工業機器人技術在結合先進的互聯網、計算機以及信息技術的同時在快速發展和進步，同時也在更多的行業中廣泛應用。但是也在逐步發展中表現出技術不夠成熟以及市場較為換亂等問題。為此，為了推進工業機器人的產業化發展，就需要推動我國工業機器人的規模化發展、提高其價格優勢以及技術的可靠性，推動其更加的秩序化和規范化，推動工業機器人技術向智能化、多元化以及仿生性的方向發展。