工業機器人

已知最早的工業機器人，其符合ISO定義，是由“條例”格里菲斯P·泰勒於1937年完成並出版的Meccano雜誌，1938年3月。幾乎完全是用吊車狀裝置建成的Meccano件和動力由單個電動機。運動五軸是可能的，包括搶而搶旋轉。自動化是用穿孔紙帶通電螺線管，這將有利於起重機的控制桿的運動來實現的。該機器人可以在預先設定的圖案疊積木。需要為每個所需的運動馬達的轉數，第一次繪製在坐標紙上。然後這個信息被轉移到紙帶上，從而也推動了機器人的單個馬達。1997，克里斯舒特建造的機器人的完整副本。

喬治·迪沃申請了第一個機器人的專利在1954年（1961年授予）。製作機器人的第一家公司是Unimation，由迪沃並成立約瑟夫F.Engelberger於1956年，並且是基於迪沃的原始專利。Unimation機器人也被稱為可編程移機，因為一開始他們的主要用途是從一個點傳遞對象到另一個，不到十英尺左右分開。他們用液壓執行機構，並編入關節坐標，即在一個教學階段進行存儲和回放操作中的各關節的角度。他們是精確到一英寸的1/10,000。Unimation后授權其技術，川崎重工和GKN，製造Unimates分別在日本和英國。一段時間以來Unimation唯一的競爭對手是美國辛辛那提米拉克龍公司的俄亥俄州。這從根本上改變了20世紀70年代後期，幾個大財團的日本開始生產類似的工業機器人。

1969年，維克多·沙因曼在斯坦福大學發明了斯坦福大學的手臂，全電動，6軸多關節型機器人的設計允許一個手臂的解決方案。這使得它精確地跟蹤在太空中任意路徑拓寬了潛在用途的機器人更複雜的應用，如裝配和焊接。沙因曼則設計了第二臂的MIT人工智慧實驗室，被稱為“麻省理工學院的手臂。”沙因曼，接收獎學金從Unimation發展他的設計后，賣給那些設計以Unimation誰進一步發展他們的支持，通用汽車公司，後來它上市的可編程的通用機裝配（PUMA）。

工業機器人在歐洲起飛相當快，既ABB機器人和庫卡機器人帶來機器人市場在1973年ABB機器人（原ASEA）推出IRB6，世界上首位市售全電動微型處理器控制的機器人。前兩個IRB6機器人被出售給馬格努森在瑞典進行研磨和拋光管彎曲並在1974年1月被安裝在生產同樣是在1973年，庫卡機器人建立了自己的第一個機器人，被稱為FAMULUS，也1第一關節機器人具有6機電驅動軸。

在機器人技術在20世紀70年代後期，許多美國公司的興趣增加進入該領域，包括大公司，如通用電氣和通用汽車公司（這就形成合資FANUC機器人與FANUC日本LTD）。美國創業公司包括Automatix和嫻熟技術，公司在機器人熱潮在1984年的高度，Unimation收購了西屋電氣公司107萬美元。西屋出售Unimation以史陶比爾法韋日SCA的法國於1988年，還在進行關節型機器人用於一般工業和潔凈室應用，甚至買的機器人事業部，博世於2004年底。

只有少數的非日本公司管理，最終在這個市場中生存，其中主要的有：嫻熟技術，史陶比爾，Unimation，在瑞典-瑞士公司ABB阿西亞·布朗Boveri公司，在德國公司的KUKA機器人與義大利公司柯馬。

20世紀50年代末，工業機器人最早開始投入使用。約瑟夫·恩格爾貝格（JosephF.Englberger）利用伺服系統的相關靈感，與喬治·德沃爾（GeorgeDevol）共同開發了一台工業機器人——“尤尼梅特”（Unimate），率先於1961年在通用汽車的生產車間里開始使用。最初的工業機器人構造相對比較簡單，所完成的功能也是撿拾汽車零件並放置到傳送帶上，對其他的作業環境並沒有交互的能力，就是按照預定的基本程序精確地完成同一重複動作。“尤尼梅特”的應用雖然是簡單的重複操作，但展示了工業機械化的美好前景，也為工業機器人的蓬勃發展拉開了序幕。自此，在工業生產領域，很多繁重、重複或者毫無意義的流程性作業可以由工業機器人來代替人類完成。

20世紀60年代，工業機器人發展迎來黎明期，機器人的簡單功能得到了進一步的發展。機器人感測器的應用提高了機器人的可操作性，包括恩斯特採用的觸覺感測器；托莫維奇和博尼在世界上最早的“靈巧手”上用到了壓力感測器；麥卡錫對機器人進行改進，加入視覺感測系統，並幫助麻省理工學院推出了世界上第一個帶有視覺感測器並能識別和定位積木的機器人系統。此外，利用聲吶系統、光電管等技術，工業機器人可以通過環境識別來校正自己的準確位置。

自20世紀60年代中期開始，美國麻省理工學院、斯坦福大學、英國愛丁堡大學等陸續成立了機器人實驗室。美國興起研究第二代帶感測器的、“有感覺”的機器人，並向人工智慧進發。

20世紀70年代，隨著計算機和人工智慧技術的發展，機器人進入了實用化時代。像日立公司推出的具有觸覺、壓力感測器，7軸交流電動機驅動的機器人；美國Milacron公司推出的世界第一台小型計算機控制的機器人，由電液伺服驅動，可跟蹤移動物體，用於裝配和多功能作業；適用於裝配作業的機器人還有像日本山梨大學發明的SCARA平面關節型機器人等。

20世紀70年代末，由美國Unimation公司推出的PUMA系列機器人，為多關節、多CPU二級計算機控制，全電動，有專用VAL語言和視覺、力覺感測器，這標誌著工業機器人技術已經完全成熟。PUMA至今仍然工作在工廠第一線。

20世紀80年代，機器人進入了普及期，隨著製造業的發展，使工業機器人在發達國家走向普及，並向高速、高精度、輕量化、成套系列化和智能化發展，以滿足多品種、少批量的需要。

到了20世紀90年代，隨著計算機技術、智能技術的進步和發展，第二代具有一定感覺功能的機器人已經實用化並開始推廣，具有視覺、觸覺、高靈巧手指、能行走的第三代智能機器人相繼出現並開始走嚮應用。

戴沃爾提出的工業機器人有以下特點：將數控機床的伺服軸與遙控操縱器的連桿機構聯接在一起，預先設定的機械手動作經編程輸入后，系統就可以離開人的輔助而獨立運行。這種機器人還可以接受示教而完成各種簡單的重複動作，示教過程中，機械手可依次通過工作任務的各個位置，這些位置序列全部記錄在存儲器內，任務的執行過程中，機器人的各個關節在伺服驅動下依次再現上述位置，故這種機器人的主要技術功能被稱為“可編程”和“示教再現”。

1962年美國推出的一些工業機器人的控制方式與數控機床大致相似，但外形主要由類似人的手和臂組成。後來，出現了具有視覺感測器的、能識別與定位的工業機器人系統。

工業機器人最顯著的特點有以下幾個：

(1)可編程。生產自動化的進一步發展是柔性啟動化。工業機器人可隨其工作環境變化的需要而再編程，因此它在小批量多品種具有均衡高效率的柔性製造過程中能發揮很好的功用，是柔性製造系統中的一個重要組成部分。

(2)擬人化。工業機器人在機械結構上有類似人的行走、腰轉、大臂、小臂、手腕、手爪等部分，在控制上有電腦。此外，智能化工業機器人還有許多類似人類的“生物感測器”，如皮膚型接觸感測器、力感測器、負載感測器、視覺感測器、聲覺感測器、語言功能等。感測器提高了工業機器人對周圍環境的自適應能力。

(3)通用性。除了專門設計的專用的工業機器人外，一般工業機器人在執行不同的作業任務時具有較好的通用性。比如，更換工業機器人手部末端操作器（手爪、工具等）便可執行不同的作業任務。

(4)工業機器技術涉及的學科相當廣泛，歸納起來是機械學和微電子學的結合-機電一體化技術。第三代智能機器人不僅具有獲取外部環境信息的各種感測器，而且還具有記憶能力、語言理解能力、圖像識別能力、推理判斷能力等人工智慧，這些都是微電子技術的應用，特別是計算機技術的應用密切相關。因此，機器人技術的發展必將帶動其他技術的發展，機器人技術的發展和應用水平也可以驗證一個國家科學技術和工業技術的發展水平。

當今工業機器人技術正逐漸向著具有行走能力、具有多種感知能力、具有較強的對作業環境的自適應能力的方向發展。當前，對全球機器人技術的發展最有影響的國家是美國和日本。美國在工業機器人技術的綜合研究水平上仍處於領先地位，而日本生產的工業機器人在數量、種類方面則居世界首位。

（1）技術先進工業機器人集精密化、柔性化、智能化、軟體應用開發等先進位造技術於一體，通過對過程實施檢測、控制、優化、調度、管理和決策，實現增加產量、提高質量、降低成本、減少資源消耗和環境污染，是工業自動化水平的最高體現。

（2）技術升級工業機器人與自動化成套裝備具備精細製造、精細加工以及柔性生產等技術特點，是繼動力機械、計算機之後，出現的全面延伸人的體力和智力的新一代生產工具，是實現生產數字化、自動化、網路化以及智能化的重要手段。

（3）應用領域廣泛工業機器人與自動化成套裝備是生產過程的關鍵設備，可用於製造、安裝、檢測、物流等生產環節，並廣泛應用於汽車整車及汽車零部件、工程機械、軌道交通、低壓電器、電力、IC裝備、軍工、煙草、金融、醫藥、冶金及印刷出版等眾多行業，應用領域非常廣泛。

（4）技術綜合性強工業機器人與自動化成套技術，集中並融合了多項學科，涉及多項技術領域，包括工業機器人控制技術、機器人動力學及模擬、機器人構建有限元分析、激光加工技術、模塊化程序設計、智能測量、建模加工一體化、工廠自動化以及精細物流等先進位造技術，技術綜合性強。

從機械結構來看，工業機器人總體上分為串聯機器人和並聯機器人。串聯機器人的特點是一個軸的運動會改變另一個軸的坐標原點，而並聯機器人一個軸運動則不會改變另一個軸的坐標原點。早期的工業機器人都是採用串聯機構。並聯機構定義為動平台和定平台通過至少兩個獨立的運動鏈相連接，機構具有兩個或兩個以上自由度，且以並聯方式驅動的一種閉環機構。並聯機構有兩個構成部分，分別是手腕和手臂。手臂活動區域對活動空間有很大的影響，而手腕是工具和主體的連接部分。與串聯機器人相比較，並聯機器人具有剛度大、結構穩定、承載能力大、微動精度高、運動負荷小的優點。在位置求解上，串聯機器人的正解容易，但反解十分困難；而並聯機器人則相反，其正解困難，反解卻非常容易。

驅動系統是向機械結構系統提供動力的裝置。根據動力源不同，驅動系統的傳動方式分為液壓式、氣壓式、電氣式和機械式4種。早期的工業機器人採用液壓驅動。由於液壓系統存在泄露、雜訊和低速不穩定等問題，並且功率單元笨重和昂貴，目前只有大型重載機器人、並聯加工機器人和一些特殊應用場合使用液壓驅動的工業機器人。氣壓驅動具有速度快、系統結構簡單、維修方便、價格低等優點。但是氣壓裝置的工作壓強低，不易精確定位，一般僅用於工業機器人末端執行器的驅動。氣動手抓、旋轉氣缸和氣動吸盤作為末端執行器可用於中、小負荷的工件抓取和裝配。電力驅動是目前使用最多的一種驅動方式，其特點是電源取用方便，響應快，驅動力大，信號檢測、傳遞、處理方便，並可以採用多種靈活的控制方式，驅動電機一般採用步進電機或伺服電機，目前也有採用直接驅動電機，但是造價較高，控制也較為複雜，和電機相配的減速器一般採用諧波減速器、擺線針輪減速器或者行星齒輪減速器。由於並聯機器人中有大量的直線驅動需求，直線電機在並聯機器人領域已經得到了廣泛應用。

機器人感知系統把機器人各種內部狀態信息和環境信息從信號轉變為機器人自身或者機器人之間能夠理解和應用的數據和信息，除了需要感知與自身工作狀態相關的機械量，如位移、速度和力等，視覺感知技術是工業機器人感知的一個重要方面。視覺伺服系統將視覺信息作為反饋信號，用於控制調整機器人的位置和姿態。機器視覺系統還在質量檢測、識別工件、食品分揀、包裝的各個方面得到了廣泛應用。感知系統由內部感測器模塊和外部感測器模塊組成，智能感測器的使用提高了機器人的機動性、適應性和智能化水平。

機器人-環境交互系統是實現機器人與外部環境中的設備相互聯繫和協調的系統。機器人與外部設備集成為一個功能單元，如加工製造單元、焊接單元、裝配單元等。當然也可以是多台機器人集成為一個去執行複雜任務的功能單元。

人機交互系統是人與機器人進行聯繫和參與機器人控制的裝置。例如：計算機的標準終端、指令控制台、信息顯示板、危險信號報警器等。

控制系統的任務是根據機器人的作業指令以及從感測器反饋回來的信號，支配機器人的執行機構去完成規定的運動和功能。如果機器人不具備信息反饋特徵，則為開環控制系統；具備信息反饋特徵，則為閉環控制系統。根據控制原理可分為程序控制系統、適應性控制系統和人工智慧控制系統。根據控制運動的形式可分為點位控制和連續軌跡控制。

相比於傳統的工業設備，工業機器人有眾多的優勢，比如機器人具有易用性、智能化水平高、生產效率及安全性高、易於管理且經濟效益顯著等特點，使得它們可以在高危環境下進行作業。

在我國，工業機器人廣泛應用於製造業，不僅僅應用於汽車製造業，大到太空梭的生產，軍用裝備，高鐵的開發，小到圓珠筆的生產都有廣泛的應用。並且已經從較為成熟的行業延伸到食品，醫療等領域。由於機器人技術發展迅速，與傳統工業設備相比，不僅產品的價格差距越來越小，而且產品的個性化程度高，因此在一些工藝複雜的產品製造過程中，可以讓工業機器人替代傳統設備，這樣就可以在很大程度上提高經濟效率。根據數據統計顯示，從2016年到2017年，全球工業機器人的總銷量已經從29.4萬台突破到34.6萬台。可見工業機器人應用範圍之廣。

隨著計算機控制技術的不斷進步，工業機器人將逐漸能夠明白人類的語言，同時工業機器人可以完成產品的組件，這樣就可以讓工人免除複雜的操作。工業生產中焊接機器人系統不僅能實現空間焊縫的自動實時跟蹤，而且還能實現焊接參數的在線調整和焊縫質量的實時控制，可以滿足技術產品複雜的焊接工藝及其焊接質量、效率的迫切要求。另外隨著人類探索空間的擴展，在極端環境如太空、深水以及核環境下，工業機器人也能利用其智能將任務順利完成。

機械手，顧名思義，通過仿照人類的手型而生產出來的機械手，它生產一件產品耗時是固定的。同樣的生存周期內，使用機械手的產量也是固定的，不會忽高忽低。並且每一模的產品生產時間是固定化，產品的成品率也高，使用機器人生產更符合老闆利益。

工廠採用工業機器人生產，是可以解決很多安全生產方面的問題。對於由於個人原因，如不熟悉工作流程、工作疏忽、疲勞工作等導致安全生產隱患，統統都可以避免了。

企業可以很清晰的知道自己每天的生產量，根據自己所能夠達到的產能去接收訂單和生產商品。而不會去盲目預估產量或是生產過多產品產生浪費的現象。而工廠每天對工業機器人的管理，也會比管理員工簡單得多。

工業機器人可以24小時循環工作，能夠做到生產線的最大產量，並且無需給予加班的工時費用。對於企業來說，還能夠避免員工長期高強度工作后產生的疲勞、生病帶來的請假等誤工的情況。生產線換用工業機器人生產後，企業生產只需要留下少數能夠操作維護工業機器人的員工對工業機器人進行維護作業就可以了。經濟效益非常的顯著

中國的工業機器人

我國工業機器人起步於上世紀1970年初期，經過20多年的發展，大致經歷了3個階段：70年代的萌芽期，80年代的開發期和90年代的適用化期。

1970年我國也發射了人造衛星。世界上工業機器人應用掀起一個高潮，尤其在日本發展更為迅猛，它補充了日益短缺的勞動力。在這種背景下，我國於1972年開始研製自己的工業機器人。

進入80年代后，在高技術浪潮的衝擊下，隨著改革開放的不斷深入，我國機器人技術的開發與研究得到了政府的重視與支持。“七五”期間，國家投入資金，對工業機器人及其零部件進行攻關，完成了示教再現式工業機器人成套技術的開發，研製出了噴塗、點焊、弧焊和搬運機器人。1986年國家高技術研究發展計劃（863計劃）開始實施，智能機器人主題跟蹤世界機器人技術的前沿，經過幾年的研究，取得了一大批科研成果，成功地研製出了一批特種機器人。

從90年代初期起，我國的國民經濟進入實現兩個根本轉變時期，掀起了新一輪的經濟體制改革和技術進步熱潮，我國的工業機器人又在實踐中邁進一大步，先後研製出了點焊、弧焊、裝配、噴漆、切割、搬運、包裝碼垛等各種用途的工業機器人，並實施了一批機器人應用工程，形成了一批機器人產業化基地，為我國機器人產業的騰飛奠定了基礎。

雖然中國的工業機器人產業在不斷的進步中，但和國際同行相比，差距依舊明顯。從市場佔有率來說，更無法相提並論。工業機器人很多核心技術，當前我們尚未掌握，這是影響我國機器人產業發展的一個重要瓶頸。

隨著人口紅利的逐漸下降，企業用工成本不斷上漲，工業機器人正逐步走進公眾的視野。中國產業洞察網分析師李強認為，人口紅利的持續消退，給機器人產業帶來了重大的發展機遇；在國家政策支持下，產業有望迎來爆發期。

全球工業機器人的應用領域也有所擴大。2010年，在德國市場，除了汽車行業，食品行業顯著增加了機器人的利用。可見，在藥品和化妝品行業和塑料行業，機器人的投資潛力巨大。預計亞洲將成為工業機器人行業發展最快的地區。

《2014-2018年中國工業機器人行業產銷需求預測與轉型升級分析報告》數據顯示，2013年中國市場銷售36560台工業機器人，佔全球銷售量的五分之一，同比增幅達60%，取代日本成為世界最大工業機器人市場。預計2014年本體產值約90億元，本體加集成市場規模約270億元。

根據2011年3月發布的《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要》，中國在“十二五”時期將加快發展戰略性新型產業。國務院在相關決定中指出：“發展戰略性新型產業已成為世界主要國家搶佔新一輪經濟和科技發展制高點的重大戰略”，包括“高端裝備製造產業”、“新材料產業”、“新能源產業”及“節能環保產業”等。今後十年我國高端裝備製造業的銷售產值將佔全部裝備製造業銷售產值的30%以上。工業機器人行業作為高端裝備製造產業的重要組成部分，必將在此期間得到更多的政策扶持，實現進一步增長。

中國到2014年將成為全球最大的工業機器人消費國。預計到2015年，中國機器人市場需求量將達3.5萬台，佔全球總量的16.9%，成為規模最大的機器人市場。專家表示，未來3年中國工業機器人市場複合增速可達30%，爆發性增長可期。

儘管各大企業面臨著轉型升級的陣痛，但不少具備實力、具有長遠眼光的企業已經在此陣痛中尋找到了新的出路。山推作為國內大型工程機械生產廠家和推土機行業龍頭企業，在自動化焊接設備的應用上應該說走到了國內同行的前列，其在20世紀90年代中期就開始應用焊接機器人和自動化焊接專機。這些舉措不僅使企業的生產效率得到了有效提高，也轉變了員工的傳統觀念。

當前，國外已經研製和生產了各種不同的標準組件，而中國作為未來工業機器人的主要生產國，標準化的過程是發展趨勢。

中國製造業面臨著向高端轉變，承接國際先進位造、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中國抓住這個歷史機遇的主要途徑。因此我國工業機器人產業發展要進一步落實：第一，工業機器人技術是我國由製造大國向製造強國轉變的主要手段和途徑，政府要對國產工業機器人有更多的政策與經濟支持，參考國外先進經驗，加大技術投入與改造；第二，在國家的科技發展計劃中，應該繼續對智能機器人研究開發與應用給予大力支持，形成產品和自動化製造裝備同步協調的新局面；第三，部分國產工業機器人質量已經與國外相當，企業採購工業機器人時不要盲目進口，應該綜合評估，立足國產。

智能化、仿生化是工業機器人的最高階段，隨著材料、控制等技術不斷發展，實驗室產品越來越多的產品化，逐步應用於各個場合。伴隨移動網際網路、物聯網的發展，多感測器、分散式控制的精密型工業機器人將會越來越多，逐步滲透製造業的方方面面，並且由製造實施型向服務型轉化。

工業機器人最先大規模使用的區域將會出如今發達地區。隨著產業轉移的進行，發達地區的製造業需要提升。基於工人成本不斷增長的現實，工業機器人的應用成為最好替代方式。未來我國工業機器人的大範圍應用將會集中在廣東、江蘇、上海、北京等地，其工業機器人擁有量將佔全國一半以上。

日益增長的工業機器人市場以及巨大的市場潛力吸引世界著名機器人生產廠家的目光。當前，我國進口的工業機器人主要來自日本，但是隨著諸如“機器人”類似的具有自有知識產權的企業不斷出現，越來越多的工業機器人將會由中國製造。

中國成最大工業機器人市場

機器人的運用範圍越來越廣泛，即使在很多的傳統工業領域中人們也在努力使機器人代替人類工作，在食品工業中的情況也是如此。人們已經開發出的食品工業機器人有包裝罐頭機器人、自動午餐機器人和切割牛肉機器人等，機器人在食品加工領域應用得如魚水。

中國到2016年或成為全球最大的機器人市場

25日，2014中國機器人產業發展高峰會議在張家港舉行。工業和信息化部裝備工業司副司長王衛明的透露，預計中國到2016年或成為全球最大的機器人市場。

王衛明這一“預計”無疑讓眾多關心中國機器人市場的與會商家有點竊喜。眼下，中國市場可謂是機器人熱潮湧動。王衛明說，不久前他去參加一個機床展，竟然展出的一半產品是機器人。

機器人需求猛增

“人力成本的逐年上漲，將刺激製造業對機器人的需求。”王衛明稱，汽車行業使用機器人最多，醫藥等行業的增長需求甚至達到100%以上，2013年全球機器人銷量16.8萬台。

“機器換人”已是大勢所趨

未來的5至10年將成為中國市場的爆發期，業界對此普遍持樂觀態度。曲道奎認同這一觀點。作為國內領先的機器人製造企業新松機器人自動化股份有限公司的掌舵人，他在會上不斷提醒企業要意識到該行業的殘酷性。他呼籲，在機器人這個高端產業里中國要避免處於產業鏈低端位置。

在中國廉價勞動力優勢逐漸消失的背景下，“機器換人”已是大勢所趨。面對機器人產業誘人的大蛋糕，中國各地都行動了起來，機器人企業、機器人產業園如雨後春筍般層出不窮，積極投身這場“掘金戰”中。

王衛明在會上指出，國內在機器人產業化方面存在諸多問題。面對將要到來的“機器人時代”，中國未來將加強頂層設計，組建國家級的機器人產業發展專家諮詢委員會；完善標準體系建設；加大對機器人國產化的政策支持力度；支持國產工業機器人的應用和示範等。

2015年安徽工業機器人產業規模預計超200億元

根據安徽省戰略性新興產業區域集聚發展試點實施方案，國家支持在皖打造機器人、新型顯示兩大產業集聚試點。蕪馬合地區作為目前我國唯一的工業機器人產業集聚試點，發展目標是到2015年培育3家至5家產值超50億元的龍頭企業，形成產業規模超200億元。

2014年3月，蕪湖市已規劃用地5000畝建設機器人產業園，依託埃夫特、瑞祥工業、陀曼精機等企業，集聚產業科技創新要素，打造以主機為龍頭、關鍵零部件協作配套的機器人全產業鏈。蕪湖市早在2007年就啟動了工業機器人項目，如今，領軍企業安徽埃夫特公司已形成系列化工業機器人研發和製造能力，實際裝機台數位居自主品牌之首，在汽車、家電、機械加工等多個行業得到廣泛應用。該市正在建設的6個重點項目，涉及工業機器人整機項目以及伺服電機、驅動及控制系統、精密減速機等配套的核心零部件項目。

在發達國家中，工業機器人自動化生產線成套設備已成為自動化裝備的主流及未來的發展方向。國外汽車行業、電子電器行業、工程機械等行業已經大量使用工業機器人自動化生產線，以保證產品質量，提高生產效率，同時避免了大量的工傷事故。全球諸多國家近半個世紀的工業機器人的使用實踐表明，工業機器人的普及是實現自動化生產，提高社會生產效率，推動企業和社會生產力發展的有效手段。

機器人技術是具有前瞻性、戰略性的高技術領域。國際電氣電子工程師協會IEEE的科學家在對未來科技發展方向進行預測中提出了4個重點發展方向，機器人技術就是其中之一。

1990年10月，國際機器人工業人士在丹麥首都哥本哈根召開了一次工業機器人國際標準大會，並在這次大會上通過了一個文件，把工業機器人分為四類：⑴順序型。這類機器人擁有規定的程序動作控制系統；⑵沿軌跡作業型。這類機器人執行某種移動作業，如焊接。噴漆等；⑶遠距作業型。比如在月球上自動工作的機器人；⑷智能型。這類機器人具有感知、適應及思維和人機通信機能。

日本工業機器人產業早在上世紀90年代就已經普及了第一和第二類工業機器人，並達到了其工業機器人發展史的鼎盛時期。而今已在第發展三、四類工業機器人的路上取得了舉世矚目的成就。日本下一代機器人發展重點有：低成本技術、高速化技術、小型和輕量化技術、提高可靠性技術、計算機控制技術、網路化技術、高精度化技術、視覺和觸覺等感測器技術等。

根據日本政府2007年指定的一份計劃，日本2050年工業機器人產業規模將達到1.4兆日元，擁有百萬工業機器人。按照一個工業機器人等價於10個勞動力的標準，百萬工業機器人相當於千萬勞動力，是當前日本全部勞動人口的15%。

我國工業機器人起步於70年代初，其發展過程大致可分為三個階段：70年代的萌芽期；80年代的開發期；90年代的實用化期。而今經過20多年的發展已經初具規模。當前我國已生產出部分機器人關鍵元器件，開發出弧焊、點焊、碼垛、裝配、搬運、注塑、衝壓、噴漆等工業機器人。一批國產工業機器人已服務於國內諸多企業的生產線上；一批機器人技術的研究人才也湧現出來。一些相關科研機構和企業已掌握了工業機器人操作機的優化設計製造技術；工業機器人控制、驅動系統的硬體設計技術；機器人軟體的設計和編程技術；運動學和軌跡規劃技術；弧焊、點焊及大型機器人自動生產線與周邊配套設備的開發和製備技術等。某些關鍵技術已達到或接近世界水平。

一個國家要引入高技術並將其轉移為產業技術（產業化），必須具備5個要素即5M:Machine/Materials/Manpower/Management/Market。和有著“機器人王國”之稱的日本相比，我國有著截然不同的基本國情，那就是人口多，勞動力過剩。刺激日本發展工業機器人的根本動力就在於要解決勞動力嚴重短缺的問題。所以，我國工業機器人起步晚發展緩。但是正如前所述，廣泛使用機器人是實現工業自動化，提高社會生產效率的一種十分重要的途徑。我國正在努力發展工業機器人產業，引進國外技術和設備，培養人才，打開市場。日本工業機器人產業的輝煌得益於本國政府的鼓勵政策，我國在十一五綱要中也體現出了對發展工業機器人的大力支持。

（1）傳動結構設計

擬定總體方案，確定機器人的結構形式，並據此進行初步的傳動結構設計，零件結構設計，三維建模。要求設計者對機器人常見的結構形式，常見的傳動原理和傳動結構，減速器的類型和特點非常的熟悉和了解，要有較強的結構設計能力和經驗。

（2）減速器選型

要對減速器的結構類型，性能參數的含義有深刻理解，會對減速器進行選型和計算校核。要會對減速器進行檢測、測試，檢測的內容主要包括噪音、抖動、輸出扭矩、扭轉剛度、背隙、重複定位精度和定位精度等。減速器的振動會引起機器人末端的抖動，降低機器人的軌跡精度。減速器振動有多種原因，其中共振是共性的問題，機器人企業必須掌握抑制或者避免出現共振的方法。

（3）電機選型

必須要對電機的工作特性非常了解，並會對電機扭矩、功率、慣量進行計算和校核。

（4）模擬分析

進行靜力學和動力學的模擬分析，對電機、減速器的選型校核，對本體零部件進行強度、剛度校核，降低本體重量，提高機器人工作效率，降低成本。對三維模型進行模態分析，計算出固有頻率，有助於進行共振抑制。

（5）可靠性設計

結構設計採用最簡化設計原則；本體鑄鐵件採用綜合性能較好的球墨鑄鐵材料，鑄鋁件採用流動性好的鑄造材料，採用金屬模鑄造；裝配要有詳細的裝配工藝指導書，裝配過程中有部件和單軸的測試；裝配完后要有整機性能測試和耐久拷機測試；提高整機的防護等級設計，提高電櫃的抗干擾能力，以適用不同工作環境的使用。

（1）電機

①輕量化

對機器人來說，電機的尺寸和重量非常敏感，通過高磁性材料優化、一體化優化設計、加工裝配工藝優化等技術的研究，提高伺服電機的效率，減小電機空間尺寸和降低電機重量，是機器人電機的關鍵技術之一。

②高速

在減速比不能較大調整的情況，電機的最高轉速則直接影響著機器人的末端速度和工作節拍；而且速比太低會影響電機的慣量匹配，因此提高電機的最高轉速也是機器人電機的關鍵技術之一。

③直驅、中空

隨著協作機器人的不斷成熟和推廣，機器人結構的輕量化、緊湊化要求提高，發展高力矩直接驅動電機、盤式中空電機等機器人專用電機也是未來的趨勢。

（2）伺服

①快速響應，精確定位

伺服的響應時間直接影響到機器人的快速起停效果，影響機器人的工作效率和節拍。

②無感測器方式實現彈性碰撞

安全性是衡量機器人性能的一個重要指標。加入力或力矩感測器會使結構更複雜，成本更高，基於編碼器、電機電流耦合關係的無感測彈性碰撞技術，可以在不改變本體結構，不增加本體成本的條件下，在一定程度上提高機器人的安全性。

③驅動多合一、驅控一體。

驅動多合一，多核CPU多軸驅控一體化集成技術，提高系統性能，降低驅動體積與成本。

④在線自適應抖振抑制

工業機器人懸臂結構極易在多軸聯動、重載及快速起停時引起抖動。機器人本體剛度要與電機伺服剛度參數相匹配，剛度過高，會造成振動，剛度過低會造成起停反應緩慢。機器人在不同的位置和姿態，以及在不同的工裝負載下剛度都不一樣，很難通過提前設置伺服剛度值能滿足所有工況的需求。在線自適應抖振抑制技術，提出免參數調試的智能控制策略，同時兼顧剛度匹配、抖振抑制的需求，可以抑制機器人末端抖動，提高末端定位精度。

（1）運動解算及軌跡規劃

運動求解，最佳路徑規劃，提高機器人的運動精度和工作效率。

（2）動力學補償

一般工業機器人是一個串聯懸臂式結構，剛性弱，運動複雜，容易發生變形和抖動，是一個需要運動學和動力學相結合的課題。為了改善機器人的動態性能和提高運動精度，機器人控制系統必須建立動力學模型，進行動力學補償。補償的內容主要包括重力補償、慣量補償、摩擦補償、耦合補償等。

（3）標定補償

機器人機械本體由於加工誤差和裝配誤差的原因，難以避免會和理論數學模型存在偏差，會降低機器人TCP精度和軌跡精度，如在焊接和離線編程使用時會受到嚴重影響。通過檢測和演演算法標定補償機器人的模型參數，可以較好地解決此問題。

（4）工藝包完善

控制系統要與實際工程應用相結合，系統除不斷升級，功能更加強大外，還要根據行業應用的需求不斷開發和完善工藝包，有利於積累行業工藝經驗，對客戶來說使用更方便，操作更簡單，效率更高。

移動機器人（AGV）

移動機器人（AGV）是工業機器人的一種類型，它由計算機控制，具有移動、自動導航、多感測器控制、網路交互等功能，它可廣泛應用於機械、電子、紡織、捲煙、醫療、食品、造紙等行業的柔性搬運、傳輸等功能，也用於自動化立體倉庫、柔性加工系統、柔性裝配系統（以AGV作為活動裝配平台）；同時可在車站、機場、郵局的物品分撿中作為運輸工具。

國際物流技術發展的新趨勢之一，而移動機器人是其中的核心技術和設備，是用現代物流技術配合、支撐、改造、提升傳統生產線，實現點對點自動存取的高架箱儲、作業和搬運相結合，實現精細化、柔性化、信息化，縮短物流流程，降低物料損耗，減少佔地面積，降低建設投資等的高新技術和裝備。

點焊機器人

焊接機器人具有性能穩定、工作空間大、運動速度快和負荷能力強等特點，焊接質量明顯優於人工焊接，大大提高了點焊作業的生產率。

點焊機器人主要用於汽車整車的焊接工作，生產過程由各大汽車主機廠負責完成。國際工業機器人企業憑藉與各大汽車企業的長期合作關係，向各大型汽車生產企業提供各類點焊機器人單元產品並以焊接機器人與整車生產線配套形式進入中國，在該領域佔據市場主導地位。

隨著汽車工業的發展，焊接生產線要求焊鉗一體化，重量越來越大，165公斤點焊機器人是當前汽車焊接中最常用的一種機器人。2008年9月，機器人研究所研製完成國內首台165公斤級點焊機器人，並成功應用於奇瑞汽車焊接車間。2009年9月，經過優化和性能提升的第二台機器人完成並順利通過驗收，該機器人整體技術指標已經達到國外同類機器人水平。

弧焊機器人

弧焊機器人主要應用於各類汽車零部件的焊接生產。在該領域，國際大型工業機器人生產企業主要以向成套裝備供應商提供單元產品為主。

關鍵技術包括：

(1)弧焊機器人系統優化集成技術：弧焊機器人採用交流伺服驅動技術以及高精度、高剛性的RV減速機和諧波減速器，具有良好的低速穩定性和高速動態響應，並可實現免維護功能。

(2)協調控制技術：控制多機器人及變位機協調運動，既能保持焊槍和工件的相對姿態以滿足焊接工藝的要求，又能避免焊槍和工件的碰撞。

(3)精確焊縫軌跡跟蹤技術：結合激光感測器和視覺感測器離線工作方式的優點，採用激光感測器實現焊接過程中的焊縫跟蹤，提升焊接機器人對複雜工件進行焊接的柔性和適應性，結合視覺感測器離線觀察獲得焊縫跟蹤的殘餘偏差，基於偏差統計獲得補償數據並進行機器人運動軌跡的修正，在各種工況下都能獲得最佳的焊接質量。

激光加工機器人

激光加工機器人是將機器人技術應用於激光加工中，通過高精度工業機器人實現更加柔性的激光加工作業。本系統通過示教盒進行在線操作，也可通過離線方式進行編程。該系統通過對加工工件的自動檢測，產生加工件的模型，繼而生成加工曲線，也可以利用CAD數據直接加工。可用於工件的激光表面處理、打孔、焊接和模具修復等。

關鍵技術包括：

(1)激光加工機器人結構優化設計技術：採用大範圍框架式本體結構，在增大作業範圍的同時，保證機器人精度；

(2)機器人系統的誤差補償技術：針對一體化加工機器人工作空間大，精度高等要求，並結合其結構特點，採取非模型方法與基於模型方法相結合的混合機器人補償方法，完成了幾何參數誤差和非幾何參數誤差的補償。

(3)高精度機器人檢測技術：將三坐標測量技術和機器人技術相結合，實現了機器人高精度在線測量。

(4)激光加工機器人專用語言實現技術：根據激光加工及機器人作業特點，完成激光加工機器人專用語言。

(5)網路通訊和離線編程技術：具有串口、CAN等網路通訊功能，實現對機器人生產線的監控和管理；並實現上位機對機器人的離線編程式控制制。

真空機器人

真空機器人是一種在真空環境下工作的機器人，主要應用於半導體工業中，實現晶圓在真空腔室內的傳輸。真空機械手難進口、受限制、用量大、通用性強，其成為制約了半導體裝備整機的研發進度和整機產品競爭力的關鍵部件。而且國外對中國買家嚴加審查，歸屬於禁運產品目錄，真空機械手已成為嚴重製約我國半導體設備整機裝備製造的“卡脖子”問題。直驅型真空機器人技術屬於原始創新技術。

關鍵技術包括：

(1)真空機器人新構型設計技術：通過結構分析和優化設計，避開國際專利，設計新構型滿足真空機器人對剛度和伸縮比的要求；

(2)大間隙真空直驅電機技術：涉及大間隙真空直接驅動電機和高潔凈直驅電機開展電機理論分析、結構設計、製作工藝、電機材料表面處理、低速大轉矩控制、小型多軸驅動器等方面。

(3)真空環境下的多軸精密軸系的設計。採用軸在軸中的設計方法，減小軸之間的不同心以及慣量不對稱的問題。

(4)動態軌跡修正技術：通過感測器信息和機器人運動信息的融合，檢測出晶圓與手指之間基準位置之間的偏移，通過動態修正運動軌跡，保證機器人準確地將晶圓從真空腔室中的一個工位傳送到另一個工位。

(5)符合SEMI標準的真空機器人語言：根據真空機器人搬運要求、機器人作業特點及SEMI標準，完成真空機器人專用語言。

(6)可靠性系統工程技術：在IC製造中，設備故障會帶來巨大的損失。根據半導體設備對MCBF的高要求，對各個部件的可靠性進行測試、評價和控制，提高機械手各個部件的可靠性，從而保證機械手滿足IC製造的高要求。

潔凈機器人

潔凈機器人是一種在潔凈環境中使用的工業機器人。隨著生產技術水平不斷提高，其對生產環境的要求也日益苛刻，很多現代工業產品生產都要求在潔凈環境進行，潔凈機器人是潔凈環境下生產需要的關鍵設備。

關鍵技術包括：

(1)潔凈潤滑技術：通過採用負壓抑塵結構和非揮發性潤滑脂，實現對環境無顆粒污染，滿足潔凈要求。

(2)高速平穩控制技術：通過軌跡優化和提高關節伺服性能，實現潔凈搬運的平穩性。

(3)控制器的小型化技術：根據潔凈室建造和運營成本高，通過控制器小型化技術減小潔凈機器人的佔用空間。

(4)晶圓檢測技術：通過光學感測器，能夠通過機器人的掃描，獲得卡匣中晶圓有無缺片、傾斜等信息。

工業機器人的典型應用包括焊接、刷漆、組裝、採集和放置（例如包裝、碼垛和SMT）、產品檢測和測試等;所有的工作的完成都具有高效性、持久性、速度和準確性。

在美洲地區，工業機器人的應用非常廣泛，其中汽車與汽車零部件製造業為最主要的應用領域，2012年美洲地區這兩個行業對工業機器人的需求佔總份額的61%。

亞洲方面，工業機器人大規模應用的時機已經成熟。汽車行業的需求量持續快速增長，食品行業的需求也有所增加，電子行業則是工業機器人應用快的行業。工業機器人行業正成為受亞洲政府財政扶持的戰略新興產業之一。

工業機器人市場的大幕已經拉開，世界機器人市場的需求即將進人噴發期，中國潛在的巨大機械設備生產市場需求已初露端倪，工業機器人進軍機床行業投資前景可期。

工業機器人能替代越來越昂貴的勞動力，同時能提升工作效率和產品品質。富士康機器人可以承接生產線精密零件的組裝任務，更可替代人工在噴塗、焊接、裝配等不良工作環境中工作，並可與數控超精密鐵床等工作母機結合模具加工生產，提高生產效率，替代部分非技術工人。

使用工業機器人可以降低廢品率和產品成本，提高了機床的利用率，降低了工人誤操作帶來的殘次零件風險等，其帶來的一系列效益也十分明顯，例如減少人工用量、減少機床損耗、加快技術創新速度、提高企業競爭力等。機器人具有執行各種任務特別是高危任務的能力，平均故障間隔期達60000小時以上，比傳統的自動化工藝更加先進。

在發達國家中工業機器人自動化生產線成套裝備已成為自動化裝備的主流及未來的發展方向。國外汽車行業、電子電器行業、工程機械等行業已大量使用工業機器人自動化生產線以保證產品質量和生產高效率。目前典型的成套裝備有大型轎車殼體衝壓自動化系統技術和成套裝備、大型機器人車體焊裝自動化系統技術和成套裝備、電子電器等機器人柔性自動。

1.系統簡介

機器人及輸送線物流自動化系統主要由如下幾個部分組成：

(1)自動化輸送線：將產品自動輸送，並將產品工裝板在各裝配工位精確定位，裝配完成後能使工裝板自動循環；設有電機過載保護，驅動鏈與輸送鏈直接嚙合，傳遞平穩，運行可靠。

(2)機器人系統：通過機器人在特定工位上準確、快速完成部件的裝配，能使生產線達到較高的自動化程度；機器人可遵照一定的原則相互調整，滿足工藝點的節拍要求；備有與上層管理系統的通信介面。

(3)自動化立體倉儲供料系統：自動規劃和調度裝配原料，並將原料及時向裝配生產線輸送，同時能夠實時對庫存原料進行統計和監控。

(4)全線主控制系統：採用基於現場匯流排—ProfibusDP的控制系統，不僅有極高的實時性，更有極高的可靠性。

(5)條碼數據採集系統：使各種產品製造信息具有規範、準確、實時、可追溯的特點，系統採用高檔文件伺服器和大容量存儲設備，快速採集和管理現場的生產數據。

(6)產品自動化測試系統：測試最終產品性能指標，將不合格產品轉入返修線。

(7)生產線監控/調度/管理系統：採用管理層、監控層和設備層三級網路對整個生產線進行綜合監控、調度、管理，能夠接受車間生產計劃，自動分配任務，完成自動化生產。

2.應用領域

機器人及輸送線物流自動化系統可應用於建材、家電、電子、化纖、汽車、食品等行業。

1．產品簡介：

機器人塗膠工作站是機器人中心研製開發的機器人應用系統，主要包括機器人、供膠系統、塗膠工作台、工作站控制系統及其它周邊配套設備。為了提高系統的可靠性，塗膠工作站中的機器人和供膠系統，一般採用國外產品，我所根據用戶的需求，進行工作台、控制櫃及周邊配套設備的設計製造，並完成塗膠系統的集成。該工作站自動化程度高，適用於多品種、大批量生產，可廣泛地應用於汽車風擋、汽車摩托車車燈、建材門窗、太陽能光伏電池塗膠等行業。

2．車燈機器人塗膠工作站主要技術指標：

車燈機器人塗膠工作站主要由機器人、膠機、塗膠工作台、控制櫃等設備組成。

（1）機器人：

自動化所可應用戶要求選用機器人品牌、並根據用戶產品尺寸確定機器人規格型號。機器人重複定位精度≤0.1mm、塗膠工作速度150～250mm/s。

機器人具有6個控制軸，可以靈活地生成任何空間軌跡，可以完成各種複雜布膠動作。加之其運動快速、平穩、重複精度高，可充分保證生產節拍需求，並保證膠條均勻，使產品質量穩定。

（2）供膠系統：

機器人塗膠工作站供膠系統有冷膠和熱熔膠兩種供膠方式，自動化所可根據不同客戶的要求配置供膠系統。該供膠系統可以與機器人動作銜接，正確完成布膠及供膠動作。

（3）塗膠工作台

塗膠工作台結構方式主要包括：

·往複式雙工位工作台

·迴轉式雙工位工作台

·固定式雙工位工作台

·固定式單工位工作台

我所可根據用戶要求設計製造各種形式工作台，保證燈具安裝方便、定位準確，運行可靠。

（4）工作站控制櫃：

工作站控制櫃的設計融入了多行業的技術經驗和採用了世界先進的電氣技術，其性能指標居國內領先水平。系統設計均採用成熟的技術，元器件採用高可靠性的知名品牌，並經過嚴格的進貨檢驗，因此，工作站控制系統具有極高的可靠性。

控制櫃主要功能：

·工件程序號顯示及選擇

·工作台、機器人、輸膠系統協調與互鎖

·工作台工作狀態選擇

·具有故障報警、急停功能

·計數功能

3．用戶效益分析：

（1）自動化程度高，生產效率高，產量大。

（2）運行可靠，塗膠精度高，產品質量穩定。

（3）節省人力，節省材料，降低生產成本。

（4）改善作業環境，符合環保要求。

（5）產量增加時，無需增加人力，只需增加機器人工作時間。

1.簡介

隨著電子技術、計算機技術、數控及機器人技術的發展，自動弧焊機器人工作站,從60年代開始用於生產以來，其技術已日益成熟，主要有以下優點：⑴穩定和提高焊接質量；⑵提高勞動生產率；⑶改善工人勞動強度，機器人可在有害環境下工作；⑷降低了對工人操作技術的要求；⑸縮短了產品改型換代的準備周期（只需修改軟體和必要的夾具即可），減少相應的設備投資。因此，在各行各業已得到了廣泛的應用。該系統一般多採用熔化極氣體保護焊（MIG、MAG、CO2焊）或非熔化極氣體保護焊（TIG、等離子弧焊）方法。設備一般包括：焊接電源、焊槍和送絲機構、焊接機器人系統及相應的焊接軟體及其它輔助設備等。

自動化47所已設計製造了多種自動機器人焊接工作站，均為企業帶來了良好的效益，在自動機器人焊接工作站領域積累了豐富的經驗。

2.技術指標

工件尺寸：可按用戶的工件大小設計。

工件重量：可按用戶要求設計。

焊接速度：一般取5～50mm/s，根據焊縫大小來選定。

機器人重複定位精度：±0.05mm

移動機構重複定位精度：±0.1mm

變位機重複定位精度：±0.1mm

機器人螺柱焊接：設備一般包括焊接電源、自動退釘機、自動焊槍、機器人系統、相應的焊接軟體及其它輔助設備等。

焊接效率：5-8個/分鐘

螺釘規格：直徑2-8mm

長度：10-40mm

機器人重複定位精度：±0.05mm

3.應用領域

自動機器人焊接工作站可廣泛地應用於鐵路、航空航天、軍工、冶金、汽車、電器等各個行業。

4.用戶效益分析

隨著我國加入WTO，我國經濟的發展和國際正在接軌，國內競爭和國際競爭的界限將越來越模糊，改造過去的生產方式和管理模式已迫在眉睫。在焊接領域也是如此，採用自動化焊接提高生產率和產品質量已是大勢所趨。在大型企業是這樣，對中小型企業也是如此。

採用機器人進行焊接作業可以極大地提高生產效益和經濟效率；另一方面，機器人的移位速度快，可達3m/s，甚至更快。因此，一般而言，採用機器人焊接比同樣用人工焊接效率可提高2～4倍，焊接質量優良且穩定。

1.系統簡介

機器人自動裝箱、碼垛工作站是一種集成化的系統，它包括工業機器人、控制器、編程器、機器人手爪、自動拆/疊盤機、托盤輸送及定位設備和碼垛模式軟體等。它還配置自動稱重、貼標籤和檢測及通訊系統，並與生產控制系統相連接，以形成一個完整的集成化包裝生產線。

（1）生產線末端碼垛的簡單工作站：

這是一種柔性碼垛系統，它從輸送線上下料，並完成工件碼垛、加層墊等工序，然後用輸送線將碼好的托盤送走。

（2）碼垛/拆垛工作站：

這種柔性碼垛系統可將三垛不同貨物碼成一垛，機器人還可抓取托盤和層墊，一垛碼滿後由輸送線自動輸出。

（3）生產線中碼垛：

工件在輸送線定位點被抓取並放到兩個不同托盤上，層墊也由機器人抓取。托盤和滿垛通過線體自動輸出或輸入。

（4）生產線末端碼垛的複雜工作站：

工件來自三條不同線體，它們被抓取並放到三個不同托盤上，層墊也由機器人抓取。托盤和滿垛由線體上自動輸出或輸入。

2.技術指標

工件：箱體、板材、袋料、罐/紙類包裝

工件尺寸：可按用戶的工件大小設計

工件重量：可按用戶要求設計

工件移動範圍：可按用戶要求設計

機器人自由度數：6個

機器人重複精度：±0.1mm

3.應用領域

機器人自動裝箱、碼垛工作站可應用於建材、家電、電子、化纖、汽車、食品等行業。

4.用戶效益分析

由於機器人自動裝箱、碼垛工作站在產品的裝箱、碼垛等工序實現了自動化作業，並且具有安全檢測、連鎖控制、故障自診斷、示教再現、順序控制、自動判斷等功能，從而大大地提高了生產效率和工作質量，節省了人力，建立了現代化的生產環境。

1．產品簡介

轉軸自動焊接工作站用於以轉軸為基體（上置若干懸臂）的各類工件的焊接，它由焊接機器人、迴轉雙工位變位機（若干個工位）及工裝夾具組成，在同一工作站內通過使用不同的夾具可實現多品種的轉軸自動焊接，焊接的相對位置精度很高。由於採用雙工位變位機，焊接的同時，其他工位可拆裝工件，極大地提高了效率。

2．技術指標

10—50mm，長度300—900mm，焊接速度3—15mm/s，焊接工藝採用MAG混合氣體保護焊，變位機迴轉，變位精度達0.05mm。轉軸直徑：

3．應用領域

可廣泛應用於高質量、高精度的以轉軸為基體的各類工件焊接，適用於電力、電氣、機械、汽車等行業。

4．效益分析

採用手工電弧焊進行轉軸焊接，工人勞動強度極大，產品的一致性差，生產效率低，僅為2—3件/小時。採用自動焊接工作站后，產量可達到15—20件/小時，焊接質量和產品的一致性也大幅度的提高。

在工業生產領域中，工業機器人的安裝至為重要，若是安裝出現問題，不僅會影響機器人設備的使用性能，同時還會導致工業機器人使用壽命降低，並會對工業生產安全造成影響，對企業的經濟效益造成損傷，因此做好工業機器人的安裝工作十分重要，結合以往的工作經驗，筆者認為在工業機器人安裝過程中，必須要做好以下三個方面的工作。

在實際安裝前，相關人員要對工業機器人的工作程序有詳細的了解，明確工業機器人設備零部件之間有哪些關係，哪些設備之間的尺寸位置要做到絲毫不差，而哪些可以適當放寬標準。此外還需對安裝圖紙進行細化分析，要掌握工業機器人的工作原理和功能結構，並在安裝前尋找適當的工具和設備，這樣才能更好地為安裝效果提供保障。

要結合現場的實際生產情況，對每台工業機器人安裝制定詳細的方案，同時還應該制定相關的應急方案，確保面面俱到，放矢有度。此外在實際安裝前，還應該制定相關的作業指導書，要在作業指導書中明確具體的操作規程、操作要點、需要人員和自檢要求等，從而為工業機器人設備安全提供統一依據。同時作業指導書一式多份，如生產公司、監理部門、安裝調試部門、現場安裝部門等，都應該各自保留一份，這樣若是今後出現相關問題，才能有責可追，避免相互扯皮的問題發生。

主要是指每安裝完一條工業機器人設備，都需要進行詳細的複查，如在安裝完工業機器人的連接設備時，就需要對已經安裝好的零部件進行關鍵尺寸的詳細複查，這樣可以避免因尺寸變化而造成整體返工的問題出現。而在所有的工業機器人設備全部安裝結束后，還應該進行一次全面的自檢，要盡量在後期調試之前，及時發現問題，並針對性地做出解決，從而達到安裝驗收一次性合格的高標準，從而為工業機器人設備安裝進度提供保障，確保工業機器人設備安裝可以在規定的工期內完成。

工業機器人正向著智能化方向發展，而智能工業機器人將成為未來的技術制高點和經濟增長點。

要想跟上未來工業發展，工業機器人技術是先進位造技術的代表。首要任務是提高工業機器人的智能化技術。智能化技術可以提高機器人的工作能力和使用性能。智能化技術的發展將推動著機器人技術的進步，未來智能化水平將標誌著機器人的水平，雖然目前還有很多問題需要解決，但隨著科學技術的進步，會逐漸改進發展。未來的智能化方向不會改變，並且會將機器人產品拓展到更多行業，形成完備的系統。現今我國人工利息不時上升的大環境下，工業機器人必將迅速發展，逐漸成為工廠自動化生產線的主要發展形式。

近年來，智能機器人越來越多的介入到了人類的生產和生活中，人工智慧技術不僅在西方國家發展勢頭強勁，在中國的發展前景也同樣引人注目，業內人士分析表示，中國已然是全球機器人行業增長最快的市場，國內的高增長將使得中國未來兩年內超越日本，成為世界上最大的工業機器人市場。

在近段時間裡，美國谷歌(Google)公司陸續收購多家與智能機器人有關的技術公司，這引發了外界的廣泛關注。該公司是目前世界上最具創新意識和研發能力的科技公司之一；雖然它最為人所熟知的業務範圍是搜索、廣告和雲計算，但在最近卻重金砸向智能機器人產業。中國知名學者周海中教授認為，谷歌進軍智能機器人領域正其時，它看到了未來的技術制高點和經濟增長點；此舉意義深遠，它採取了新的發展模式，為其長遠利益作打算。

根據國際機器人聯合會（IFR）發布的在2012年世界機器人研究報告，在2011年年底為至少有1,153,000個運行的工業機器人。預計這個數字到2015年年底將達到1,575,000個。

根據國際機器人聯合會2011年度的估計，工業機器人全球銷售額為85億美元。包括軟體，外圍設備和系統工程的成本后，機器人系統的年度營業額估計在2011年達到255億美元。

日本政府估計，該行業可能從約在2006年52億美元到在2010年接近260億美元，並在2025年激增至700億美元。在2005年，日本已有超過370,000個正在運行的工業機器人。在2007年的國家技術發展路線圖中，貿易部呼籲到2025年要在全國各地安裝100萬台工業機器人。

估計全世界每年供應的工業機器人數量（台）：