機器人在工程機械的運用研究

① 誰知道工業機器人焊接機器人搬運機器人裝配機器人研究它的意義和必要性，急問

在發達國家中，工業機器人自動化生產線成套設備已成為自動化裝備的主流 機器人發展前景及未來的發展方向。國外汽車行業、電子電器行業、工程機械等行業已經大量使用工業機器人自動化生產線，以保證產品質量，提高生產效率，同時避免了大量的工傷事故。全球諸多國家近半個世紀的工業機器人的使用實踐表明，工業機器人的普及是實現自動化生產，提高社會生產效率，推動企業和社會生產力發展的有效手段。
機器人技術是具有前瞻性、戰略性的高技術領域。國際電氣電子工程師協會IEEE的科學家在對未來科技發展方向進行預測中提出了4個重點發展方向，機器人技術就是其中之一。
1990年10月，國際機器人工業人士在丹麥首都哥本哈根召開了一次工業機器人國際標准大會，並在這次大會上通過了一個文件，把工業機器人分為四類：⑴順序型。這類機器人擁有規定的程序動作控制系統；⑵沿軌跡作業型。這類機器人執行某種移動作業，如焊接。噴漆等；⑶遠距作業型。比如在月球上自動工作的機器人；⑷智能型。這類機器人具有感知、適應及思維和人機通信機能。
根據日本政府2007年指定的一份計劃，日本2050年工業機器人產業規模將達到1.4兆日元，擁有百萬工業機器人。按照一個工業機器人等價於10個勞動力的標准，百萬工業機器人相當於千萬勞動力，是目前日本全部勞動人口的15%。我國工業機器人起步於70年代初，其發展過程大致可分為三個階段：70年代的萌芽期；80年代的開發期；90年代的實用化期。而今經過20多年的發展已經初具規模。目前我國已生產出部分機器人關鍵元器件，開發出弧焊、點焊、碼垛、裝配、搬運、注塑、沖壓、噴漆等工業機器人。一批國產工業機器人已服務於國內諸多企業的生產線上；一批機器人技術的研究人才也涌現出來。一些相關科研機構和企業已掌握了工業機器人操作機的優化設計製造技術；工業機器人控制、驅動系統的硬體設計技術；機器人軟體的設計和編程技術；運動學和軌跡規劃技術；弧焊、點焊及大型機器人自動生產線與周邊配套設備的開發和制備技術等。
某些關鍵技術已達到或接近世界水平一個國家要引入高技術並將其轉移為產業技術（產業化），必須具備5個要素5M:Machine/Materials/Manpower/Management/Market。和有著「機器人王國」之稱的日本相比，我國有著截然不同的基本國情，那就是人口多，勞動力過剩。刺激日本發展工業機器人的根本動力就在於要解決勞動力嚴重短缺的問題。所以，我國工業機器人起步晚發展緩。但是正如前所述，廣泛使用機器人是實現工業自動化，提高社會生產效率的一種十分重要的途徑。我國正在努力發展工業機器人產業，引進國外技術和設備，培養人才，打開市場。日本工業機器人產業的輝煌得益於本國政府的鼓勵政策，我國在十一五綱要中也體現出了對發展工業機器人的大力支持。由此可知機器人的研究具有深遠的意義和必要性。
謝謝，，，請採納

② 工業機器人在我國的發展前景和研究

【摘要】機器人的製造及應用水平，代表了一個國家的製造業水平，發展機器人產業應上升到國家戰略高度。機器人的廣泛使用是我國從製造業大國走向製造業強國的重要手段和途徑。本文分析了現階段國外工業機器人的應用、發展現狀與趨勢。通過實例說明了目前我國工業機器人發展的現狀和未來的發展趨勢，中國先進工業機器人大批量生產製造時代到來。
中國論文網 http://www.xzbu.com/8/view-4257424.htm
【關鍵詞】機器人；工業機器人；發展現狀；發展趨勢
工業機器人是集機械、電子、控制、計算機、感測器、人工智慧等多學科先進技術於一體的現代製造業重要的自動化裝備。自從1962年美國研製出世界上第一台工業機器人以來，機器人技術及其產品發展很快，已成為柔性製造系統（FMS）、自動化工廠（FA）、計算機集成製造系統（CIMS）的自動化工具。
廣泛採用工業機器人，不僅可提高產品的質量與產量，而且對保障人身安全，改善勞動環境，減輕勞動強度，提高勞動生產率，節約原材料消耗以及降低生產成本，有著十分重要的意義。和計算機、網路技術一樣，工業機器人的廣泛應用正在日益改變著人類的生產和生活方式。
一、工業機器人的應用情況
經過五十多年的發展，工業機器人已在越來越多的領域得到了應用。在製造業中，尤其是在汽車產業中，工業機器人得到了廣泛的應用。如在毛坯製造、機械加工、焊接、熱處理、表面塗覆、上下料、裝配、檢測及倉庫堆垛等作業中，機器人都已逐步取代了人工作業。
隨著工業機器人向更深更廣方向的發展以及機器人智能化水平的提高，機器人的應用范周還在不斷地擴大，已從汽車製造業推廣到其他製造業，進而推廣到機械加工行業、電子電氣行業、橡膠及塑料工業、食品工業、木材與傢具製造業等領域中。在工業生產中，弧焊機器人、點焊機器人、分配機器人、裝配機器人、噴漆機器人及搬運機器人等工業機器人都已被大量採用。機器人正在為提高人類的生活質量發揮著重要的作用。
二、國內外工業機器人的發展現狀
1、國外工業機器人的發展現狀
在國外，工業機器人技術日趨成熟，已經成為一種標准設備被工業界廣泛應用。從而，相繼形成了一批具有影響力的、著名的工業機器人公司，它們包括：瑞典的ABB Robotics，日本的FANUC、Yaskawa，德國的KUKA Roboter，美國的Adept Technology、American Robot、Emerson Instrial Automation、S-T Robotics，這些公司已經成為其所在地區的支柱性產業。國外專家預測，機器人產業是繼汽車、計算機之後出現的一種新的大型高技術產業。據聯合國歐洲經濟委員會（UNECE）和國際機器人聯合會（IFR）的統計，世界機器人市場前景看好，從20世紀下半葉起，世界機器人產業一直保持著穩步增長的良好勢頭[1]。
在發達國家中，工業機器人自動化生產線成套設備已成為自動化裝備的主流。國外汽車行業、電子電器行業、工程機械等行業已經大量使用工業機器人自動化生產線，以保證產品質量，提高生產效率，同時避免了大量的工傷事故。像國際上著名公司ABB、Comau、KUKA、BOSCH、NDC、SWISSLOG、村田等都是機器人自動化生產線及物流與倉儲自動化設備的集成供應商。目前，日本、義大利、德國、歐盟、美國等國家產業工人人均擁有工業機器人數量位於世界前列，全球諸多國家近半個世紀的工業機器人的使用實踐表明，工業機器人的普及是實現自動化生產，提高社會生產效率，推動企業和社會生產力發展的有效手段。
2、國內工業機器人的發展現狀
在降低製造成本，解決用工嚴重不足等口號的呼喊下，近年來機器人產業在全世界范圍內興起。中國作為世界工廠，面臨的形式更是尤為的嚴重。有數據顯示中國每年工業機器人的裝機量約佔全球的1/8，僅次於日本、韓國，預計2015年中國的裝機量會超過這兩個國家，成為世界上使用工業機器人最多的國家。自2009年以來，中國機器人市場持續快速增長，工業機器人年均增長速度超過40%，到目前為止，中國工業機器人市場份額約佔全球市場的1/5；以教育、清掃等為代表的服務機器人在國內也在逐步進入市場。隨著我國門戶的逐漸開放，國內的工業機器人產業將面對越來越大的競爭與沖擊，因此，掌握國內工業機器人市場的實際情況，把握我國工業機器人研究的相關進展，顯得十分重要。
2012年，四種新型工業機器人在中國哈爾濱研製成功。專家們認為這標志著我國已經掌握了第一代工業機器人的生產技術，新的機器人產業已經在我國誕生。這四種工業機器人分別是哈爾濱工業大學和哈爾濱風華機器廠等單位研製的華宇Ⅱ型弧焊機器人，華宇Ⅰ型點焊機器人，哈爾濱工業大學與航天部811廠等單位聯合研製的東方1號噴漆機器人和國營星光機器廠研製的星光Ⅰ型直角坐標點焊機器人。
近年來，中國河南洛陽市越來越多的企業開始引進工業機器人等智能設備，但目前國內使用的機器80%是國外製造。位於洛陽工業園區的沃德福集團高端智能裝備製造基地項目，總投資1。5億元，將研發製造6軸工業機器人等高端智能設備，達到年產1萬台工業機器人的生產、裝配能力。該項目計劃2014年建成投產，預計年產值20億元，不久將在這里首次實現先進工業機器人大批量生產製造。隨著便宜勞動力時代的結束，可以預計工業機器人將迎來一個偉大的時代，不僅在工業上，而且在服務、醫療等領域都有廣泛的應用，從而推動一大批行業的發展，如高端製造業、製造業的個性化、醫療圖像處理以及航空航天等。
近十年以來，在「十五」、「十一五」攻關計劃和863計劃等科技計劃的支持下，我國有組織、有計劃地發展工業機器人產業，通過研製、生產、應用等多個層面的不斷探索，在技術攻關和設計水平上有了長足的進步。總的來看，已經掌握了工業機器人的設計、製造、應用過程中的多項關鍵技術，能夠生產出部分機器人關鍵元器件，開發出弧焊、點焊、碼垛、裝配、搬運、注塑、沖壓、噴漆等工業機器人[2]。一些相關科研機構和企業已掌握了工業機器人操作機的優化設計製造技術；工業機器人控制、驅動系統的硬體設計技術；機器人軟體的設計和編程技術、運動學和軌跡規劃技術；弧焊、點焊及大型機器人自動生產線（工作站）與周邊配套設備的開發和制備技術等，某些關鍵技術已達到或接近了國際先進水平，中國工業機器人在世界工業機器人領域已佔有一席之地。 三、工業機器人的發展趨勢
工業機器人在許多生產領域的使用實踐證明，它在提高生產自動化水平，提高勞動生產率和產品質量以及經濟效益，改善工人勞動條件等方面，有著令世人矚目的作用，引起了世界各國和社會各層人士的廣泛關注。
1、國外發展趨勢
日本將機器人列為戰略產業，韓國將機器人作為「增長發動機產業」，各發達國家政府早年通過制定政策，採取一系列措施鼓勵企業應用機器人，設立科研基金鼓勵機器人的研發設計，從政策上、資金上給予大力支持，工業機器人的應用和研究走在世界的前列。世界工業機器人市場普遍看好，各國都在期待機器人的應用研究有技術上的突破。從近幾年世界機器人推出的產品來看，工業機器人技術正在向智能化、模塊化和系統化的方向發展，其發展趨勢主要為：結構的模塊化和可重構化；控制技術的開放化、PC化和網路化；伺服驅動技術的數字化和分散化；多感測器融合技術的實用化；工作環境設計的優化和作業的柔性化以及系統的網路化和智能化等方面[3]。
國外機器人領域發展近幾年有如下幾個趨勢：
（1）工業機器人性能不斷提高，而單機價格不斷下降。
（2）機械結構向模塊化、可重構化發展。例如關節模塊中的伺服電機、減速機、檢測系統三位一體化；由關節模塊、連桿模塊用重組方式構造機器人整機；國外已有模塊化裝配機器人產品問市。
（3）工業機器人控制系統向基於PC機的開放型控制器方向發展，便於標准化、網路化；器件集成度提高，控制櫃日見小巧，且採用模塊化結構；大大提高了系統的可靠性、易操作性和可維修性。
（4）機器人中的感測器作用日益重要，裝配、焊接機器人採用了位置、速度、加速度視覺、力覺等感測器，而遙控機器人則採用視覺、聲覺、力覺、觸覺等多感測器的融合技術來進行環境建模及決策控制；多感測器融合配置技術在產品化系統中已有成熟應用。
（5）虛擬現實技術在機器人中的作用已從模擬、預演發展到用於過程式控制制，如使遙控機器人操作者產生置身於遠端作業環境中的感覺來操縱機器人。
（6）當代遙控機器人系統的發展特點不是追求全自治系統，而是致力於操作者與機器人的人機交互控制，即遙控加局部自主系統構成完整的監控遙控操作系統，使智能機器人走出實驗室進入實用化階段。美國發射到火星上的索傑納機器人就是這種系統成功應用的最著名實例。
（7）機器人化機械開始興起。從94年美國開發出虛擬軸機床以來，這種新型裝置已成為國際研究的熱點之一，紛紛探索開拓其實際應用的領域[4]。
2、國內發展趨勢
中國工業機器人在「七五」、「九五」、「十五」期間研究取得了較大進展，我國在關鍵技術上有所突破，但還缺乏整體核心技術的突破，應用遍及各行各業，但進口機器人佔了絕大多數。科學院機器人「十二五」規劃研究目標：開展高速、高精、智能化工業機器人技術的研究工作，建立並完善新型工業機器人智能化體系結構；研究高速，高精度工業機器人控制方法並研製高性能工業機器人控制器，實現高速，高精度的作業；針對焊接，噴塗等作業任務，研究工業機器人的智能化作業技術，研製自動焊接工業機器人，自動噴塗工業機器人樣機，並在汽車製造行業，焊接行業開展應用示範。
國家下一步的發展思路，將發展以工業機器人為代表的智能製造，以高端裝備製造業重大產業長期發展工程為平台和載體，系統推進智能技術、智能裝備和數字製造的協調發展，實現我國高端裝備製造的重大跨越。具體分兩步進行：第一步，2012～2020年，基本普及數控化，在若干領域實現智能製造裝備產業化，為我國製造模式轉變奠定基礎；第二步，2021～2030年，全面實現數字化，在主要領域全面推行智能製造模式，基本形成高端製造業的國際競爭優勢。
工業機器人市場競爭越來越激烈，中國製造業面臨著與國際接軌、參與國際分工的巨大挑戰，加快工業機器人的研究開發與生產是使我國從製造業大國走向製造業強國的重要手段和途徑。未來幾年，國內機器人研究人員將重點研究工業機器人智能化體系結構，高速高精度控制，智能化作業，形成新一代智能化工業機器人的核心關鍵技術體系，並在相關行業開展應用示範和推廣。
（1）工業機器人智能化體系結構標准
研究開放式，模塊化的工業機器人系統結構，工業機器人系統的軟硬體設計方法，形成切實可行的系統設計行業標准、國家標准和國際標准，以便於系統的集成，應用與改造。
（2）工業機器人新型控制器技術
研製具有自主知識產權的先進工業機器人控制器。研究具有高實時性的，多處理器並行工作的控制器硬體系統；針對應用需求，設計基於高性能，低成本匯流排技術的控制和驅動模式。深入研究先進控制方法，策略在工業機器人中的工程實現，提高系統高速，重載，高追蹤精度等動態性能，提高系統開放性。通過人機交互方式建立模擬模擬環境，研究開發工業機器人自動/離線編程技術，增強人機交互和二次開發能力。
（3）工業機器人智能化作業技術
實現以感測器融合，虛擬現實與人機交互為代表的智能化技術在工業機器人上的可靠應用，提升工業機器人操作能力。除採用傳統的位置，速度，加速度等感測器外，裝配，焊接機器人還應用了視覺，力覺等感測器來進行實現協調和決策控制，基於視覺的噴塗機器人姿態反饋控制；研究虛擬現實技術與人機交互環境建模系統。
（4）成線成套裝備技術
針對汽車製造業，焊接行業等具體行業工藝需求，結合新型控制器技術和智能化作業技術的研究，研究與行業密切相關的工業機器人應用技術，以工業機器人為核心的生產線上的相關成套裝備設計技術，開發弧焊機器人用激光視覺焊縫跟蹤裝置，噴塗線的噴塗設備的研製以及相關功能部件並加以集成，形成我國以智能化工業機器人為核心的成線成套自動化製造裝備。
（5）系統可靠性技術
可靠性技術是與設計、製造、測試和應用密切相關的。建立工業機器人系統的可靠性保障體系是確保工業機器人實現產業化的關鍵。在產品的設計環節、製造環節和測試環節，研究系統可靠性保障技術，從而為工業機器人廣泛應用提供保證。
我國的機器人產業化必須由市場來拉動。機器人作為高技術，它的發展與社會的生產、經濟狀況密切相關。機器人的研製、開發只有從技術上實現可能性大為原則選擇機器人優先應用的領域，並以此為突破口，向其他領域滲透、擴散至為重要。
綜合國內外工業機器人研究和應用現狀，工業機器人的研究正在超智能化、模塊化、系統化、微型化、多功能化及高性能、自診斷、自修復趨勢發展，以適應多樣化、個性化的需求向更大更寬廣的應用領域發展。

③ 機器人技術有哪些主要的研究方向

機器人現在比較有前途的方向不外乎：工業機器人、無人飛行器（uav）、無人駕駛汽車（ugv）、醫療機器人。工業機器人現在需求量越來越大，是個不錯的行業，但目前主要做研究的都是公司了，大學里幾乎不做了（但大學會用工業機器人做點別的研究，比如抓握研究，就是面對不規則物體時，如何判定形體，如何用機械手准確、穩定地抓握）。uav主要是政府在投錢，軍隊用。ugv是政府和一些有前瞻性的公司，就目前的技術情況，恐怕十年內無法大規模商業化。醫療機器人是針對目前一些手術上的問題在做，目前有一定進展（達芬奇系統），商業前景很好，但是短期內恐怕推廣不開。其他方向，比如家政機器人，有willow
garage在探路，但是前景很不樂觀。日本做類人步行機器人做的很歡，但是應用前景極其狹窄（目前來看僅可用於人難以深入的災難環境操作原本為人設計的設施）。boston
dynamics的四足步行機器人做得不錯，但是應用范圍過於狹窄，只有軍隊可能有興趣采購。sarcos雷神的外骨骼做得不錯，有一定商業化前景，但是自重太大，對能源要求很高，成本也很高，。
做機器人，主要有三個層面。
最底層做機械設計，主要是電機、感測器、人工肌肉、結構設計等等。
中層做控制設計，主要是感測器濾波和控制演算法。
上層做感知，主要是根據感測器數據進行更高階的信息融合，作更復雜的分析，比如說機器視覺、slam之類。
人工智慧在機器人領域目前沒看出來有什麼大用處。甚至連機器學習都用的非常少。三個層面都不錯。不過目前發展最快的是後兩個層面。中層現在在工業界發展比較快。上層主要還是在學術界，目前還沒有多少可供商業化的東西。下層現在很緩慢，主要是沒有找到非常好的材料。

④ 簡述機器人的應用領域及最新研究成果

【機器人的應用領域】
工業自動化領域：汽車製造、電子行業、機械加工、食品工業、木材傢具加工等
醫療領域：遠程醫療協助機器人，微納米機器人、微創手術機器人等
軍事領域：單兵機器人，拆彈機器人，小型偵查機器人，多用途負重機器人（美國大狗）等
科研勘探領域：水下勘探機器人，地震廢墟等的用於搜查的機器人，煤礦利用的機器人等
娛樂領域：乒乓球機器人、足球機器人等

【機器人最新研究成果】
目前，中國已經形成工業機器人、服務機器人、特種機器人三業並舉、協調發展的局面，在深淺機器人、太空機器人、手術機器人、教育娛樂機器人等領域都取得了重要突破。「數據顯示，全國工業機器人市場銷量連續五年以35%的平均速度增長。2015年已經達到6.8萬台，較上一年增長看了20%，約佔全球市場總銷量的四分之一，連續三年中國成為全球第一大工業機器人市場。」

⑤ 機器人的研究得到重視，它現在可以做些什麼

對於科技的研究這一直都是永恆的話題，畢竟科學才是先進的第一生產力，可以給我們帶來巨大的經濟價值，尤其是這幾年的智能機械人得到了很大的提高，人們會感到困惑機器人的研究得到重視，它現在可以做些什麼？其實可以幫助我們做很多工作，甚至可以一定程度上進行交流等，我們來簡單分析一下。

畢竟機械人是我們人類所製作出來的，不管如何都不會傷害人類，或者說是超越人類本身，這就是一個定律，畢竟機械人的技術很多國家都在研究，未來可用的領域也很多，比如說快遞，醫療手術等，甚至是探測都可以做到，這些需要時間的探索。

⑥ 你認為今後機器人的研究和應用重點何在為什麼

今後機器人會更加智能化,應用也會更加廣!隨著對人類身體的了解更加深入會出現更多的微型機器人,探索人類自身的奧秘,也可以通過機器人治療一些無法治癒的疾病!我覺得以後機器人會向這個方向發展!

⑦ 機器人的研究思路

你首先要對機器人所具有的功能做出定義。這決定了你的總體設計思路。
其次，找出該機器人的幾個關鍵技術（通常不超過20%，但要花費80%以上的精力和財力），並決定如果來解決它。
三是，次要技術由誰來完成，是自己研發，還是購買現成的。這些通常要佔80%的工作人員。
四是，先完成原理型樣機，再完成工業型樣機，再完成商品型樣機，再不斷升級，，，，