我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用及發(fā)展方向分析

李海輝 郭家汛 朱云婷

1. 太原科技大學(xué) 山西 太原 030000；2. 燕山大學(xué) 河北 秦皇島 066000

1 工業(yè)機(jī)器人的主要優(yōu)勢(shì)

1.1 對(duì)生產(chǎn)環(huán)境要求低

工業(yè)機(jī)器人可在某些復(fù)雜的高危險(xiǎn)的生產(chǎn)環(huán)境中連續(xù)作業(yè)。 例如，在焊接領(lǐng)域，需要對(duì)特定的材質(zhì)實(shí)現(xiàn)焊接，人工操作的話，存在一定危險(xiǎn)。而工業(yè)機(jī)器人則無(wú)須考慮這一點(diǎn)，工業(yè)機(jī)器人可以在生產(chǎn)線上通過(guò)對(duì)端拾器的切換以及自身動(dòng)作軌道的調(diào)整，來(lái)控制焊接的過(guò)程。

1.2 可持續(xù)性工作，釋放了勞動(dòng)力

工業(yè)機(jī)器人可以連續(xù)重復(fù)執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)動(dòng)作，無(wú)須休息，可以持續(xù)不間斷作業(yè)，相比于人工，即提高了生產(chǎn)效率，又節(jié)約了開(kāi)支，若生產(chǎn)線上安裝工業(yè)機(jī)器人，企業(yè)只需留下部分工業(yè)機(jī)器人修理師。

1.3 通用性

工業(yè)機(jī)器人大部分具有可編程性，可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)程度的運(yùn)動(dòng)自由度。因此，針對(duì)不同場(chǎng)景，可以通過(guò)再次編程，重新指定機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)路徑，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)指定產(chǎn)品的加工。無(wú)論是焊接、碼垛還是搬運(yùn)機(jī)器人等等，可通過(guò)再次編程來(lái)滿足新的需求[1]。

2 我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 應(yīng)用行業(yè)比較集中

我國(guó)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用較廣的行業(yè)有汽車制造，電子電氣，鑄造，橡膠及塑膠，化工等等。這些行業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)線上，重復(fù)性、危險(xiǎn)性工作較多，而工業(yè)機(jī)器人技術(shù)具有一個(gè)很好的定位系統(tǒng)性能，很高的承載力以及我們可以通過(guò)安全可靠地進(jìn)行高強(qiáng)度作業(yè)等優(yōu)勢(shì)，能夠滿足在這些領(lǐng)域的應(yīng)用。

2.2 中國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)巨大

《2020年世界機(jī)器人報(bào)告》中顯示，亞洲仍然是最大的工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)，中國(guó)股市的操作在2019年增長(zhǎng)了21%，至783,000左右單位。如圖1所示，中國(guó)工業(yè)機(jī)器人安裝量相比于國(guó)家是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出的，市場(chǎng)潛力巨大。中國(guó)的制造業(yè)正處于轉(zhuǎn)型升級(jí)的時(shí)候，工業(yè)機(jī)器人仍會(huì)持續(xù)增加。

圖1 年度工業(yè)機(jī)器人安裝量排名前15位的國(guó)家

2.3 工業(yè)機(jī)器人核心技術(shù)未掌握

雖然我國(guó)是機(jī)器人應(yīng)用的最大市場(chǎng)，但高端工業(yè)機(jī)器人仍無(wú)法擺脫于進(jìn)口。我國(guó)在工業(yè)機(jī)器人自主制造，尤其是核心零部件方面仍需突破。像減速機(jī)和控制系統(tǒng)這類上游核心零部件，自主制造的與發(fā)達(dá)國(guó)家制造的仍有一定差距。其次，核心控制器是影響穩(wěn)定性的關(guān)鍵部件，但底層核心算法尚未掌握，不能加工出生產(chǎn)精度高的產(chǎn)品。掌握工業(yè)機(jī)器人的核心技術(shù)，是降低生產(chǎn)成本，加速我國(guó)工業(yè)機(jī)器人布局的關(guān)鍵之一[2]。

3 我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展方向分析

3.1 我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的數(shù)量仍會(huì)持續(xù)增加

我國(guó)制造業(yè)體系龐大，不管是電子制造業(yè)，汽車制造行業(yè)，醫(yī)療制造業(yè)還是化工行業(yè)等等，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用，將會(huì)提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，而工業(yè)機(jī)器人的大量應(yīng)用也是我國(guó)目前在極力推行的。隨著“中國(guó)制造2025”以及一系列制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的政策的落實(shí)，工業(yè)機(jī)器人的密集程度會(huì)大幅度增長(zhǎng)。

3.2 工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域會(huì)更加寬廣

目前來(lái)說(shuō)，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域是具有局限性的，但未來(lái)在國(guó)防軍工、紡織、煙草加工、食品加工等行業(yè)，工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用會(huì)越來(lái)越廣。位于佛山大學(xué)順德地區(qū)，已經(jīng)有了6家機(jī)器人餐廳，還有1個(gè)機(jī)器人作業(yè)的餐廳服務(wù)綜合體，面積約有2000平方米，有漢堡機(jī)器人，炒菜和煲仔飯等多種機(jī)器人，可以為客人們提供多種多樣的服務(wù)。

3.3 工業(yè)機(jī)器人會(huì)更加智能化

很多的工業(yè)機(jī)器人開(kāi)始安裝視覺(jué)設(shè)備以提高智能化水平，使其可以自主判斷，并作出相應(yīng)的動(dòng)作。如果將每臺(tái)工業(yè)機(jī)器人連入互聯(lián)網(wǎng)，即實(shí)現(xiàn)廠間內(nèi)的物物相聯(lián)，則可以在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上控制單一機(jī)器人，也可以在總體上控制整個(gè)廠間的生產(chǎn)?；凇盎ヂ?lián)網(wǎng)+”的發(fā)展，在很大程度上促進(jìn)了工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，也將進(jìn)一步使生產(chǎn)效率得到提升。

4 結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域雖然起點(diǎn)較低，但在“中國(guó)制造2025”戰(zhàn)略相繼實(shí)施后，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人與國(guó)外總體差距縮小，工業(yè)機(jī)器人整體布局加速，人才體系培養(yǎng)上也在逐漸完善?？傊覈?guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)有很大的發(fā)展空間，未來(lái)工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展將達(dá)到一個(gè)新的高度。