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2020年套通用工业机器人项目可行性研究报告

2020年套通用工业机器人项目可行性研究报告
2020年套通用工业机器人项目可行性研究报告

套通用工业机器人项目可行性研究报告

规划设计 / 投资分析

摘要

该套通用工业机器人项目计划总投资15710.29万元,其中:固定资产投资10524.25万元,占项目总投资的66.99%;流动资金5186.04万元,占项目总投资的33.01%。

达产年营业收入34875.00万元,总成本费用26271.44万元,税金及附加312.38万元,利润总额8603.56万元,利税总额10102.64万元,税后净利润6452.67万元,达产年纳税总额3649.97万元;达产年投资利润率54.76%,投资利税率64.31%,投资回报率41.07%,全部投资回收期

3.93年,提供就业职位492个。

依据国家产业发展政策、相关行业“十三五”发展规划、地方经济发展状况和产业发展趋势,同时,根据项目承办单位已经具体的资源条件、建设条件并结合企业发展战略,阐述投资项目建设的背景及必要性。

项目总论、投资背景和必要性分析、项目调研分析、建设规模、项目选址可行性分析、工程设计说明、项目工艺技术、项目环境影响分析、企业安全保护、风险应对说明、项目节能方案分析、项目实施进度计划、项目投资分析、项目经营效益分析、项目综合评价等。

套通用工业机器人项目可行性研究报告目录

第一章项目总论

第二章投资背景和必要性分析

第三章项目调研分析

第四章建设规模

第五章项目选址可行性分析

第六章工程设计说明

第七章项目工艺技术

第八章项目环境影响分析

第九章企业安全保护

第十章风险应对说明

第十一章项目节能方案分析

第十二章项目实施进度计划

第十三章项目投资分析

第十四章项目经营效益分析

第十五章项目招投标方案

第十六章项目综合评价

第一章项目总论

一、项目承办单位基本情况

(一)公司名称

xxx公司

(二)公司简介

本公司秉承“顾客至上,锐意进取”的经营理念,坚持“客户第一”

的原则为广大客户提供优质的服务。公司坚持“责任+爱心”的服务理念,

将诚信经营、诚信服务作为企业立世之本,在服务社会、方便大众中赢得

信誉、赢得市场。“满足社会和业主的需要,是我们不懈的追求”的企业

观念,面对经济发展步入快车道的良好机遇,正以高昂的热情投身于建设

宏伟大业。展望未来,公司将围绕企业发展目标的实现,在“梦想、责任、忠诚、一流”核心价值观的指引下,围绕业务体系、管控体系和人才队伍

体系重塑,推动体制机制改革和管理及业务模式的创新,加强团队能力建设,提升核心竞争力,努力把公司打造成为国内一流的供应链管理平台。

公司不断加强新产品的研制开发力度,通过开发新品种、优化产品结

构来增强市场竞争力,产品畅销全国各地,深受广大客户的好评;通过多

年经验积累,建立了稳定的原料供给和产品销售网络;公司不断强化和提

高企业管理水平,健全质量管理和质量保证体系,严格按照ISO9000标准

组织生产,并坚持以质量求效益的发展之路,不断强化和提高企业管理水

平,实现企业发展速度与产品结构、质量、效益相统一,坚持在结构调整

中发展总量的原则,走可持续发展的新型工业化道路。公司经过长时间的

生产实践,培养和造就了一批管理水平高、综合素质优秀的职工队伍,操

作技能经验丰富,积累了先进的生产项目产品的管理经验,并拥有一批过

硬的产品研制开发和经营人员,因此,项目承办单位具备较强的新产品开

发能力和新技术应用能力,为实施项目提供了有力的技术支撑和技术人才

资源保障。

公司以生产运行部、规划发展部等专业技术人员为主体,依托各单位

生产技术人员,组建了技术研发团队。研发团队现有核心技术骨干十余人,均有丰富的科研工作经验及实践经验。

(三)公司经济效益分析

上一年度,xxx有限责任公司实现营业收入21977.09万元,同比增长14.97%(2861.03万元)。其中,主营业业务套通用工业机器人生产及销售收入为20596.09万元,占营业总收入的93.72%。

上年度主要经济指标

根据初步统计测算,公司实现利润总额6306.97万元,较去年同期相比增长589.39万元,增长率10.31%;实现净利润4730.23万元,较去年同期相比增长780.56万元,增长率19.76%。

上年度主要经济指标

二、项目建设符合性

(一)产业发展政策符合性

由xxx公司承办的“套通用工业机器人项目”主要从事套通用工业机器人项目投资经营,其不属于国家发展改革委《产业结构调整指导目录(2011年本)》(2013年修正)有关条款限制类及淘汰类项目。

(二)项目选址与用地规划相容性

套通用工业机器人项目选址于xxx工业园区,项目所占用地为规划工业用地,符合用地规划要求,此外,项目建设前后,未改变项目建设区域环境功能区划;在落实该项目提出的各项污染防治措施后,可确保污染物达标排放,满足xxx工业园区环境保护规划要求。因此,建设项目符合项目建设区域用地规划、产业规划、环境保护规划等规划要求。

(三)“三线一单”符合性

1、生态保护红线:套通用工业机器人项目用地性质为建设用地,不在主导生态功能区范围内,且不在当地饮用水水源区、风景区、自然保护区等生态保护区内,符合生态保护红线要求。

2、环境质量底线:该项目建设区域环境质量不低于项目所在地环境功能区划要求,有一定的环境容量,符合环境质量底线要求。

3、资源利用上线:项目营运过程消耗一定的电能、水,资源消耗量相对于区域资源利用总量较少,符合资源利用上线要求。

4、环境准入负面清单:该项目所在地无环境准入负面清单,项目采取环境保护措施后,废气、废水、噪声均可达标排放,固体废物能够得到合理处置,不会产生二次污染。

三、项目概况

(一)项目名称

套通用工业机器人项目

(二)项目选址

xxx工业园区

(三)项目用地规模

项目总用地面积42494.57平方米(折合约63.71亩)。

(四)项目用地控制指标

该工程规划建筑系数58.52%,建筑容积率1.30,建设区域绿化覆盖率5.02%,固定资产投资强度165.19万元/亩。

(五)土建工程指标

项目净用地面积42494.57平方米,建筑物基底占地面积24867.82平

方米,总建筑面积55242.94平方米,其中:规划建设主体工程39341.27

平方米,项目规划绿化面积2775.60平方米。

(六)设备选型方案

项目计划购置设备共计124台(套),设备购置费3942.90万元。

(七)节能分析

1、项目年用电量674117.31千瓦时,折合82.85吨标准煤。

2、项目年总用水量22615.04立方米,折合1.93吨标准煤。

3、“套通用工业机器人项目投资建设项目”,年用电量674117.31千

瓦时,年总用水量22615.04立方米,项目年综合总耗能量(当量值)

84.78吨标准煤/年。达产年综合节能量26.77吨标准煤/年,项目总节能率23.80%,能源利用效果良好。

(八)环境保护

项目符合xxx工业园区发展规划,符合xxx工业园区产业结构调整规

划和国家的产业发展政策;对产生的各类污染物都采取了切实可行的治理

措施,严格控制在国家规定的排放标准内,项目建设不会对区域生态环境

产生明显的影响。

(九)项目总投资及资金构成

项目预计总投资15710.29万元,其中:固定资产投资10524.25万元,占项目总投资的66.99%;流动资金5186.04万元,占项目总投资的33.01%。

(十)资金筹措

该项目现阶段投资均由企业自筹。

(十一)项目预期经济效益规划目标

预期达产年营业收入34875.00万元,总成本费用26271.44万元,税

金及附加312.38万元,利润总额8603.56万元,利税总额10102.64万元,税后净利润6452.67万元,达产年纳税总额3649.97万元;达产年投资利

润率54.76%,投资利税率64.31%,投资回报率41.07%,全部投资回收期

3.93年,提供就业职位492个。

(十二)进度规划

本期工程项目建设期限规划12个月。

科学组织施工平行流水作业,交叉施工,使施工机械等资源发挥最大

的使用效率,做到现场施工有条不紊,忙而不乱。项目承办单位一定要做

好后勤供应和服务保障工作,确保不误前方施工。

四、报告说明

报告有五大用途:可用于企业融资、对外招商合作;用于国家发展和

改革委(以前的计委)立项;用于银行贷款告;用于申请进口设备免税;用

于境外投资项目核准。

五、项目评价

1、本期工程项目符合国家产业发展政策和规划要求,符合xxx工业园

区及xxx工业园区套通用工业机器人行业布局和结构调整政策;项目的建

设对促进xxx工业园区套通用工业机器人产业结构、技术结构、组织结构、产品结构的调整优化有着积极的推动意义。

2、xxx有限责任公司为适应国内外市场需求,拟建“套通用工业机器

人项目”,本期工程项目的建设能够有力促进xxx工业园区经济发展,为

社会提供就业职位492个,达产年纳税总额3649.97万元,可以促进xxx

工业园区区域经济的繁荣发展和社会稳定,为地方财政收入做出积极的贡献。

3、项目达产年投资利润率54.76%,投资利税率64.31%,全部投资回

报率41.07%,全部投资回收期3.93年,固定资产投资回收期3.93年(含

建设期),项目具有较强的盈利能力和抗风险能力。

4、引导民营企业建立品牌管理体系,增强以信誉为核心的品牌意识。

以民企民资为重点,扶持一批品牌培育和运营专业服务机构,打造产业集

群区域品牌和知名品牌示范区。民间投资是我国制造业发展的主要力量,

约占制造业投资的85%以上,党中央、国务院一直高度重视民间投资的健康发展。为贯彻党的十九大精神,落实国务院对促进民间投资的一系列工作

部署,工业和信息化部与发展改革委、科技部、财政部等15个相关部门和

单位联合印发了《关于发挥民间投资作用推进实施制造强国战略的指导意见》,围绕《中国制造2025》,明确了促进民营制造业企业健康发展的指

导思想、主要任务和保障措施,旨在释放民间投资活力,引导民营制造业

企业转型升级,加快制造强国建设。

综上所述,项目的建设和实施无论是经济效益、社会效益还是环境保护、清洁生产都是积极可行的。

六、主要经济指标

主要经济指标一览表

第二章投资背景和必要性分析

一、项目建设背景

1、制造业是国民经济发展和国防建设的基础性、战略性产业。新中国成立以来,特别是改革开放40年以来,我国制造业持续快速发展,取得了举世瞩目的成就。但与先进国家相比,我国在关键核心技术、基础配套能力、高端制造装备等方面还存在明显不足。作为整个国家未来经济发展命脉基础的制造业,要灵活适应快速变化的市场环境,提升竞争力和盈利能力,需要做出改变。制造业是国民经济的主体,是推动经济高质量发展的关键和重点。全面贯彻新发展理念,着眼于满足人民日益增长的美好生活需要,以深化供给侧结构性改革为主线,坚持质量第一、效益优先,努力提高制造业供给体系质量,不断增强供给结构对需求升级的适应性,加快制造业高质量发展步伐。全球经济格局深度调整,我国经济发展进入新常态。世界经济在深度调整中曲折复苏,国际金融危机深层次影响在相当长时期内依然存在,新科技革命和产业变革孕育突破,经济全球化发展出现新动向,国际贸易投资规则正经历重大变革,绿色低碳和包容增长成为共识,全球城市群的核心带动作用日益突出,围绕市场、科技、资源、文化、人才和国际规则影响力的竞争更趋白热化。我国发展不平衡、不协调、不可持续问题仍然突出,但长期向好的基本面没有改变,经济发展具有巨大潜力、韧性和回旋余地,仍处于可以大有作为的重要战略机遇期,经济发展进入

新常态,以创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念引领未来发展,将

成为关系我国发展全局的一场深刻变革。

2、实现高质量发展,是对经济新方位的科学判断。中国特色社会主义

进入了新时代,基本特征就是经济已由高速增长阶段转为高质量发展阶段。推动高质量发展成为当前和今后较长时期确定发展思路、制定经济政策、

实施宏观调控的根本要求。2017年我国GDP规模首次突破80万亿元,稳居世界第二,对世界经济贡献率超过30%,成为世界经济发展的“动力源”和“稳定器”。但是,中国连续40年的高速增长,也暴露出一些矛盾,突出

问题是大而不强,环境质量下降,资源消耗过大,人力红利丧失,产能明

显过剩,资金依赖性强,经济增长出现不可持续性。“三期叠加”“经济

发展新常态”“高速增长阶段转为高质量发展阶段”的科学判断,在适应

把握引领经济新常态中,形成完整系统的经济建设思想体系。供给侧结构

性改革深入推进为经济高质量发展提供新动力,深化供给侧结构性改革是

建设现代化经济体系的关键环节,是推动我国经济强起来的关键步骤。近

年来,我国“破、立、降”力度持续加大,“三去一降一补”深入推进,

实体经济活力不断释放,经济发展新动力不断增强。这主要表现在:经济

结构不断优化,消费拉动经济增长作用进一步增强,服务业对经济增长的

贡献率接近60%,高技术产业、装备制造业增速明显快于一般工业;能源资源利用效率提高,单位国内生产总值能耗下降,发展质量和效益继续提升;新动能快速成长,一批重大科技创新成果相继问世,新兴产业蓬勃发展,

传统产业加快转型升级,新动能正在深刻改变生产生活方式、塑造发展新优势。

3、在中国当前重点推动战略性新兴产业发展,主要是在劳动力成本等持续上升、追赶型增长方式面临外部约束等背景下的必然政策选择,体现了内生增长的内涵。经典的内生增长理论认为,国家或地区经济可不依赖外力推动而通过自身内在因素实现持续健康增长,内生的技术进步和创新是推动经济持续增长的决定要素,其中技术创新是经济增长的源泉,而劳动分工程度和专业化人力资本的积累水平决定技术创新水平高低。技术进步带来消费需求结构和产业结构分化,由技术研发机制、市场培育机制、制度激励机制共同作用直接推动产业发展。战略性新兴产业内生性增长体现为需求、知识、制度等内生变量的增长。同时,基于中国当前的市场潜力、以及人力资源等方面的雄厚积累,推动战略新兴产业的发展,是有现实条件支持的。另外,适应转型需求的战略新兴产业,往往对整个产业的转型具有一定的先行、引领、引导作用。技术的重大突破导致技术分化,形成不同发展方向的技术,继而依靠技术选择形成市场信赖的技术群和企业群。产业创新技术的先行性、主导性和突破性,使产业具有政策导向作用,预示着未来经济发展重心能够代表未来科技、产业发展的方向,成为产业发展的主流,在未来较长时期内对经济和产业发展具有较强的引领和带动作用。

4、“十三五”时期,要以转变经济发展方式为目标,以科学发展、跨越发展为主线,顺应世界科技飞速发展带来的新机遇和新挑战,加快产业升级换代,积极谋划战略性新兴产业、高技术发展重点,培育壮大具有当地特色的产业集群;紧紧抓住加快培育发展战略性新兴产业的新机遇,跟踪世界高技术产业发展动态,立足现有产业基础,充分利用国际和国内资源,加强创新引领,不断改造提升传统优势产业,大力培育壮大区域特色和比较优势的战略性新兴产业,力争建成一批有自主核心技术、有一定市场规模和良好经济社会效益的产业集群,推动产业结构转型升级,为建设创新型先进制造业基地提供有力支撑。投资项目在国家发展和改革委员会发布的《产业结构调整指导目录(2011年本)》(2013年修正)将项目产品制造列为鼓励类项目。投资项目符合《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》的要求,因此,符合国家产业发展政策和行业发展规划。项目承办单位已经形成了广阔的视野和集成外部技术的能力,在此基础上公司成立了技术研发中心,开展集成创新,实现了相对项目产品设计、制造、工艺、检验、调试等服务流程,完成了项目产品产业化制造的各项准备工作。

着眼大势认识当前经济形势,更要冷静看清我国发展仍处于并将长期处于重要战略机遇期。当今世界,正在经历百年未有之大变局。大变局之中,我们既要牢牢抓住没有变的重要战略机遇期,又要紧紧盯住大变局中同生并存的危和机。要紧扣重要战略机遇新内涵,化危为机、转危为安,

变压力为动力。要坚持不懈地通过加快经济结构优化升级,提升科技创新能力,深化改革开放,加快绿色发展,积极参与全球经济治理体系变革,牢牢抓住世界大变局给中华民族伟大复兴带来的重大机遇。

二、必要性分析

1、伴随进入新常态,我国经济增长正从高速转向中高速,发展方式正从规模速度型粗放增长转向质量效率型集约增长,结构调整正从增量扩能为主转向存量与增量并存的深度调整,发展动力正从传统增长点转向新增长点。新常态下“稳增长”的潜力十分巨大,机遇也非常难得。当前,新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化的“新四化”深入发展,国内市场潜力巨大,农业生产连年丰收,国民储蓄率较高,科技和教育整体水平提升,劳动力素质改善,改革不断深化,社会保持稳定,这些都为我国经济实现稳定增长创造了有利条件,开辟了广阔空间。我们完全有条件、有能力、有信心巩固经济发展的好势头。

2、当前,我市经济发展具备了跟进新一轮科技革命和产业变革的基础和条件,但在产业结构、创新水平、开放程度等方面发展不足,又面临与世界发达国家和地区日趋激烈的国际竞争。因此,我市必须抢抓机遇、趋利避害,在发展理念、生产模式和业态创新上以变应变、率先行动,打造新形势下的产业竞争新优势。

3、在过去的30多年中,东部是中国工业化、城市化发展最快的地区,其广大的县域农村是中国县域经济最发达的,全省诸多县(市、区)经济

社会发展都取得了令世人瞩目的成就。

4、投资项目建成投产后,项目承办单位将成为项目建设地内目前投资

规模较大的企业之一,项目的建设无论是对企业自身的发展还是对促进当

地经济和社会发展,都将起到明显的推动作用;投资项目的建设是项目承

办单位自身发展的需要,随着国内相关行业的高速发展和客户需求面的不

断增多,项目产品市场需求量日益扩大,因此,紧紧抓住项目产品市场需

求动态,拓展投资项目丰富产品线及扩大生产规模已经显得必要而且紧迫。当今高速增长的中国经济又一次面临世界经济风云变幻的新一轮挑战,为

确保中国经济的顺利发展,离不开相关工业的支撑和发展;建设好项目,

将有助于发挥项目承办单位集聚效应、资源共享、充分协作、合理竞争,

同时,在一定程度上还有助于快速提高当地项目产品制造工业的技术水平

和行业市场竞争能力,对于项目产品制造企业为国家实现产业振兴计划、

推进产业结构调整和优化升级,都具有十分重要的现实意义。

三、项目建设有利条件

随着世界经济一体化的发展,项目产品及相关行业在国际市场竞争中

已具有龙头地位,同时,xx省又是相关行业在国内的生产基地,这就使本

行业在国际市场有不可估量的发展空间;项目承办单位通过参加国外会展

和网络销售,可以使公司项目产品在国际市场中占有更大的市场份额。项

目周边市场存在着巨大的项目产品需求空间,与此同时,项目建设地也成为资本市场追逐的热点,而且项目已经列入当地经济总体发展规划和项目建设地发展规划,符合地区规划要求。

工业机器人发展现状与趋势

工业机器人发展现状与趋势 工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。自从1962年美国研制出世界上第一台工业机器人以来,机器人技术及其产品发展很快,已成为柔性制造系统(FMS)、自动化工厂(FA)、计算机集成制造系统(CIMS)的自动化工具。 广泛采用工业机器人,不仅可提高产品的质量与产量,而且对保障人身安全,改善劳动环境,减轻劳动强度,提高劳动生产率,节约原材料消耗以及降低生产成本,有着十分重要的意义。和计算机、网络技术一样,工业机器人的广泛应用正在日益改变着人类的生产和生活方式。 一、工业机器人技术现状及国内外发展的趋势 工业机器人是最典型的机电一体化数字化装备,技术附加值很高,应用范围很广,作为先进制造业的支撑技术和信息化社会的新兴产业,将对未来生产和社会发展起着越来越重要的作用。国外专家预测,机器人产业是继汽车、计算机之后出现的一种新的大型高技术产业。据联合国欧洲经济委员会(UNECE)和国际机器人联合会(IFR)的统计,世界机器人市场前景看好,从20世纪下半叶起,世界机器人产业一直保持着稳步增长的良好势头。进入20世纪90年代,机器人产品发展速度加快,年增长率平均在10%左右。2004年增长率达到创记录的20%。其中,亚洲机器人增长幅度最为突出,高达43%,如图1所示。

各区域用户工业机器人定购指数(以1996年作为100) 国外机器人领域发展近几年有如下几个趋势: 1.工业机器人性能不断提高(高速度、高精度、高可*性、便于操作和维修),而单机价格不断下降,平均单机价格从91年的10.3万美元降至97年的6.5万美元。 2.机械结构向模块化、可重构化发展。例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化;由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机;国外已有模块化装配机器人产品问市。 3.工业机器人控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展,便于标准化、网络化;器件集成度提高,控制柜日见小巧,且采用模块化结构;大大提高了系统的可*性、易操作性和可维修性。 4.机器人中的传感器作用日益重要,除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外,装配、焊接机器人还应用了视觉、力觉等传感器,而遥控机器人则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来进行环境建模及决策控制;多传感器融合配置技术在产品化系统中已有成熟应用。

工业机器人静力及动力学分析

注:1)2008年春季讲课用;2)带下划线的黑体字为板书内容;3)公式及带波浪线的部分为必讲内容第3章工业机器人静力学及动力学分析 3.1 引言 在第2章中,我们只讨论了工业机器人的位移关系,还未涉及到力、速度、加速度。由理论力学的知识我们知道,动力学研究的是物体的运动和受力之间的关系。要对工业机器人进行合理的设计与性能分析,在使用中实现动态性能良好的实时控制,就需要对工业机器人的动力学进行分析。在本章中,我们将介绍工业机器人在实际作业中遇到的静力学和动力学问题,为以后“工业机器人控制”等章的学习打下一个基础。 在后面的叙述中,我们所说的力或力矩都是“广义的”,包括力和力矩。 工业机器人作业时,在工业机器人与环境之间存在着相互作用力。外界对手部(或末端操作器)的作用力将导致各关节产生相应的作用力。假定工业机器人各关节“锁住”,关节的“锁定用”力与外界环境施加给手部的作用力取得静力学平衡。工业机器人静力学就是分析手部上的作用力与各关节“锁定用”力之间的平衡关系,从而根据外界环境在手部上的作用力求出各关节的“锁定用”力,或者根据已知的关节驱动力求解出手部的输出力。 关节的驱动力与手部施加的力之间的关系是工业机器人操作臂力控制的基础,也是利用达朗贝尔原理解决工业机器人动力学问题的基础。 工业机器人动力学问题有两类:(1)动力学正问题——已知关节的驱动力,求工业机器人系统相应的运动参数,包括关节位移、速度和加速度。(2)动力学逆问题——已知运动轨迹点上的关节位移、速度和加速度,求出相应的关节力矩。 研究工业机器人动力学的目的是多方面的。动力学正问题对工业机器人运动仿真是非常有用的。动力学逆问题对实现工业机器人实时控制是相当有用的。利用动力学模型,实现最优控制,以期达到良好的动态性能和最优指标。 工业机器人动力学模型主要用于工业机器人的设计和离线编程。在设计中需根据连杆质量、运动学和动力学参数,传动机构特征和负载大小进行动态仿真,对其性能进行分析,从而决定工业机器人的结构参数和传动方案,验算设计方案的合理性和可行性。在离线编程时,为了估计工业机器人高速运动引起的动载荷和路径偏差,要进行路径控制仿真和动态模型的仿真。这些都必须以工业机器人动力学模型为基础。 工业机器人是一个非线性的复杂的动力学系统。动力学问题的求解比较困难,而且需要较长的运算时间。因此,简化求解过程,最大限度地减少工业机器人动力学在线计算的时间是一个受到关注的研究课题。 在这一章里,我们将首先讨论与工业机器人速度和静力学有关的雅可比矩阵,然后介绍工业机器人的静力学问题和动力学问题。

国内外机器人发展现状及发展动向

国外机器人发展现状及发展动向 一、全球机器人行业现状 (一)全球机器人行业现状 1、行业发展:增长态势延续 (1)预计2017年全球工业机器人销售量25万台 从2008年第四季度起,全球金融风暴导致工业机器人的销量急剧下滑。2010年全球工业机器人市场逐渐由2009年的谷底恢复。 2011年是全球工业机器人市场自1961年以来的行业顶峰,全年销售达16.6万台。2012年全球工业机器人销量为15.9万台,略有回落,主要原因是电气电子工业领域的销量有所下滑,但汽车工业机器人销量延续增长态势。 随着全球制造业产能自动化水平提升,特别是中国制造业升级,我们估计到2017年全球工业机器人销量达到25万台,年复合增长率9.5%. (2)预计到2017年全球工业机器人市场容量2700亿 2012年全球机器人本体市场容量为530亿元,本体加集成市场容量按本体大约三倍算,估计1600亿元。 估计2013年至2017年,包含本体和集成在的全球工业机器人市场,年复合增长率约为11%。预计2017年全球工业机器人市场容量将达到2700亿元。 (3)预计到2017年全球服务机器人市场容量接近500亿 根据IFR数据,2012年全球个人(或家庭)用服务机器人市场容量为73亿元,公共服务机器人市场容量为208亿元。目前看公共服务机器人产业化走在前面,市场容量更大。 预计2013-2017年个人(或家庭)用服务机器人市场容量增长率为7%,公共服务机器人市场容量年均复合增长率为17%。到2017年,全球服务机器人市场容量将接近500亿元。如果智能家居算是广义的服务机器人,服务机器人市场容量会大很多。 2、全球机器人行业布局:日欧产业优势明显,中国市场潜力巨大 (1)工业机器人市场销量与存量 全球工业机器人本体市场以中欧美日为主。日、美、德、韩、中五国存量占全球比例达71.24%,销量达69.92%。 截至2012年底,全球机器人累计销量达到247万台。机器人平均使用寿命为12年,最长15年。估计现在全球机器人存量在120万台-150万台之间。 分区域看,亚洲/澳洲增幅达到9%。亚洲增幅主要由中国需求拉动,因为中国2012年工业机器人销量增幅达到30%。 分生产地和消费地看,日本是唯一的工业机器人净出口国,拥有全球最大的机器人产能,占据全球机器人产量的66%。机器人消费地最大的区域是除日本以外的亚洲地区,占比约34%,而且是以中国市场为主。 (2)全球工业机器人与机床行业销量的对比 工业机器人销量占机床销量比反映各国机器人使用情况。这个比例的上升在一定程度上代表着这个国家机器人普及水平的提升。我们给出美日德中四国的机器人销量占机床销量比,从这个数据和历年的变化趋势看各国机器人行业的发展状况。 美日德三国的机器人销量占机床销量比稳定在一定区间(15%-25%),表明这

国内工业机器人市场及发展趋势

国内工业机器人市场及发展趋势一、引言 工业机器人诞生于20世纪60年代,在20世纪90年代得到迅速发展,是最先产业化的机器人技术。它是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术,是当代研究十分活跃、应用日益广泛的领域。它的出现是为了适应制造业规模化生产,解决单调、重复的体力劳动和提高生产质量而代替人工作业。在我国,工业机器人的真正使用到现在已经接近20多年了,已经基本实现了试验、引进到自主开发的转变,促进了我国制造业、勘探业等行业的发展。随着我国门户的逐渐开放,国内的工业机器人产业将面对越来越大的竞争与冲击,因此,掌握国内工业机器人市场的实际情况,把握我国工业机器人研究的相关进展,显得十分重要。 二、工业机器人带来的效益 发达国家的使用经验表明:使用工业机器人可以降低废品率和产品成本,提高了机床的利用率,降低了工人误操作带来的残次零件风险等,其带来的一系列效益也是十分明显的,例如减少人工用量、减少机床损耗、加快技术创新速度、提高企业竞争力等。机器人具有执行各种任务特别是高危任务的能力,平均故障间隔期达60000小时以上,比传统的自动化工艺更加先进。采用工业机器人还有如下优点:第一,改善劳动条件,逐步提高生产效率;第二,更强与可控的生产能力,加快产品更新换代;第三,提高零件的处理能力与产品质量;第四,消除枯燥无味的工作,节约劳动力;第五,提供更安全的工作环境,降低工人的劳动强度,减少劳动风险;第六,提高机床;第七,减少工艺过程中的工作量及降低停产时间和库存;第八,提高企业竞争力。 在面临全球性竞争的形势下,制造商们正在利用工业机器人技术来帮助生产价格合理的优质产品。一个公司想要获得一个或多个竞争优势,实现机器人自动化生产将是推动业务发展的有效手段。 三、国内工业机器人市场 (一)国内工业机器人的需求情况 工业机器人发展长期以来受限于成本较高与国内劳动力价格低廉的状况,随着中国经济持续快速的发展,近几年的国民生产总值年平均增长率更是保持在9%左右,人民生活水平不断地提高,劳动力供应格局已经逐步从“买方”市场转为“卖方”市场、由供远大于求转向供求平衡。作为制造业主力的农民工也从早期的仅解决温饱问题到现在对薪资和工作条件提出了更高的要求。这些情况使得许多劳动密集型企业为了提高劳动生产率所采用的增加工人数量、延长工人劳动时间的方法变得成本高昂,同时也受到法律的限制和政策的阻碍。无论是企业还是社会都认识到必须采取从改善机器设备入手,提高技术和资金的密集度来减少用工量以应对这种改变。总之,劳动力过剩程度降低、单个工人成本上升、对产品质量更高的要求、国家对装备制造业的重视等变化改善了机器人的使用环境,工业机器人及技术在中国已逐步得到了政府和企业的重视。随着机器人知识的广泛普及,人们对于各种机器人的了解与认识逐步深化,利用机器人技术提升我国工业发展水平、从制造业大国向强国转变,提高人民生活质量成为全社会的共识。 (二)国内工业机器人的销售情况 国家863机器人技术主题自成立以来一直重视机器人技术在产业中的推广和应用,长期以来推进机器人技术以提升传统产业,利用机器人技术发展高新产业。目前,政府正在使用各种办法加大中国装备制造业在市场

第3章 工业机器人静力计算及动力学分析

第3章 工业机器人静力计算及动力学分析 章节题目:第3章 工业机器人静力计算及动力学分析 [教学内容] 3.1 工业机器人速度雅可比与速度分析 3.2 工业机器人力雅可比与静力计算 3.3 工业机器人动力学分析 [教学安排] 第3章安排6学时,其中介绍工业机器人速度雅可比45分钟,工业机器人速度分析45分钟,操作臂中的静力30分钟,机器人力雅可比30分钟,机器人静力计算的两类问题10分钟,拉格朗日方程20分钟,二自由度平面关节机器人动力学方程60分钟,关节空间和操作空间动力学30分钟。 通过多媒体课件结合板书的方式,采用课堂讲授和课堂讨论相结合的方法,首先讨论与机器人速度和静力有关的雅可比矩阵,然后介绍工业机器人的静力学问题和动力学问题。 [知识点及其基本要求] 1、工业机器人速度雅可比(掌握) 2、速度分析(掌握) 3、操作臂中的静力(掌握) 4、机器人力雅可比(掌握) 5、机器人静力计算的两类问题(了解) 6、拉格朗日方程(熟悉) 7、二自由度平面关节机器人动力学方程(理解) 8、关节空间和操作空间动力学(了解) [重点和难点] 重点:1、速度雅可比及速度分析 2、力雅可比 3、拉格朗日方程 4、二自由度平面关节机器人动力学方程 难点:1、关节空间和操作空间动力学 [教学法设计] 引入新课: 至今我们对工业机器人运动学方程还只局限于静态位置问题的讨论,还没有涉及力、速度、加速度等。机器人是一个多刚体系统,像刚体静力学平衡一样,整个机器人系统在外载荷和关节驱动力矩(驱动力)作用下将取得静力平衡;也像刚体在外力作用下发生运动变化一样,整个机器人系统在关节驱动力矩(驱动力)作用下将发生运动变化。 新课讲解: 第一次课 第三章 工业机器人静力计算及动力学分析 3-1 工业机器人速度雅可比与速度分析 一、工业机器人速度雅可比 假设有六个函数,每个函数有六个变量,即: ??? ???? ===),,,,,(),,,,,(),,,,,(654321666543212265432111x x x x x x f y x x x x x x f y x x x x x x f y ,可写成Y=F(X),

工业机器人发展现状及趋势

工业机器人发展现状及趋势 1国内工业机器人的发展现状 1.1发展概述 我国的工业机器人研究开始于20世纪80年代中期.在国家的支持下,通过“七五”、“八五”科技攻关.已经基本实现了实验、引进到自主开发的转变。促进了我国制造业、勘探等行业的发展。但随着我国门户的逐渐开放.国内的工业机器人产业面临着越来越大的竞争与冲击。虽然我国机器人的需求量逐年增加,但目前生产的机器人还很难达到所要求的质量.很多机器人的关键部件还需要进口。所以目前来说。我国还处在一个机器人消费型的同家。 现在,我国从事机器人研发的单位有200多家,专业从事机器人产业开发的企业有50家以上。在众多专家的建议和规划下,“七五”期间由机电部主持,中央各部委、中科院及地方科研院所和大学参加,国家投入相当资金,进行了工业机器人基础技术、基础元器件、工业机器人整机及应用工程的开发研究。“九五”期间,在国家“863”高技术计划项目的支持下,沈阳新松机器人自动化股份有限公司、哈尔滨博实自动化设备有限责任公司、上海机电一体化工程公司、北京机械工业自动化所、四川绵阳思维焊接自动化设备有限公司等确立为智能机器人主题产业基地。此外,还有上海富安工厂自动化公司、哈尔滨焊接研究所、国家机械局机械研究院及北京机电研究所、首钢莫托曼公司、安川北科公司、奇瑞汽车股份有限公司等都以其研发生产的特色机器人或应用工程项目而活跃在当今我国工业机器人市场上。 1.2机器人分类 随着科学技术的不断进步,我国工业机器人已经走上了自主研发阶段,这样标志着我国工业自动化走向了新的里程碑按照工业机器人的关键技术发展过程其可分为三代:第一代是示教再现机器人,主要由机器人本体、运动控制器和示教盒组成,操作过程比较简单。第一代机器人使用示教盒在线示教编程,并保存示教信息。当机器人自动运行时,由运动控制器解析并执行存储的示教程序,使机器人实现预定动作。这类机器人通常采用点到点运动,连续轨迹再现的控制方法,可以完成直线和圆弧的连续轨迹运动,然而复杂曲线的运动则由多段圆弧和直线组合而成。由于操作的容易性、可视性强,所以在当前工业中应用最多。

二自由度机械臂动力学分析培训资料

二自由度机械臂动力 学分析

平面二自由度机械臂动力学分析 姓名:黄辉龙 专业年级:13级机电 单位:汕头大学 摘要:机器臂是一个非线性的复杂动力学系统。动力学问题的求解比较困难,而且需要较长的运算时间,因此,这里主要对平面二自由度机械臂进行动力学研究。拉格朗日方程在多刚体系统动力学的应用方法分析平面二自由度机械臂的正向动力学。经过分析,得出平面二自由度机械臂的动力学方程,为后续更深入研究做铺垫。 关键字:平面二自由度 动力学方程 拉格朗日方程 相关介绍 机器人动力学的研究有牛顿-欧拉(Newton-Euler )法、拉格朗日 (Langrange)法、高斯(Gauss )法等,但一般在构建机器人动力学方程中,多采用牛顿-欧拉法及拉格朗日法。 欧拉方程又称牛顿-欧拉方程,应用欧拉方程建立机器人机构的动力学方程是指研究构件质心的运动使用牛顿方程,研究相对于构件质心的转动使用欧拉方程,欧拉方程表征了力、力矩、惯性张量和加速度之间的关系。 在机器人的动力学研究中,主要应用拉格朗日方程建立机器人的动力学方程,这类方程可直接表示为系统控制输入的函数,若采用齐次坐标,递推的拉格朗日方程也可以建立比较方便且有效的动力学方程。 在求解机器人动力学方程过程中,其问题有两类: 1)给出已知轨迹点上? ??θθθ、及、 ,即机器人关节位置、速度和加速度,求相应的关节力矩矢量τ。这对实现机器人动态控制是相当有用的。 2)已知关节驱动力矩,求机器人系统相应各瞬时的运动。也就是说,给出关节力矩矢量τ,求机器人所产生的运动? ??θθθ、及、 。这对模拟机器人的运动是非常有用的。 平面二自由度机械臂动力学方程分析及推导过程 1、机器人是结构复杂的连杆系统,一般采用齐次变换的方法,用拉格朗日方程建立其系统动力学方程,对其位姿和运动状态进行描述。机器人动力学方程的具体推导过程如下: 1) 选取坐标系,选定完全而且独立的广义关节变量n r ,,2,1,r ???=θ。 2) 选定相应关节上的广义力r F :当r θ是位移变量时,r F 为力;当r θ是角度变量时,r F 为力矩。 3)求出机器人各构件的动能和势能,构造拉格朗日函数。 4) 代入拉格朗日方程求得机器人系统的动力学方程。 2、下面以图1所示说明机器人二自由度机械臂动力学方程的推导过程。

2020年工业机器人的现状与发展趋势(精)

工业机器人的现状与发展趋势 第一台Unimate型Robot在美国问世至今已45年了,机器人技术正在以超乎一般人所预料的速度向前发展,对机器人这一概念的理解及定义也在变化。1984年末著名科学家钱学森指出:“所谓机器人,就是指那些有特定功能的自动机,它是机电一体化的,具有人工智能因素的20世纪80年代高技术,是新技术革命的重要内容之一。”这是最有权威和精辟归纳的定义,也为20年来的实践所证实其远见卓识。机器人是人类20世纪的重大发明之一。据国外专家预测,2l世纪将是机器人技术革命的世纪,机器人作为全面延伸和扩展人的体力和智力的手段将实现“当代最高意义上的自动化”。机器人的应用和普及正在改变人类的生产方式、生活方式和作战方式。在非常规和极端制造过程中,工业机器人是不可缺少的自动化装备。 一、国外工业机器人的现状及发展趋势 (一国外工业机器人的现状 机器人是最典型的机电一体化数字化装备,技术附加值很高,应用范围很广,作为先进制造业的支撑技术和信息化社会的新兴产业,将对未来生产和社会发展起越来越重要的作用。国外专家预测,机器人产业是继汽车、计算机之后出现的新的大型高技术产业。据国际机器人联合会(IFR统计,世界机器人市场前景看好,从20世纪下半叶起,世界机器人产业一直保持着稳步增长的良好势头。进入90年代,机器人产品发展速度加快,年增长率平均在10%左右,2000年增长率上升到15%,预计21世纪初,工作在各领域的工业机器人将突破100万台。正如《2l世纪日本创建机器人社会技术发展战略报告》指出,“机器人技术(RT与信息技术(IT一样,在强化产业竞争力方面是极为重要的战略高技术领域。培育未来机器人产业是支撑2l世纪日本产业竞争力的产业战略之一,具有非常重要的意义。”最近,韩国也将智能机器人作为十大战略产业之一列入国家发展规划(2003~2007年,现正在实施中。 机器人广泛应用于各行各业。主要进行焊接、装配、搬运、加工、喷涂、码垛等复杂作业。目前,全球现役工业机器人83万台。过去10年,机器人的价格降低约80%,现在继续下降,而欧美劳动力成本上涨了40%。现役机器人的平均寿命在10年

工业机器人现状及发展趋势

工业机器人现状及发展趋势 一、工业机器人的概念 工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。自从1962年美国研制出世界上第一台工业机器人以来,机器人技术及其产品发展很快,已成为柔性制造系统(FMS)、自动化工厂(FA)、计算机集成制造系统(CIMS)的自动化工具。工业机器人是自动执行工作的机器装置,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥,也可以按照预先编排的程序运行,现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。 1920年捷克作家卡雷尔·查培克在其剧本《罗萨姆的万能机器人》中最早使用机器人一词,剧中机器人“Robot”这个词的本意是苦力,即剧作家笔下的一个具有人的外表,特征和功能的机器,是一种人造的劳力。它是最早的工业机器人设想。 50年代以后,美国橡树岭国家实验室开 始研究能搬运核原料的遥控操纵机械手,如 图所示,这是一种主从型控制系统,主机械 手的运动。系统中加入力反馈,可使操作者 获知施加力的大小,主从机械手之间有防护 墙隔开,操作者可通过观察窗或闭路电视对 从机械手操作机进行有效的监视,主从机械 手系统的出现为机器人的产生为近代机器人的设计与制造作了铺垫。 1954年美国戴沃尔最早提出了工业机器人的概念,并申请了专利。 该专利的要点是借助伺服技术控制机器人的关节,利用人手对机器人进行动作示教,机器人能实现动作的记录和再现。这就是所谓的示教再现机器人。现有的机器人差不多都采用这种控制方式。1959年UNIMATION 公司的第一台工业机器人在美国诞生,开创了机器人发展的新纪元。

机器人动力学汇总

机器人动力学研究的典型方法和应用 (燕山大学 机械工程学院) 摘 要:本文介绍了动力学分析的基础知识,总结了机器人动力学分析过程中比较常用的动力学分析的方法:牛顿—欧拉法、拉格朗日法、凯恩法、虚功原理法、微分几何原理法、旋量对偶数法、高斯方法等,并且介绍了各个方法的特点。并通过对PTl300型码垛机器人弹簧平衡机构动力学方法研究,详细分析了各个研究方法的优越性和方法的选择。 前 言:机器人动力学的目的是多方面的。机器人动力学主要是研究机器人机构的动力学。机器人机构包括机械结构和驱动装置,它是机器人的本体,也是机器人实现各种功能运动和操作任务的执行机构,同时也是机器人系统中被控制的对象。目前用计算机辅助方法建立和求解机器人机构的动力学模型是研究机器人动力学的主要方法。动力学研究的主要途径是建立和求解机器人的动力学模型。所谓动力学模指的是一组动力学方程(运动微分方程),把这样的模型作为研究力学和模拟运动的有效工具。 报告正文: (1)机器人动力学研究的方法 1)牛顿—欧拉法 应用牛顿—欧拉法来建立机器人机构的动力学方程,是指对质心的运动和转动分别用牛顿方程和欧拉方程。把机器人每个连杆(或称构件)看做一个刚体。如果已知连杆的表征质量分布和质心位置的惯量张量,那么,为了使连杆运动,必须使其加速或减速,这时所需的力和力矩是期望加速度和连杆质量及其分布的函数。牛顿—欧拉方程就表明力、力矩、惯性和加速度之间的相互关系。 若刚体的质量为m ,为使质心得到加速度a 所必须的作用在质心的力为F ,则按牛顿方程有:ma F = 为使刚体得到角速度ω、角加速度εω= 的转动,必须在刚体上作用一力矩M , 则按欧拉方程有:εωI I M += 式中,F 、a 、M 、ω、ε都是三维矢量;I 为刚体相对于原点通过质心并与刚

工业机器人行业现状以及未来发展前景分析

目录 CONTENTS 第一篇:智能制造顶层设计正在制定工业机器人产业获利------------------------------------------ 1第二篇:中国工业机器人的销售量以40%左右的速度增长 ----------------------------------------- 3第三篇:“机器换人”政策逐步落地工业机器人市场爆发------------------------------------------ 4第四篇:2014年我国工业机器人销量猛增54%-------------------------------------------------------- 5第五篇:机器换人时代来袭工业机器人现状与前景分析--------------------------------------------- 6第六篇:机器人再获政策红利工业机器人产业前景可期--------------------------------------------- 8第七篇:机器人产业十三五规划将出服务/工业机器人同迎利好----------------------------------- 9第八篇:中国制造2025再获力挺工业机器人发展分析 -------------------------------------------- 10第九篇:工业机器人行业现状分析引领智能制造时代 ---------------------------------------------- 12第十篇:2015-2020年中国工业机器人行业年销售量预测数据 ----------------------------------- 13第十一篇:机器人将成富士康支柱业务工业机器人发展态势趋好 ------------------------------ 14第十二篇:大族激光募重金发力机器人工业机器人产业前景窥探 ------------------------------ 15第十三篇:“智”造中国工业机器人三大黄金市场分析------------------------------------------- 17第十四篇:昆山富士康两年裁员5万人工业机器人产业兴起在即 ------------------------------ 18第十五篇:东莞无人工厂探秘:工业机器人前景分析 ---------------------------------------------- 19第十六篇:工业机器人市场空间大传感器发展现状分析------------------------------------------- 20第十七篇:2015年我国工业机器人产业将破万亿 --------------------------------------------------- 21第十八篇:工业4.0概念凶猛引中兴入局工业机器人发展分析 ---------------------------------- 22 本文所有数据出自于《2015-2020年中国工业机器人行业产销需求预测与转型升级分析报 告》 第一篇:智能制造顶层设计正在制定工业机器人产业获利 近日,工信部部长苗圩对媒体透露,工信部正在加强智能制造顶层设计,研究制定智能制造发展战略,编制智能制造专项规划;推动传统装备智能化改造和升级,分行业制定传统装备智能化改造路线图,组织开展重点行业智能车间、智能工厂试点,培育一批样板企业并组织推广行业应用示范。 早前,国务院印发了《中国制造2025》通过“三步走”实现我国我国制造强国的战略目标,智能制造成为工业制造转型的重中之重。如今,智能制造战略再获工信部关注,在智能化的大势下,智能装备下游应用领域加快拓展,工业机器人发展可期。

(发展战略)工业机器人的发展与应用

学校:中南大学 学院:机电工程学院专业班级:机械0701班姓名:丁云 学号:0801070113

工业机器人的发展与应用 随着计算机技术的不断向智能化方向发展,机器人应用领域的不断扩展和深化,工业机器人已成为一种高新技术产业,为工业自动化发挥了巨大作用,将对未来生产和社会发展起越来越重要的作用。文章介绍了工业机器人的国内国外的发展状况和应用趋势,以及带来的经济效益。 一、工业机器人的介绍 工业机器人是机器人的一种,它由操作机.控制器.伺服驱动系统和检测传感器装置构成,是一种仿人操作自动控制,可重复编程,能在三难空间完成各种作业的机电一体化的自动化生产设备,特别适合于多品种,变批量柔性生产。它对稳定和提高产品质量,提高生产效率,改善劳动条件的快速更新换代起着十分重要作用。 二、工业机器人带来的效益 广泛的应用工业机器人,可以逐步改善劳动条件,更强与可控的生产能力,加快产品更新换代。提高生产效率和保证产品质量,消除枯燥无味的工作,节约劳动力,提供更安全的工作环境,降低工人的劳动强度,减少劳动风险,提高机床,减少工艺过程中的工作量及降低停产时间和库存,提高企业竞争力。 三、工业机器人的发展 随着科技的不断进步,工业机器人的发展过程可分为三代,第—代,为示教再现型机器人,它主要由机器手控制器和示教盒组成,可按预先引导动作记录下信息重复再现执行,当前工业中应用最多。第二代为感觉型机器人,如有力觉触觉和视觉等,它具有对某些外界信息进行反馈调整的能力,目前已进入应用阶段。第三代为智能型机器人它具有感知和理解外部环境的能力,在工作环境改变的情况下,也能够成功地完成任务,它尚处于实验研究阶段。第一、国外工业机器人的的发展 美国是机器人的诞生地,早在1961年,美国的ConsolidedControlCorp和AMF公司联合研制了第一台实用的示教再现机器人。经过40多年的发展,美国的机器人技术在国际上仍一直处于领先地位。其技术全面、先进,适应性也很强。 日本在1967年从美国引进第一台机器人,1976年以后,随着微电子的快速发展和市场需求急剧增加,日本当时劳动力显著不足,工业机器人在企业里受到了“救世主”般的欢迎,使其日本工业机器人得到快速发展,现在无论机器人的数量还是机器人的密度都位居世界第一,素有“机器人王国”之称。德国引进机器人的时间比英国和瑞典大约晚了五六年,但战

国内外机器人发展现状及发展动向

一、全球机器人行业现状 (一)全球机器人行业现状 1、行业发展:增长态势延续 (1)预计2017年全球工业机器人销售量25万台 从2008年第四季度起,全球金融风暴导致工业机器人的销量急剧下滑。2010年全球工业机器人市场逐渐由2009年的谷底恢复。 2011年是全球工业机器人市场自1961年以来的行业顶峰,全年销售达万台。2012年全球工业机器人销量为万台,略有回落,主要原因是电气电子工业领域的销量有所下滑,但汽车工业机器人销量延续增长态势。 随着全球制造业产能自动化水平提升,特别是中国制造业升级,我们估计到2017年全球工业机器人销量达到25万台,年复合增长率%. (2)预计到2017年全球工业机器人市场容量2700亿 2012年全球机器人本体市场容量为530亿元,本体加集成市场容量按本体大约三倍算,估计1600亿元。 估计2013年至2017年,包含本体和集成在内的全球工业机器人市场,年复合增长率约为11%。预计2017年全球工业机器人市场容量将达到2700亿元。 (3)预计到2017年全球服务机器人市场容量接近500亿 根据IFR数据,2012年全球个人(或家庭)用服务机器人市场容量为73亿元,公共服务机器人市场容量为208亿元。目前看公共服务机器人产业化走在前面,市场容量更大。 预计2013-2017年个人(或家庭)用服务机器人市场容量增长率为7%,公共服务机器人市场容量年均复合增长率为17%。到2017年,全球服务机器人市场容量将接近500亿元。如果智能家居算是广义的服务机器人,服务机器人市场容量会大很多。 2、全球机器人行业布局:日欧产业优势明显,中国市场潜力巨大 (1)工业机器人市场销量与存量 全球工业机器人本体市场以中欧美日为主。日、美、德、韩、中五国存量占全球比例达%,销量达%。 截至2012年底,全球机器人累计销量达到247万台。机器人平均使用寿命为12年,最长15年。估计现在全球机器人存量在120万台-150万台之间。 分区域看,亚洲/澳洲增幅达到9%。亚洲增幅主要由中国需求拉动,因为中国2012年工业机器人销量增幅达到30%。 分生产地和消费地看,日本是唯一的工业机器人净出口国,拥有全球最大的机器人产能,占据全球机器人产量的66%。机器人消费地最大的区域是除日本以外的亚洲地区,占比约34%,而且是以中国市场为主。 (2)全球工业机器人与机床行业销量的对比 工业机器人销量占机床销量比反映各国机器人使用情况。这个比例的上升在

试论工业机器人国内外发展现状与趋势

试论工业机器人国内外发展现状与趋势 发表时间:2016-05-24T14:01:30.360Z 来源:《电力设备》2016年第2期作者:孔玲爽陈颖超 [导读] (湖南工业大学电气与信息工程学院湖南株洲 412007)机器人是人类发展高级阶段的高科技产物,工业机器人的诞生和机器人学的建立无疑是21 世纪人类科学技术的重大成就。 (湖南工业大学电气与信息工程学院湖南株洲 412007) 摘要:机器人是人类发展高级阶段的高科技产物,工业机器人的诞生和机器人学的建立无疑是21 世纪人类科学技术的重大成就。在国内,工业机器人市场竞争越来越激烈,中国制造业面临着与国际接轨、参与国际分工的巨大挑战,加快工业机器人技术的研究开发与生产是我们抓住这个历史机遇的主要途径。本文结合国内外机器人发展的经验及近几年的动态,指出了我国工业机器人产业化发展的影响因素和实施策略,探讨了我国机器人发展的方向及策略。 关键词:工业机器人;自动化产业化;发展趋势 工业机器人是综合了计算机科学技术、机械工程技术、电子工程技术、信息传感器技术、控制理论、机构学、人工智能学、仿生学等多学科而形成的高新技术。在国外工业机器人技术日趋成熟,其己经成为一种标准设备而在工业自动化行业广泛应用,从而也形成了一批在国际上较有影响力的工业机器人公司,工业机器人技术的发展水平也成为一个国家工业自动化水平的重要标志。 工业机器人原理及分类20 世纪中期,随着计算机技术、自动化技术和原子能技术的发展,工业机器人开始在美国得到研究和发展,使其在工业生产中得以广泛使用。工业机器人的最初出现是传统的机构学与近代电子技术相结合的产物,如今工业机器人是综合了多学科而形成的高新技术产物,是当代十分活跃的研究开发领域。为了跟上社会进步、经济发展的步伐,工业机器人以不同的种类正逐步应用在到各行各业,对国民经济发展有着举足轻重的作用。 1. 1 工业机器人工作原理 现代工业自动化领域中应用的各种操作机器人是目前工业机器人技术中最成熟的一类,这种工业机器人实质上是一类能根据预先将程序编制在存储装置中,然后操作程序自动重复执行,进行完全代替人工作业的自动化机器。其系统构成如图1 所示。 由图1 可知,工业机器人构成是个闭环系统,通过运动控制器、伺服驱动器、机器人本体、传感器等部件可以完成人们需要的功能。 工厂中高性能通用型工业机器人一般采用关节型的机械结构,每个关节由独立的驱动电机控制,通过计算机对驱动单元的功率放大电路进行控制,实现机器人的运动控制操作。其控制系统原理流程图如图2所示。 由图2 可知,关节型工业机器人的组成由人机界面(示教器)、伺服驱动器、运动控制器(下位机)、机器人本体等组成,通过机器人末端带不同的夹具来实现不同的功能。示教器是对机器人状态的监控及发出运动指令部分,是人跟机器人信息交互的唯一窗口; 伺服驱动器是对伺服电机的控制,是机械手臂运动的动力源; 运动控制器是各个关节的位姿运算单元,正解和逆解程序的执行、运行都在其中计算; 机器人本体是执行机构,是实现要求功能的最直接部件。 1. 2 工业机器人分类 随着科学技术的不断进步,我国工业机器人已经走上了自主研发阶段,这样标志着我国工业自动化走向了新的里程碑。按照工业机器人的关键技术发展过程其可分为三代: 第一代是示教再现机器人,主要由机器人本体、运动控制器和示教盒组成,操作过程比较简单。第一代机器人使用示教盒在线示教编程,并保存示教信息。当机器人自动运行时,由运动控制器解析并执行存储的示教程序,使机器人实现预定动作。这类机器人通常采用点

国内外工业机器人发展现状

国内外工业机器人发展现状 近年,随着劳动力成本不断上涨,工业领域“机器换人”现象普遍工业机器人市场与产业也因此逐渐发展起来,高成本劳动力施压下,利用工业机器人转型智能制造成为发展趋势。同时,对于打造中国制造新优势,推动工业转型升级,加快制造强国建设,改善人民生活水平具有重要意义。 一、中国工业机器人的发展 目前,机器人产业正在全球范围内加速发展,2017年的全球工业机器人销量仍然以两位数大幅增长,销量全年或将达到28.5万台。2015年全球工业机器人销量同比增长12%,而全球正在使用的工业机器人已超过150万台。到2018年,其使用量将突破230万台,其中,140万台在亚洲,占比超过一半。 自2013年以来,中国已成为全球最大的机器人消费国。2014年消费5.6万台机器人,同比增长超55%,占全球总消费量的1/4,相较于2006年的5800台,猛增近10倍。2016年全年产量达7.2万台累计增长34.3%。中国的制造业正面临着向高端转变的挑战,工业机器人的发展成为其中非常关键的一个环节。在政策上,2016年推出了多个利好行业发展的新政法规,将工业机器人作为一大重要发展方向。 2017年中国工业机器人市场发展前景在政策等多方面的推动下,

预计到年末,中国机器人保有量将有超过40万台。未来将有越来越多的中国机器人供应商进入市场。外资和中国本土机器人供应商之间竞争将会越来越激烈。未来中国市场各种机器人的增长潜力巨大。另外,随着我国工业转型升级、劳动力成本不断攀升及机器人生产成本下降,未来“十三五”期间,机器人是重点发展对象之一,国内机器人产业正面临加速增长拐点。相对于服务机器人和商用机器人在国内市场还处于探索期,工业机器人有了一定的发展基础,目前正进入全面普及的阶段。预计到2021年末,我国工业机器人产量将达到11.15万台;销售量将达到23.04万台以及保有量将达到136.04万台。工业机器人未来在中国的发展潜力将是相当可观。 二、国内外工业机器人发展情况对比 在2008 年全球金融危机之后,工业机器人作为高端装备制造业的代表,再次受到了各国普遍重视。各国为提振本国制造业的竞争力,纷纷推出了机器人产业发展战略,加速布局及推动本国工业机器人产业发展。接下来从多个角度对美国、日本、德国、韩国、中国等5 个国家的工业机器人发展战略进行对比分析,梳理五国工业机器人产业发展战略的思路。 (1)五国机器人发展情况介绍 美国是工业机器人的诞生地,机器人研发历史最长,市场竞争充分,拥有许多创新能力强的机器人公司。美国《机器人商业评论》公布的2016 年度全球最具影响力50家机器人公司名单中,美国公司有

工业机器人剖析

总评成绩:《机器人应用技术》实验报告 专业:机电一体化 班级:机电141班 学号:140212107 姓名:刘宗成 河南工学院 机电工程系

实验一工业机器人机械结构 实验目的:1、认识机器人的基本结构和组成 2、熟悉工业机器人基本工作原理 3、了解工业机器人技术参数 实验原理: 六自由度机械手本体结构图 实验器材:1、FANUC M-6i六自由度机械手二台 2、FANUC M-6iB六自由度机械手一台 3、ABB IRB-2400六自由度机械手一台 4、实验设备使用说明书各一本 实验步骤:1、学习ABB和FANUC六自由度机械手基本构成控制柜与机械本体 2、学习六自由度机械手本体各关节的作用 3、学习六自由度机械手本体中定位关节与姿态关节 4、学习六自由度机械手本体各关节驱动机构与传动机构 5、学习典型工业机器人机械本体质量分布,以及各关节中质量平衡和力矩平衡 6、学习六自由度机械手各关节运动范围及运动速度控制 7、学习工业机器人重复定位精度的定义,并且了解相应机器人的重复定位精度 8、学习工业机器人最大负载 9、学习工业机器人最大运动范围 实验报告:课后每位同学按照要求完成实验报告。 思考题:1、画出六自由度机械手的结构简图 2、分析各关节机械手臂的运动范围 注意事项:1、实验开始之前认真学习工业机器人机械本体结构。 2、实验过程认真阅读实验设备说明书。

实验报告

实验二 机器人运动学实验 实验目的:1、了解四自由机械臂的开链结构 2、掌握机械臂运动关节之间的坐标变换原理 3、学会机器人运动方程的正反解方法 实验原理: 机器人运动学只涉及到物体的运动规律,不考虑产生运动的力和力矩。机器人正运动学所研究的内容是:给定机器人各关节的角度或位移,求解计算机器人末端执行器相对于参考坐标系的位置和姿态问题。 各连杆变换矩阵相乘,可得到机器人末端执行器的位姿方程(正运动学方程)为 : 432140 A A A A T ==????? ???????10 00 z z z z y y y y x x x x p a o n p a o n p a o n 其中:z 向矢量处于手爪入物体的方向上,称之为接近矢量a ,y 向矢量的方向从一个 指尖指向另一个指尖,处于规定手爪方向上,称为方向矢量o ;最后一个矢量叫法线矢量n , 它与矢量o 和矢量a 一起构成一个右手矢量集合,并由矢量的叉乘所规定:a o n ?=。 上式表示了机器人变换矩阵40T ,它描述了末端连杆坐标系{4}相对基坐标系{0}的位姿,是机械手运动分析和综合的基础。 实验器材: 1、RBT-4T03S 机器人一台; 2、RBT-4T03S 机器人控制柜一台; 3、装有运动控制卡和控制软件的计算机一台。 实验步骤: 1、 根据机器人坐标系的建立中得出的A 矩阵,相乘后得到T 矩阵,根据一一对应的关系,写出机器人正解的运算公式,并填入表6-1中; 表6-1机器人的正运动学的参数

机器人技术的发展现状

(一)国内工业机器人的需求情况 工业机器人发展长期以来受限于成本较高与国内劳动力价格低廉的状况,随着中国经济持续快速的发展,近几年的国民生产总值年平均增长率更是保持在9%左右,人民生活水平不断地提高,劳动力供应格局已经逐步从“买方”市场转为“卖方”市场、由供远大于求转向供求平衡。作为制造业主力的农民工也从早期的仅解决温饱问题到现在对薪资和工作条件提出了更高的要求。这些情况使得许多劳动密集型企业为了提高劳动生产率所采用的增加工人数量、延长工人劳动时间的方法变得成本高昂,同时也受到法律的限制和政策的阻碍。无论是企业还是社会都认识到必须采取从改善机器设备入手,提高技术和资金的密集度来减少用工量以应对这种改变。总之,劳动力过剩程度降低、单个工人成本上升、对产品质量更高的要求、国家对装备制造业的重视等变化改善了机器人的使用环境,工业机器人及技术在中国已逐步得到了政府和企业的重视。随着机器人知识的广泛普及,人们对于各种机器人的了解与认识逐步深化,利用机器人技术提升我国工业发展水平、从制造业大国向强国转变,提高人民生活质量成为全社会的共识。 (二)国内工业机器人的销售情况 国家863机器人技术主题自成立以来一直重视机器人技术在产业中的推广和应用,长期以来推进机器人技术以提升传统产业,利用机器人技术发展高新产业。目前,政府正在使用各种办法加大中国装备制造业在市场中占据的份额,并提供优惠措施鼓励更多企业使用机器人及技术以提升技术水平。国内越来越多的企业在生产中采用了工业机器人,各种机器人生产厂家的销售量都有大幅度的提高。根据我国海关统计,最近4年来许多企业在华的销售量甚至是前面十几年销售量的几倍,年平均增长率超过40%。2001年我国工业机器人海关进出口数量不过是3774台,国内生产数量约700台左右。2004年市场规模已经增长到万台左右,数量和金额相对于2001年都增长了两倍。2004年国产工业机器人数量突破了1400台,产值突破8亿元人民币。进口机器人数量超过9000台,其中多功能机器人约1700台,简易机器人7500台,进口额约25亿美元。德国CLOOS公司在华焊接机器人销售量2000年以前为47台,2000年以后已经突破121台,销售量翻了近3倍。可以预见,中国的工业机器人产业不久后将会作为一种在国民经济中占据重要地位的产业而存在。 (三)国内工业机器人的市场特征 1.以汽车制造业为主的制造业发展促进了工业机器人的发展。汽车制造业属于技术、资 金密集型产业,也是工业机器人应用最广泛的行业。在我国,工业机器人的最初应用是在汽车和工程机械行业,主要用于汽车及工程机械的喷涂及焊接。2000年开始,受国家宏观政策调控及居民消费水平提高的影响,我国汽车工业进入了一个高速增长期。面对这种局面,国际汽车巨头纷纷进入中国市场并与我国企业合资设厂或扩大原有生产规模,国内企业也纷纷转型或加大对汽车行业的投资,整个行业增产扩能增加了对工业机器人需求。据不完全统计,最近几年国内厂家所生产的工业机器人有超过一半是提供给汽车行业的,海关进出口增长数据与汽车行业增长数据具有较高的相关度。可知,汽车工业的发展是近几年我国工业机器人增长的原动力之一。 2.沿海经济发达地区是工业机器人的主要市场。我国工业机器人的使用集中在广东、江 苏、上海、北京等地,工业机器人的拥有量占全国的一半以上,这种分布态势和增长趋势符合我国现阶段经济发展状况。我国经济最具活力的地区已经从珠江三角洲地区扩展到

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