我國(guó)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)現(xiàn)狀與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略

田衛(wèi)博

摘要：科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步帶動(dòng)了制造業(yè)發(fā)展，制造業(yè)中一種先進(jìn)的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)得到了社會(huì)的廣泛重視，促進(jìn)制造業(yè)發(fā)展。工業(yè)機(jī)器人技術(shù)水平代表著一個(gè)國(guó)家制造業(yè)綜合實(shí)力，想要提高綜合競(jìng)爭(zhēng)力就要深入研究工業(yè)機(jī)器人，才能使制造業(yè)在世界市場(chǎng)中占據(jù)一定地位。就此，本文章對(duì)國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)現(xiàn)狀和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

關(guān)鍵詞：工業(yè)機(jī)器人技術(shù)；現(xiàn)狀；產(chǎn)業(yè)化；發(fā)展策略

現(xiàn)階段，各國(guó)都在致力于工業(yè)機(jī)器人研究中，從而推動(dòng)工業(yè)機(jī)器人走向產(chǎn)業(yè)化發(fā)展形式，高端智能制造成為每個(gè)國(guó)家行業(yè)發(fā)展的重要指標(biāo)。我國(guó)以計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能、電子工程技術(shù)為理論依據(jù)融合形成高新技術(shù)成為工業(yè)機(jī)器人技術(shù)研究重點(diǎn)，更好的促進(jìn)我國(guó)工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)與技術(shù)創(chuàng)造。

一、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

近幾年，我國(guó)在信息化、智能化領(lǐng)域取得了新的研究成果，2013年世界第一大機(jī)器人市場(chǎng)問(wèn)世，并快速占領(lǐng)世界市場(chǎng)。工業(yè)機(jī)器人的出現(xiàn)是我國(guó)變革創(chuàng)新的重大舉措。伴隨著制造業(yè)的快速發(fā)展，同階段世界其他國(guó)家特別是發(fā)達(dá)國(guó)家也致力于再工業(yè)化研究中。目前，工業(yè)時(shí)代制造業(yè)產(chǎn)能高低關(guān)鍵在于智能技術(shù)和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的結(jié)合，機(jī)器人取締人工已經(jīng)成為普遍現(xiàn)象?；谥贫葪l件分析，在工業(yè)機(jī)器人發(fā)展方面政策傾向諸多，例如：人力成本提高，工業(yè)機(jī)器人時(shí)代正在向我們走來(lái)。不過(guò)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)含量高、技術(shù)復(fù)雜，想要協(xié)調(diào)成本問(wèn)題并跟新?lián)Q代就要?jiǎng)?chuàng)建良好的集群效應(yīng)和產(chǎn)業(yè)鏈，在該方面我國(guó)還有很長(zhǎng)的一段路要走。

二、工業(yè)機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)分析

雖然我國(guó)在一些技術(shù)領(lǐng)域有所突破，但整體核心技術(shù)水平較低，尤其是制造工藝和整套裝備研究中缺少高精度、高效的減速設(shè)備、控制器等核心構(gòu)件。因此，加強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)研究掌握核心技術(shù)，成為今后工業(yè)機(jī)器人研究重要方向。

（一）靈活操作技術(shù)

制造業(yè)中，機(jī)器人機(jī)械臂與機(jī)械手設(shè)計(jì)模仿了人類手的靈活操作特點(diǎn)，并且有著高感知和高精度特點(diǎn)，通過(guò)控制性研究進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)研究從而達(dá)到獨(dú)立關(guān)節(jié)和創(chuàng)新機(jī)構(gòu)、傳感器，等同于人手的觸感陣列。動(dòng)力學(xué)性能完全超過(guò)了人手的高繁瑣機(jī)械手，加在制造加工過(guò)程中更加靈活。機(jī)器人創(chuàng)新機(jī)構(gòu)與高執(zhí)行效力驅(qū)動(dòng)器研究中，優(yōu)化機(jī)械裝置與執(zhí)行機(jī)構(gòu)提升機(jī)器人準(zhǔn)確性、重復(fù)性、分辨性。在自然環(huán)境下，工業(yè)機(jī)器人在驅(qū)動(dòng)器與執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料性能使用方面都要以機(jī)器人驅(qū)動(dòng)穩(wěn)定性為前提。創(chuàng)新機(jī)構(gòu)分為智能假肢、外骨骼、低排放執(zhí)行器、機(jī)械和人之間的互動(dòng)。選擇的材料應(yīng)能夠提高機(jī)器人負(fù)載和自重比。

（二）自主導(dǎo)航技術(shù)

從靜態(tài)障礙物、行車、動(dòng)物構(gòu)成的非結(jié)構(gòu)化環(huán)境下達(dá)到自主導(dǎo)航，裝配生產(chǎn)線中對(duì)材料展開(kāi)裝卸處理的運(yùn)輸機(jī)器人、材料至成品的有效運(yùn)輸?shù)腁GV機(jī)器人、采礦與建筑機(jī)器人等都是核心技術(shù)，有待進(jìn)一步研究。

（三）環(huán)境感知系統(tǒng)與傳感技術(shù)

在今后發(fā)展中，工業(yè)機(jī)器人感知系統(tǒng)會(huì)得到進(jìn)一步提升，通過(guò)檢測(cè)機(jī)器人四周環(huán)境狀態(tài)判斷組件運(yùn)行狀態(tài)、計(jì)算工作人員身體情況、情緒狀態(tài)，打破高準(zhǔn)確性的觸覺(jué)、力覺(jué)傳感器與圖像解析計(jì)算方法，重大技術(shù)挑戰(zhàn)包含非侵入式生物傳感器和情緒模型。高準(zhǔn)確性的傳感器應(yīng)用在裝配任務(wù)與跟蹤任務(wù)的物理模型，確保自動(dòng)化作業(yè)過(guò)程中的高安全性與穩(wěn)定性。

三、工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化發(fā)展路徑

目前，工業(yè)機(jī)器人想要走向產(chǎn)業(yè)化國(guó)家應(yīng)加大政策傾向，為工業(yè)機(jī)器人創(chuàng)造良好的空間；同時(shí)加機(jī)構(gòu)研究分發(fā)展不僅能夠達(dá)到對(duì)市場(chǎng)需求的有效融合，提升工業(yè)市場(chǎng)發(fā)展動(dòng)力。

（一）政策傾向

我國(guó)社會(huì)加大對(duì)工業(yè)機(jī)器人的研究應(yīng)用，通過(guò)政策傾向推動(dòng)工業(yè)機(jī)器人走向產(chǎn)業(yè)化。所以，各地區(qū)政府單位統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，制定詳細(xì)的產(chǎn)業(yè)化法陣政策，增加財(cái)力投入，為工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化發(fā)展研究提供充足的物質(zhì)支持，圖貝爾市工業(yè)創(chuàng)新中稅抵稅制度。此外，加大對(duì)工業(yè)機(jī)器人信貸幫扶支持，提出無(wú)利息貸款機(jī)制。結(jié)合進(jìn)出口現(xiàn)狀制定扶持制度，調(diào)動(dòng)制造業(yè)工業(yè)機(jī)器人研究積極性從而更好的滿足機(jī)器人市場(chǎng)需要。

（二）創(chuàng)建產(chǎn)研學(xué)機(jī)構(gòu)

創(chuàng)建產(chǎn)研學(xué)機(jī)構(gòu)有助于推動(dòng)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，政府、企業(yè)、單位聯(lián)合建立產(chǎn)研學(xué)組織。國(guó)家加強(qiáng)對(duì)以企業(yè)為核心的產(chǎn)研學(xué)組織的重視，加大工業(yè)機(jī)器人幫扶，比如：電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、多軸控制器等給予政府幫扶，有助于提高工業(yè)機(jī)器人技術(shù)水平。同時(shí)，提倡企業(yè)與科研部門聯(lián)合，采取聯(lián)盟性的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化戰(zhàn)略目標(biāo)。

（三）壯大市場(chǎng)發(fā)展力

結(jié)合市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀了解市場(chǎng)需求，增加技術(shù)、人力、資金投入更好的推動(dòng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，為工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)發(fā)展給予條件支持，使更多人意識(shí)到工業(yè)機(jī)器人的作用優(yōu)勢(shì)，滿足市場(chǎng)需求。根據(jù)當(dāng)前發(fā)展現(xiàn)狀看，智能高度制造業(yè)未來(lái)發(fā)展前景廣闊，政府、社會(huì)、單位需要加大工業(yè)機(jī)器人重視，以產(chǎn)業(yè)化為目標(biāo)推動(dòng)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

（四）技術(shù)和商務(wù)創(chuàng)新

工業(yè)機(jī)器人企業(yè)強(qiáng)調(diào)品牌作用的發(fā)揮，凸顯工業(yè)機(jī)器人的作用價(jià)值，提高產(chǎn)品穩(wěn)定性才能得到用戶的支持和信任。首先，技術(shù)創(chuàng)新中引進(jìn)新材料加大工業(yè)機(jī)器人荷載和比重，利用仿真靈活的手提升機(jī)器人操作靈敏度，利用智能導(dǎo)航技術(shù)完成AGV機(jī)器人組織導(dǎo)航，結(jié)合視覺(jué)補(bǔ)差補(bǔ)償、結(jié)構(gòu)創(chuàng)新縮減成本。借助人機(jī)交互技術(shù)完成工業(yè)機(jī)器人示教引導(dǎo)，確保工業(yè)機(jī)器人操作準(zhǔn)確定、規(guī)范性，談心工業(yè)機(jī)器人的租賃、保險(xiǎn)等創(chuàng)新服務(wù)，制定新型商業(yè)形式帶領(lǐng)工業(yè)機(jī)器人走向產(chǎn)業(yè)化。其次，秉承著工業(yè)規(guī)?；?、服務(wù)嵌入化理念培育機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)智能制造技術(shù)和裝備發(fā)展目標(biāo)，打破機(jī)器人新材料、3D環(huán)境分辨、導(dǎo)航規(guī)劃等技術(shù)研究，突破新工藝、核心組件、穩(wěn)定性集成平臺(tái)等技術(shù)，全面發(fā)展經(jīng)濟(jì)型焊接、裝配、運(yùn)輸?shù)墓I(yè)機(jī)器人，延伸至醫(yī)療、安防、車輛、教育等的服務(wù)領(lǐng)域研究。創(chuàng)建國(guó)家科技價(jià)值觀，支持機(jī)器人品牌發(fā)展實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的高附加值機(jī)器人產(chǎn)品研究，經(jīng)過(guò)技術(shù)創(chuàng)新達(dá)到工業(yè)機(jī)器人技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的融合發(fā)展。最后，在國(guó)家規(guī)劃和產(chǎn)業(yè)結(jié)合方面創(chuàng)建高層次工業(yè)機(jī)器人技術(shù)研究和測(cè)試平臺(tái)，重視工業(yè)機(jī)器人核心構(gòu)件、關(guān)鍵技術(shù)研究。創(chuàng)建機(jī)器人規(guī)范化、模塊化的共享技術(shù)服務(wù)平臺(tái)，提高技術(shù)水平更好的推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。創(chuàng)建工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)集群，支持機(jī)器人產(chǎn)業(yè)基地與技術(shù)組群創(chuàng)建，接收與機(jī)器人研究綜合實(shí)力較強(qiáng)的企業(yè)的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，提高國(guó)內(nèi)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)總體品牌效應(yīng)。

結(jié)語(yǔ)：

綜合分析，伴隨著制造業(yè)工業(yè)化發(fā)展進(jìn)程的加快，智能化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化成為主要發(fā)展目標(biāo)?，F(xiàn)如今，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈、人力成本不斷上漲、用戶需求呈現(xiàn)多元化趨勢(shì)，我國(guó)制造業(yè)必須要進(jìn)行技術(shù)自我完善從而提高綜合實(shí)力，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化。未來(lái)發(fā)展中，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化發(fā)展前景良好。

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（作者單位：濟(jì)南奧普瑞思智能裝備有限公司）