工業(yè)機(jī)器人精選(九篇)
前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的工業(yè)機(jī)器人主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。
第1篇：工業(yè)機(jī)器人范文
從2009年1月1日起，財政部、國家稅務(wù)總局提高“工業(yè)機(jī)器人”出口退稅率至17%。然而由于工業(yè)生產(chǎn)概念中的“工業(yè)機(jī)器人”與《中華人民共和國進(jìn)出口稅則》的界定存在差異，因此并非所有工業(yè)生產(chǎn)概念中的“工業(yè)機(jī)器人”都可以享受退稅優(yōu)惠。
上調(diào)出口退稅的工業(yè)機(jī)器人范圍僅包括：稅號84795010（多功能工業(yè)機(jī)器人）和 稅號84795090（其他工業(yè)機(jī)器人）兩類。
工業(yè)生產(chǎn)概念中的工業(yè)機(jī)器人
在工業(yè)生產(chǎn)中，通常把能夠靠自身動力和控制能力，去執(zhí)行一種或幾種工作的機(jī)械裝置，均稱之為“工業(yè)機(jī)器人”。其分類標(biāo)準(zhǔn)也較多。按驅(qū)動方式可分為：電力驅(qū)動、液壓驅(qū)動和氣壓驅(qū)動；按控制方式可分為：點(diǎn)位控制和連續(xù)軌跡控制； 按功能可分為：點(diǎn)焊、搬運(yùn)、裝配、切割等；按編程方式可分為：示教編程和語言編程。
稅則中的工業(yè)機(jī)器人
在世界海關(guān)組織《商品名稱及編碼協(xié)調(diào)制度》分類體系中，“工業(yè)機(jī)器人”是列目847950所包括的商品，該分類體系同時指出，品目8479“僅包括簡單更換不同工具，即可執(zhí)行各種功能的工業(yè)機(jī)器人，但不包括具有某種特定功能的工業(yè)機(jī)器人，這些機(jī)器人應(yīng)按其功能分別歸類至品目8424、8428、8486或8515”。從上述表述可以看出，在《協(xié)調(diào)制度》分類體系中，具有某種特定功能的工業(yè)機(jī)器人將被視為具有某種特定功能的機(jī)器，而并非“工業(yè)機(jī)器人”。也就是說，工業(yè)生產(chǎn)中的“工業(yè)機(jī)器人”的概念要大于稅則中對其的定義。
《中華人民共和國進(jìn)出口稅則》在此分類體系下，對“工業(yè)機(jī)器人”分列為：多功能工業(yè)機(jī)器人（稅號8479.5010）和其他工業(yè)機(jī)器人（稅號8479.5090）。所謂多功能機(jī)器人是指可執(zhí)行多種功能的工業(yè)機(jī)器人；而其他工業(yè)機(jī)器人則指具有某種特定功能，但此功能在其他稅目沒有列名的工業(yè)機(jī)器人。
工業(yè)機(jī)器人的歸類
第2篇：工業(yè)機(jī)器人范文
但在如此有誘惑力的市場中，掌握話語權(quán)的是“四大家族”：瑞士ABB、日本發(fā)那科公司、日本安川電機(jī)、德國庫卡。
目前，“四大家族”占據(jù)全球工業(yè)機(jī)器人60%以上的市場份額，在核心技術(shù)和關(guān)鍵零部件研發(fā)上處于絕對領(lǐng)先地位，而國內(nèi)廠商還沒有叫陣“四大家族”的實(shí)力。
傳統(tǒng)關(guān)節(jié)機(jī)器人（即機(jī)械手臂機(jī)器人）需要三類核心零部件：高精密減速機(jī)、伺服電機(jī)和控制系統(tǒng)。
“在機(jī)器人的三大核心零部件中，國產(chǎn)控制系統(tǒng)能基本滿足目前需求。但如果要進(jìn)入汽車領(lǐng)域，對控制器要求更高，還是需要進(jìn)口。伺服電機(jī)跟控制器差不多，低端沒問題，中端產(chǎn)品也能滿足要求，減速機(jī)問題最大?！敝袊鴻C(jī)械工業(yè)聯(lián)合會執(zhí)行副會長、中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟執(zhí)行理事長宋曉剛坦言，中外品牌減速機(jī)的原理設(shè)計基本一致，但在工藝精度和穩(wěn)定性方面差距非常大。
在技術(shù)路線上另辟蹊徑是國產(chǎn)品牌突圍的一個現(xiàn)實(shí)路徑。常州金石機(jī)器人就是如此。從技術(shù)路線看，金石機(jī)器人主攻桁架機(jī)器人，這種機(jī)器人非常適用于金屬加工類的數(shù)控機(jī)床自動化和重載高速搬運(yùn)行業(yè)，可以為“無人工廠”提供系統(tǒng)解決方案。在這種技術(shù)路線下，高精密減速機(jī)并非核心零部件，也不會受制于國外企業(yè)。桁架機(jī)器人的最大優(yōu)勢就是超大負(fù)載，最大的能抓起4噸重的東西。
目前，在工業(yè)機(jī)器人這個行業(yè)里，中低端產(chǎn)品產(chǎn)能過剩、無序競爭局面開始出現(xiàn)，相當(dāng)一部分企業(yè)以集成組裝生產(chǎn)為主，停留在模仿、跟隨和簡單集成階段。
在宋曉剛看來，機(jī)器人的傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域是汽車，但國外并沒有中國這么全面和細(xì)分的制造業(yè)門類，國外機(jī)器人品牌也不可能熟悉這么多工藝流程，“我們的優(yōu)勢就在于，本土品牌應(yīng)該對不同的制造業(yè)細(xì)分行業(yè)的工藝、流程、管理更加熟悉?！?/p>
對于未來，宋曉剛判斷，“我們需要一大批了解機(jī)器人性能、熟悉細(xì)分行業(yè)工藝的系統(tǒng)集成商，這是國產(chǎn)品牌可以發(fā)力的方向。”
在落地后的《中國制造2025》規(guī)劃中，明確將工業(yè)機(jī)器人列入大力推動突破發(fā)展的十大重點(diǎn)領(lǐng)域之一。而在宋曉剛看來，在政策利好的推動下，各地區(qū)都扎堆布局的現(xiàn)象已經(jīng)開始顯現(xiàn)。
在這場機(jī)器人產(chǎn)業(yè)“競賽”中，地方政府的補(bǔ)貼政策也是一個重要籌碼。例如，安徽蕪湖在2014年出臺了《蕪湖市機(jī)器人產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展若干政策（試行）》，其中細(xì)致地規(guī)定了十多項(xiàng)政府支持和補(bǔ)貼措施。“政府的補(bǔ)貼政策取向沒錯，但一定要補(bǔ)助那些質(zhì)量合格、真正在生產(chǎn)線上應(yīng)用的機(jī)器人?！彼螘詣偙硎荆F(xiàn)在一個最大問題是，相關(guān)政府部門，補(bǔ)貼政策不夠精準(zhǔn)，大水漫灌，導(dǎo)致一些機(jī)器人生產(chǎn)企業(yè)靠補(bǔ)貼“過日子”，甚至頂著機(jī)器人概念套取地方政府補(bǔ)貼。
第3篇：工業(yè)機(jī)器人范文
為了應(yīng)對人員流動、工資、職業(yè)安全等因素帶來的勞動力成本持續(xù)上升問題，工業(yè)機(jī)器人解決方案的經(jīng)濟(jì)性很明顯。當(dāng)前中德關(guān)系處于蜜月期，高層領(lǐng)導(dǎo)對德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略倍加推崇，也成為工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的強(qiáng)力助推劑。基于中國龐大的工業(yè)經(jīng)濟(jì)規(guī)模，按照15%的復(fù)合增長率來預(yù)測國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人本體與集成的市場空間，預(yù)計到2020年，包括工業(yè)機(jī)器人零部件、本體、系統(tǒng)集成與服務(wù)在內(nèi)的整個產(chǎn)業(yè)規(guī)模將超過1100億元。
由于國內(nèi)自主機(jī)器人產(chǎn)業(yè)仍處于起步階段，因此ABB、庫卡、安川電機(jī)、發(fā)那科、那智等外資機(jī)器人本體生產(chǎn)企業(yè)自然成為招商的重點(diǎn)對象。據(jù)悉，在廣東，就有廣州、珠海等多個城市爭搶ABB。最終，ABB華南機(jī)器人研發(fā)和生產(chǎn)基地確定落子珠海。對于本身并無多少機(jī)器人產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)的珠海而言，大項(xiàng)目的落地是促其快速進(jìn)入工業(yè)機(jī)器人行業(yè)的靈丹妙藥，產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望快速提升。但是，又有多少個地方政府有足夠的資本和機(jī)會得以靠這服解藥來滿足其快速做強(qiáng)產(chǎn)業(yè)的雄心壯志呢？
招商不是唯一的路徑，也不應(yīng)該成為唯一的路徑。結(jié)合行業(yè)特色培育本地的機(jī)器人集成應(yīng)用企業(yè)，才是發(fā)展的長久之道。
這里首先需要明確一個前提：工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品無法單獨(dú)使用，必須由系統(tǒng)集成企業(yè)結(jié)合企業(yè)的生產(chǎn)工藝進(jìn)行開發(fā)后應(yīng)用在相應(yīng)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)上。由于認(rèn)識上容易產(chǎn)生偏差，因此，在如何發(fā)展工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的問題上，大部分地方更多地將注意力集中在工業(yè)機(jī)器人上，而市場規(guī)模更大的、更有利于發(fā)揮國內(nèi)企業(yè)優(yōu)勢的、與機(jī)器人的行業(yè)應(yīng)用結(jié)合更為緊密的工業(yè)機(jī)器人集成企業(yè)卻常常被忽視了。但事實(shí)上，無論從規(guī)模、競爭還是從發(fā)展活力看，各地都需要加倍重視機(jī)器人系統(tǒng)集成企業(yè)。
系統(tǒng)集成領(lǐng)域的市場規(guī)模總量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于機(jī)器人產(chǎn)品本身。按平均每臺機(jī)器人20萬元計算，2013年國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人市場的規(guī)模約為75億元。而結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)工藝需求進(jìn)行針對性開發(fā)后的整個解決方案系統(tǒng)的價值是工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品價值的約4倍。據(jù)此估算，2013年中國工業(yè)機(jī)器人集成業(yè)的市場規(guī)模為300億。
國內(nèi)集成企業(yè)的競爭力也日益凸顯。2012年到2014年，是中國加快推動產(chǎn)業(yè)升級的時期，也是外資工業(yè)機(jī)器人企業(yè)在國內(nèi)加快攻城略地的時期。國內(nèi)乘用車擴(kuò)建項(xiàng)目接二連三地投產(chǎn)，可是本土機(jī)器人生產(chǎn)企業(yè)卻一直無法進(jìn)入這些高端市場，尤其是焊接領(lǐng)域。目前，國內(nèi)系統(tǒng)集成企業(yè)通過經(jīng)驗(yàn)積累與工程師優(yōu)勢，已經(jīng)在搶占國外企業(yè)的地盤。以廣汽本田為例，機(jī)器人由日資企業(yè)發(fā)那科提供，而明珞、瑞松科技等廣州本地民營企業(yè)承擔(dān)起了系統(tǒng)集成的工作。年產(chǎn)30萬輛的汽車工廠生產(chǎn)線不容出一點(diǎn)差錯，否則損失巨大。正是廣州強(qiáng)大的汽車工業(yè)，為這些企業(yè)的崛起提供了絕佳的市場機(jī)遇。
國內(nèi)機(jī)器人系統(tǒng)集成企業(yè)不僅可以在汽車領(lǐng)域有所作為，在家電、食品、陶瓷等多個行業(yè)也有著廣闊的突圍空間。這些下游行業(yè)在工藝等方面的需求差異極大，方案成熟度差異也極大，因此集成商需要深耕行業(yè)，才能建立差異化的優(yōu)勢。汽車的車身焊接領(lǐng)域不僅門檻很高，而且?guī)炜?、柯馬等國外企業(yè)的解決方案已經(jīng)非常成熟，多年的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)助其遠(yuǎn)遠(yuǎn)走在前列。但是，在家電、陶瓷等領(lǐng)域，可以說國外企業(yè)和我們處在同一起跑線上。因?yàn)樵诎l(fā)達(dá)國家，這些勞動密集型的行業(yè)基本上已經(jīng)向外轉(zhuǎn)移，因此他們在本國也并沒有積累起多少經(jīng)驗(yàn)。國內(nèi)機(jī)器人系統(tǒng)集成企業(yè)完全可以用“農(nóng)村包圍城市”的方式去開辟更廣闊的市場。
第4篇：工業(yè)機(jī)器人范文
工業(yè)機(jī)器人誕生于20世紀(jì)60年代，在20世紀(jì)90年代得到迅速發(fā)展，是最早產(chǎn)業(yè)化的機(jī)器人技術(shù)。它綜合了計算機(jī)、控制論、機(jī)構(gòu)學(xué)、信息和傳感技術(shù)、人工智能、仿生學(xué)等多學(xué)科而形成的高新技術(shù)，是當(dāng)代研究非常活躍、應(yīng)用日益寬廣的領(lǐng)域。隨著我國制造業(yè)面臨低端勞動力短缺、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)需優(yōu)化升級、提高生產(chǎn)率、節(jié)約人力成本等多種因素挑戰(zhàn)，對工業(yè)機(jī)器人的需求量正在迅速增長。關(guān)鍵詞:工業(yè)機(jī)器人；發(fā)展；研究
中圖分類號：TP242文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
前言：
工業(yè)機(jī)器人誕生于20世紀(jì)60年代，在20世紀(jì)90年代得到迅速發(fā)展，是最早產(chǎn)業(yè)化的機(jī)器人技術(shù)。它綜合了計算機(jī)、控制論、機(jī)構(gòu)學(xué)、信息和傳感技術(shù)、人工智能、仿生學(xué)等多學(xué)科而形成的高新技術(shù)，是當(dāng)代研究非常活躍、應(yīng)用日益寬廣的領(lǐng)域。隨著我國制造業(yè)面臨低端勞動力短缺、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)需優(yōu)化升級、提高生產(chǎn)率、節(jié)約人力成本等多種因素挑戰(zhàn)，對工業(yè)機(jī)器人的需求量正在迅速增長。
一、全球工業(yè)機(jī)器人的現(xiàn)狀
全球工業(yè)機(jī)器人行業(yè)增長態(tài)勢將延續(xù)。2008年全球金融風(fēng)暴導(dǎo)致工業(yè)機(jī)器人的銷量急劇下滑。2010 年全球工業(yè)機(jī)器人市場逐漸由2009年的谷底恢復(fù)。2011年是全球工業(yè)機(jī)器人市場自1961年以來的行業(yè)頂峰，全年銷售達(dá)16.6萬臺。估計2013年至2017年，包含本體和集成在內(nèi)的全球工業(yè)機(jī)器人市場，年復(fù)合增長率約為11%，預(yù)計2017年全球工業(yè)機(jī)器銷售量達(dá)25萬臺，市場容量將達(dá)到2700億元。
全球機(jī)器人產(chǎn)業(yè)目前呈現(xiàn)日歐產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢明顯，中國市場潛力巨大的格局。美日歐在機(jī)器人行業(yè)發(fā)展處于世界領(lǐng)先地位，但它們的優(yōu)勢領(lǐng)域各不相同。日本在工業(yè)機(jī)器人、家用機(jī)器人方面優(yōu)勢明顯，歐洲在工業(yè)機(jī)器人和醫(yī)療機(jī)器人領(lǐng)域居于領(lǐng)先地位，美國主要優(yōu)勢在系統(tǒng)集成領(lǐng)域，醫(yī)療機(jī)器人和國防軍工機(jī)器人。
二、中國工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用分析
2.1中國工業(yè)機(jī)器人發(fā)展驅(qū)動力
中國25年來沒有形成自己的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)，目前國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展進(jìn)入到機(jī)遇期：
1）勞動力成本上升及勞動力供給下降。勞動力成本上升，人口紅利逐漸消失。勞動力成本的上升激發(fā)企業(yè)機(jī)器人替代人工的訴求。進(jìn)入新世紀(jì)的第二個年頭，80后、90后勞動人口成為主流，他們不再愿意大量從事單調(diào)重復(fù)環(huán)境差的工作。長三角、珠三角等地低端產(chǎn)業(yè)用工荒明顯。
2）制造業(yè)升級。國際化環(huán)境中日益激烈的生產(chǎn)力競爭，成本、效率、質(zhì)量、定制小批量。當(dāng)前全球再工業(yè)化，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，一是節(jié)能環(huán)保，一是自動化、智能化。普及機(jī)器人不只是單純的替代人工，更是提升制造業(yè)效率與柔性的重要手段。
3）政策支持因素。納入國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，智能制造裝備專項(xiàng)規(guī)劃；十二五期間國家撥經(jīng)費(fèi)3234億元，開展工業(yè)機(jī)器人重大項(xiàng)目攻關(guān)；成立“中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”支持行業(yè)發(fā)展；地方政府投資興建機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園，扶持機(jī)器人企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。
2.2國內(nèi)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈及產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式
整個機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈主要分為上游核心零部件、中游設(shè)備制造商和下游行業(yè)應(yīng)用商三個層面。核心零部件指機(jī)器人傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和人機(jī)交互系統(tǒng)，對機(jī)器人性能起到關(guān)鍵影響作用，并具有通用性和模塊化的部件單元，主要分成三部分，機(jī)器人減速器、交直流伺服電機(jī)和控制器。目前，國內(nèi)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)在單體以及核心零部件仍然落后于日、美、韓等發(fā)達(dá)國家，國內(nèi)機(jī)器人廠商已經(jīng)開始涉足機(jī)器人的各個環(huán)節(jié)，但是減速機(jī)、伺服電機(jī)及驅(qū)動還是以國外供應(yīng)為主。中國機(jī)器人市場基礎(chǔ)低、市場大。中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化模式較可行的是從集成起步至成熟階段采用分工模式。
2.3國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人下游應(yīng)用情況
中國工業(yè)機(jī)器人目前主要是汽車、電子生產(chǎn)線用的比較多。未來還以汽車工業(yè)為主，每年汽車市場設(shè)備需求有幾百億元人民幣，其中高端市場需求100~200億元人民幣。汽車行業(yè)用機(jī)器人增長比較明顯的領(lǐng)域是汽車零部件、進(jìn)口替代、技術(shù)改造。
預(yù)計我國勞動人口從2015年開始下降，作為產(chǎn)業(yè)化的工業(yè)機(jī)器人必將進(jìn)入更多應(yīng)用領(lǐng)域。工業(yè)化程度加深伴隨著人力成本上升，倒逼低附加值的制造業(yè)開始使用機(jī)器人。我國工業(yè)機(jī)器人已開始關(guān)注新興行業(yè)，在一般工業(yè)應(yīng)用的新領(lǐng)域，如光伏產(chǎn)業(yè)、動力電池制造業(yè)，食品工業(yè)及化纖、玻璃纖維、磚瓦制造、五金打磨、冶金澆鑄、醫(yī)藥等行業(yè)，都有工業(yè)機(jī)器人代替人工的環(huán)節(jié)和空間。
目前作為國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人下游主要應(yīng)用的汽車和醫(yī)藥行業(yè)，應(yīng)用情況如下：
1）機(jī)器人提高汽車行業(yè)的靈活性及自動化程度。汽車行業(yè)是機(jī)器人應(yīng)用的最大行業(yè)，汽車制造業(yè)的自動化在中國已發(fā)展到一個新階段，車企由機(jī)器人、儀表和自動化裝置來完成產(chǎn)品全部或部分加工的生產(chǎn)過程。機(jī)器人的穩(wěn)定性可以降低人工作業(yè)時的損耗成本，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，保證產(chǎn)品一致性。白車身、沖壓、噴涂和動力總成是汽車整車廠最核心的四大工藝。目前，國內(nèi)民營車企也紛紛受益于生產(chǎn)自動化，近幾年新建整車廠從沖壓生產(chǎn)、機(jī)器人車身焊接、機(jī)器人噴涂到總裝配檢測，都由機(jī)器人代替了人工。
2）機(jī)器人能滿足醫(yī)藥制造對生產(chǎn)環(huán)境及操作工藝的苛刻要求。在醫(yī)藥制造行業(yè)，醫(yī)藥產(chǎn)品對生產(chǎn)環(huán)境的無菌化程度要求非常高。為最大程度減少微生物污染的可能性，保證產(chǎn)品質(zhì)量，生產(chǎn)過程必須在潔凈室內(nèi)進(jìn)行，并盡量避免有人干預(yù)。機(jī)器人可在真空環(huán)境下完成一系列操作，能夠保證產(chǎn)品滿足很高的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。此外，醫(yī)藥制造過程中會涉及到有害物質(zhì)，如放射性物質(zhì)的生產(chǎn)和灌裝。機(jī)器人系統(tǒng)能夠完成有害物質(zhì)的轉(zhuǎn)移，并灌裝到密封屏蔽容器。且能夠完成高難度操作工藝，如在包裝液體內(nèi)容物時機(jī)器人能夠?qū)a(chǎn)品在轉(zhuǎn)移操作過程中產(chǎn)生的氣泡降到最低，產(chǎn)品質(zhì)量將得到較大提高。
三．機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢
就目前機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢來看，現(xiàn)在又有了一些新的趨勢。近年來，以大數(shù)據(jù)、云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)為代表的新一代信息技術(shù)與機(jī)器人技術(shù)的融合創(chuàng)新加速，將不僅開發(fā)出更具自學(xué)習(xí)能力和自主解決問題能力的新型智能機(jī)器人，還可以為機(jī)器人建立起相應(yīng)的互聯(lián)網(wǎng)和知識庫的“云空間”，使其通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行交互，并通過云計算提升機(jī)器人的智能化水平。
2013年，美國谷歌公司收購了包括波士頓動力公司在內(nèi)的8家機(jī)器人公司正是瞄準(zhǔn)這一趨勢做的戰(zhàn)略布局。發(fā)達(dá)國家在發(fā)展機(jī)器人過程中具有幾種模式：美國模式：整體研發(fā)設(shè)計與對外采購機(jī)器人本體相結(jié)合，重在系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用；德國模式：一攬子“交鑰匙工程”，即機(jī)器人本體的生產(chǎn)和用戶所需要的系統(tǒng)設(shè)計制造全由一家機(jī)器人廠商完成。典型企業(yè)是庫卡；日本模式：產(chǎn)業(yè)鏈整體推進(jìn)，即以機(jī)器人本體、關(guān)鍵零部件研發(fā)和生產(chǎn)為核心（典型企業(yè)安川電機(jī)、發(fā)那科），由子公司或系統(tǒng)集成公司設(shè)計制造各行業(yè)所需要的機(jī)器人成套系統(tǒng)；韓國模式：采購與成套設(shè)計、集成相結(jié)合。機(jī)器人企業(yè)通常通過進(jìn)口關(guān)鍵零部件，自行設(shè)計、制造配套的設(shè)備。
現(xiàn)在服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域漸成為發(fā)達(dá)國家發(fā)展的重點(diǎn)。隨著勞動力和土地等要素成本的上升，近三年中國對工業(yè)機(jī)器人的需求快速增長。我國自2012年成為全球第二大工業(yè)機(jī)器人市場，預(yù)計到將成為全球最大的需求國。2013年中國新增工業(yè)機(jī)器人數(shù)量達(dá)2.7萬臺，比2012年增長17.4%。
以每萬名工人中擁有工業(yè)機(jī)器人數(shù)量衡量，我國有很大的市場空間。國際機(jī)器人聯(lián)合會數(shù)據(jù)顯示，中國2011年的這一數(shù)字是21臺，國際平均水平是55臺，其中美國是135，德國是251，日本是339，韓國是347。不過，2012年我國新增工業(yè)機(jī)器人中近70%依賴國外進(jìn)口，外資品牌占90%以上。2012年進(jìn)口機(jī)器人耗資8.66億美元，進(jìn)口金額比2011年增長了64%。
結(jié)論：
機(jī)器人是具有感覺、思維、決策和動作功能的智能機(jī)器，是人類20世紀(jì)重大發(fā)明之一。機(jī)器人的技術(shù)水平關(guān)乎制造業(yè)生產(chǎn)的精度、準(zhǔn)度與效率，關(guān)乎工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量一致性，已成為衡量一個國家制造業(yè)水平和科技水平的重要標(biāo)志。
第5篇：工業(yè)機(jī)器人范文
我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)迎來巨大的發(fā)展機(jī)遇，但在應(yīng)用過程中仍存在資金、技術(shù)等諸多問題。融資租賃在推動工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用中發(fā)揮著重要作用，但目前還存在著融資成本過高、工業(yè)機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)體系缺失、缺乏專業(yè)的服務(wù)、配套的風(fēng)險管理體系不完善等問題。
8月26 日召開的國務(wù)院常務(wù)會議再次聚焦企業(yè)融資難、融資貴的“老大難”問題，會議確定加快融資租賃和金融租賃行業(yè)發(fā)展的措施，更好服務(wù)實(shí)體經(jīng)濟(jì)。
融資租賃是集融資與融物、貿(mào)易與技術(shù)更新于一體的新型金融產(chǎn)業(yè)，是目前解決中小型企業(yè)設(shè)備采購、新技術(shù)應(yīng)用等環(huán)節(jié)最常用的金融工具。融資租賃作為一種成熟的金融產(chǎn)品，能夠有效降低企業(yè)應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人的資金門檻，提高工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用率，但在實(shí)際操作過程中仍具有若干問題有待解決。
利用融資租賃促進(jìn)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用有效解決投入資金不足難題
勞動密集型的中小企業(yè)具有較高應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人的需求，但設(shè)備改造資金具有較大瓶頸。據(jù)測算，一條簡單生產(chǎn)線的工業(yè)自動化改造成本約為60 萬元~120 萬元左右，雖然平均僅需兩年即可收回成本，但由于中小企業(yè)流動資金少，高昂的技術(shù)改造費(fèi)難以承受。
中小企業(yè)的資金積累絕大部分來源于低附加值產(chǎn)業(yè)的利潤留存和折舊，我國中小企業(yè)大多數(shù)規(guī)模小，盈利空間窄，利潤增長速度較慢，低折舊制度等因素造成了中小企業(yè)自我積累能力十分脆弱，通過內(nèi)部解決技術(shù)改造資金的難度較大。從外部融資來看，由于中小企業(yè)存續(xù)期短，財務(wù)信息透明度較低，信用等級普遍不高，銀行為防范信貸風(fēng)險必然嚴(yán)格要求中小企業(yè)貸款資格條件和抵押擔(dān)保條件，這制約了對中小企業(yè)的信貸投放。
應(yīng)用以工業(yè)機(jī)器人為核心的智能制造裝備往往需要較大規(guī)模的技術(shù)改造和固定資產(chǎn)投資，中小企業(yè)依托狹窄的直接融資通道難度大、成本高，進(jìn)一步降低了應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人的熱情。
對于以工業(yè)機(jī)器人為主的智能制造裝備采取融資租賃方式，可以在投入少量資金的情況下獲得生產(chǎn)設(shè)備的使用權(quán)，以融資的方式實(shí)現(xiàn)融物，可有效地解決應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人環(huán)節(jié)的資金問題。
降低用戶設(shè)備技術(shù)風(fēng)險
目前工業(yè)機(jī)器人裝備的資金含量較高，經(jīng)濟(jì)技術(shù)壽命與物理使用壽命之間存在著很大差異，購置設(shè)備需承受較大的經(jīng)濟(jì)風(fēng)險與技術(shù)風(fēng)險。
采用融資租賃方式，承租人可根據(jù)預(yù)期的設(shè)備經(jīng)濟(jì)技術(shù)壽命確定租期。當(dāng)所租設(shè)備的經(jīng)濟(jì)技術(shù)壽命結(jié)束之后，租期也同時結(jié)束，承租人可重新租賃更為先進(jìn)的設(shè)備。從這方面看，用戶企業(yè)可通過融資租賃方式規(guī)避工業(yè)機(jī)器人的陳舊過時風(fēng)險，并且可以保證所用技術(shù)的先進(jìn)性，進(jìn)而增加企業(yè)的生產(chǎn)力和競爭力。
鼓勵產(chǎn)銷對接
工業(yè)機(jī)器人作為新興行業(yè)，產(chǎn)銷對接不暢是限制行業(yè)發(fā)展的重要因素。在典型的融資租賃業(yè)務(wù)中，承租人有權(quán)選擇工業(yè)機(jī)器人制造企業(yè)及系統(tǒng)集成服務(wù)提供商。
這既有利于減輕用戶企業(yè)對產(chǎn)品不了解所產(chǎn)生的顧慮，又有利于工業(yè)機(jī)器人企業(yè)向用戶和市場推銷新產(chǎn)品，并可以此拓展產(chǎn)品營銷渠道。供貨廠商借助融資租賃，既可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品價值，又可以捕捉有關(guān)產(chǎn)品的供求信息，以把握商機(jī)，做出及時而準(zhǔn)確的經(jīng)營決策。
確保扶持資金使用效率
融資租賃確保了財政資金的使用效率，讓更多的中小企業(yè)都能夠享受到政府財政資金補(bǔ)貼。在進(jìn)行財政鼓勵和補(bǔ)貼時，將財政資金作為激勵融資租賃資本進(jìn)入的引導(dǎo)資金、獎勵資金、融資租賃活動的投保資金，提升扶持資金的杠桿化效果，推動“機(jī)器換人”等政策的進(jìn)一步實(shí)施，加快智能制造裝備應(yīng)用的推進(jìn)速度。
裝備融資租賃模式較為成熟
從國內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)來看，高價值裝備融資租賃模式較為成熟，在船舶、航空航天、工程機(jī)械等領(lǐng)域已經(jīng)具有較長時間的歷史。在融資租賃中，由于出租人在整個租期內(nèi)始終擁有租賃物的所有權(quán)，可以有效確保出租人的財產(chǎn)安全并有效規(guī)避經(jīng)營風(fēng)險。出租人對承租人的審查更注重其使用租賃設(shè)備產(chǎn)生的現(xiàn)金流量。
國內(nèi)外的成功經(jīng)驗(yàn)顯示，在風(fēng)險的物權(quán)處理上，融資租賃的回籠率已達(dá)到97% 以上，大大高于銀行流動資金貸款的回收率。融資租賃所有權(quán)與使用權(quán)近于徹底明確的分離、租賃合同的不可解除性，以及租金的分期歸流，使承租人在承租租賃物的同時就相應(yīng)解決了資金的需求，集中體現(xiàn)了現(xiàn)代租賃融物與融資相結(jié)合的特征。融資租賃的這種特點(diǎn)，使其在高價值設(shè)備、新技術(shù)設(shè)備租賃中，得到廣泛的應(yīng)用。
從全球制造業(yè)的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)來看，尤其是作為制造業(yè)主力的美國，在其發(fā)展過程中金融資本對制造業(yè)的成長升級起到了尤為關(guān)鍵的推動作用。在大型設(shè)備采購方面，美國約有1/3 的機(jī)械加工設(shè)備是采用租賃方式進(jìn)行銷售的，融資租賃方式已成為制造型企業(yè)設(shè)備采購的一個主要方式。
國內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)表明，以工業(yè)機(jī)器人為核心的智能制造裝備的融資租賃能有效降低中小企業(yè)應(yīng)用智能制造裝備進(jìn)行技術(shù)改造的資金門檻，提高工業(yè)機(jī)器人的使用率，促進(jìn)勞動生產(chǎn)率的提高，在降低了融資租賃風(fēng)險的同時，也提高了中小企業(yè)的競爭力和利潤率，是促進(jìn)工業(yè)機(jī)器人在中小企業(yè)應(yīng)用的重要途徑。
工業(yè)機(jī)器人融資租賃存在的問題工業(yè)機(jī)器人融資成本過高
先進(jìn)國家融資租賃業(yè)的發(fā)達(dá)在很大程度上得益于政府的政策扶持。目前我國融資租賃業(yè)長期處于一種“無法可依、無章可循”的無序狀態(tài)，對融資租賃，尤其是智能制造裝備的融資租賃企業(yè)缺乏必要的稅收、信貸和保險支持，這些因素都造成了工業(yè)機(jī)器人融資租賃資金成本的居高不下。
同時，由于智能制造裝備融資租賃觀念淡薄，融資租賃業(yè)務(wù)效益低、規(guī)模小，風(fēng)險集聚現(xiàn)象明顯，融資租賃公司為了保證其收益只能將風(fēng)險向承租人轉(zhuǎn)嫁，則進(jìn)一步拉高了工業(yè)機(jī)器人用戶企業(yè)的融資成本。根據(jù)實(shí)地調(diào)研，目前工業(yè)機(jī)器人及相關(guān)配套服務(wù)的融資租賃利率大多在13% 以上，而用戶企業(yè)普遍僅能接受7%~8%，融資租賃利率仍具有較大下降需求的空間。
工業(yè)機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)缺失
工業(yè)機(jī)器人具有技術(shù)含量高、系統(tǒng)復(fù)雜、配套難度大、安全可靠性要求高等特點(diǎn)，但目前相應(yīng)的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)體系尚不完善，缺乏整體的規(guī)劃與監(jiān)管。
在融資租賃的各環(huán)節(jié)中，需要一套科學(xué)有效的工業(yè)機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)化命名規(guī)范、生產(chǎn)要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系，以此來規(guī)范政府、生產(chǎn)廠商、出租人、承租人等主體對融資租賃產(chǎn)品的界定和管理。標(biāo)準(zhǔn)的不完善會造成在融資租賃的各個環(huán)節(jié)缺少統(tǒng)一的規(guī)范性界定，給融資租賃的過程控制、風(fēng)險管理和質(zhì)量安全管理等方面造成較大的困難。
專業(yè)的服務(wù)型融資租賃公司匱乏
工業(yè)機(jī)器人融資租賃公司作為類金融企業(yè)，需要在客戶管理、項(xiàng)目審批、風(fēng)險管控和資產(chǎn)管理等領(lǐng)域建立嚴(yán)格和專業(yè)的制度支撐。更為嚴(yán)重的問題是，專業(yè)人才匱乏，尤其是同時具備金融、財務(wù)、法律、產(chǎn)業(yè)、營銷等綜合業(yè)務(wù)技能與工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用知識的復(fù)合型人才極為短缺，造成融資租賃服務(wù)水平和管理水平較低。
由于缺少對工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)解決方案的熟悉和了解，難以利用自身對工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈的精通帶給客戶更多的附加價值，缺少配套的設(shè)備登記、評估、完善的設(shè)備處置能力，融資租賃仍停留在傳統(tǒng)的信貸管理而非資產(chǎn)管理層面，使得現(xiàn)有工業(yè)機(jī)器人融資租賃公司難以發(fā)揮其融資融物的特色和支持企業(yè)發(fā)展的功能。
缺乏完善的融資租賃風(fēng)險管理機(jī)制在融資租賃過程中，部分中小企業(yè)租賃觀念淡薄，僅僅把融資租賃當(dāng)成了一種籌資方式，缺少對于所租賃的工業(yè)機(jī)器人實(shí)際性能的了解，造成還債能力不足，加大了企業(yè)融資租賃風(fēng)險。
同時，融資租賃作為新興產(chǎn)業(yè)，涉及到經(jīng)濟(jì)管理、政府管理、金融、貿(mào)易、保險、擔(dān)保、公證、物流、法律、物資回收等多個領(lǐng)域，關(guān)系到融資租賃的出資人、出租人、承租人、工業(yè)機(jī)器人廠商等多方的利益，風(fēng)險點(diǎn)較多，必須具有適合工業(yè)機(jī)器人等高單體設(shè)備價值的融資租賃風(fēng)險管理體系，應(yīng)用科學(xué)規(guī)范的風(fēng)險控制體系保證租賃資金的安全性、流動性和盈利性，保障融資租賃更好地推動工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用。
工業(yè)機(jī)器人融資租賃發(fā)展思路探索建立工業(yè)機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)化體系
相比于發(fā)達(dá)國家，我國工業(yè)機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)體系進(jìn)展緩慢。與發(fā)達(dá)國家相比我國工業(yè)機(jī)器人在產(chǎn)業(yè)根植性、技術(shù)發(fā)展路徑方面都具有一定的差距，發(fā)達(dá)國家工業(yè)機(jī)器人的標(biāo)準(zhǔn)化體系難以簡單復(fù)用，因此需要盡快建立具有我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)的工業(yè)機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)化體系。
具體來看，地方政府在推進(jìn)地方性工業(yè)機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)化體系時，應(yīng)在掌握國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，根據(jù)區(qū)域行業(yè)特點(diǎn)和工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)應(yīng)用制定工業(yè)機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)體系框架，在框架的總體規(guī)劃下按照技術(shù)特點(diǎn)、行業(yè)應(yīng)用等多個維度編制標(biāo)準(zhǔn)計劃，分期、分批地完成相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)任務(wù)。同時，以工業(yè)機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)化方案為基礎(chǔ)，積極引導(dǎo)鼓勵建立適用于工業(yè)機(jī)器人融資租賃的標(biāo)準(zhǔn)化工作方案和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化體系，制訂面向工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品和服務(wù)的融資租賃交易、二手設(shè)備流通、租賃物分類評估等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施宣貫，提高融資租賃業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化水平。
鼓勵融資租賃模式創(chuàng)新
與其他產(chǎn)品不同，工業(yè)機(jī)器人能夠有效地增加企業(yè)持續(xù)的盈利，適合作為租賃物，但由于工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)用往往涉及到本體、控制系統(tǒng)、系統(tǒng)集成及維護(hù)保養(yǎng)等多個環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的融資租賃模式難以有效滿足用戶企業(yè)實(shí)際需求。
金融租賃公司應(yīng)倡導(dǎo)制度創(chuàng)新，充分利用現(xiàn)代租賃業(yè)多樣化的金融租賃方式：包括轉(zhuǎn)租賃、售后回租租賃、杠桿租賃、委托租賃、項(xiàng)目租賃、銷售式租賃、抽成式租賃、風(fēng)險租賃、結(jié)構(gòu)式租賃、綜合性租賃等。同時借鑒國外經(jīng)驗(yàn)，重點(diǎn)開展轉(zhuǎn)租、回租、杠桿租賃等形式，租金支付方式也可采用等額定期付租制以及遞增支付法、季節(jié)性支付法等非等額付租法等多種方式，發(fā)展適合工業(yè)機(jī)器人的融資租賃創(chuàng)新模式。
加大政策扶持力度
借鑒國外發(fā)達(dá)國家先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，由地方政府推進(jìn)工業(yè)機(jī)器人的融資租賃，積極加大工業(yè)機(jī)器人為核心的智能裝備融資租賃業(yè)的政策扶持。一是稅收優(yōu)惠政策，地方政府可在國務(wù)院《關(guān)于清理規(guī)范稅收等優(yōu)惠政策的通知》政策的框架內(nèi)，通過加速折舊制度等方式進(jìn)行稅收優(yōu)惠, 鼓勵企業(yè)進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人的更新; 二是信貸傾斜政策。對專門針對利用工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行技術(shù)改造的融資租賃業(yè)務(wù)資金應(yīng)給予額度、利率上的優(yōu)惠。鼓勵那些經(jīng)營管理水平高、效益好的融資租賃公司進(jìn)入資本市場籌集資金。同時鼓勵保險基金等來源穩(wěn)定的各種社會閑散資金, 參與科技型中小企業(yè)融資租賃; 三是財政補(bǔ)貼政策。政府向具有一定規(guī)模的工業(yè)機(jī)器人租賃公司發(fā)放津貼，承租人的租金可得到一定的減免。
建立風(fēng)險保障機(jī)制
第6篇：工業(yè)機(jī)器人范文
示教模塊由OMAPL138雙核處理器電路、48個按鍵和5.7寸640×480彩色TFT組成，按鍵包括編輯鍵、手動操作鍵、示教編程鍵及功能鍵組成。為保證功能重構(gòu)與硬件平臺無關(guān)，采用Win-dowsCE6.0操作系統(tǒng)。該模塊包含的軟件功能構(gòu)件有:文件管理、示教編程、參數(shù)設(shè)置、參數(shù)管理、圖形模擬、以太網(wǎng)通信等。I/O模塊負(fù)責(zé)邏輯控制功能，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人與周邊設(shè)備的協(xié)調(diào)作業(yè)任務(wù)。CAN協(xié)議是建立在國際標(biāo)準(zhǔn)組織開放系統(tǒng)互連模型之上，協(xié)議簡單，最高通信速率可達(dá)1Mbit/s，直接傳輸距離高達(dá)10km，采取多主線工作方式，高抗電磁干擾性、糾錯能力強(qiáng);同時，CAN接口安裝方便、成本低。本論文選用CAN總線作為運(yùn)動控制器與I/O模板之間的數(shù)據(jù)通信方式。2)工業(yè)以太網(wǎng)通信協(xié)議機(jī)器人示教模塊與運(yùn)動控制模塊的以太網(wǎng)通信功能采用套接字(Sock-et)方式來實(shí)現(xiàn)，Socket接口分為兩部分:客戶端和服務(wù)器，這里示教模塊作為客戶端，運(yùn)動控制模塊作為服務(wù)器。本文采用的通信模式采用主從方式，示教模塊為主動方，發(fā)送機(jī)器人運(yùn)動程序、控制參數(shù)和命令字，用來控制機(jī)器人的運(yùn)動動作，而運(yùn)動控制模塊實(shí)時地將坐標(biāo)數(shù)據(jù)及狀態(tài)參數(shù)上傳給示教模塊。在開始通信時，將首先進(jìn)行握手連接。
數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議定義了命令和數(shù)據(jù)兩類報文形式，命令報文用來控制機(jī)器人的運(yùn)行動作和流程，定義成標(biāo)準(zhǔn)的報文格式;數(shù)據(jù)報文用來傳送機(jī)器人的運(yùn)動程序和參數(shù)，數(shù)據(jù)量比較大，定義成一種擴(kuò)展報文格式。標(biāo)準(zhǔn)報文格式有7個字節(jié)，第1個字節(jié)是報文頭標(biāo)識符，用來標(biāo)識一次通訊的開始，本報文設(shè)為“%”。第2個字節(jié)是報文類型段，用來標(biāo)識傳輸?shù)南㈩愋秃吞幚砟Ｊ剑x的消息類型為:命令、數(shù)據(jù)，并提供了了兩種報文處理模式:實(shí)時性和非實(shí)時性。當(dāng)需要機(jī)器人完成急停處理、復(fù)位處理及超程報警等任務(wù)時，則傳送具有實(shí)時性標(biāo)識的報文;對一般的機(jī)器人處理任務(wù)，將報文標(biāo)識為非實(shí)時性。報文的長度由第3、4字節(jié)標(biāo)識，最長為65536字節(jié)。第5、6字節(jié)為數(shù)據(jù)段，第7個字節(jié)用“＆”來標(biāo)識報文尾。當(dāng)傳輸?shù)男畔㈩愋蜆?biāo)識為數(shù)據(jù)時，使用了一種擴(kuò)展報文格式，此時數(shù)據(jù)段長度可以達(dá)到2K字節(jié)。示教模塊按照報文通信協(xié)議將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)封裝起來，再使用傳送函數(shù)將數(shù)據(jù)下傳給運(yùn)動控制模塊，包括程序、參數(shù)、命令字。在數(shù)據(jù)報文中如果是多個程序指令，則不同指令之間用“\r\n”隔開，如:“%0x004D指令1\r\n指令2\r\n．．．．．．＆”。數(shù)據(jù)報文中參數(shù)按一定次序排列，用“;”隔開，如:“%0x004B參數(shù)1;參數(shù)2;．．．．．．＆”。示教模塊下傳、接收的部分?jǐn)?shù)據(jù)報文定義。
工業(yè)機(jī)器人控制軟件的重構(gòu)方法
模塊化機(jī)器人的控制軟件都應(yīng)當(dāng)具備可剪裁性或多重性，整個體系結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)能夠被重新配置，以滿足多種應(yīng)用領(lǐng)域的需求，具備理想“開放性”概念的控制軟件應(yīng)可被拆分為多個標(biāo)準(zhǔn)部件。為了實(shí)現(xiàn)上的方便同時又滿足組態(tài)的特性，本文提出了一個柔性的軟件框架結(jié)構(gòu)?！叭嵝浴迸c“開放性”這2個概念有不同點(diǎn)，但又具有相同的特性，“開放性”側(cè)重與外部系統(tǒng)通過定義標(biāo)準(zhǔn)的接口相互操作，而“柔性”是指系統(tǒng)能通過改變自身結(jié)構(gòu)以適應(yīng)外部環(huán)境的能力。這種柔性控制系統(tǒng)采用基于構(gòu)件的組態(tài)結(jié)構(gòu)，其軟件由三部分組成:嵌入式柔性控制系統(tǒng)開發(fā)平臺、機(jī)器人功能構(gòu)件庫和運(yùn)動規(guī)劃與控制算法構(gòu)件庫。嵌入式柔性控制系統(tǒng)開發(fā)平臺用來實(shí)現(xiàn)功能構(gòu)件封裝、系統(tǒng)配置等任務(wù)。針對模塊化機(jī)器人控制系統(tǒng)具有多功能和多對象的特點(diǎn)，控制軟件的整體結(jié)構(gòu)流程被設(shè)計成前臺、后臺程序模塊，后臺模塊也稱為"背景"程序，主要用來完成控制指令的準(zhǔn)備工作和參數(shù)管理工作，前臺模塊是一個循環(huán)執(zhí)行運(yùn)行的程序，它是整個控制系統(tǒng)的核心。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中采用實(shí)時中斷服務(wù)程序輸出，前后臺模塊相互配合完成機(jī)器人控制系統(tǒng)的各項(xiàng)控制和管理任務(wù)。功能構(gòu)件的程序模式由配置腳本文件指定。構(gòu)件化結(jié)構(gòu)關(guān)鍵是構(gòu)件的提取，即對可重用對象的提煉概括。通過良好地定義這些對象之間相互通信的接口，可以將這些基本對象或?qū)⑺鼈冞M(jìn)一步分析以后形成的粒度更小的對象，在開發(fā)過程中加以重用。本文建立的構(gòu)件庫由用戶層構(gòu)件庫和核心層構(gòu)件庫組成，兩者之間通過標(biāo)準(zhǔn)硬件接口進(jìn)行通信。用戶層構(gòu)件庫包括人機(jī)界面、示教編程、運(yùn)動規(guī)劃、參數(shù)管理等非實(shí)時構(gòu)件庫。由于用戶層使用WindowsCE操作系統(tǒng)，軟件模塊采用COM構(gòu)件來實(shí)現(xiàn)。核心層構(gòu)件庫包括譯碼處理、速度控制、位置控制、運(yùn)動學(xué)、逆運(yùn)動學(xué)等機(jī)器人作業(yè)的實(shí)時性任務(wù)。由于核心層沒有使用操作系統(tǒng)，本文利用功能函數(shù)形式實(shí)現(xiàn)。各種功能構(gòu)件按標(biāo)準(zhǔn)接口進(jìn)行封裝，功能構(gòu)件的接口。
控制模型及算法構(gòu)件庫設(shè)計
模塊化機(jī)器人柔性控制系統(tǒng)的性能很大程度上依賴于控制模型與算法，已開發(fā)的模型算法構(gòu)件包括:指令譯碼、機(jī)器人運(yùn)動學(xué)、逆運(yùn)動學(xué)、速度控制、關(guān)節(jié)插補(bǔ)、閉環(huán)位置控制等。主要由譯碼處理、直角坐標(biāo)計算、插補(bǔ)運(yùn)算、逆運(yùn)動學(xué)、加減速及位置控制等模塊組成。圖中各參數(shù)含義為:(X，Y，Z，U，V，W)表示譯碼后的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，Q為坐標(biāo)系選擇標(biāo)志，F(xiàn)為指令速度，Type為運(yùn)動方式標(biāo)志位，(α，β，γ)和(px，py，pz)分別表示機(jī)器人末端的位置和姿態(tài)，(q1，j，q2，j，…，q6，j)為第j個插補(bǔ)周期的關(guān)節(jié)坐標(biāo)。直角坐標(biāo)計算模塊的功能為利用機(jī)器人運(yùn)動學(xué)將關(guān)節(jié)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為機(jī)器人末端的位置和姿態(tài)。插補(bǔ)模塊的功能是根據(jù)軌跡運(yùn)動方式、軌跡起止坐標(biāo)及速度等參數(shù)，進(jìn)行關(guān)節(jié)坐標(biāo)系或直角坐標(biāo)系下的插補(bǔ)運(yùn)算。在直線坐標(biāo)系下插補(bǔ)計算得到的機(jī)器人末端位置和姿態(tài)，需利用機(jī)器人逆運(yùn)動學(xué)將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的關(guān)節(jié)坐標(biāo)，從而控制各伺服系統(tǒng)的運(yùn)動。1)關(guān)節(jié)軌跡插補(bǔ)構(gòu)件關(guān)節(jié)軌跡插補(bǔ)用于計算各個插補(bǔ)周期內(nèi)的各關(guān)節(jié)進(jìn)給量，以保證末端執(zhí)行器的平滑、穩(wěn)定運(yùn)行。關(guān)節(jié)軌跡插補(bǔ)由2個構(gòu)件實(shí)現(xiàn)，非實(shí)時函數(shù)structinter_stepjoint_inter_pre(structinter_in*st_end)用于計算單個插補(bǔ)周期內(nèi)的各關(guān)節(jié)的進(jìn)給量，實(shí)時函數(shù)structRobot_jointslocomotion_joint(structinter_step*q_step，structinter_in*st_end，structRobot_joints*q_BK）用于計算插補(bǔ)周期各關(guān)節(jié)的坐標(biāo)值。構(gòu)件入口參數(shù)為結(jié)構(gòu)體型參數(shù)structinter_in*st_end，其中包括初始關(guān)節(jié)坐標(biāo)Qs(q1，s，q2，s，…，q6，s)，目標(biāo)關(guān)節(jié)坐標(biāo)Qe(q1，e，q2，e，…，q6，e)和關(guān)節(jié)速度F，出口參數(shù)為各插補(bǔ)周期關(guān)節(jié)位置q。2)機(jī)器人運(yùn)動學(xué)構(gòu)件機(jī)器人運(yùn)動學(xué)構(gòu)件用于實(shí)現(xiàn)機(jī)器人關(guān)節(jié)坐標(biāo)系的坐標(biāo)到機(jī)器人末端的位置和姿態(tài)之間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。該構(gòu)件被封裝為structRobot_T6cal_t6(structRobot_joints*q)，入口參數(shù)為機(jī)器人關(guān)節(jié)坐標(biāo)(q1，q2，…，q6)(structRobot_joints*q)，出口參數(shù)為機(jī)器人末端的位置和姿態(tài)T6(structRo-bot_T6*T6)，公共接口參數(shù)為機(jī)器人的Denavit-Hartenberg(D-H)參數(shù)(structDH_para*DH)，即關(guān)節(jié)角(θ1，θ2，…，θ6)、扭轉(zhuǎn)角(α1，α2，…，α6)、連桿長度(a1，a2，…，a6)和連桿偏移量(d1，d2，…，d6)等。計算思路為根據(jù)機(jī)器人D-H坐標(biāo)系建立原則，建立連桿坐標(biāo)系，利用DH連桿參數(shù)計算相鄰連桿之間的連桿變換矩陣Ai(i=1，2，…，6)，用以描述相鄰連桿坐標(biāo)系之間的坐標(biāo)變換關(guān)系。通過各連桿變換矩陣相乘，就可以得到機(jī)器人末端的變換矩陣。3)逆運(yùn)動學(xué)構(gòu)件機(jī)器人逆運(yùn)動學(xué)構(gòu)件用于實(shí)現(xiàn)機(jī)器人末端的位置和姿態(tài)到機(jī)器人關(guān)節(jié)坐標(biāo)系的坐標(biāo)之間的映射，從而對機(jī)器人末端路徑進(jìn)行規(guī)劃，達(dá)到機(jī)器人整體運(yùn)動的精確控制。該構(gòu)件被封裝為structRobot_jointsrobot_rev(structRobot_T6*T6，structRobot_joints*q_BK)，入口參數(shù)為機(jī)器人末端的位置和姿態(tài)T6(structRobot_T6*T6)，上一位置的機(jī)器人關(guān)節(jié)坐標(biāo)(q1，j-1，q2，j-1，…，q6，j-1)(structRobot_joints*q_BK)，出口參數(shù)為當(dāng)前位置的機(jī)器人關(guān)節(jié)坐標(biāo)(q1，j，q2，j，…，q6，j)(structRobot_joints*q)，公共接口參數(shù)為機(jī)器人D-H參數(shù)，機(jī)器人各關(guān)節(jié)最小允許坐標(biāo)(q1，min，q2，min，…，q6，min)(doubleQmin［6］)和最大允許坐標(biāo)(q1，max，q2，max，…，q6，max)(doubleQmax［6］)。計算思路為根據(jù)機(jī)器人末端的變換矩陣，利用解析法求解各關(guān)節(jié)坐標(biāo)。由于逆運(yùn)動學(xué)求解存在多解問題，根據(jù)機(jī)器人動作范圍(qi，j∈［qi，min，qi，max］，i=1，2，…，6)對其進(jìn)行判定，去除不可達(dá)的解。將當(dāng)前軌跡點(diǎn)計算出的六關(guān)節(jié)坐標(biāo)qi，j與上一位置的關(guān)節(jié)坐標(biāo)qi，j-1進(jìn)行比較，選取Δq=|qi，j－qi，j-1|最小的qi，j值作為所求的關(guān)節(jié)坐標(biāo)。4)譯碼處理構(gòu)件譯碼構(gòu)件的功能是將示教盒下傳的各條機(jī)器人指令進(jìn)行譯碼，譯碼結(jié)果首先放入CS第一級緩存，并根據(jù)命令做相應(yīng)的預(yù)處理，如段長計算、圓弧半徑處理等，然后經(jīng)過BS寄存器最后譯碼到AS執(zhí)行寄存器，構(gòu)成三級緩存結(jié)構(gòu)，為最終的指令執(zhí)行做好準(zhǔn)備。我們設(shè)計的機(jī)器人語言格式如下:語句序列為［＜標(biāo)號＞］?＜執(zhí)行句＞＜語句分隔符＞|［＜標(biāo)號＞］?＜注釋句＞＜語句分隔符＞其中，標(biāo)號由4位數(shù)字構(gòu)成。執(zhí)行句為〈定義語句〉＜機(jī)器人控制語句＞〈程序控制語句〉〈輸入輸出語句〉〈賦值語句〉定義語句為〈位姿定義〉〈坐標(biāo)系定義〉例如，“MOVJVJ=500S0L-90U0R0B45T0;{關(guān)節(jié)插補(bǔ)}”為一個執(zhí)行句。機(jī)器人譯碼處理由詞法分析構(gòu)件、語法分析和代碼轉(zhuǎn)換構(gòu)件來實(shí)現(xiàn)。詞法分析構(gòu)件由函數(shù)voidAccidenceCheck(char*mem，intmemsize)實(shí)現(xiàn)，用于檢查機(jī)器人程序中不符合詞法規(guī)則的指令。語法分析和代碼轉(zhuǎn)換構(gòu)件由函數(shù)structUnRegInCode2Cs(char*mem，intmemsize)實(shí)現(xiàn)，用于根據(jù)機(jī)器人指令的規(guī)則對機(jī)器人代碼進(jìn)行逐行檢查，將機(jī)器人程序各種作業(yè)信息提取出來，保存到CS緩沖區(qū)中。
機(jī)器人控制系統(tǒng)現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析
利用本文提出的嵌入式柔性控制系統(tǒng)開發(fā)平臺，在某種型號關(guān)節(jié)機(jī)器人上進(jìn)行了應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。該關(guān)節(jié)機(jī)器人技術(shù)指標(biāo)為:6個運(yùn)動軸，重復(fù)定位精度為0.1mm，各關(guān)節(jié)最大運(yùn)行速度是S軸(回旋)為45°/s、L軸(下臂)為45°/s、U軸(上臂)為30°/s、R軸(手腕橫擺)為60°/s、B軸(手腕俯仰)為60°/s、T軸(手腕回轉(zhuǎn))為120°/s，最大負(fù)載為3kg。機(jī)器人控制系統(tǒng)硬件由六軸運(yùn)動控制模塊、示教模塊和IO模塊構(gòu)成，控制軟件包括人機(jī)界面、示教編程、參數(shù)設(shè)置、插補(bǔ)計算、譯碼處理、速度控制、位置控制、運(yùn)動學(xué)、逆運(yùn)動學(xué)等功能，為機(jī)器人控制系統(tǒng)軟件編寫了配置文件，給出組件間的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。不帶機(jī)器人本體時軌跡位置最大誤差為0.08mm，姿態(tài)最大誤差為0.2°，帶本體時軌跡位置最大誤差為0.1mm，姿態(tài)最大誤差為0.6°。該型號機(jī)器人軌跡位置理論值允許誤差為0.1mm，因此可以滿足該型號機(jī)器人控制精度要求。機(jī)器人控制系統(tǒng)經(jīng)過長時間運(yùn)行，結(jié)果表明采用嵌入式柔性控制系統(tǒng)可增加機(jī)器人系統(tǒng)的開放性和可擴(kuò)展性，軟硬件配置方便，控制系統(tǒng)可靠性高。
結(jié)語
第7篇：工業(yè)機(jī)器人范文
2015年，中國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)得到進(jìn)一步快速發(fā)展。
產(chǎn)業(yè)利好政策不斷釋放，產(chǎn)業(yè)規(guī)模保持穩(wěn)定增長，下游服務(wù)環(huán)節(jié)向多元化進(jìn)軍，應(yīng)用領(lǐng)域也在穩(wěn)步拓展。
2016年，我國工業(yè)機(jī)器人正呈現(xiàn)出技術(shù)開發(fā)迎合市場需求、產(chǎn)品功能滿足主導(dǎo)行業(yè)、應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬深化等發(fā)展趨勢。鑒于此，賽迪顧問裝備產(chǎn)業(yè)研究中心預(yù)計，2016年中國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)將繼續(xù)保持穩(wěn)定增長，產(chǎn)量接近2萬臺。
隨著國務(wù)院正式印發(fā)《中國制造2025》規(guī)劃，制造強(qiáng)國戰(zhàn)略全面推進(jìn)，工業(yè)機(jī)器人在現(xiàn)代制造技術(shù)中起到了舉足輕重的作用，對于《中國制造2025》的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)有著重要意義。
政策環(huán)境利好，產(chǎn)業(yè)規(guī)模保持快速平穩(wěn)增長
中國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的背后是產(chǎn)業(yè)環(huán)境的不斷完善。作為先進(jìn)制造業(yè)中不可替代的重要裝備，工業(yè)機(jī)器人已成為衡量一個國家制造業(yè)水平和科技水平的重要標(biāo)志，國家在政策層面上對于工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的扶持力度不斷加強(qiáng)，并先后采取了多項(xiàng)優(yōu)惠措施。
2015年1月，工業(yè)和信息化部印發(fā)了《原材料工業(yè)兩化深度融合推進(jìn)計劃（2015―2018年）》，繼續(xù)力挺機(jī)器人產(chǎn)業(yè)； 5月，國務(wù)院正式《中國制造2025》具體規(guī)劃，工業(yè)機(jī)器人占據(jù)重要地位。在產(chǎn)業(yè)政策的激勵和市場需求的帶動下，近年來中國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)快速增長。根據(jù)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)2015年1月至11月發(fā)展情況，賽迪顧問曾做出預(yù)測，2015年中國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量將達(dá)到15400臺，同比增長27.8%。
產(chǎn)業(yè)全鏈發(fā)展，下游服務(wù)環(huán)節(jié)走向多元化
工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈主要由零部件企業(yè)、本體制造企業(yè)、系統(tǒng)集成商構(gòu)成，2015年其產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)均得到發(fā)展。國內(nèi)廠商已經(jīng)攻克了減速機(jī)、伺服控制、伺服電機(jī)等關(guān)鍵核心零部件領(lǐng)域的部分難題，核心零部件國產(chǎn)化的趨勢已經(jīng)顯現(xiàn)，但還需要一定時間的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)積累；而在中國眾多企業(yè)從事的下游系統(tǒng)集成環(huán)節(jié)，由于受到市場需求日漸龐大的影響，紛紛發(fā)展與機(jī)器人相關(guān)的維護(hù)、培訓(xùn)、貿(mào)易，以及相關(guān)配套服務(wù)，打造良好的產(chǎn)業(yè)上下游環(huán)境，向更加多元化和高端領(lǐng)域發(fā)展。
業(yè)內(nèi)競爭加劇，產(chǎn)品需求方轉(zhuǎn)型自供機(jī)器人
2015年，國內(nèi)機(jī)器人行業(yè)競爭開始加劇。一是國外機(jī)器人巨頭的涌入給國產(chǎn)機(jī)器人帶來沖擊。ABB、安川、庫卡、發(fā)那科都在中國成立了本地制造企業(yè)，那不智二越、納博特斯克等也都在中國成立了生產(chǎn)基地。由于國外巨頭把控著眾多核心零部件環(huán)節(jié)，因此，巨頭的涌入給國產(chǎn)機(jī)器人，尤其是以低端機(jī)器人應(yīng)用集成為主要營業(yè)收入來源的公司，形成了很大的沖擊。二是產(chǎn)業(yè)鏈下游機(jī)器人需求商開始轉(zhuǎn)型自供機(jī)器人。由于采購規(guī)模迅速膨脹，下游重點(diǎn)需求領(lǐng)域的龍頭企業(yè)，例如富士康、美的、格力、奇瑞汽車等，開始加快研發(fā)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)自供。三是眾多機(jī)器人廠商牽手上市公司或獨(dú)立上市。比較典型的是機(jī)械行業(yè)企業(yè)采取收購機(jī)器人企業(yè)的方式，從傳統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床切入工業(yè)機(jī)器人本體和系統(tǒng)集成領(lǐng)域，加速產(chǎn)業(yè)布局。
市場需求龐大，下游應(yīng)用領(lǐng)域加速深化發(fā)展
機(jī)器人在汽車制造、電子制造等“精密制造”領(lǐng)域應(yīng)用迅速。工業(yè)機(jī)器人是生產(chǎn)過程的關(guān)鍵設(shè)備，可用于安裝、制造、檢測和物流等生產(chǎn)環(huán)節(jié)，并廣泛應(yīng)用于汽車和汽車零部件、電氣電子、工程機(jī)械等眾多領(lǐng)域。
汽車制造業(yè)是工業(yè)機(jī)器人占比最高的應(yīng)用領(lǐng)域，涵蓋了汽車及汽車零部件生產(chǎn)、加工及倉儲的全過程；電子行業(yè)由于制造柔性化和生產(chǎn)高速性的要求，工業(yè)機(jī)器人的使用也必不可少；金屬和機(jī)械加工行業(yè)引入工業(yè)機(jī)器人，有利于產(chǎn)品的批量化生產(chǎn)、實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動化，降低人力成本，提高生產(chǎn)效率和管理水平。
人機(jī)協(xié)作功能助力工業(yè)機(jī)器人步入2.0時代
在行業(yè)需求變遷，柔性化要求提升等影響下，ABB、KUKA、新松等國內(nèi)外工業(yè)機(jī)器人知名企業(yè)紛紛推出人機(jī)協(xié)作型機(jī)器人產(chǎn)品。人機(jī)協(xié)作機(jī)器人更能適應(yīng)業(yè)內(nèi)對機(jī)器人柔性化和感知能力等方面提出的要求。
一方面，人機(jī)協(xié)作型機(jī)器人柔性化程度更高，相比傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)體型大、移動范圍大、重型的機(jī)器人，協(xié)作型機(jī)器人具備工序輕量化、小型化、精細(xì)化的特點(diǎn)，能夠滿足未來以3C為主導(dǎo)的消費(fèi)電子產(chǎn)業(yè)對工業(yè)機(jī)器人的供應(yīng)需求和要求；另一方面，人機(jī)協(xié)作機(jī)器人提升了感知能力，可以通過被示范訓(xùn)練來學(xué)習(xí)執(zhí)行各類任務(wù)，可對其程序和算法進(jìn)行編程，并進(jìn)行可視化操作，為未來開拓新應(yīng)用領(lǐng)域打下必要基礎(chǔ)。
機(jī)器視覺技術(shù)成為國內(nèi)產(chǎn)業(yè)上游環(huán)節(jié)切入點(diǎn)
機(jī)器視覺技術(shù)是用機(jī)器代替人眼來做測量和判斷，主要用計算機(jī)軟件來模擬人的視覺功能，從客觀事物圖像中提取信息進(jìn)行處理并最終用于實(shí)際檢測和控制。
從市場需求來看，世界機(jī)器人數(shù)量逐年遞增，機(jī)器人數(shù)量規(guī)模的增加同時也在拉動對機(jī)器視覺功能的需求。
從技術(shù)層面來看，近年來我國機(jī)器視覺行業(yè)的專利數(shù)量快速增加，將推動機(jī)器視覺技術(shù)向更高精度、更高要求方向發(fā)展。
此外，高端裝備制造業(yè)對于精準(zhǔn)度的嚴(yán)格要求也必須由機(jī)器智能識別來完成，大力培育和發(fā)展機(jī)器視覺對于加快制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級，提高生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)制造過程的智能化和綠色化發(fā)展具有重要的意義。
應(yīng)用不斷向軍工、醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域深化
廣泛應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人作為一個重要的高科技發(fā)展戰(zhàn)略，無論在推動國防軍事、智能制造、資源開發(fā)、還是在培育發(fā)展未來機(jī)器人產(chǎn)業(yè)上都具有重要意義。
從行業(yè)結(jié)構(gòu)變化趨勢來看，汽車、電子工業(yè)仍是國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人的主要應(yīng)用領(lǐng)域，但隨著其他應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，其占比份額將有所下降。
而市場份額相對較小的應(yīng)用領(lǐng)域，比如塑料橡膠、食品、軍工、醫(yī)藥設(shè)備、軌道交通等領(lǐng)域的市場占比將適當(dāng)增長。近年來國家十分重視環(huán)保和民生問題，機(jī)器人作為實(shí)現(xiàn)自動化、綠色化生產(chǎn)的重要工具，將在塑料橡膠等高污染行業(yè)，以及與民生相關(guān)的食品飲料和制藥等行業(yè)不斷深化應(yīng)用。
作為國家重點(diǎn)支持領(lǐng)域，產(chǎn)業(yè)增長趨于穩(wěn)定
第8篇：工業(yè)機(jī)器人范文
1 工業(yè)機(jī)器人的概念及分類
1961年美國Unimate公司生產(chǎn)了第一臺可用于上下料等簡單工作的商用工業(yè)機(jī)器人，標(biāo)志著工業(yè)機(jī)器人誕生。直到80年代初，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)才開始較快的發(fā)展。盡管工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，但各國對于工業(yè)機(jī)器人至今沒有統(tǒng)一定義，因此該部分將列舉不同工業(yè)機(jī)器人的定義及分類。
1.1 工業(yè)機(jī)器人的概念
在美國標(biāo)準(zhǔn)中，只有易于再編程的裝置才是機(jī)器人，而通過手動裝置或者固定順序的機(jī)器人都不認(rèn)為是機(jī)器人，即通過人來驅(qū)動裝置或者需要安裝強(qiáng)制啟停驅(qū)動器才能運(yùn)動且運(yùn)動順序固定很難更改的都不認(rèn)為是機(jī)器人。而在工業(yè)領(lǐng)域一些數(shù)控機(jī)床也可以實(shí)現(xiàn)編程后的功能實(shí)現(xiàn)，因此也要區(qū)分?jǐn)?shù)控機(jī)床和工業(yè)機(jī)器人的區(qū)別。當(dāng)一臺機(jī)械設(shè)備通過編程可實(shí)現(xiàn)多種用途則可能被稱作工業(yè)機(jī)器人，而當(dāng)一臺設(shè)備通過編程只能執(zhí)行同一類型任務(wù)的則稱為專用自動化設(shè)備。目前工業(yè)機(jī)器人的定義普遍形成以下基本論述：該設(shè)備可以將預(yù)先編排的程序存入存儲裝備，靠自身動力和控制能力來實(shí)現(xiàn)各種功能，且受人指揮，操作程序能自動重復(fù)的一種自動化設(shè)備。
1.2 工業(yè)機(jī)器人的分類
由于工業(yè)機(jī)器人沒有形成較為統(tǒng)一的定義，因此機(jī)器人的分類也不盡相同。不同國家、不同協(xié)會甚至不同企業(yè)分類方法也也有差異。根據(jù)日本工業(yè)機(jī)器人協(xié)會（the Japanese Industrial Robot Association， JIRA）的定義，將機(jī)器人分為六大類：分別是人工操作裝置、固定順序機(jī)器人、可變順序機(jī)器人、示教再現(xiàn)機(jī)器人 、數(shù)控機(jī)器人、智能機(jī)器人，而根據(jù)美國機(jī)器人協(xié)會（ the Robotics Institute of America， RIA）的定義，只將以上最后四類認(rèn)定為機(jī)器人裝置。而歐洲各個國家對機(jī)器人的定義分類表述各異。
目前，工業(yè)機(jī)器人根據(jù)其發(fā)展理論及運(yùn)動控制分析大致分為四種形式。第一種是基于直角坐標(biāo)系變換的機(jī)器人，該結(jié)構(gòu)由三個獨(dú)立關(guān)節(jié)組成，運(yùn)動相互獨(dú)立，沒有耦合，運(yùn)動算法簡單且自身結(jié)構(gòu)有很多限制，自由度不夠高。第二種是球坐標(biāo)式機(jī)器人，該機(jī)器人工作空間大，占地面積小，但自身結(jié)構(gòu)復(fù)雜。第三種是圓柱坐標(biāo)是機(jī)器人，該機(jī)器人可進(jìn)行空間上的上下及水平伸縮運(yùn)動，具有較大的靈活性，但末端執(zhí)行裝置由于受到自身結(jié)構(gòu)的限制，精度不好控制。第四種是關(guān)節(jié)式機(jī)器人，這種機(jī)器人目前在工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛，一般由三個或三個以上的自由度組成。該機(jī)器人類似于人的上半身，具有運(yùn)動靈活，結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)。
2 工業(yè)機(jī)器人在高職院校的培養(yǎng)
2.1 工業(yè)機(jī)器人專業(yè)在職業(yè)院校的培養(yǎng)目標(biāo)
2000年我國工業(yè)機(jī)器人保有量僅為3500?_，而到了2013年我國機(jī)器人銷售量則高達(dá)3.6萬多臺一舉超越日本成為世界上工業(yè)機(jī)器人銷售市場占比最高的國家。2016年中國工業(yè)機(jī)器人市場需求增長至9.2萬臺。隨著我國人口紅利的消失以及“中國制造2025”、“智能轉(zhuǎn)型”的提出催生了工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)在我國的快速發(fā)展。在未來一段時間，機(jī)器人制造廠商及其集成商需要大量制造、設(shè)計集成、安裝調(diào)試、銷售及技術(shù)研發(fā)人員及服務(wù)人員。而機(jī)器人用戶也需要大量的工作人員進(jìn)行日常的維護(hù)、調(diào)試與保養(yǎng)等工作。以上工作人員都是職業(yè)院校工業(yè)機(jī)器人專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)。由于職業(yè)院校受制于招生、科研等客觀因素的限制，且工業(yè)機(jī)器人是一個由多學(xué)科組成的高新技術(shù)，因此職業(yè)院校在人才培養(yǎng)上一方面要進(jìn)行機(jī)器人的理論的學(xué)習(xí)，為今后在該領(lǐng)域發(fā)展的打好基礎(chǔ)，另一方面要將更多的教學(xué)精力集中在設(shè)備的維護(hù)、調(diào)試及簡單的維修等方面。
2.2 工業(yè)機(jī)器人專業(yè)在職業(yè)院校的培養(yǎng)內(nèi)容
目前，我國工業(yè)機(jī)器人在眾多行業(yè)已經(jīng)廣泛應(yīng)用，尤其在沖壓、壓鑄、鍛造、機(jī)械加工、焊接、熱處理、噴涂、倉庫堆垛等工業(yè)環(huán)境中運(yùn)用廣泛。傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)一般都包含機(jī)器人軀干、示教器編程器、機(jī)器人控制柜等。圖1為六軸機(jī)器人軀干簡圖，其中軸1、4、6為三個旋轉(zhuǎn)軸，每個軸由電機(jī)驅(qū)動并經(jīng)過減速器減速來達(dá)到增大輸出扭矩進(jìn)而來帶動各旋轉(zhuǎn)軸及其以后各部件繞該電機(jī)軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，而根據(jù)功能的不同，軸6的末端執(zhí)行器會安裝不同的設(shè)備，比如噴槍、焊槍、抓手等。軸2、3、5為擺動軸，由減速器連接電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動各關(guān)節(jié)部件進(jìn)行運(yùn)動。示教編程器是一個機(jī)器人控制系統(tǒng)的核心部件，是用來注冊和存儲機(jī)械運(yùn)動或者處理記憶的設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)在線編程，該設(shè)備由電子系統(tǒng)或者計算機(jī)系統(tǒng)來執(zhí)行?，F(xiàn)階段職業(yè)院校機(jī)器人專業(yè)可通過以下三個層次進(jìn)行培養(yǎng)：第一，機(jī)器人集成應(yīng)用基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)；第二，機(jī)器人操作及基礎(chǔ)編程學(xué)習(xí)；第三，通過焊接工作站、碼垛工作站、及噴涂工作站等實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目對工業(yè)機(jī)器人的操作學(xué)習(xí)。
（1）機(jī)器人集成應(yīng)用系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。工業(yè)機(jī)器人在運(yùn)動當(dāng)中都是通過驅(qū)動電機(jī)進(jìn)行運(yùn)動的。機(jī)器人集成應(yīng)用系統(tǒng)的學(xué)習(xí)很大程度上就是在了解機(jī)器人控制柜的原理。該系統(tǒng)主要通過PLC、PLC模擬量的輸出模塊、電磁閥、對射開關(guān)、變頻器、伺服驅(qū)動器等設(shè)備對電機(jī)或者伺服電機(jī)進(jìn)行方向、轉(zhuǎn)速以及位置的控制。在實(shí)際教學(xué)當(dāng)中，PLC作為實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場自動化程序的控制核心，該課程可作為工業(yè)機(jī)器人專業(yè)的核心課程之一。變頻器通過整流（交流變直流）、濾波、逆變（直流變交流）、制動單元、驅(qū)動單元、監(jiān)測微處理單元來調(diào)整輸出電源的電壓和頻率，從而達(dá)到對電機(jī)的調(diào)速控制。變頻器的內(nèi)部是靠IGBT的開斷來調(diào)整輸出電源的電壓和頻率，因此電力電子技術(shù)也是該專業(yè)一個核心課程。伺服驅(qū)動器是控制電機(jī)運(yùn)動的一個重要部分，由于涉及矢量控制電流、速度、位置等閉環(huán)算法，因此對于伺服驅(qū)動器的學(xué)習(xí)在職業(yè)院校不宜進(jìn)行深入的理論學(xué)習(xí)，只要達(dá)到能靈活運(yùn)用的目的即可。最后，通過觸摸屏及其相關(guān)編程軟件的學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)對工業(yè)機(jī)器人的控制。
（2）機(jī)器人的操作及基礎(chǔ)編程。第二階段的學(xué)習(xí)則是一個以實(shí)踐為主學(xué)習(xí)過程。在掌握各元器件及PLC的應(yīng)用基礎(chǔ)上，首先實(shí)現(xiàn)通過變頻器和伺服驅(qū)動器對電機(jī)實(shí)現(xiàn)多段速控制、位置控制及速度控制。實(shí)現(xiàn)上述控制以后，通過自學(xué)引導(dǎo)方式掌握485通信、Modbus協(xié)議等，最終實(shí)現(xiàn)通過PLC對變頻器、伺服驅(qū)動器的通信來達(dá)到控制電機(jī)目的。最后一個階段可嘗試PLC之間的相互通信，學(xué)會PLC之間主站、從站的設(shè)立。進(jìn)入該部分學(xué)習(xí)，可進(jìn)行2至3人的小組分配學(xué)習(xí)方式進(jìn)行。
（3）機(jī)器人實(shí)訓(xùn)學(xué)習(xí)。焊接工作站、碼垛工作站及噴涂工作站等項(xiàng)目基本涵蓋工業(yè)環(huán)境當(dāng)中所遇到的機(jī)器人操作情形。每個工作站的建立，除了機(jī)器人軀干以外，根據(jù)實(shí)現(xiàn)的功能不同，需對工作站進(jìn)行不同單元的調(diào)整。以焊接工作站為例，除了機(jī)器人本體以外，還包括電源單元、焊槍單元、焊接工作臺、夾具單元、機(jī)器人底座、自動清槍單元等。通過一個工作站的學(xué)習(xí)可以做到了解機(jī)器人工作站的構(gòu)成，在掌握好理論和做好安全防護(hù)的基礎(chǔ)上，可以進(jìn)行一些簡單機(jī)器人操作。在實(shí)訓(xùn)的同時聯(lián)系機(jī)器人集成系統(tǒng)的應(yīng)用對機(jī)器人工作站工作原理的進(jìn)行探索。
第9篇：工業(yè)機(jī)器人范文
關(guān)鍵詞：多關(guān)節(jié)；示教；示教路徑；自主運(yùn)動
目前，在高端制造業(yè)中，工業(yè)機(jī)器人儼然已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)中不可忽視的重要組成部分，它的智能性、高效性、精確性成為能夠替代人類的巨大優(yōu)勢。設(shè)計多關(guān)節(jié)示教工業(yè)機(jī)器人，主要是對它的運(yùn)動路徑進(jìn)行控制，讓其可以根據(jù)程序設(shè)定優(yōu)化的路徑或者示教路徑進(jìn)行自主運(yùn)動，使用機(jī)械夾手完成指定的任務(wù)，同時還能借助于電腦上位機(jī)來實(shí)時操作，以便完成有效的動作。在工業(yè)機(jī)器人中，大多數(shù)的工業(yè)機(jī)器人采用示教編程方式，先用人工操作的方式來起到示范的目的和作用，讓工業(yè)機(jī)器人記住相關(guān)有效動作，進(jìn)而使之能夠在人工不干預(yù)的情況下進(jìn)行預(yù)期的動作。這種方法可以大大節(jié)省開發(fā)周期和成本，便于在不同的操作環(huán)境下進(jìn)行，適應(yīng)性強(qiáng)，因此，本研究對于示教機(jī)器人領(lǐng)域的研究和發(fā)展具有一定的意義。
1總體方案設(shè)計
多關(guān)節(jié)示教工業(yè)機(jī)器人硬件采用STM32F103作為主控核心，利用松下MINAS系列的交流伺服電機(jī)來控制各關(guān)節(jié)的運(yùn)動；軟件利用RTX小型嵌入式系統(tǒng)。RTX嵌入式系統(tǒng)是可裁剪的，用戶可以根據(jù)自己的情況對系統(tǒng)進(jìn)行配置，對于這種多任務(wù)的控制系統(tǒng)，使用嵌入式操作系統(tǒng)可以使軟件設(shè)計更加高效、方便。示教盒采用手輪脈沖發(fā)生器，手輪脈沖發(fā)生器一直使用在工控場合，它可以產(chǎn)生精確數(shù)量的脈沖，滿足精準(zhǔn)定位的要求，且脈沖頻率可由用戶來控制。通過通道選擇旋鈕、倍率選擇旋鈕可以快速切換控制關(guān)節(jié)和脈沖倍頻，從而控制各個電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
2系統(tǒng)硬件設(shè)計
2.1電源模塊設(shè)計
本系統(tǒng)使用交流220V供電，然后分成4路分別為不同的硬件供電。220V交流電直接為伺服電機(jī)及其驅(qū)動器供電；交流220V經(jīng)過開關(guān)電源后輸出直流24V，為伺服驅(qū)動器控制電路供電，同時為伺服電機(jī)剎車、氣動電磁閥供電；直流24V經(jīng)過DC-DC降壓模塊輸出直流5V，為伺服電機(jī)編碼器供電和部分芯片、傳感器供電；直流5V經(jīng)過LDO穩(wěn)壓器輸出直流3.3V，為主控制器供電。
2.2伺服電機(jī)控制模塊設(shè)計
本系統(tǒng)伺服電機(jī)控制采用位置控制時，需要的控制信號有脈沖輸入、方向輸入、伺服選通、脈沖使能、正轉(zhuǎn)限位、反轉(zhuǎn)限位、x車使能等。因傳輸距離較遠(yuǎn)，故采取RS-422差分傳輸，將STM32F103的輸出信號經(jīng)過AM26LS31CD芯片轉(zhuǎn)換成差分信號，再輸入到伺服電機(jī)驅(qū)動器。設(shè)計共用到6個伺服電機(jī)，圖1為兩路伺服電機(jī)控制電路，其他4路控制電路類似。
2.3示教盒模塊設(shè)計
示教盒模塊通過手輪脈沖發(fā)生器輸出差分信號：A+、A-、B+、B-，另外還有6路通道選擇信號，3路倍率選擇信號，1個按鈕，1個自鎖按鈕，2個指示燈。脈沖發(fā)生器為5v供電，指示燈為24V供電。電路如圖2所示。
3系統(tǒng)軟件設(shè)計
多關(guān)節(jié)示教工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)任務(wù)較多，同時又要求系統(tǒng)具有快速的響應(yīng)，為了實(shí)現(xiàn)這些功能和要求，設(shè)計采用RTX小型嵌入式系統(tǒng)。系統(tǒng)軟件由多個具有不同功能的模塊組成，利用RTX來協(xié)調(diào)各模塊的工作。其中主控制器的功能模塊有：主控制模塊、示教控制模塊、伺服電機(jī)控制模塊等。輔助控制器的功能模塊有：脈沖計數(shù)模塊、限位保護(hù)模塊等。整個軟件控制程序的主流程框圖如圖3所示。
3.1示教控制模塊
示教模塊主要負(fù)責(zé)對機(jī)器人運(yùn)動方式及路徑的規(guī)劃，通過1個6通道旋轉(zhuǎn)開關(guān)選擇當(dāng)前控制的是哪個關(guān)節(jié)，1個3通道旋轉(zhuǎn)開關(guān)選擇當(dāng)前的脈沖倍率。手輪每撥動一下，會發(fā)出一個脈沖，MCU捕捉到脈沖后，判斷手輪旋轉(zhuǎn)方向，乘以當(dāng)前的倍率，然后讓選定通道輸出指定個數(shù)的脈沖，控制手輪的旋轉(zhuǎn)速度就可以控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。當(dāng)機(jī)器人的機(jī)械夾手移動到預(yù)定位置后，將當(dāng)前位置進(jìn)行保存，從而可確定一個示教點(diǎn)。
3.2電機(jī)控制模塊
系統(tǒng)采用位置控制方式對交流伺服電機(jī)進(jìn)行控制，需要的控制信號為脈沖信號、方向信號、脈沖指令使能信號和伺服使能信號。當(dāng)伺服使能信號使能時，伺服驅(qū)動器才能控制伺服電機(jī)工作；脈沖指令使能信號使能時，脈沖指令才能被伺服驅(qū)動器接收。方向信號決定電機(jī)的正反轉(zhuǎn)；電機(jī)的轉(zhuǎn)速由輸入脈沖信號的頻率決定，轉(zhuǎn)動的角度由脈沖信號的頻率的個數(shù)決定。需要注意的是，控制電機(jī)時一定打開剎車，否則可能造成電機(jī)堵轉(zhuǎn)。
3.3脈沖計數(shù)模塊
該模塊主要功能是實(shí)現(xiàn)機(jī)器人各關(guān)節(jié)的定位。因?yàn)樗欧姍C(jī)編碼器采用的是增量式編碼器，不具有斷電記錄各關(guān)節(jié)位置的能力。當(dāng)系統(tǒng)斷電后，采用備用電池為編碼器和控制器供電，因此系統(tǒng)可以一直記錄各關(guān)節(jié)的位置。編碼器輸出信號是正交信號和機(jī)械過零信號，因此可以直接使用MCU內(nèi)部定時器的編碼器模式，對脈沖進(jìn)行計數(shù)，檢測到過零信號后復(fù)位計數(shù)器，可以防止計數(shù)器的累計誤差。機(jī)器人的各關(guān)節(jié)不是360°旋轉(zhuǎn)，都有一定的范圍限制，經(jīng)過測試得出各關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動角度后，換算成脈沖個數(shù)。若檢測到的脈沖個數(shù)超出最大限值，則向主控制器發(fā)出報警信號，主控制器會立即關(guān)閉驅(qū)動脈沖的輸出，停止電機(jī)的運(yùn)動，直到報警解除。
4整機(jī)測試
4.1伺服驅(qū)動器參數(shù)的設(shè)置
伺服控制系統(tǒng)自身就是一個閉環(huán)負(fù)反饋系統(tǒng)，因此伺服驅(qū)動器需要根據(jù)不同的負(fù)載情況，對一些反饋系數(shù)、控制系數(shù)進(jìn)行合適的設(shè)置。驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)如圖4所示。經(jīng)過參數(shù)調(diào)整，使電機(jī)工作在一個合適的狀態(tài)。
參數(shù)調(diào)整的步驟如下：通過速度響應(yīng)前饋系數(shù)P21，將速度前饋系數(shù)設(shè)為0%；設(shè)置速度環(huán)增益P03，使得速度環(huán)增益較大但不至于發(fā)生振蕩；設(shè)置位置環(huán)增益P20保證系統(tǒng)有足夠大增益而不至于發(fā)生振蕩，可以加快位置調(diào)節(jié)，但位置環(huán)增益控制著機(jī)械剛性，若增益過大有可能導(dǎo)致振蕩；設(shè)置速度環(huán)積分時間常數(shù)P04取較小的速度積分時間常數(shù)，使得位置偏差值能得到較快的削減；重新設(shè)置速度響應(yīng)前饋系數(shù)P21以獲得較快的調(diào)節(jié)響應(yīng)。
4.2整機(jī)功能實(shí)現(xiàn)
整機(jī)最后實(shí)現(xiàn)了基本的示教和夾取功能，通過手輪控制機(jī)器人的運(yùn)動路徑，氣動夾手夾取物體，可以完成程序設(shè)定的任務(wù)或者示教任務(wù)。整機(jī)實(shí)物如圖5所示，包含機(jī)體、控制箱和示教盒。
