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工业机器人是进行高效机械加工的关键装备，它的制造和使用，直接体现了一家企业（工厂）、一个行业甚至一个国家在机械生产与加工中的先进性。伴随着国家制造业的产业升级，工业用机器人开始广泛应用于工业化生产过程中，不论是机械加工技术，还是特种加工技术、加工辅助技术，工业机器人的工作效率都很高，这也促使着工业机器人将广泛应用的一种趋势。随着我国工业生产技术的提高及产业升级的需要，机器人的智能化、仿生化、集成化将成为我国工业机器人技术发展的潮流与趋势。
工业机器人是广泛应用于工业生产领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，该装置能够按照程序指令自动执行任务。工业机器人所执行的任务是技术人员根据零件加工工艺的细节所编制程序运行的，它克服了人类在进行工业生产过程中所体现出的某些主观性缺陷，具有相一定的智能性质。
一、目前我国工业机器人的现状
（一）我国工业机器人方面的引进与发展
我国在实现社会主义初级阶段工业建设的过程中，逐渐建立起了相对完善的工业体系，工业机器人也在上个世纪的70年代开始引进并逐步发展，根据工业机器人在中国工业的发展历程，大致可以分为四个过程，（1）起步阶段：工业机器人被引进服务于中国工业生产与技术研究，这个阶段主要是在70年代;（2）应用与推广阶段：为了提高产能，国家积极加大工业机器人在制造业方面的应用，这个阶段主要是在80～90年代。（3）大力发展阶段：随着中国的改革开放的推进，国家经济建设的需要，为了提高中国制造业的水平，国家积极引导机械行业引进各型工业机器人，这些机器人可以完成包括点焊、弧焊等的焊接工艺;加工、切割、喷漆、装配工艺;物料搬运、包装、码垛工艺等。这个阶段是中国工业机器人发展的黄金阶段，在这个阶段内中国打造了一批机器人产业基地，这为中国工业从劳动密集型向技术密集型转向奠定了坚实的基础。
（二）工业機器人产业的地域分布
中国工业机器人的产业发展在地域上也结合了国家经济发展在地域上的特色，当前我国的工业机器人产业群主要集中在东北老工业基地、环渤海经济圈和长珠三角两大三角经济发达地区。
京津冀地区的工业机器人产业具有雄厚的资源协作优势，体现在中国十大机器人研发机构有四家就在北京，他们分别是北航机器人研究所、北京理工大学智能机器人研究所、北京机械工业自动化研究所、中国科学院自动化研究所。京津冀机器人产业联合会号召在国家“十三五”期间，要努力将京津冀地区打造成为国家智能机器人创新发展的大平台，要全力打造京津冀机器人产业集群。
长珠三角经济发达地区是指长江下游经济发达区与珠三角经济发达区，几乎涵盖了华东沿海所有制造业发达的省份，含上海、浙江、江苏、安徽、广东、广西。这些地区经济相对内陆省份来说不论是机械制造业、还是电子制造业、服装鞋帽制造业都是具有极大的压倒性优势，工业机器人在机械、电子、服装鞋帽、汽车生产、物流仓储等行业广泛应用。很多省份尤其是城市都制订了本地区工业机器人的发展规划，比如江苏省大力发展机器人产业园集群，希望用量的优势提高在机器人产业的话语权。浙江省是中国重要的工业机器人产业基地，工业机器人密度达到52台/万人，稳居全国第一名，并且稳固推行“机器换人”战略构想，加大工业机器人研发力度，期望工业机器人产业达到一个新的发展高度。广东省是改革开放后制造业的大省，工业机器人的普及率相当高，省内有多个地区在努力打造本地区经济特色的工业机器人产业园。广东也是我国比较早进入劳动力模式转变的省份，工业机器人在制造业的加速普及已列入珠三角多地未来发展议程。越来越多的企业已开始将机器人应用于产品生产的各个环节。珠三角工业机器人年增速已达30%，有些行业增速甚至达到60%。
（三）中国是世界最大工业机器人市场
随着我国人口基数的降低，人口出生率的持续低迷，我过每年进入市场的劳动力数量持续降低，所以用自动化生产线、工业机器人替代人类进行生产作业成为了我国未来的一项基本政策机器换人的政策。通过2013年以来，我国GDP放缓，我国开始由劳动密集型生产工业向技术密集型生产工业转变，这段时间，我国大量生产性企业开始引进工业机器人提高生产效率，提高企业的国际竞争力，经过多年的发展，我国在2017年已经成为了全球最大的工业机器人市场。
2017年7月，在上海举办的由中国机械工业联合会主办的第六届中国国际机器人展览会上，来自全世界机器人产业的相关专家、学者、企业家会聚一堂，积极探讨未来全球工业机器人市场的发展趋势，与会者一致认定中国是全球最大的机器人市场，工业机器人总数年均增长14%左右;预计到2020年，中国工业机器人总的保有量约为80万台，以目前的速度分析，中央政府所制订的“中国制造2025”宏伟蓝图定能圆满实现。
（四）中国工业机器人的应用领域
工业机器人出现的意义就是替代人类进行高强度、高难度、高风险的工作。根据所执行的任务不同，工业机器人分为焊接、喷涂、搬运、装配、冲压、码垛、上下料七种。综合工业机器人执行任务的对比分析，综合为五大应用领域。（1）机械加工（2%） ：机械加工行业机器人应用量并不高，原因是市面上有许多自动化设备可以胜任机械加工的任务，而不需要工业机器人的介入。机械加工的工业机器人主要从事应用的领域包括零件的铸造与加工、特种加工技术装备。（2）喷涂（4%）：使用工业机器人进行工业喷涂可以减轻工人的劳动条件，提高喷涂的效率。（3）机械产品装配（10%）：机械设备的装配使用工业机器人可以大大缩短装配的时间以及提高装配的精度。（4）机器人焊接（29%）：主要包括在汽车行业中使用的点焊和弧焊。（5）：机器人搬运（38%）是机器人的第一大应用领域，使用机器人可以对物料进行搬运、码垛、上料、装卸等。
二、我国工业机器人未来发展方向
工业机器人应用于生产领域可以大幅度提高自动化水平、劳动生产率与产品质量。未来，随着新材料、新技术、互联网与工业机器人的有效配合，未来工业机器人必将更快更好的发展。 （一）工业机器人技术的发展趋势
工业机器人技术正在向智能化、模块化、网络化的方向发展，其发展趋势主要为：
1.性价比提高。首先工业机器人的性能将更加优秀，不仅能执行高速、高精、高可靠性的工作任务，机器人本身也易于操作和维修。另一方面，随着零件加工的规模化，工业机器人的单价也将逐步降低，这将体现出极优的性价比。
2.结构趋向模块化。模块化在机械设备的设计、生产与维护都有比较好的应用前景。例如某工业机器人的关节模块，该模块含有伺服电机、减速机、检测系统。对于该该模块可以整体进行设计，提供其可靠性及可维护性。多个模块可以组装为一个大模块。通过设计相应的故障检测及分析软件，可以快速锁定故障源，从而快速分析问题解决问题。
3.控制系统趋于网络化。现阶段“互联网+”技术的广泛应用，工业机器人也可以进行组网，进行数据共享、程序共享。工业机器人也可以用手机APP控制，便于实时监测该工业机器人工作状态，一旦遇到故障且暂时不能解决时，还能实时共享互联网资源，帮助其解决问题。
4.控制思维的智能化。当有更多的傳感器应用于工业机器人之后，工业机器人不仅有传统的位置、速度、加速度等传感器外，还将有视觉、力觉传感器。多传感器的共同使用，及相应控制程序的处理，可以为工业机器人在遇到各种复杂情况下有一定的“自我”思维能力，从而间接提高了该机器人的可靠性。
5.人机协作技术化。人机协作可应用于机器人的过程控制，操作者可以通过佩戴机器人遥感控制装备，实时控制机器人的每一个动作，就好像自己在完成任务一样，这对于深海作业、高温高压环境作业来讲，有着非常重要的意义。
（二）工业机器人研究的发展趋势
1.模糊控制。所谓模糊控制就是以模糊数学作为理论基础，以人的控制经验作为知识模型而建立起来的一种控制系统，该系统具有易于接受与理解，设计简单，便于应用 。模糊控制主要应用于工业企业大型生产过程中，以及智能家用电器、工控对象等。
2.智能化。通过与自动化控制技术、人工神经网络技术、智能工程技术以及物联网技术的有效结合，工业机器人具备相当的识别、认知及思考能力，可以实现一定智能化的过程控制。
3.高精化。出于特高精度设备制造需要，将采用更高精度的工业机器人进行辅助生产和协作。
4.一定的自我修复能力。未来工业机器人将具备一定的自我检测与故障修复能力，这样也是提高设备可靠性一种重要的方法，也直接提高了生产效率。
（三）工业机器人的应用发展趋势
1.工业机器人的应用领域将会由传统的制造业扩大到航空、航天、核能、医药、生化等高科技领域。
2.工业机器人有向巨型和小型化两个发展的趋势。随着航空、航天、大型风力发电机组、核技术发展，有的机械设备的零件尺寸越来越大，也就相应要有更大的工业机械人。小型工业机器人也是工业机器人发展的一个方向，小型工业机器人不仅能够实现小型零件加工也能完成大型工件的加工任务。
3.工业机器人未来的发展也将结合最新的技术。比如高能激光切割、快速变速箱装配技术等，这将使得传统的工业机器人具备更多的功能或者具有更高的实用性。
4.工业机器人向服务机器人转变。
使用在工业机器人上的某些先进技术，可以移植到服务性机器人，这样可以帮助服务性机器人在技术层面快速发展。服务型机器人目前有扫地机器人、娱乐机器人、医疗看护机器人等，加入了工业机器人技术的服务机器人将具备更加强大的实用性及先进性。（作者单位：江西工程学院）
工业机器人是广泛应用于工业生产领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，该装置能够按照程序指令自动执行任务。工业机器人所执行的任务是技术人员根据零件加工工艺的细节所编制程序运行的，它克服了人类在进行工业生产过程中所体现出的某些主观性缺陷，具有相一定的智能性质。
一、目前我国工业机器人的现状
（一）我国工业机器人方面的引进与发展
我国在实现社会主义初级阶段工业建设的过程中，逐渐建立起了相对完善的工业体系，工业机器人也在上个世纪的70年代开始引进并逐步发展，根据工业机器人在中国工业的发展历程，大致可以分为四个过程，（1）起步阶段：工业机器人被引进服务于中国工业生产与技术研究，这个阶段主要是在70年代;（2）应用与推广阶段：为了提高产能，国家积极加大工业机器人在制造业方面的应用，这个阶段主要是在80～90年代。（3）大力发展阶段：随着中国的改革开放的推进，国家经济建设的需要，为了提高中国制造业的水平，国家积极引导机械行业引进各型工业机器人，这些机器人可以完成包括点焊、弧焊等的焊接工艺;加工、切割、喷漆、装配工艺;物料搬运、包装、码垛工艺等。这个阶段是中国工业机器人发展的黄金阶段，在这个阶段内中国打造了一批机器人产业基地，这为中国工业从劳动密集型向技术密集型转向奠定了坚实的基础。
（二）工业機器人产业的地域分布
中国工业机器人的产业发展在地域上也结合了国家经济发展在地域上的特色，当前我国的工业机器人产业群主要集中在东北老工业基地、环渤海经济圈和长珠三角两大三角经济发达地区。
京津冀地区的工业机器人产业具有雄厚的资源协作优势，体现在中国十大机器人研发机构有四家就在北京，他们分别是北航机器人研究所、北京理工大学智能机器人研究所、北京机械工业自动化研究所、中国科学院自动化研究所。京津冀机器人产业联合会号召在国家“十三五”期间，要努力将京津冀地区打造成为国家智能机器人创新发展的大平台，要全力打造京津冀机器人产业集群。
长珠三角经济发达地区是指长江下游经济发达区与珠三角经济发达区，几乎涵盖了华东沿海所有制造业发达的省份，含上海、浙江、江苏、安徽、广东、广西。这些地区经济相对内陆省份来说不论是机械制造业、还是电子制造业、服装鞋帽制造业都是具有极大的压倒性优势，工业机器人在机械、电子、服装鞋帽、汽车生产、物流仓储等行业广泛应用。很多省份尤其是城市都制订了本地区工业机器人的发展规划，比如江苏省大力发展机器人产业园集群，希望用量的优势提高在机器人产业的话语权。浙江省是中国重要的工业机器人产业基地，工业机器人密度达到52台/万人，稳居全国第一名，并且稳固推行“机器换人”战略构想，加大工业机器人研发力度，期望工业机器人产业达到一个新的发展高度。广东省是改革开放后制造业的大省，工业机器人的普及率相当高，省内有多个地区在努力打造本地区经济特色的工业机器人产业园。广东也是我国比较早进入劳动力模式转变的省份，工业机器人在制造业的加速普及已列入珠三角多地未来发展议程。越来越多的企业已开始将机器人应用于产品生产的各个环节。珠三角工业机器人年增速已达30%，有些行业增速甚至达到60%。
（三）中国是世界最大工业机器人市场
随着我国人口基数的降低，人口出生率的持续低迷，我过每年进入市场的劳动力数量持续降低，所以用自动化生产线、工业机器人替代人类进行生产作业成为了我国未来的一项基本政策机器换人的政策。通过2013年以来，我国GDP放缓，我国开始由劳动密集型生产工业向技术密集型生产工业转变，这段时间，我国大量生产性企业开始引进工业机器人提高生产效率，提高企业的国际竞争力，经过多年的发展，我国在2017年已经成为了全球最大的工业机器人市场。
2017年7月，在上海举办的由中国机械工业联合会主办的第六届中国国际机器人展览会上，来自全世界机器人产业的相关专家、学者、企业家会聚一堂，积极探讨未来全球工业机器人市场的发展趋势，与会者一致认定中国是全球最大的机器人市场，工业机器人总数年均增长14%左右;预计到2020年，中国工业机器人总的保有量约为80万台，以目前的速度分析，中央政府所制订的“中国制造2025”宏伟蓝图定能圆满实现。
（四）中国工业机器人的应用领域
工业机器人出现的意义就是替代人类进行高强度、高难度、高风险的工作。根据所执行的任务不同，工业机器人分为焊接、喷涂、搬运、装配、冲压、码垛、上下料七种。综合工业机器人执行任务的对比分析，综合为五大应用领域。（1）机械加工（2%） ：机械加工行业机器人应用量并不高，原因是市面上有许多自动化设备可以胜任机械加工的任务，而不需要工业机器人的介入。机械加工的工业机器人主要从事应用的领域包括零件的铸造与加工、特种加工技术装备。（2）喷涂（4%）：使用工业机器人进行工业喷涂可以减轻工人的劳动条件，提高喷涂的效率。（3）机械产品装配（10%）：机械设备的装配使用工业机器人可以大大缩短装配的时间以及提高装配的精度。（4）机器人焊接（29%）：主要包括在汽车行业中使用的点焊和弧焊。（5）：机器人搬运（38%）是机器人的第一大应用领域，使用机器人可以对物料进行搬运、码垛、上料、装卸等。
二、我国工业机器人未来发展方向
工业机器人应用于生产领域可以大幅度提高自动化水平、劳动生产率与产品质量。未来，随着新材料、新技术、互联网与工业机器人的有效配合，未来工业机器人必将更快更好的发展。 （一）工业机器人技术的发展趋势
工业机器人技术正在向智能化、模块化、网络化的方向发展，其发展趋势主要为：
1.性价比提高。首先工业机器人的性能将更加优秀，不仅能执行高速、高精、高可靠性的工作任务，机器人本身也易于操作和维修。另一方面，随着零件加工的规模化，工业机器人的单价也将逐步降低，这将体现出极优的性价比。
2.结构趋向模块化。模块化在机械设备的设计、生产与维护都有比较好的应用前景。例如某工业机器人的关节模块，该模块含有伺服电机、减速机、检测系统。对于该该模块可以整体进行设计，提供其可靠性及可维护性。多个模块可以组装为一个大模块。通过设计相应的故障检测及分析软件，可以快速锁定故障源，从而快速分析问题解决问题。
3.控制系统趋于网络化。现阶段“互联网+”技术的广泛应用，工业机器人也可以进行组网，进行数据共享、程序共享。工业机器人也可以用手机APP控制，便于实时监测该工业机器人工作状态，一旦遇到故障且暂时不能解决时，还能实时共享互联网资源，帮助其解决问题。
4.控制思维的智能化。当有更多的傳感器应用于工业机器人之后，工业机器人不仅有传统的位置、速度、加速度等传感器外，还将有视觉、力觉传感器。多传感器的共同使用，及相应控制程序的处理，可以为工业机器人在遇到各种复杂情况下有一定的“自我”思维能力，从而间接提高了该机器人的可靠性。
5.人机协作技术化。人机协作可应用于机器人的过程控制，操作者可以通过佩戴机器人遥感控制装备，实时控制机器人的每一个动作，就好像自己在完成任务一样，这对于深海作业、高温高压环境作业来讲，有着非常重要的意义。
（二）工业机器人研究的发展趋势
1.模糊控制。所谓模糊控制就是以模糊数学作为理论基础，以人的控制经验作为知识模型而建立起来的一种控制系统，该系统具有易于接受与理解，设计简单，便于应用 。模糊控制主要应用于工业企业大型生产过程中，以及智能家用电器、工控对象等。
2.智能化。通过与自动化控制技术、人工神经网络技术、智能工程技术以及物联网技术的有效结合，工业机器人具备相当的识别、认知及思考能力，可以实现一定智能化的过程控制。
3.高精化。出于特高精度设备制造需要，将采用更高精度的工业机器人进行辅助生产和协作。
4.一定的自我修复能力。未来工业机器人将具备一定的自我检测与故障修复能力，这样也是提高设备可靠性一种重要的方法，也直接提高了生产效率。
（三）工业机器人的应用发展趋势
1.工业机器人的应用领域将会由传统的制造业扩大到航空、航天、核能、医药、生化等高科技领域。
2.工业机器人有向巨型和小型化两个发展的趋势。随着航空、航天、大型风力发电机组、核技术发展，有的机械设备的零件尺寸越来越大，也就相应要有更大的工业机械人。小型工业机器人也是工业机器人发展的一个方向，小型工业机器人不仅能够实现小型零件加工也能完成大型工件的加工任务。
3.工业机器人未来的发展也将结合最新的技术。比如高能激光切割、快速变速箱装配技术等，这将使得传统的工业机器人具备更多的功能或者具有更高的实用性。
4.工业机器人向服务机器人转变。
使用在工业机器人上的某些先进技术，可以移植到服务性机器人，这样可以帮助服务性机器人在技术层面快速发展。服务型机器人目前有扫地机器人、娱乐机器人、医疗看护机器人等，加入了工业机器人技术的服务机器人将具备更加强大的实用性及先进性。（作者单位：江西工程学院）