工業(yè)機器人的發(fā)展和應用

文/肖佳迪，貴州城市職業(yè)學院

1 前言

近年來，中國制造2025、德國工業(yè)4.0等振興工業(yè)的理念不斷被提出，由于國內社會勞動人口年齡逐年降低，制造業(yè)產業(yè)升級和生產成本提高，國內對制造業(yè)的轉型升級有著迫切需求。國內開始進入老齡化，出現的勞動力短缺問題日益嚴重，故中國工業(yè)機器人逐漸受到重視，并開始飛速發(fā)展?，F代化工廠綜合考慮各方面因素，開始用工業(yè)機器人代替人工，工業(yè)機器人的應用不僅可以降低工廠生產成本還可以提高生產效率，同時也降低了安全事故的發(fā)生率。工業(yè)機器人技術的應用表明我國工業(yè)的智能制造水平正在不斷的提升，并且機器人技術對我國乃至世界的工業(yè)技術水平的提高也發(fā)揮著極其重要作用。

2 發(fā)展概況

2.1 國內發(fā)展現狀

中國工業(yè)機器人市場發(fā)展迅猛，其年均增長率可達到40%，并能一直保持快速發(fā)展。這也意味著工業(yè)機器人在中國有著良好的市場發(fā)展前景。中國在2017年的工業(yè)機器人新增數量超過50000臺，這個數字位列全世界首位，這也使得中國的各行業(yè)生產活動的自動化水平不斷提高，為制造業(yè)轉型升級奠定了堅實基礎。此外，近年來，我國工業(yè)機器人的研發(fā)、設計和制造水平不斷提高。本地化率已超過80 %，國內的許多企業(yè)已開始充分利用自己企業(yè)生產的工業(yè)機器人，比如富士康、京東等。雖然我國在工業(yè)機器人的使用和研究上仍落后于其他發(fā)達國家，但我國的發(fā)展速度遠遠超過了其他國家。

2.2 國外發(fā)展現狀

工業(yè)機器人帶來的各項優(yōu)勢引起了世界范圍的廣泛重視。與國內相比，國外對工業(yè)機器人的研究時間更長，應用率更高，且技術相對更加成熟。目前，國外著名的工業(yè)機器人公司主要包括ABB、KUKA、FANUC、Yaskawa以及AdeptTechnology等。上述公司生產的機器人型號覆蓋范圍十分廣泛，按功能可分為點焊、裝配、搬運等多個品種，能夠大量運用在物流、工廠搬運、車間組裝等方面。

目前，工業(yè)機器人最大的三家生產運行國家為日本、美國和德國。日本作為最大的生產國家和第二大需求國，每年全球生產的工業(yè)機器人一半來自于日本；美國在近年工業(yè)機器人的發(fā)展方面保持穩(wěn)定的狀態(tài)，可靠的性能、全面的功能和較高的精準度成為美國工業(yè)機器人的代名詞；德國在工業(yè)領域代表著世界頂尖技術，因其專業(yè)化、穩(wěn)定性強、高標準要求讓德國一直走在各國之前，現大力發(fā)展工業(yè)機器人，也讓德國的資本更加雄厚。

3 工業(yè)機器人的應用

隨著科技的進步和技術的完善，工業(yè)機器人的應用領域也在快速擴張。將工業(yè)機器人用于工業(yè)自動化生產線上，不僅提高了生產效率，同時由于工業(yè)機器人的高精度優(yōu)勢也將產品質量提升到更高的層次。如今工業(yè)機器人主要應用于以下幾方面：1）在焊接領域的應用。焊接機器人多關節(jié)結構可在空間自由角度內任意調整焊槍的空間位置和姿態(tài)。在焊接工作期間，加工零件的運輸和焊接都是通過機器人完成的，較人工而言，其效率和準確率大大提升，成本也有所降低。2）工業(yè)機器人在物料搬運領域的應用。物料搬運機器人是在各個領域中應用最多的一種，能夠實現高精度、高速度、高靈活度的工廠物料搬運要求，將人們從沉重單一的搬運工作中解放，3）在惡劣的生產環(huán)境和高危環(huán)境下工業(yè)機器人的應用。在工廠生產過程中，有許多危險系數較高的流程，如大型工件的拆卸、安裝、熱加工等，如用人工操作，人員的安全和健康難以保證，應用工業(yè)機器人則可有效的解決這一類問題。

4 工業(yè)機器人的發(fā)展趨勢

在制造行業(yè)中，工業(yè)機器人的優(yōu)勢主要體現在“高效率”、“高精準”以及“自動化”三個方面，今后隨著科技的進步和技術的提升，工業(yè)機器人將向著智能化、微型化、仿生化發(fā)展：1）智能化：隨著AI技術的日漸成熟，全球范圍內興起了智能化的浪潮，今后的工業(yè)機器人將不僅僅在體力方面代替人，進而發(fā)展到能夠自主通過視覺、感官、邏輯運算、自主學習等技術達到智力上代替人，其最終目標將是無限接近于人，實現在真正意義上的無人工廠。2）微型化：未來機器人的發(fā)展將會朝著微型化發(fā)展，工業(yè)機器人也不例外，微型工業(yè)機器人將依靠體型和數量在未來高效率高節(jié)奏的工業(yè)生產中，從成本和效率及更多方面上有更優(yōu)異的表現。3）仿生化：自然界中許多動物植物經過千百年的進化，演變出了適合生存的獨特的生理結構，仿生工業(yè)機器人的出現，將這些獨特結構和技巧運動到工業(yè)生產當中，對人類的進步和發(fā)展起著巨大的促進作用，仿生機器人在未來的發(fā)展將不可估量。

5 結論

現階段，國內許多企業(yè)和單位在工業(yè)機器人技術及工業(yè)機器人方面投入了大量的資金和精力進行研究。以德國、美國等為代表的發(fā)達國家也試圖通過工業(yè)機器人的道路讓其傳統(tǒng)制造業(yè)得到進一步的發(fā)展，來解決國內勞動壁壘問題，并且希望通過工業(yè)機器人結合原有的工業(yè)基礎重新奪取制造業(yè)的主導地位。隨著機器人技術的不斷進步和創(chuàng)新，工業(yè)機器人將成為未來工業(yè)制造的中堅力量，并將廣泛運用于生活中的各個行業(yè)。