2003年11月3日，湖南省衡阳市宣灵村一幢8层商住楼发生特大火灾。衡阳市消防支队先后调集4个公安消防中队、4个专职消防队、16台消防车，经过近3个小时的奋力扑救，在大火得到控制之时，大楼西北部分突然坍塌，20名消防官兵壮烈牺牲，多人光荣负伤，造成新中国成立以来一次火灾中消防官兵伤亡人数最多、牺牲人员职级最高的一次事故。此外，据公安部通报，2003年1-11月，全国共有59名消防官兵在抢险救灾中牺牲，有537人负伤。
痛定思痛，我们认识到：一方面，火灾发生时，为了尽快控制和扑灭火灾，采取近距离作战、迅速扑灭火源的方法是提高灭火效能的最佳途径。但另一方面，凶猛的火焰、高温的辐射及有毒的烟气往往使勇敢的消防队员无法靠近。尤其是建筑、工业、交通甚至石油化工火灾日渐增多，在各类火灾的处置过程中，由于事故现场情况十分复杂，泄漏物的毒性、腐蚀性、易燃易爆特性甚至是放射性更会使消防队员处于危险境地。
有没有既可有效扑灭火灾、救助被困人员，又不至于让消防队员生命受到威胁的方法呢?
消防机器人可在高温、强热辐射、浓烟、地形复杂、障碍物多、化学腐蚀、易燃易爆等恶劣环境中进行火场侦察、化学危险品探测、灭火、冷却、洗消、破拆、救人、启闭阀门、搬移物品、堵漏等作业，可以代替消防人员承担一部分危险工作，避免人员伤亡。随着化学性火灾日益频繁，日本许多城市均已配备多种机器人，西欧诸国、新加坡和韩国等亦在积极配备，而中国“以人为本”观念已日渐深入消防领域, 如果统一配备机器人, 市场前景必定广阔。
国外消防机器人发展现状
美国和原苏联较早开展消防机器人研究，稍后英、法、德、日等国也纷纷研究该类技术，目前已有多种不同功能的消防机器人用于救灾现场。日本投入应用的消防机器人最多，80 年代，日本研制了不少于5 种型号的自动行驶灭火机器人，分别配备于大阪、东京、高石、太田、蒲田等消防部门，这类机器人以内燃机或电动机为动力，配置驱动轮或履带式行驶机构，能爬坡、越障碍;装有较大喷射流量的消防枪炮，能作俯仰和左右回转;装有气体检测仪器和电视监视设备;通过电缆或无线控制，控制距离最大为100m(150m)。另一类机器人为侦
察、抢险用，除气体检测仪器和电视监视器设备外，还装有机械手，能通过遥控处理危险物品。
美国已研制出依靠感觉信息控制的救灾智能化机器人，如1994 年用于探测阿拉斯加州斯珀活火山的“但丁2 号”、抓获杀人犯的RM1 - 9 型遥控消防机器人等。亚利桑那州消防部门研制的消防机器人，装有破拆工具和消防水枪，能同时进行破拆和喷射灭火。
英国智能化保安公司生产的RO-VEH遥控消防车已装备于中、西部消防部门，配置为履带式或轮式行驶机构，能爬楼梯;通过电缆供电或自携蓄电池供电;装有消防水炮、摄像机或热像仪;采用有线控制方式。1985年英国中西部消防部门和Firma SAS公司联合研制的机器人消防车，用HunterIII汽车改装而成，装有双臂、水枪、探测器(温度、化学物质、辐射等)、工业电视摄像机、红外线装置，机械手用来启闭阀门、搬移物品或开门等。
国际上对消防机器人的研究可分为三个阶段(三代)：第一代是程序控制消防机器人，第二代是具有感觉功能的消防机器人，第三代是智能化消防机器人。目前，工业发达国家正在加快开发具有不同功能的实用型的第二代、第三代(低级)消防机器人，着手研究第三代高级智能机器人。一些工业发达国家把研究开发消防机器人列入国家技术发展规划，作为经济发展的一
国内消防机器人发展现状
中国消防装备研究部门从1997 年开始对消防灭火机器人进行科研开发，2002年6月，由公安部上海消防研究所、上海交通大学、上海消防局三家单位共同承担的国家863项目“履带式、轮式消防灭火机器人”研制成功并顺利通过国家验收。消防灭火机器人，是结合多种消防灭火手段为一体的新型消防装备。
消防灭火机器人在国外已有20多年历史，生产、研制日趋完善，英国消防灭火机器人曾在中国内地有过销售代理，中国国内一些实力较强的企业也生产了消防灭火机器人.
1.六轮消防灭火机器人。由悬挂式六轮行走机构、远控消防炮、环境与车体内部温度探测系统、水喷雾冷却自卫系统、水和泡沫灭火剂供给系统、有线电力供应及控制系统等构成。
可在后方操作员指挥下深入火灾关键部位，利用后方供给系统输送的灭火剂和洗消剂进行喷射灭火和化学洗消。通过更换消防炮喷嘴，可实现直流喷射和喷雾转换。具有爬坡和跨越障碍物能力强、喷射流量大、喷雾冷却自卫效果好等特点。该机器人已通过改进，将有线电力供应、有线控制、电动驱动方式改为自带发动机提供动力、无线控制、液压驱动，进一步提高其操作和行走的灵活性及火场作战的实用性。
2.履带式消防灭火机器人。主要功能与六轮消防机器人相同，不同的是其行走机构改成履带式，动力由自携式柴油发动机提供，通过液压系统驱动行走机构和远控消防炮，控制方式改为无线控制。
3.履带轮式消防灭火侦察机器人。由远控消防泡沫(水)炮灭火系统、可燃和有毒气体探测系统、履带轮式行走机构、正压防爆系统、远程图像监测传输系统、喷雾冷却自卫系统、照明警报系统、计算机远程控制系统、专家辅助决策系统等组成。可在救灾人员控制下自行进入易燃易爆、剧毒化学等危险事故和火灾现场，完成系列灭火和化学救援工作。主要功能包括：通过遥控进入危险场所，越过垂直通道障碍和斜坡地形;在充满有毒和易燃易爆气体的环境中安全可靠地工作;在火源产生的强烈热辐射环境中连续可靠地工作;实时检测泄漏气体的性质和浓度;灵活控制消防炮喷射方向，进行灭火、冷却或化学稀释和消洗等救灾作业;接近灾害中心区域监视灾情，传输灾情动态图像;提供救灾指挥的专家辅助决策方案;具有冷却自卫功能。
1. 国外消防机器人发展历史
国际上较早开展消防机器人研究的是美国和前苏联，稍后，英国、日本、法国、德国、等国家也纷纷开始研究该类技术。目前已有很多种不同功能的消防机器人用于救灾现场。国际上对消防机器人的研究可分为三个阶段(三代)，第一代是程序控制消防机器人，第二代是具有感觉功能的消防机器人，第三代是智能化消防机器人。
目前，工业发达国家正在加快开发具有不同功能的实用型的第二代消防机器人和第三代低级智能化消防机器人，着手研究第三代高级智能机器人。一些工业发达国家把研究开发消防机器人列入国家技术发展规划，将它作为经济发展的一个重要保证手段。
日本投入应用的消防机器人最多。80年代，日本研制了不少于5种型号的自动行驶消防机器人，分别配备于大阪、东京、高石、太田、蒲田等消防部门，这类机器人以内燃机或电动机作为动力，配置驱动轮或履带式行驶机构，能爬坡、越障碍；装有较大喷射流量的消防枪炮，能作俯仰和左右回转；装有气体检测仪器和电视监视设备；通过电缆或无线控制，控制距离最大为100m。另一类机器人为侦察、抢险机器人，除装有气体检测仪器和电视监视器设备外，还装有机械手，能通过遥控处理危险物品。
美国已研制出能依靠感觉信息控制的救灾智能化机器人，亚利桑诺州消防部门研制的消防机器人，装有破拆工具和消防水枪，能一边破拆，一边喷射灭火。
美国的InRob Tech公司生产的消防机器人FFR-1在高温环境中具有顽强的生命力，它的冷却系统可以在6000℃的高温环境下使机器人保持在600℃。（如图1）
图1 美国InRob Tech公司的FFR-1消防机器人
该机器人长162cm宽114cm高380cm重940kg。主要系统属性：无线控制，自带推进电池,2个CCD视频摄像机。行驶速度3～4km/h,可爬坡角度30°，能跨越障碍物高度20cm。
英国智能化保安公司生产的RO-VEH遥控消防车已装备于中部和西部消防部门，配备为履带式或轮式行驶机构，能抓楼梯，通过电缆供电或自携蓄电池供电。装有消防水炮、摄像机或热像仪，采用有线控制方式。1985年英国中西部消防部门和FirmaSAS公司联合研制的机器人消防车，用Hunter III汽车改装而成，装有双臂、水枪、探测器(温度、化学物质、辐射等)、工业电视摄像机、红外线装置。机械手用来启闭阀门、搬移物品或开门等。
前苏联彼得拉拖拉机厂与内务部消防科研所共同研制的消防机器人具有视觉功能，装有消防水枪、光电探头和工业电视摄像机等。
2．国内消防机器人发展
我国大约有30家左右的高等院校和研究院所在从事各类机器人的研究工作，自1971年以来，已在机器人的感觉识别，操作、移动技术，人机接口技术,智能化技术等方面取得了可喜的成就。部分科研成果,如工业装配、焊接、喷涂，搬运、探伤、水下作业、过程测量机器人已进入实用阶段，某些控制、传动元器件的产品技术已接近国际先进水平，为消防机器人的研制创造了良好的环境条件。
近年来，我国消防机器人的研制工作得到了政府有关部门的支持。1995年上海市科学技术委员会批准公安部上海消防科学研究所着手研制我国第一台消防机器人——自行式消防炮，目前该项目已通过验收并顺利进入产业化阶段。该消防机器人系统由运载车、机器人本体、控制系统和供电系统组成，运载车用于将机器人从消防站运至火灾现场，并装有消防机器人的后方控制操作台，电缆卷盘，水带等附件。消防机器人采用外部供电系统提供动力，完成控制、侦检、灭火、冷却，稀释等工作。该消防机器人的研制成功标志着我国第一代（多功能）消防机器人正式诞生，填补了我国在消防机器人领域的空白，其技术水平达到了国际80 年代中期的消防机器人水平。
上海强师消防装备有限公司的消防机器人产品已经成熟并推向市场。（如图2、3）
图2 上海强师JMX-LT50型消防灭火机器人
轮胎型JMX-LT50性能指标：
外型基本尺寸：长2.4m 宽1.43m 高1.5m
总质量：1500kg
无线遥控有效距离：≥150m
行走速度（前行拖水带，后退不拖水带）≥3.6km/h
图3 上海强师JMX-LD50型消防灭火机器人（左：轮胎型右履带型）
履带型JMX-LD性能指标
外型基本尺寸：长2.34m 宽1.06 m高1.8m
总质量：1500kg
无线遥控有效距离：≥150m
行走速度（前行拖水带，后退不拖水带）≥2.8
我国研制和开发消防机器人提高了我国消防部队消防装备现代化的水平，提高了我国消防部队在处置大型复杂火灾中的作战效能，提高我国消防部队的自我防护能力，减少消防指战员的人身伤亡，但我国消防机器人在无线遥控领域与技术发达国家还存在一定差距。
越来越多的消防指战员认识到使用消防机器人的重要性。消防机器人的市场需求正在逐步形成，在目前已完成的灭火机器人、火场侦察机器人的基础上逐步开展破拆、救人以及多种功能组合的消防机器人的开发工作。控制方式可先从有线，无线的远距离程序控制开始，逐步向自适应型消防机器人发展。结合我国现有工业和技术基础，充分利用有关研究所、学校、企业及使用部门的技术力量的同时，加强国际间的技术交流与商务合作，尽可能多采用成熟技术，注意配套技术，如运载底盘，监控等技术的发展，确保消防机器人使用的可靠性与实用性。今后五至十年是我国消防机器人发展的大好时机，应该通过全社会的共同努力，使我国消防机器人的系列、规格、技术质量以及战术应用水平达到工业发达国家目前的水平。
现有消防机器人分类
为了便于消防机器人的研究和探索，不妨从实战要求的角度出发，进行以下分类：
消防机器人往往需要在恶劣环境中进行火场侦察、处置作业，因此，作为某种特定功能的消防机器人应具备以下某项或几项：
a.爬坡、爬梯及障碍物跨越功能
b.耐温和抗热辐射功能
c.防雨淋功能
d.防爆(隔爆)功能
e.防化学腐蚀功能
f.防电磁干扰功能等
个重要保证手段。
现有消防机器人面临的问题
现阶段投入使用或正在研究的消防机器人都是基于机器人个体进行研究;研究内容涉及灭火、侦察，并逐步向破拆、救人及多种功能组合的开发工作展开;控制方式主要采用有/无线的远距离程序控制。
然而，针对各种消防事故分析之后发现，重大人员伤亡往往发生在救援人员对危险环境缺乏正确认识或对环境变化不能及时掌握了解的情况下，这就是缺乏环境危险状态信息所致。进行救援工作时，信息的缺乏使救援人员无法正确认识救援工作环境，从而导致对整体局势错误评估，带来重大人员伤亡。为了避免这种情况，必须研制出能够有力检测环境并评估环境危险状况的机器人。
对目前国内外已研制出的消防机器人进行深入细致的分析比较后发现，现在消防机器人存在的主要问题是：环境识别能力较弱，往往只能对单一指标进行判断，即使能对多个指标进行检测，也缺乏多个指标之间关系的分析，对环境的发展状况不能掌握;通用性不够，研究出的消防机器人过于专业，仅针对某一危险状况工作;单机器人工作，只能对所处位置作业，缺乏收集三维空间危险信息的能力。
消防机器的发展方向
1.多传感器的集成与融合
以运行在未知、动态环境下的多传感器系统为研究对象，相应的融合方法将成为研究热点。不确定性信息的数学处理工具将发挥重要作用，人工智能和神经网络方法也将继续成为研究热点。人工智能的研究将会在传感器选择、自动任务误差检测与恢复及世界模型等领域发挥更大作用，神经网络也会在目标识别和鲁棒多传感器系统两个领域发挥重要作用。
由于危险环境的发展变化跟起初环境、导致原因和外界条件等因素相关，而这些综合因素共同作用下形成了某一特定的危险状况和发展趋势，因此，可通过消防机器人进入危险环境的方式来识别并掌握环境危险状况和发展趋势。
2.解决危险环境下的环境识别、动态评估
l.复杂危险环境的三维识别重建
a.表征复杂危险环境的模式：利用可观测的烟雾、温度、火焰、燃烧气体、空气中危险气体浓度等参量，研究它们之间的相互作用机制，明确其中关键因素，确定表征复杂危险环境的特征参数。
b.局部复杂环境三维重建：通过研究各种可观测环境参量，确定各参量对整体环境影响的模型;通过分析多种传感器对危险环境检测结果，并利用各测量参量对环境影响的模型进行信息融合处理，构建局部复杂危险环境状态。
c.整体复杂环境三维重建：通过确定局部复杂危险环境，定性研究局部环境和整体环境的相互依存关系，建立局部、整体环境状态的定量模型;对环境中分布的各局部危险环境信息融合，建立整体环境三维模型。
d.整体复杂环境预测：根据建立的局部、整体环境三维模型，分析环境变化趋势，预测未来环境状态。
2.复杂危险环境危险程度评估方法的建立
根据表征复杂危险环境的特征参数，确立有效评估环境危险状况的理论和实验框架，提出可行的评估手段和方法。
3.多机器人协作
目前，多机器人系统尚处于理论研究阶段。对于多机器人系统体系结构与协作机制、复杂环境下多机器人相互协调配合机制、多机器人间通讯与信息传输、信息交互及冲突消除等方面将是进一步研究的方向。此外，机器人小型化、传感器技术也将成为研究热点。
结束语
消防机器人是一个综合性交叉学科研究项目，主要涉及材料、机械、控制、环境科学和安全工程五个学科。近年来，中国消防机器人的研制工作得到了政府有关部门的支持，已有越来越多的消防指战员认识到其重要性，消防机器人的市场需求正在逐步形成。可在已完成的灭火机器人、火场侦察机器人基础上逐步开展破拆、救人及多种功能组合的消防机器人开发工作;控制方式可先从有/无线远距离程序控制开始，逐步向自适应型消防机器人发展。
我们应在结合现有工业和技术基础，充分利用有关研究所、学校、企业及使用部门技术力量的同时，加强国际技术交流与商务合作，尽可能多采用成熟技术，注意配套技术(如运载底盘、监控等)，确保使用消防机器人的可靠性与实用性。今后5-10年是中国消防机器人发展的大好时机，应通过全社会的共同努力，使中国消防机器人的系列、规格、技术质量及战术应用水平达到工业发达国家目前的水平。
2020年中国机器人行业发展现状分析 1、机器人行业发展概况分析：定义、分类、市场规模 机器人(Robot)是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。 它的任务是协助或取代人类工作的工作。我国机器人主要分为工业机器人和服务机器人两大。我国工业机器人已进入产业化极端，并成为了全球最大工业机器人应用市场。 我国机器人销售额总体呈逐年增长态势，2019年我国机器人销售额近608亿元，主要以工业机器人为主，工业机器人比重达66%。2019年我国工业机器人市场规模近401亿元。 我国机器人主要分为工业机器人和服务机器人两大类，其中工业机器人主要包括切割焊接机器人、装配机器人、喷涂机器人、运输机器人、分拣机器人及协作机器人等;服务机器人包括个人/家用、专业服务机器人及特种机器人等三类。
2、中国成为全球最大工业机器人应用市场 1959年美国诞生世界上第一台工业机器人，开启机器人时代。我国工业机器人发展远远落后于美国，直至1972年我国才开始研制国产工业机器人，但我国工业机器人发展迅速，现今我国工业机器人已进入产业化极端，并成为了全球最大工业机器人应用市场。 在服务机器人研发方面，我国也远落后于其他国家。早在1968年美国斯坦福研究所成功研制出世界第一台智能机器人，1969年早
稻田大学实验室研发出双脚走路的仿生机器人。我国服务机器人现仍处于发展阶段，仍有很长的一段路要走。 3、2019年中国机器人行业销售额或突破600亿元 据统计，2016-2018年我国机器人销售额总体呈逐年增长态势，年均复合增速达20.99%。2018年我国机器人销售额为539亿元，同比增长11.4%。初步估计2019年我国机器人销售额为608亿元。
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。
国内外工业机器人发展现状与趋势研究 武汉商学院机电工程与汽车服务学院 张红霞 【摘要】机器人的制造及应用水平，代表了一个国家的制造业水平，发展机器人产业应上升到国家战略高度。机器人的广泛使用是我国从制造业大国走向制造业强国的重要手段和途径。本文分析了现阶段国外工业机器人的应用、发展现状与趋势。通过实例说明了目前我国工业机器人发展的现状和未来的发展趋势，中国先进工业机器人大批量生产制造时代到来。 【关键词】机器人；工业机器人；发展现状；发展趋势 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、工业机器人的应用情况 经过五十多年的发展，工业机器人已在越来越多的领域得到了应用。在制造业中，尤其是在汽车产业中，工业机器人得到了广泛的应用。如在毛坯制造、机械加工、焊接、热处理、表面涂覆、上下料、装配、检测及仓库堆垛等作业中，机器人都已逐步取代了人工作业。 随着工业机器人向更深更广方向的发展以及机器人智能化水平的提高，机器人的应用范周还在不断地扩大，已从汽车制造业推广到其他制造业，进而推广到机械加工行业、电子电气行业、橡胶及塑料工业、食品工业、木材与家具制造业等领域中。在工业生产中，弧焊机器人、点焊机器人、分配机器人、装配机器人、喷漆机器人及搬运机器人等工业机器人都已被大量采用。机器人正在为提高人类的生活质量发挥着重要的作用。 二、国内外工业机器人的发展现状 1、国外工业机器人的发展现状 在国外，工业机器人技术日趋成熟，已经成为一种标准设备被工业界广泛应用。从而，相继形成了一批具有影响力的、著名的工业机器人公司，它们包括：瑞典的ABB Robotics，日本的F A N U C、Y a s k a w a，德国的K U K A Roboter，美国的Adept Technology、American Robot、Emerson Industrial Automation、S-T Robotics，这些公司已经成为其所在地区的支柱性产业。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[1]。 在发达国家中，工业机器人自动化生产线成套设备已成为自动化装备的主流。国外汽车行业、电子电器行业、工程机械等行业已经大量使用工业机器人自动化生产线，以保证产品质量，提高生产效率，同时避免了大量的工伤事故。像国际上著名公司ABB、Comau、KUKA、BOSCH、NDC、SWISSLOG、村田等都是机器人自动化生产线及物流与仓储自动化设备的集成供应商。目前，日本、意大利、德国、欧盟、美国等国家产业工人人均拥有工业机器人数量位于世界前列，全球诸多国家近半个世纪的工业机器人的使用实 践表明，工业机器人的普及是实现自动化生 产，提高社会生产效率，推动企业和社会生 产力发展的有效手段。 2、国内工业机器人的发展现状 在降低制造成本，解决用工严重不足等 口号的呼喊下，近年来机器人产业在全世界范 围内兴起。中国作为世界工厂，面临的形式更 是尤为的严重。有数据显示中国每年工业机器 人的装机量约占全球的1/8，仅次于日本、韩 国，预计2015年中国的装机量会超过这两个国 家，成为世界上使用工业机器人最多的国家。 自2009年以来，中国机器人市场持续快速增 长，工业机器人年均增长速度超过40%，到目 前为止，中国工业机器人市场份额约占全球市 场的1/5；以教育、清扫等为代表的服务机器 人在国内也在逐步进入市场。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。 2012年，四种新型工业机器人在中国哈 尔滨研制成功。专家们认为这标志着我国已 经掌握了第一代工业机器人的生产技术，新 的机器人产业已经在我国诞生。这四种工业 机器人分别是哈尔滨工业大学和哈尔滨风华 机器厂等单位研制的华宇Ⅱ型弧焊机器人， 华宇Ⅰ型点焊机器人，哈尔滨工业大学与航 天部811厂等单位联合研制的东方1号喷漆机 器人和国营星光机器厂研制的星光Ⅰ型直角 坐标点焊机器人。 近年来，中国河南洛阳市越来越多的企 业开始引进工业机器人等智能设备，但目前 国内使用的机器80%是国外制造。位于洛阳工 业园区的沃德福集团高端智能装备制造基地 项目，总投资1。5亿元，将研发制造6轴工业 机器人等高端智能设备，达到年产1万台工业 机器人的生产、装配能力。该项目计划2014 年建成投产，预计年产值20亿元，不久将在 这里首次实现先进工业机器人大批量生产制 造。随着便宜劳动力时代的结束，可以预计 工业机器人将迎来一个伟大的时代，不仅在 工业上，而且在服务、医疗等领域都有广泛 的应用，从而推动一大批行业的发展，如高 端制造业、制造业的个性化、医疗图像处理 以及航空航天等。 近十年以来，在“十五”、“十一五” 攻关计划和863计划等科技计划的支持下，我 国有组织、有计划地发展工业机器人产业， 通过研制、生产、应用等多个层面的不断探 索，在技术攻关和设计水平上有了长足的进 步。总的来看，已经掌握了工业机器人的设 计、制造、应用过程中的多项关键技术，能 够生产出部分机器人关键元器件，开发出弧 焊、点焊、码垛、装配、搬运、注塑、冲 压、喷漆等工业机器人[2]。一些相关科研机构 和企业已掌握了工业机器人操作机的优化设 计制造技术；工业机器人控制、驱动系统的 硬件设计技术；机器人软件的设计和编程技 术、运动学和轨迹规划技术；弧焊、点焊及 大型机器人自动生产线(工作站)与周边配套 设备的开发和制备技术等，某些关键技术已 达到或接近了国际先进水平，中国工业机器 人在世界工业机器人领域已占有一席之地。 三、工业机器人的发展趋势 工业机器人在许多生产领域的使用实践证 明，它在提高生产自动化水平，提高劳动生产 率和产品质量以及经济效益，改善工人劳动条 件等方面，有着令世人瞩目的作用，引起了世 界各国和社会各层人士的广泛关注。 1、国外发展趋势 日本将机器人列为战略产业，韩国将 机器人作为“增长发动机产业”，各发达国 家政府早年通过制定政策，采取一系列措施 鼓励企业应用机器人，设立科研基金鼓励机 器人的研发设计，从政策上、资金上给予大 力支持，工业机器人的应用和研究走在世界 的前列。世界工业机器人市场普遍看好，各 国都在期待机器人的应用研究有技术上的突 破。从近几年世界机器人推出的产品来看， 工业机器人技术正在向智能化、模块化和系 统化的方向发展，其发展趋势主要为：结构 的模块化和可重构化；控制技术的开放化、 PC化和网络化；伺服驱动技术的数字化和分 散化；多传感器融合技术的实用化；工作环 境设计的优化和作业的柔性化以及系统的网 络化和智能化等方面[3]。 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，而单机价 格不断下降。 (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靠 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，装 配、焊接机器人采用了位置、速度、加速度视 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。 (5)虚拟现实技术在机器人中的作用已从 仿真、预演发展到用于过程控制，如使遥控 机器人操作者产生置身于远端作业环境中的 感觉来操纵机器人。 (6)当代遥控机器人系统的发展特点不是 追求全自治系统，而是致力于操作者与机器人 的人机交互控制，即遥控加局部自主系统构成 完整的监控遥控操作系统，使智能机器人走出 实验室进入实用化阶段。美国发(下转第7页)
2018年我国工业机器人行业现状及发展趋势分析 2017年全球工业机器人销量34.6万台，同比+17.6%，预计至2020年达到52.1万台。2017年中国销量占比30%以上。全球工业机器人销量保持加速增长，中国占比逐步提高。 数据来源：公开资料整理 相关报告：智研咨询发布的《2018-2024年中国工业机器人行业市场深度调研及未来发展趋势报告》 2017年中国机器人产量13.1万台，同比+81%，预期2018-2020年中国工业机器人产量年化增速20%-30%。3C消费电子需求占比提高明显，预期近两年将代替汽车成为工业机器人销量第一大领域。
全球专业服务机器人销量及增速 数据来源：公开资料整理 2016年全球专业服务机器人销量59706台，同比+24％，销售额47亿美元，同比+2％。2017年全球专业服务机器人约销量78700台，预计2018-2020年40万台销量空间，268亿美元销售额空间，销量与销售额增速保持年均20%-25%。 “量看物流机器人+价看医疗机器人” 数据来源：公开资料整理
数据来源：公开资料整理 2016年，物流机器人销量2.54万台，占比42.5%销量最大，销售额9.92亿，占销售额21.1％；预计2018-2020年销量18.97万台，对应58.45亿美元市场空间。2016年，医疗机器人销量1600台，销售额16.12亿美元最大，占比34.3%，单价超100万美元；预计2018-2020年将有约77.48亿美元市场空间。 对于工业机器人，中国总体上是净进口国，依赖进口国际高端品牌以满足国内市场需求。国内机器人企业在上游核心零部件、中游本体及下游集成应用等方向正多点寻求突破，我们认为专业化的集成应用领域有望成为突破口。
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
机器人与智能装备产业是高度集成微电子、通信、计算机、人工智能、控制和图像处理等学科最新科研和产业成果的前沿高新技术产业，是拟建的江苏省(常州)工业技术研究院的服务的产业核心和研发的产业立足点。直接影响生活最优化和智能化的机器人技术是机器人与智能装备产业的技术核心，推进着未来机器人与智能装备领域的科技创新力和产业竞争力。 机器人技术是一种是以自动化技术和计算机技术为主体、有机融合各种现代信息技术的系统集成和应用。经过半个多世纪的发展，机器人技术在工业生产领域得到了广泛的应用，极大地提升了生产品质并成功解放了劳动力资源。作为高技术领域中重要的前沿技术之一，机器人技术具有前瞻性、先导性的特点，对学术研究、产业升级、培养创新意识、保障国家安全、引领未来经济社会的发展有着十分重要的作用。 目前，相关领域的技术突破，从根本上为提升机器人技术的学术研究提供了必要的支持，为机器人的应用范围拓宽了道路，已涵盖国防、航空航天、工业生产、服务、老人康复、教育甚至普通家庭生活，一场新的机器人技术研究高潮和发展契机业已到来。 机器人技术毫无疑问是未来的战略性高技术，充满机遇和挑战。 目前，国际上机器人市场大概有80亿至100亿，其中工业机器人占的比重最大。2025年，整个机器人市场将达到500亿，服务机器人从原来的300多万台增加到1200多万台，特种机器人(如：排爆机器人、医疗机器人等)的呼声也越来越高。另外，微软等IT企业，丰田、奔驰等汽车公司，甚至还有家具、卫生洁具企业都纷纷参与机器人的研制。 美国和日本多年来引领国际机器人的发展方向，代表着国际上机器人领域的最高科技水平。目前，日本除了比较关注特种机器人和服务机器人以外，还注重中间件的研制。然而，近年来日本基本上在做模仿性的工作，突破性技术比较少。而美国在机器人领域的技术开发方面，一直保持着世界领先地位。再有，美国主要做高附加值的产业，比如军用机器人，目前世界销售的9000台军用机器人之中，有60%来自美国。比如：美国最近研制成功的BigDog 军用机器人，能负重100公斤，行进速度跟人相当，每小时达到五公里，还能适应各种地形，即使是在侧面受到冲击时也能保持很好的系统稳定性。 在各种机器人中，工业机器人应用较早，发展最为成熟。同时，技术的不断进步一直在牵引着机器人学科的发展，使机器人的应用领域从工业机器人扩展到特种机器人和服务机器人等。机器人技术也正越来越深刻地影响着我们的生活。机器人不但将在工厂、实验室与人一起工作，还将在车站、机场、码头、交通路口为人们指引路径、回答问题、帮助行人。机器人还将步入千家万户，为老人端茶送水，护理伤病人等等。未来机器人将会越来越广泛地进入人类社会，人类对机器人的依赖会如同现时对待计算机一样，即使是短时间的离开都可能会造成很大不便。 机器人化是先进制造领域的重要标志和关键技术，针对先进制造业生产效率提高的诸多瓶颈问题，尤其是在汽车产业中，机器人得到了广泛的应用。如在毛坯制造(冲压、压铸、锻造等)、机械加工、焊接、热处理、表面涂覆、上下料、装配、检测及仓库堆垛等作业中，机器人都已逐步取代了人工作业。目前汽车制造业是所有行业中人均拥有机器人密度最高的
我国机器人市场现状及未来变化趋势 近日，由工信部，国家发改委，财政部联合发布的《机器人产业发展规划(2016-2020年)》为整个机器人产业吹起了东风。 一、全球现状 法国市场调研公司Yole预测了机器人细分行业未来的市场规模，到2021年总体市场规模将会达到460亿美元。未来工业机器人占比超过一半；其次是国防机器人，预计占比接近20%；消费级机器人占比位列第三；商用机器人份额虽然仅位列第四，但是增长速度在未来5年将会翻一倍，是增长最快的细分领域。医疗和安全领域的机器人也会逐渐起步。 统计显示，2015年销量首次突破24万台，达24.8万台。其中中国市场处于领先，销量为6.6万台，同比增长16%。中国本土机器人制造商正不断取得进展，2015年累计销售22257台，市场份额从2013年的25%增长至2015年的31%。 2015年欧洲机器人销量同比增长9%，接近5万台。东欧是主要的增长来源。北美市场的销售同比增长11%，至3.4万台。 2015年全球工业机器人销量增速为12%，不到2014年29%增速的一半。全球制造业机器人密度(每万名工人使用工业机器人数量)平均值由5年前的50提高到66，其中工业发达国家机器人密度普遍超过200。
中国机器人销售情况 2015年国产多关节机器人销售加速，销量超过6000台，同比增长71.7%，占国产工业机器人总销量的27.4%。 工厂物流机器人销量超过1700台，同比增速高达93.7%。 坐标机器人仍是国产工业机器人主力机型，2015年销售接近10600台，占机器人销售总量的比重为47.6%。 平面多关节机器人销售2179台，销量同比下降20.8%。并联机器人和圆柱坐标机器人销售均实现同比增长。 数据显示，三轴四轴等低端机器人在国产工业机器人中比重下降，而技术附加值较高类型产品的比重在提升，表明国产工业机器人产品结构正在逐步优化。 二、全球机器人龙头企业都有谁？ 世界工业发达国家已经建立起完善的工业机器人产业体系，核心技术与产品应用领先，并形成了少数几个占据全球主导地位的机器人龙头企业。 三、中国的差距在哪里？ 主要表现在： 机器人产业链关键环节缺失，零部件中高精度减速器、伺服电机和控制器等依赖进口;
我国机器人产业的发展现状及前景分析 的冒牌机器人企业，大有劣币驱逐良币之势。 在现有产业格局下，机器人产业对整个经济的带动作用还很有限。去年我国机器人销售量只有7 万台，一台按20 万元计，产值才140 多亿元，除去外资产品占比的85%，国内产品销售额仅21 亿元。按此计算，工信部统计的800 家机器人企业年销售额平均不足300 万元。因此，有业内人士直言，国产机器人产品主要有三个特点，即核心技术空心化、关键零部件进口化、高端产品边缘化。机器人是典型的三高产业需要高技术、高人才、高投入，在不掌握芯片、软件、控制系统等高端技术情况下，只能做点外壳和组装。 但市场在呼唤。全球正在使用的工业机器人数量在去年底已达160 万台，亚洲仍是最大的市场，而我国市场的增速达17%，我国的工业机器人使用密度为每万人49 个，市场潜力巨大。按中国制造2025 的规划，2020 年、2025 年和2030 年工业机器人销量的目标，分别为15 万台、26 万台和40 万台。相关数据显示，今年我国服务机器人市场规模将达140 亿元左右。基于新材料等技术为机器人提供的发展条件，加上我国传统制造业的调整升级，对工业机器人产生了很大需求，而在社会领域也出现了一些新的应用，包括服务业、医疗业上的应用。预计未来十年我国机器人市场将达6000 亿元。 放眼全球，目前在工业机器人技术领域还是以欧日为主导，尤其以德国库卡、日本发那科和安川电机、瑞士ABB 最为出众，被称为工业机器人四大家族。我国在机器人的核心技术开发能力上与世界先进水平还有不小的差距，仍需深化国际交流与合作。我们固然要有追赶的狠劲，更要有追赶的智慧。 机器人产业需理性增长。不比互联网，机器人产业牵涉产业众多，投
1.1工业机器人发展现状 自从20世纪60年代初发明第一台工业机器人到现在，短短50多年的发展时间，工业机器人技术和周边配套应用得到了迅速的发展，工业机器人系统在高自动化、高智能化、高定制化生产制造领域得到广泛应用。目前在汽车装配及零部件制造业、机械加工业、电子电气行业、橡胶及塑料行业、食品工业、木材与家具制造业等行业中，工业机器人已经大面积取代人工完成相关作业；随着工艺应用技术发展，工业机器人不再只局限于简单的搬运和码垛，弧焊、点焊、喷涂、自动装配、数控加工、去毛刺等复杂工艺工业机器人正在被大量应用；同时工业机器人的应用领域也不断扩大，核能、航空、航天、医药、生化等高科技领域都在尝试应用工业机器人。可以说，在不久的将来，工业机器人将无处不在。 随着人口红利的逐渐下降，企业用工成本不断上涨，工业机器人正逐步走进公众的视野。各界专家认为，人口红利的持续消退，给机器人产业带来了重大的发展机遇；在国家政策支持下，产业有望迎来爆发期。而我国正在努力发展工业机器人产业，引进国外技术和设备，培养人才，打开市场。日本工业机器人产业的辉煌得益于本国政府的鼓励政策，我国在十一五纲要中也体现出了对发展工业机器人的大力支持。 同时，“中国制造2025”提出了我国在制造强国建设的三个十年的“三步走”战略，应对新一轮科技革命和产业变革，立足我国转变经济发展方式实际需要，围绕创新驱动、智能转型、强化基础、绿色发展、人才为本等关键环节，以及先进制造、高端装备等重点领域，提出了加快制造业转型升级、提升增效的重大战略任务和重大政策举措。工业机器人产业在其中发挥了不可替代的作用。 随着“工业4.0”概念在德国的提出，以“智能工厂、智能制造”为主导的第四次工业革命已经悄然来临。工业4.0是一个高科技战略计划，制造业将由
工业机器人发展现状及趋势 1国内工业机器人得发展现状 1、1发展概述 我国得工业机器人研究开始于20世纪80年代中期．在国家得支持下，通过“七五”、“八五”科技攻关．已经基本实现了实验、引进到自主开发得转变。促进了我国制造业、勘探等行业得发展。但随着我国门户得逐渐开放．国内得工业机器人产业面临着越来越大得竞争与冲击。虽然我国机器人得需求量逐年增加，但目前生产得机器人还很难达到所要求得质量．很多机器人得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得同家。 现在，我国从事机器人研发得单位有200多家，专业从事机器人产业开发得企业有50家以上。在众多专家得建议与规划下，“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与大学参加，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得开发研究。“九五”期间，在国家“863”高技术计划项目得支持下，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得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 随着科学技术得不断进步，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得里程碑按照工业机器人得关键技术发展过程其可分为三代：第一代就是示教再现机器人，主要由机器人本体、运动控制器与示教盒组成，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得示教程序，使机器人实现预定动作。这类机器人通常采用点到点运动，连续轨迹再现得控制方法，可以完成直线与圆弧得连续轨迹运动，然而复杂曲线得运动则由多段圆弧与直线组合而成。由于操作得容易性、可视性强，所以在当前工业中应用最多。
十三五中国机器人产业发展现状及未来规划 近日，由工信部，国家发改委，财政部联合发布的《机器人产业发展规划（2016-2020年）》为整个机器人产业吹起了东风。 一、发展现状 法国市场调研公司Yole预测了机器人细分行业未来的市场规模，总体市场规模到2021年将会达到460亿美元。工业机器人占比超过一半；其次是国防，占比接近20%；除了消费级机器人外，商用机器人份额位列第四，但是增长速度在未来5年内将会翻一倍，是增长最快的细分领域。医疗和安全领域的机器人也会逐渐起步。 全球工业机器人销量年均增速超过17%，2014年销量达到22.9万台，同比增长29%，2014年自主品牌工业机器人销量达到1.7万台，较上年增长78%。 全球制造业机器人密度（每万名工人使用工业机器人数量）平均值由5年前的50提高到66，其中工业发达国家机器人密度普遍超过200。 自2013年起我国成为全球第一大工业机器人应用市场，2014年销量达到5.7万台，同比增长56%，占全球销量的1/4，机器人密度由5年前的11增加到36。 二、我国的差距在哪里 主要表现在： 机器人产业链关键环节缺失，零部件中高精度减速器、伺服电机和控制器等依赖进口； 核心技术创新能力薄弱，高端产品质量可靠性低； 机器人推广应用难，市场占有率亟待提高； 企业“小、散、弱”问题突出，产业竞争力缺乏； 机器人标准、检测认证等体系亟待健全。 三、需求在哪，机会就在哪 工业机器人：我国生产方式向柔性、智能、精细转变，构建以智能制造为根本特征的新型制造体系迫在眉睫，对工业机器人的需求将呈现大幅增长。 服务机器人：老龄化社会服务、医疗康复、救灾救援、公共安全、教育娱乐、重大科学研究等领域对服务机器人的需求也呈现出快速发展的趋势。 四、领头品类是工业生产和公共服务 机器人细分领域，产品品类众多。而发展规划中提到的重点推动的以下10个标志性产品。其中大部分是工业机器人，在关键性能参数上有更进一步的要求。还包括消防，医疗护
国内机器人技术研究现状分析 王守龙 摘要：随着经济全球化对工农业生产提出越来越高的要求，计算机技术向着智能化发展，机器人越来越普遍的被工农业应用，其在提高工农业产品质量，增加经济效益方面发挥着重大作用。本文又介绍分析了移动机器人和小口径管内机器人及其在我国的技术研究现状。中国的机器人事业面临着新的机遇和挑战。 关键词：机器人；技术研究；移动机器人；小口径管内机器人
前言 有人认为, 应用机器人只是为了节省劳动力, 而我国劳动力资源丰富, 发展机器人不一定符合我国国情。这是一种误解。在我国, 会主义制度的优越性决定了机器人能够充分发挥其长处。它不仅能为我国的经济建设带来高度的生产力和巨大的经济效益, 而且将为我国的宇宙开发、海洋开发、核能利用等新兴领域的发展做出卓越的贡献。 1 工农业机器人 1.1 工业机器人研究现状分析 机器人产业是近30年发展起来的新型产业。我国政府早在“七·五”期间就开始组织了对工业机器人的攻关,到了1987年，国家高技术研究开发计划就把智能机器人作为七大重点领域之一进行集中研究。经过十几年的艰苦奋斗，我国在水下、空间、核领域等特殊机器人方面取得了令人欣慰的成果，一批机器人产品和机器人应用工程应运而生。到20世纪90年代末，我国共完成了l00多项工业机器人应用工程，建成了20个机器人产业化基地，从事机器人研究、开发和应用工程单位200多家，专业从事机器人产业开发的50家左右，全国工业机器人用户近800家，拥有工业机器人约4000台。2006年发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要》前沿技术中，我国将智能服务机器人列为重点方向，提出加大科技投入与科技基础条件平台建设。 然而，由于主要依靠科技部门研究开发计划的支持，从资金到产业的支持力度不够，在机器人关键技术方面，我国与国外的差距并没有明显缩小，在关键部件、产品产业化以及基础研究方面的差距还在拉大。到1998年，863计划推动的几个机器人产业化基地产值仅仅1亿元。然而，国外各大机器人公司认识到高速发展中的中国机器人市场的巨大潜力，凭借其技术和资金的优势纷纷进入了中国市场。可以说，目前的中国机器人市场仍然是外国企业一统天下，我国机器人发展尚未进入规模开发利用和产业化的阶段。 我国经过几十年来的研究与引进, 在机器人运动学仿真、动力学仿真和某些典型工业机器人机构分析软件方面取得了一些成果，但总的看来, 我国机器人机械技术的研究状况与国外相比还有较大的差距, 目前既没有建立一种多功能的机器人系统, 也缺乏利用技术对机器人机械学的很多专门问题进行深人研究。我国目前研制的几种工业机器人机型结构主要是直接仿制日本90年代初的样机, 一些主要关键元器件依赖国外进口。虽然国家“七五”期间安排了一些单项研究课题, 但这些课题一时还难于直接用于国产工业机器人, 还远不能从理论及实际技术上建立起我国机器人的完整设计体系, 这与国外相比差距较大。国内利用国产机器人开展应用工程的研究工作刚刚起步。我国对移动机器人研究, 近年来在步行机基础理论方面的成果较多, 而步行机实物模型或样机较少，与国外先进水平相比也存在较大的差距。
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。
国内外机器人发展的现状及发展动向 机器人技术毫无疑问是未来的战略性高技术，充满机遇和挑战。目前，国际上机器人市场大概有80亿至100亿，其中工业机器人占的比重最大。2025年，整个机器人市场将达到500亿，服务机器人从原来的300多万台增加到1200多万台，特种机器人（如：排爆机器人、医疗机器人等）的呼声也越来越高。另外，微软等IT企业，丰田、奔驰等汽车公司，甚至还有家具、卫生洁具企业都纷纷参与机器人的研制。 美国和日本多年来引领国际机器人的发展方向，代表着国际上机器人领域的最高科技水平。目前，日本除了比较关注特种机器人和服务机器人以外，还注重中间件的研制。然而，近年来日本基本上在做模仿性的工作，突破性技术比较少。而美国在机器人领域的技术开发方面，一直保持着世界领先地位。再有，美国主要做高附加值的产业，比如军用机器人，目前世界销售的9000台军用机器人之中，有60%来自美国。比如：美国最近研制成功的Big Dog军用机器人，能负重100公斤，行进速度跟人相当，每小时达到五公里，还能适应各种地形，即使是在侧面受到冲击时也能保持很好的系统稳定性。 在各种机器人中，工业机器人应用较早，发展最为成熟。同时，技术的不断进步一直在牵引着机器人学科的发展，使机器人的应用领域从工业机器人扩展到特种机器人和服务机器人等。机器人技术也正越来越深刻地影响着我们的生活。机器人不但将在工厂、实验室与人一起工作，还将在车站、机场、码头、交通路口为人们指引路径、回答问题、帮助行人。机器人还将步入千家万户，为老人端茶送水，护理伤病人等等。未来机器人将会越来越广泛地进入人类社会，人类对机器人的依赖会如同现时对待计算机一样，即使是短时间的离开都可能会造成很大不便。 机器人化是先进制造领域的重要标志和关键技术，针对先进制造业生产效率提高的诸多瓶颈问题，尤其是在汽车产业中，机器人得到了广泛的应用。如在毛坯制造(冲压、压铸、锻造等)、机械加工、焊接、热处理、表面涂覆、上下料、装配、检测及仓库堆垛等作业中，机器人都已逐步取代了人工作业。目前汽车制
国内主要工业机器人厂商及发展现状 在降低制造成本，解决用工严重不足等口号的呼喊下，近年来机器人产业在全世界范围内兴起。中国作为世界工厂，面临的形式更是尤为的严重。有数据显示中国每年工业机器人的装机量约占全球的1/8，仅次于日本、韩国，预计2015年中国的装机量会超过这两个国家，成为世界上使用工业机器人最多的国家。各大厂商也是看到了中国市场的这一机遇，各显身手抢食“蛋糕”。 目前就机器人厂商方面，国外厂商占据了很大的一部分市场份额。这其中包括瑞士的ABB、日本的FANUC（发那科）、日本的YASKAWA（安川电机）、德国的KUKA （库卡），这些公司都在中国设立了分公司，连同其他进口品牌，在中国市场的占有率达到八成以上，而且前三家在全球的工业机器人销量均突破了20万台。据上海发那科机器人有限公司官网介绍，FANUC机器人产品在在中国占有23%的市场份额。 有业内人士表示：一场工业机器人的产业化变革正在向我们走来，一个…家家都有机器人、厂厂都有机器人?的时代或已不再遥远。面对如此巨大的市场，国内厂商自然不会放过，虽然目前国内从事工业机器人企业生产的企业中，规模大、品牌响的企业还不多，骨干企业还较少，但仍有很大发展空间。 目前国内做机器人的主要公司有：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公司、哈工大海尔机器人有限公司、丰裕电机工程有限公司、广州数控设备有限公司等。下面我们就看看国内工业机器人厂商的发展现状。 沈阳新松机器人 沈阳新松机器人自动化股份有限公司（简称新松公司）是由机器人技术国家工程研究中心于1999年实施部分转制，由中国科学院沈阳自动化研究所作为主发起人投资组建的高技术公司，是国家“863计划智能机器人产业化基地”和国家科技部命名的“国家高技术研究发展计划成果产业化基地”，也是国家计委命名的“机器人国家工程研究中心”。同时新松机器人也是国内首家机器人公司。
我国工业机器人现状和发展趋势研究 发表时间：2016-03-30T10:03:37.880Z 来源：《基层建设》2015年21期供稿作者：杨曼琴 [导读] 珠海和佳医疗设备股份有限公司工业机器人的应用已经普及到各个领域，尤其在制造业的应用越来越广泛。 珠海和佳医疗设备股份有限公司广东珠海 519000 摘要：工业机器人的应用已经普及到各个领域，尤其在制造业的应用越来越广泛。本文分析了国内外工业机器人市场需求及其技术的现状及发展趋势。 关键词：工业机器人；核心技术；研究现状；发展趋势 前言： 工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器和人工智能等多学科先进技术于一体的重要现代制造业自动化装备。美国于1962年研制出世界上第1台示教型工业机器人，从此引领了机器人技术及相关产品的飞速发展。经过多年发展，国外工业机器人技术日趋成熟，而国内由于相关研究展开得比较晚，虽然取得了一定的成绩，但技术基础仍然很薄弱。 工业机器人的产生引起了生产和生活方式的剧变，带来了巨大的便利，如提高了劳动生产率及加工精度，降低了丁作人员的工作强度，可以在工人难以适应的环境下工作等。随着近些年机器人研究广泛而又深入的开展，工业机器人不再仅仅局限于制造业，还被推广到采矿、救援和水电系统维修等非制造业领域。工业机器人及其成套产品成为自动化产业的主要方向，逐渐构成国家产业的重要组成部分，不断推动其他支柱产业的升级，成为推动国家社会和经济发展的重要力量。 1 国内外发展现状 1．1 国外发展现状 1962年，美国通用汽车公司将第1台示教工业机器人投入使用，标志着工业机器人的诞生，之后经过数十年的发展，美国已经成为最顶尖的机器人强国之一。起步晚于美国5年的日本在这一领域得到了更为快速的发展，无论在机器人拥有数目还是密度上都在世界处于领先地位，成为名副其实的机器人王国。2O世纪9O年代中期开始，欧洲和北美的工业机器人产业在日本机器人发展的短暂低潮期强大了起来。随着机器人技术的日趋成熟，其标准化、模块化和智能化程度越来越高，工业机器人自动化成套装备已经成为自动化作业的主流方向，工业机器人的装机数和销售营业额都有了极大的提升；同时，工业机器人被推广到了建筑、采矿和救援等非制造领域。当前，国际上知名的工业机器人公司有日系的安川、OTC、FANUC、松下和川崎等，以及欧系中瑞典的ABB，德国的KUKA、CLOOS，意大利的COMAU及奥地利的IGM 公司等。日本安川电机公司于1977年研制出了第1台全电动工业机器人，公司的核心产品还包括半导体晶片传输机器人，其最早将工业机器人应用到半导体领域。日本FANUC公司成立于1972年，致力于工业机器人与工厂自动化的研究。公司所研制的R一2000iA 系列多功能智能机器人上安装有视觉传感器和压力传感器，能够将无序放置的工件捡起并正确装配起来。瑞典ABB公司于1974年研制的用于搬送物料的工业机器人IRB6是世界上第1台能够实现全电控的机器人。德国KUKA 公司生产的机器人种类繁多，负荷为5～1 300 kg，工作领域可小到部件检测、小部件装配或打磨等作业，大到汽车车身侧面加工或货盘堆垛等较重的作业。 1．2 国内发展现状 工业机器人可以降低制造成本，减轻劳动强度，同时我国又是世界制造业大国，因此对工业机器人的研究与推广显得十分迫切。在此背景下，我国于2O世纪7O年代对工业机器人开始展开研究，“七五”期间，我国对基础技术、基础元器件、几类工业机器人整机及应用工程进行了开发研究，实现了我国机器人产业从无到有的跨越。经过“八五”和“九五”科技攻关，我国工业机器人开始进入实际应用阶段，而且，“九五”期间在国家“863”项目的支持下，建立了沈阳新松机器人自动化股份有限公司、上海机电一体化工程公司和北京机械工业自动化所等9个智能机器人主题产业基地和7个科研基地。90年代后期，我国实现了机器人的商品化，为工业机器人产业化发展奠定了基础。“十五”期间国内工业机器人的需求以每年15％～20%的速度增长，应用领域也不断扩大。 国内知名机器人企业与科研机构取得了突出的研究成果。首钢莫托曼机器人有限公司作为国内最主要的机器人生产基地，引进安川UP 系列机器人生产技术生产了“SG—MO～TOMAN”机器人，并且研制出适用于工业领域的焊接、装配、搬运等机器人和机器人工作站。 目前，我国工业机器人主要是满足国内市场，只有小部分用于出口，并且机器人主要应用于国内汽车行业，包括弧焊、点焊、检测、搬运、研磨抛光和装配等复杂作业，在其他领域仍有广阔的发展空间与市场前景。虽然我国发展水平跟国外仍有一定差距，但是总体而言已经基本掌握了工业机器人设计、制造及应用中的多项关键技术，工业机器人产业得到了长足发展，在世界工业机器人领域占有了一席之地。 2 工业机器人的发展方向 为了推动工业机器人的进一步发展，适应新时代的产业化需求，提出了“敏捷制造”策略。“敏捷制造”的基本思想是企业能迅速以多种形式实现竞争环境下的敏捷性，主要包括个性化需求满足、快速反应性、低成本、生产系统重组与资源重用等。为此，工业机器人的发展呈现出3个方向，即模块化、结构创新和智能化。 1）模块化。所谓模块化就是为实现产品（系统）的总功能，在功能分析的基础上，将整个产品分解为若干特定模块，然后通过模块的不同组合得到不同品种、不同功能的产品，以满足市场的各种需求。模块化设计具有下述几个优点：能够使机器人便于拆卸，减小安装空间，方便组件的运送；便于组件的替换，方便维修；通过组件的不同搭配，既可以满足不同用户群体的诸多需求，又可以降低制造成本。 2）结构创新。随着工业机器人技术的日益成熟，机器人不再仅被应用于制造业领域，其也被广泛地应用于非制造业的各个领域。由于工作环境复杂多变，因此对机器人的环境适应性提出了更高的要求，为了适应各种恶劣的作业环境，需要对机器人的结构进行改进和创新，例如为了服务于抢险救援场所，仿生足式机器人等新型行走机构成为机器人研究的热点。固定作业机器人中，为了提高动作灵活度，多关节、多自由度的机械臂等直杆机构开始出现。 3）智能化。在柔性制造自动化及特殊作业中，要求机器人要有一定的智能，即检测功能和判断功能。为了实现该功能要求，需要大