刘绪乐

【摘要】随着计算机技术的应用和发展，其在各行各业的应用越来越频繁，而工业机器人的发明则将计算机技术完美的应用到了工业生产中。对于工业机器人，其经历了较长时间的发展，到目前为止，已经广泛应用在各个工业生产行业中，为人类的发展创造了巨大的价值。本文对工业机器人的发展进行了简单的介绍，并对未来工业机器人的市场需求进行了深层次的分析。本文对未来工业机器人的发展方向进行了简单的分析。

【关键词】工业机器人；市场需求；关键技术；问题

工业机器人制造和发展的过程中涉及到的技术和领域非常多，包括机械、电子和计算机等，通过多种高新技术的整合形成的一种综合式的研究领域，因此，工业机器人在发展的过程中对所有涉及到的科学领域都一定的联系。随着工业机器人发展的标准化和网络化等成都越来越高，其在使用的过程中能够满足人们的更多需求，本文对工业机器人的技术发展和应用进行了简单的分析。

1、机器人发展历程

1.1 国内发展史

我国的工业机器人起步较晚，大概在上世纪70年代才开始进行工业机器人的研究，到目前为止，我国的工业机器人发展已经经历了30多年的时间。对于工业机器人的前期研究，其主要是自主研发，在这一过程中面临的问题较多，导致发展较为缓慢，随后我国将其列入到我国的国家计划中，发展速度开始加快，特别是几个五年计划中对工业机器人发展的技术支持，为我国的工业机器人发展提供了充足的动力。近些年来，随着科学技术的不断发展，我国的工业机器人生产和制造逐渐为用户带来了巨大的经济效益，而机器人的自动化生产也逐渐被引进我国，国内的各行各业也在逐渐将生产设备向着自动化技术前进，这都为我国的工业机器人发展创造了良好的外部环境。截止到目前，我国的北进和上海等城市已经拥有了具有自主知识产权的工业机器人产品，一些产品已经投入了市场，为我国的工业机器人发展创造了良好的条件。

1.2 国外发展史

世界上工业机器人发展最先进的国家是日本，在当前，全球大约有40%的工业机器人来源于日本，其不论是在工业机器人的技术含量以及市场的发展中都具有非常大的优势，占据着世界机器人市场的最大份额。在2004年，日本将工业机器人的发展列入到国家的新产业发展战略中，随后又在其他的发展战略中将工业机器人发展列入其中，通过日本政府的重视，日本的工业机器人发展具有非常好的技术和经济等支持，为日本的工业机器人发展创造了良好的外部条件。此外，还有机器人的诞生地美国，其对机器人的研究最早，经过40多年时间的发展，美国的工业人机器人已经具有非常雄厚的资金和技术支持，国内的工业机器人生产商具有较高的科研能力，为美国工业机器人的发展提供了有力的技术和资金支持，其他的像西方的发达国家，其对工业机器人的发展都具有相当高的重视，这为其国内的工业机器人发展创造了良好的氛围。

2、工业机器人发展趋势和特点

对于工业机器人，其主要是为了满足制造生产的高效和高精度，为此，未来的工业机器人发展将逐渐向着高速、高精和智能化等方向发展，通过日本的机械学会对工业机器人的发展研究得知，随着工业机器人的精度设计水平提高，其将会向着重复定位精度方向发展，这为工业机器人的应用创造了非常大的优势。此外，各种新材料的开发和利用也使得工业机器人能够不断减轻自身的重量，为其应用提供更加便利的条件，下面对工业机器人的技术特点进行了简单的介绍：

首先是工业及其热的精密化和柔性化等特点，工业机器人在开发和使用的过程中涉及到的技术种类较多，为了保证工业机器人的快速发展，需要通过有效的技术检测来对工业机器人的管理进行优化调度和控制等，实现工业机器人的品质和产量双增加。此外，随着当前可持续经济发展理念的盛行，工业机器人的发展也将逐渐向着低能耗、无污染的方向前进，着将是为来工业机器人的发展最高水平。

然后是工业机器人的自动化成套装备，其在生产的过程中更加注重产品的精细化加工和生产，随着我国工业机器人的发展，其逐渐向着高智能化的方向前进，从而实现工业生产的自动化和数字化等特点。

然后是工业机器人以及成套的自动化设备，这是工业生产中的重要设备，像制造业中的生产、安装和检测等都对其具有较高的技术要求，且这些设备广泛应用在汽车的整体以及单个零件的生产中，此外还有军工和金融等多个行业。

3、国际市场需求分析

根据IFR的相关统计数据可以得知，工业机器人的生产和销售目前已经达到了一个非常可观的水平，在2008年，全球的工业机器人安装就达到了11.3万套，而对应的销售额也达到了62亿美元的总体水平，大约占据了整体市场容量的三分之一左右。随后，每年的工业机器人生产和安装也在逐渐增加，除了2008年和2009年金融危机的影响，后续几年工业机器人的生产和销售额都在稳步增长中。对于我国当前的工业机器人生产、制造和销售，仅仅有30%是国产的工业机器人，而其他的市场份额几乎被美日德等发达国家占据完全，通过对我国工业机器人的市场进行调查研究可以发现，当前我国的工业机器人市场需求是非常大的。在国际市场上，我国是工业机器人进口最大的国家之一，且我国的工业机器人发展速度也是非常快的。随着工业机器人技术的不断成熟，国际上也出现了一批具有高端技术的工业机器人生产厂家，像KUKA和ABB等，这些工业机器人生产商的技术水平非常高，在国际市场 上占有非常高的地位。

通过对工业机器人的发展趋势进行研究可以发现，其在制造业中的应用具有非常广阔的前景，像机械加工和焊接等操作汇总，机器人的使用能够大大提高施工水平，且产品的质量也非常高，避免了人工操作过程中可能出现的各种失误。通过工业机器人的生产和发展，其大大推动了世界工业技术的发展。像产线的装配机器人，其在自动化装配产线中的应用减少了工人的劳动强度，减少了生产过程中的人工成本，为企业的发展创造了更大的价值。

4、工业机器人技术分析

对于常规的工业机器人来说，其组成部分主要包括机械主体和控制系统等，通过这几个基本的组成部分就能够实现一些常规的工业生产操作。对于工业机器人来说，其中的控制系统和传动系统等对其具有决定性的影响，为了保证工业机器人的高精度生产和高性能运行以及稳定的操作等，需要对工业机器人的这些系统进行有效的控制。在当前，我国的工业机器人研究对其中的关键性技术仍然没有完全掌握和开发，这对我国的工业机器人发展具有非常大的限制。

4.1高精度减速机

在当前我国的工业机器人发展中，高精度机器人的关节减速器大部分都是依赖国外的厂家提供，这对我国的工业机器人发展是一项严重的限制。为了更好的实现我国工业机器人的国产化，我国的部分高校开始致力于高精度摆线针轮减速机的开发和研究，到目前为止，我国已经研究出了能够替代谐波减速机的相关产品，但由于我国的相关技术还不完善，高精度减速机的研制过程中还存在着一些技术问题，下面对其进行了简单的分析：

首先是材料的成型控制技术，为了保证工业机器人的正常使用，需要对其RV减速机的减速齿轮进行高耐磨等性能的提高，这样才能保证工业机器人的高精度，因此，对于RV减速机的相关材料具有非常高的要求，这体现在材料化学中的各种构成材料含量等的控制方面。然后是对于一些特殊部件的加工技术，对于RV减速机，其中的非标特殊轴承是最为复杂的组成元件之一，在生产的过程中需要保证其间隙的准确性，这就要求对该器件的生产采用一些特殊的生产模式，但在当前我国还没有找到最佳的生产方法。然后是装配技术的精密性，对于工业机器人，其在使用的过程中具有较大的减速效果，因此，在进行实际的装配时需要结合当前的精密装配技术来实现工业机器人的精密装配，保证其良好的减速效果，通过对RV输出轴侧隙的零标准控制，使工业机器人具有较好的静刚度。

4.2电机和高精度伺服驱动器

对于工业机器人，其在使用的过程中需要具有较高精度的控制，而传统的电机和驱动器很难满足这一要求，为此需要采用专业的电机和驱动器来实现对工业机器人的精确控制。在国外的工业机器人生产中，以及设计制造了专业的电机和驱动器设备，其能够保证工业机器人的高效节能和低噪音等效果。而在我国国内的工业机器人制造和生产中，还没有专门的高性能电机和伺服器制造企业，主要是其中的关键技术没有掌握，下面对其进行了简单的介绍：首先是伺服控制器的快响应技术，在当前的工业机器人电机驱动中主要是由三个方面控制的，每一部分对工业机器人的电机驱动都有非常重要的影响，像驱动器内环的深度等，其是影响工业机器人电机驱动的关键性技术，对电机的电流环具有直接的影响，但由于我国的电流环在干扰观测和前馈补偿算法等方面的设计存在着较大的差距，导致其内部的预测模型无法实现对闭环的优化。此外，还有在线参数的自整定技术辨识功能较差等都对我国的工业机器人电机和驱动具有较大的影响。

5、总结

随着我国经济的高速发展，我国的工业机器人发展迎来了一个新的发展机遇，特别是企业对工业机器人的需求增加，国内的工业机器人发展技术不断成熟以及国家的大力支持等，这些都为我国的工业机器人发展创造了良好的条件。但由于我国的工业机器人起步较晚，很多的核心技术还没有完全掌握，因此，相关部门需要加快对我国工业机器人发展的人才支持，促进我国的工业机器人的研究和发展。

参考文献

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