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中国机器人产业发展报告(2018年)

中国机器人产业发展报告(2018年)
中国机器人产业发展报告(2018年)

中国机器人产业发展报告(2018年)

2018-08-24 18:18

中国机器人产业发展报告

2018年

目录

第一章全球机器人产业发展趋势及特征.

一、全球整体市场仍在快速增长,服务机器人迎来发展黄金时代

(一)工业机器人:销量稳步增长,亚洲市场依然最具潜力

(二)服务机器人:新一代人工智能兴起,行业迎来快速发展新机遇

(三)特种机器人:新兴应用持续涌现,各国政府相继展开战略布局

二、轻型化、柔性化、智能化趋势明显,实践应用场景持续拓展

(一)工业机器人:轻型化、柔性化发展提速,人机协作不断走向深入

(二)服务机器人:认知智能取得一定进展,产业化进程持续加速

(三)特种机器人:结合感知技术与仿生等新型材料,智能性和适应性不断增强三、企业愈加注重产品形态创新,网络化与智能化布局齐头并进

(一)工业机器人:工业互联网成布局重点,智能工厂解决方案加速落地

(二)服务机器人:无人车获科技龙头高度关注,仿人机器人再度迎来发展机遇(三)特种机器人:灾后救援机器人研制成热点,采矿机器人开始向深海空间拓展

第二章我国机器人产业发展趋势及特征

一、我国机器人市场需求潜力巨大,工业与服务领域颇具成长空间

(一)工业机器人:市场规模持续增长,关节型搬运机器人占比较高

(二)服务机器人:需求潜力巨大,家用市场引领行业快速发展

(三)特种机器人:应用场景范围扩展,市场进入蓄势待发的重要时期

二、关键技术突破与多元化应用取得积极进展,部分领域已达到国际领先

(一)工业机器人:国产化进程再度提速,应用领域向更多细分行业快速拓展(二)服务机器人:智能技术比肩欧美,初创企业大量涌现

(三)特种机器人:部分关键核心技术取得突破,无人机、水下机器人等领域形成规模化产品

三、自主研发与投资并购双轮驱动,行业龙头加速布局机器人生态系统

(一)工业机器人:用户企业向上游延伸,海外扩张步伐进一步加速

(二)服务机器人:生态系统构建加速,企业瞄准智能生活领域

(三)特种机器人:多点突破实现行业领先,龙头企业着手布局无人机生态系统第三章我国各区域机器人产业发展水平

一、长三角地区:产业链布局优势仍较为显著

(一)产业规模效益

(二)产业结构水平

(三)产业创新能力

(四)产业集聚情况

(五)产业发展环境

二、珠三角地区:产业发展效益全国领先

(一)产业规模效益

(二)产业结构水平

(三)产业创新能力

(四)产业集聚情况

(五)产业发展环境

三、京津冀地区:区域协同助推产业智能化发展

(一)产业规模效益

(三)产业创新能力

(四)产业集聚情况

(五)产业发展环境

四、东北地区:龙头企业持续发挥核心带动作用(一)产业规模效益

(二)产业结构水平

(三)产业创新能力

(四)产业集聚情况

(五)产业发展环境

五、中部地区:依托后发优势打造产业集群(一)产业规模效益

(二)产业结构水平

(三)产业创新能力

(四)产业集聚情况

(五)产业发展环境

六、西部地区:探索与积累进程中的特色发展(一)产业规模效益

(二)产业结构水平

(三)产业创新能力

(五)产业发展环境

第四章我国机器人产业发展特征趋势

一、区域产业错位竞争态势与后发竞争优势并存

二、新兴园区和特色骨干企业加快推动产业集聚

三、应用场景由传统制造领域向新兴领域加快延伸

四、多元化应用催生细分市场出现更多“小巨人”企业

五、领军企业积极打造“双创”类技术服务共享平台

六、企业成长受资本杠杆的收益性与风险性叠加影响

七、工业机器人人才培养重研发轻应用的现象仍然存在

八、智能机器人功能及种类日渐丰富打造产业新增长点

第五章我国机器人产业发展的相关政策建议

一、继续加强对机器人产业发展的顶层设计

二、有效拓宽机器人企业投融资渠道

三、持续提升机器人产业自主创新能力

四、积极搭建机器人行业开放式资源共享平台

五、有序实施机器人产业应用示范工程

六、逐步完善机器人产业标准和检测认证体系

七、加快推进机器人领域高技能人才队伍培养建设

内容摘要

机器人被誉为“制造业皇冠顶端的明珠”,是衡量一个国家创新能力和产业竞争力的重要标志,已成为全球新一轮科技和产业革命的重要切入点。近年来,我国机器人产业正处于快速发展期,中央及地方相关主管部门陆续出台政策规划,在项目支持、平台建设与应用示范等方面营造良好的生态环境。本报告旨在综合分析全球和我国机器人产业发展趋势及特征,围绕产业的规模效益、结构水平、创新能力、集聚情况和发展环境等方面,综合分析评价长三角、珠三角、京津冀、东北、中部和西部全国六大区域的机器人产业发展现状及水平,并围绕区域特色竞争、产业集聚发展、应用场景延伸、多元细分市场、双创服务平台、资本收益风险、人才培养瓶颈、智能化新增长等方面归纳具备突出性的发展趋势特征与潜在问题。在此基础上,提出了加强顶层设计、拓宽投融资渠道、提升自主创新能力、搭建行业共享平台、有序推进应用示范、完善标准及检测认证体系和推进高技能人才队伍培养建设的措施建议。

研究声明

一、研究背景

本报告为工信部 2016-2018 年财政专项《建立我国机器人团体标准体系与产业信息资源库》的阶段性研究成果。近年来,随着全球新一轮科技和产业革命的蓬勃发展,我国机器人产业发展势头迅猛,产业规模与市场空间不断扩大,但与发达国家仍存在一定差距,在核心技术研发、价值链分工、人才培养等领域面临瓶颈制约。积极跟踪研究我国机器人技术及产业布局动向,及时研判产业发展所处阶段水平和呈现的特征趋势,有利于为国内广大机器人企业提供发展方向、路径及模式参考,并为国家制定出台产业政策提供决策支撑,推动营造良好稳定的产业生态环境,引导我国机器人规范有序地创新发展。基于此,中国电子学会组织

相关专家及研究人员共同编制《中国机器人产业发展报告(2018 年)》,并公开发布,作为 2018 年世界机器人大会的主要成果之一。

二、研究对象

根据机器人的应用环境,国际机器人联盟(IFR)将机器人分为工业机器人和服务机器人。其中,工业机器人指应用于生产过程与环境的机器人,主要包括人机协作机器人和工业移动机器人;服务机器人则是除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人,主要包括个人/家用服务机器人和公共服务机器人。现阶段,考虑到我国在应对自然灾害和公共安全事件中,对特种机器人有着相对突出的需求,我们将机器人划分为工业机器人、服务机器人、特种机器人三类。其中,工业机器人指面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人,在工业生产加工过程中通过自动控制来代替人类执行某些单调、频繁和重复的长时间作业,主要包括焊接机器人、搬运机器人、码垛机器人、包装机器人、喷涂机器人、切割机器人和净室机器人。服务机器人指在非结构环境下为人类提供必要服务的多种高技术集成的先进机器人,主要包括家用服务机器人、医疗服务机器人和公共服务机器人,其中,公共服务机器人指在农业、金融、物流、教育等除医学领域外的公共场合为人类提供一般服务的机器人。特种机器人指代替人类从事高危环境和特殊工况的机器人,主要包括军事应用机器人、极限作业机器人和应急救援机器人。

图 1 根据应用场景的机器人主要分类

资料来源:中国电子学会整理

三、研究重点

以研判 2018 年国内机器人产业发展水平及特征趋势为目标,采取定性判断与定量分析相结合的方式,深度解析我国各区域机器人产业发展水平,对国内外机器人技术与产业发展态势进行比较分析。

四、研究数据

数据统计采用国家统计局、工业和信息化部的公开口径,并参考采用了 IFR、CSSCI、Wind、CB Insights 等各大组织和机构的公开数据库。涉及企业、园区的统计数据全部来自课题组的实地调研和统计。自 2018 年报告开始,根据IFR 机器人最新分类标准,结合我国产业发展情况,相应调整统计口径,对往年已发布的 2016 年和 2017 年数据做出了修正,特此说明。

中国机器人产业发展报告(2018 年)

十九大报告明确指出,要加快建设制造强国,加快发展先进制造业。机器人产业近年来正经历前所未有的快速发展阶段,在技术研发、本体制造、零部件生产、系统集成、应用推广、市场培育、人才建设、产融合作等方面取得丰富成果,为我国制造业提质增效、换档升级提供了全新动能。与此同时,机器人产业也存在核心关键技术有待提高、市场发展环境需进一步规范、融资环境亟待改善等问题,需要引起有关行业主管部门的高度关注,综合协调各方资源进行统筹布局与精心规划。基于此,中国电子学会组织专门团队,持续开展中国机器人产业发展研究,对国内典型机器人集聚区域进行系统评估与综合考量,归集影响机器人产业发展的内生动因与外部条件,以及伴随发展进程而产生的新生问题,有利于引导生产要素有效配置,优化完善产业链结构与市场布局,持续激发骨干企业创新活力,为国家和地方主管部门提供决策支撑,为行业发展方向提供参考依据。

第一章全球机器人产业发展趋势及特征

当前,全球机器人市场规模持续扩大,工业、特种机器人市场增速稳定,服务机器人增速突出。技术创新围绕仿生结构、人工智能和人机协作不断深入,产品在教育陪护、医疗康复、危险环境等领域的应用持续拓展,企业前瞻布局和投资并购异常活跃,全球机器人产业正迎来新一轮增长。

一、全球整体市场仍在快速增长,服务机器人迎来发展黄金时代

2018 年,全球机器人市场规模将达到 298.2 亿美元,2013-2018 年的平均增长率约为 15.1%。其中,工业机器人168.2 亿美元,服务机器人 92.5 亿美元,特种机器人 37.5 亿美元。

图 2 2018 年全球机器人市场结构

资料来源:IFR,中国电子学会整理(一)工业机器人:销量稳步增长,亚洲市场依然最具潜力

目前,工业机器人在汽车、金属制品、电子、橡胶及塑料等行业已经得到了广泛的应用。随着性能的不断提升,以及各种应用场景的不断明晰,2013 年以来,工业机器人的市场规模正以年均 12.1%的速度快速增长。IFR 报告显示,2017

年中国、韩国、日本、美国和德国等主要国家销售额总计约占全球销量的 3/4,这些国家对工业自动化改造的需求激活了工业机器人市场,也使全球工业机器人使用密度大幅提升,目前在全球制造业领域,工业机器人使用密度已经达到78 台/万人。2017 年全球工业机器人销售额达到 154 亿美元,其中亚洲销售额99.2 亿美元,欧洲销售额 29.3 亿美元,北美地区销售额达到 19.8 亿美元。2018 年,随着工业机器人进一步普及,销售额将有望突破160 亿美元,其中亚洲仍将是最大的销售市场。

图 3 2013-2020 年全球工业机器人销售额及增长率

资料来源:IFR,中国电子学会整理

(二)服务机器人:新一代人工智能兴起,行业迎来快速发展新机遇

随着信息技术快速发展和互联网快速普及,以 2006 年深度学习模型的提出为标志,人工智能迎来第三次高速发展。与此同时,依托人工智能技术,智能公共服务机器人应用场景和服务模式正不断拓展,带动服务机器人市场规模高速增长。2013 年以来全球服务机器人市场规模年均增速达23.5%,2018 年全球服务机器人市场规模将达到 92.5 亿美元,2020 年将快速增长至 156.9 亿美元。2018 年,全球家用服务机器人、医疗服务机器人和公共服务机器人市场规模预计分别为44.8 亿美元、25.4 亿美元和 22.3 亿美元,其中家用服务机器人市场规模占比最高达 48%,分别高于家用服务机器人、公共服务机器人 21、24 个百分点。

图 4 2013-2020 年全球服务机器人销售额及增长率

资料来源:IFR,中国电子学会整理(三)特种机器人:新兴应用持续涌现,各国政府相继展开战略布局

近年来,全球特种机器人整机性能持续提升,不断催生新兴市场,引起各国政府高度关注。2013 年以来全球特种机器人产业规模年均增速达 12.8%,2018 年全球特种机器人市场规模将达到 37.5 亿美元;至 2020 年,预计全球特种机器人市场规模将达 49.5 亿美元。其中,美国、日本和欧盟在特种机器人创新和市场推广方面全球领先。美国提出“机器人发展路图”,计划将特种机器人列为未来15 年重点发展方向。日本提出“机器人革命”战略,涵盖特种机器人、新世纪工业机器人和服务机器人三个主要方向,计划至 2020 年实现市场规模翻番,扩大至 12 万亿日元,其中特种机器人将是增速最快的领域。欧盟启动全球最大民用机器人研发项目,计划到 2020 年投入 28 亿欧元,开发包括特种机器人在内的机器人产品并迅速推向市场。

图 5 2013-2020 年全球特种机器人销售额及增长率

资料来源:IFR,中国电子学会整理二、轻型化、柔性化、智能化趋势明显,实践应用场景持续拓展

全球机器人基础与前沿技术正在迅猛发展,涉及工程材料、机械控制、传感器、自动化、计算机、生命科学等各个方面,大量学科在相互交融促进中快速发展,技术创新趋势主要围绕人机协作、人工智能和仿生结构三个重点展开。

(一)工业机器人:轻型化、柔性化发展提速,人机协作不断走向深入

工业机器人更小、更轻、更灵活。当前,工业机器人的应用场景愈加广泛,苛刻的生产环境对机器人的体积、重量、灵活度等提出了更高的要求。与此同时,随着研发水平不断提升、工艺设计不断创新,以及新材料相继投入使用,工业机器人正向着小型化、轻型化、柔性化的方向发展。例如,日本 SMC 致力于为机器人研制高品质的末端执行器,研发的新型汽缸体积缩小了 40%以上,质量最高减轻了 69%,耗气量最高减少了 29%。日本爱普生首款新型折叠手臂六轴机器人 N2,可在现有同级别机械臂 60%的工位空间内完成灵活操作;T3 紧凑型 SCARA 机器人将控制器内置,避免了在设置和维护过程中进行复杂的布线,大大提高了成本效率并保持较低的总运行成本。德国费斯托的新型全气动驱动机械臂,将刚性的“抓取”转变为柔性的“围取”,能完成灵活抓取不同大小部件的任务。

人机协作成为重要发展方向。随着机器人易用性、稳定性以及智能水平的不断提升,机器人的应用领域逐渐由搬运、焊接、装配等操作型任务向加工型任务拓展,人机协作正在成为工业机器人研发的重要方向。传统工业机器人必须远离人类,在保护围栏或者其他屏障之后,以避免人类受到伤害,这极大的限制了工业机器人的应用效果。人机协作将人的认知能力与机器人的效率结合在一起,从而使人可以安全、简便的进行使用。例如,瑞士 ABB 的双臂人机协作机器人 YuMi 可与工人一起协同工作,在感知到人的触碰后,会立刻放慢速度,最终停止运动。德国库卡(KUKA)的协作机器人 LBRiiwa 可以以每秒 10 毫米或 50 毫米的速度抵近物体,并在遇到阻碍后立刻停止运动。美国瑞森可的智能协作机器人Sawyer 能够像人类一样主动适应现实环境的不断变化,并快速改变应用,以更安全、更精准、更灵活的方式工作。丹麦优傲(Universal Robots)UR10 型六关节机器人具有直接牵引机械臂编程示教及机械臂反向驱动功能,每个关节可实

现正负 360 度的运动,通过设置安全参数,可在不增加安全围栏条件下满足人机协作应用需求。德国宇航中心机器人研究所的Kinfinity Glove 机器人手套

可由操作者穿戴,并远程同步控制一台具有两条手臂的机器人。

(二)服务机器人:认知智能取得一定进展,产业化进程持续加速

认知智能支撑服务机器人实现创新突破。人工智能技术是服务机器人在下一阶段获得实质性发展的重要引擎,目前正在从感知智能向认知智能加速迈进,并已经在深度学习、抗干扰感知识别、听觉视觉语义理解与认知推理、自然语言理解、情感识别与聊天等方面取得了明显的进步。例如,日本软银集(SoftBank)的Pepper 情感陪护机器人已配备了语音识别技术,分析表情和声调的情绪识别技术,可通过判断人类的面部表情和语调方式,感受人类情绪并作出反馈。

智能服务机器人进一步向各应用场景渗透。随着人工智能技术的进步,智能服务机器人产品类型愈加丰富,自主性不断提升,由市场率先落地的扫地机器人、送餐机器人向情感机器人、陪护机器人、教育机器人、康复机器人、超市机器人等方向延伸,服务领域和服务对象不断拓展,机器人本体体积更小、交互更灵活。例如,新一代达芬奇手术机器人更加轻型化,并突破性地实现了术中成像的画中画技术,帮助医生更精确、安全、高效地完成微创手术。以色列手术机器人公司 Mazor Robotics 的第二代脊柱手术机器人Renaissance,尺寸进一步减小,重量仅200g,影像引导精度高,可减少使用 56%的 X 光透视,用于辅助医生进行胸腰椎开放和微创手术。洗澡机器人 Poseidon 全包围的环境设计和弯曲且安全的玻璃在帮助残疾人解决个人卫生问题的同时,保证用户隐私性,提升特殊人群的生活品质。意大利Teotronica 的钢琴机器人特奥特劳尼克拥有53 根手指,关节灵活,能够演奏几乎所有旋律或者歌曲,弹奏速度显著快于人类,可以与世界级的钢琴家媲美。

(三)特种机器人:结合感知技术与仿生等新型材料,智能性和适应性不断增

技术进步促进智能水平大幅提升。当前特种机器人应用领域不断拓展,所处的环境变得更为复杂与极端,传统的编程式、遥控式机器人由于程序固定、响应时间长等问题,难以在环境快速改变时作出有效的应对。随着传感技术、仿生与生物模型技术、生机电信息处理与识别技术不断进步,特种机器人已逐步实现“感知-决策-行为-反馈”的闭环工作流程,在某些特定场景下,具备了初步的自主能力。与此同时,包括液态金属控制技术和基于肌电信号的控制技术在内的前沿科技将推动新型材料在机器人领域的使用和普及,仿生新材料与刚柔耦合结构也会进一步打破了传统的机械模式,提升了特种机器人的环境适应性。例如,德国费斯托(Festo)公司研制的仿生水母有 8 根触手,会产生类似于生物蠕动的运动,可应用于航空领域;仿生蜻蜓机器人的自由度高达 13个,能够轻松实现振翅、滑翔、转弯等一系列高难度动作,可用于军事侦察和通信领域。康奈尔大学研究人员在实验室中合成一种新型可转换特性的复合材料,融合坚硬的金属与柔软的泡沫塑料,可随时根据需要切换硬度,使得机器人动作更加自然协调,在可伸缩软体机器人、辅助外骨骼系统等领域具备良好的应用潜力。替代人类在更多复杂环境中从事劳动。当前特种机器人已具备一定水平的自主智能,通过综合运用视觉、压力等传感器,深度融合软硬系统,以及不断优化控制算法,特种机器人已能完成定位、导航、避障、跟踪、二维码识别、场景感知识别、行为预测等任务。例如,波士顿动力公司已发布的两轮机器人原型Handle,实现了在快速滑行的

同时进行跳跃的稳定控制。随着特种机器人的智能性和对环境的适应性不断增强,

其在军事、防暴、消防、采掘、建筑、交通运输、安防监测、空间探索、防爆、管道建设等众多领域都具有十

分广阔的应用前景。

三、企业愈加注重产品形态创新,网络化与智能化布局齐头并进

当前,机器人领域的龙头企业都将目光聚焦到市场增长迅速的中国,通过与本土企业合作、加大研发力度等方式,不断创新产品形态,优化产品性能。全球科技巨头也通过投资并购加速进入机器人领域,并凭借技术和资本优势在智能机器人领域迅速占据制高点。

(一)工业机器人:工业互联网成布局重点,智能工厂解决方案加速落地

行业龙头发力工业互联网。随着新一代信息技术与制造业进一步加速融合,制造业愈加显著地表现出网络化、智能化的前沿发展趋势,机器人龙头企业纷纷落子工业互联网,例如,库卡机器人可与基于云技术的库卡Connect 相连,实现机器人与设备的联网,实时查看和分析工业机器人的运行状态,减少系统停机时间、进行预测性维护等,并通过大数据分析持续提高生产率、质量和灵活性。ABB 推出 ABB Ability 工业云平台,并与华为展开合作联合研发机器人端到端的数字解决方案,实现机器人远程监控、配置和大数据应用,进一步提升生产效率和节约成本。

重点企业聚焦智能工厂解决方案。当前,全球制造业格局面临重大调整,智能工厂作为工业智能化发展的重要实践模式,已经引发行业的广泛关注。如,发那科(Fanuc)设立 Fanuc Intelligent Edge Link and Drive(FIELD)平台,能实现自动化系统中的机床、机器人、周边设备及传感器的连接并进行数据分析,提高生产过程中的生产质量、效率、灵活度以及设备的可靠性。三菱电机打造的智能工厂e-F@ctory,强调“人、机器和 IT 协同”,可以根据数量、品种、交货期等指标的变更,灵活调整生产节奏,削减企业总成本以达到推动高端制造和提高企业价值的效果。

(二)服务机器人:无人车获科技龙头高度关注,仿人机器人再度迎来发展机遇

科技龙头企业重点布局无人车。随着深度学习算法的兴起,人工智能技术取得了显著进步,目前已在无人车等领域得到了广泛的应用,以谷歌、英特尔为代表的全球科技龙头企业纷纷展开布局。例如,2018 年 1 月,英特尔和 Mobileye推出全新自动驾驶平台,发布“视觉优先(Vision First)”战略并展示了 Level 4 无人驾驶测试车,并计划于 2019 年将无人驾驶系统提供给汽车厂商。谷歌母公司 Alphabet 旗下自动驾驶汽车公司 Waymo 无人驾驶出租车项目正式运营,2018年 5 月宣布将购买 6.2 万辆克莱斯勒汽车、2 万台捷豹路虎汽车以继续扩大该项目运营规模。

企业加快仿人机器人设计研发步伐。当前,机器人正快速向人类的日常生活渗透,家庭、教育、陪护和医疗等行业应用的服务机器人越来越多。与此同时,随着技术不断创新,机器人模仿人类行为的能力逐步提高,人形机器人的设计也得到进一步推广。例如,2017 年底丰田汽车公司发布了人形机器人“T-HR3”,定位于可在家庭、医疗机构等各种场景下为生活提供安全支持的伙伴机器人,可以完成更加轻柔、灵活的动作,并在不同姿态下保持全身平衡。在经历了液压驱动倒地自行爬起、激光雷达定位器和立体摄像机的物体识别和规避障碍、机器视觉能力的大幅提升以及去年 11 月连续弹跳后的空翻技术,当前波士顿动力的人形机器人 Atlas已经具有了更强的感知系统和决策系统,行动能力越来越逼近人类。

(三)特种机器人:灾后救援机器人研制成热点,采矿机器人开始向深海空间拓展

企业聚焦灾后救援机器人研发。近年来全球多发的自然灾害、恐怖活动、武力冲突等对人们的生命财产安全构成了极大的威胁,为提高危机应对能力,减少不必要的伤亡以及争取最佳救援时间,各国相关机构及企业投入重金加大对救灾、仿生等特种机器人的研发支持力度,并形成系列成果。例如,本田公司继 2015 年在德国举行的 IROS 上发布关于用于灾难应对的实验性新型人形机器人的论文后,于 2017 年10 月展示了该救援机器人 E2-DR 的最新原型。以色列公司RoboTiCan 开发了名为“Rooster”的机器人,可执行定位搜索任务,并将信息传给救援人员。

采矿活动向海底延伸催生深海采矿机器人。随着人类需求的不断上升和超强度开采,全球陆地矿产资源大量消耗,海底矿藏成为新的目标,联合国国际海底管理局(ISA)已批准 20 余份海底探索和采矿合同,涵盖数十万平方英里海域,深海采矿机器人成为海底勘探与矿藏挖掘的主力。鹦鹉螺矿业公司委托英国企业Soil 机器动力公司打造了世界上首批深海挖矿机器人,这些机器人在接近零度和超过 150 个大气压下操作,最小的机器人体重达 200 吨,配有摄像头以及3D 声纳传感器。机器人三个一组,协同作业。由名为“辅助切割机”和“主切割机”的机器人打开通路,并由名为“收集机”的机器人通过内部的管道吸取海水、泥浆,递送到海面的船只中。

第二章我国机器人产业发展趋势及特征

当前,我国机器人市场进入高速增长期,工业机器人连续六年成为全球第一大应用市场,服务机器人需求潜力巨大,特种机器人应用场景显著扩展,核心零部件国产化进程不断加快,创新型企业大量涌现,部分技术已可形成规模化产品,并在某些领域具有明显优势。

一、我国机器人市场需求潜力巨大,工业与服务领域颇具成长空间

2018 年,我国机器人市场规模预计达到 87.4 亿美元,2013-2018 年的平均增长率达到 29.7%。其中工业机器人 62.3亿美元,服务机器人 18.4 亿美元,特种机器人 6.7 亿美元。

图 6 2018 年我国机器人市场结构

资料来源:IFR,中国电子学会整理(一)工业机器人:市场规模持续增长,关节型搬运机器人占比较高

我国工业机器人市场发展较快,约占全球市场份额三分之一,是全球第一大工业机器人应用市场。2017 年,我国工业机器人保持高速增长,销量同比增长 30%。按照应用类型分,2017 年国内市场的搬运上下料机器人占比最高,达65%,其次装配机器人,占比 15%,高于焊接机器人占比 6 个百分点。按产品类型来看,2017 年关节型机器人销量占比超 60%,是国内市场最主要的产品类型;其次是直角坐标型机器人和SCARA 机器人,且近年来两者销量占比幅度在逐渐扩大,上升速度高于其他类型机器人产品。当前,我国生产制造智能化改造升级的需求日益凸显,工业机器人的市场需求依然旺盛,据 IFR 统计,2017 年我国工业机器人销量达 13.8 万台,预计 2018 年销量将超过 15 万台,市场规模将达到62.3亿美元。到 2020 年,国内市场规模将进一步扩大到93.5 亿美元。

图 7 2013-2020 年我国工业机器人销售额及增长率

资料来源:IFR,中国电子学会整理

(二)服务机器人:需求潜力巨大,家用市场引领行业快速发展

我国服务机器人的市场规模快速扩大,成为机器人市场应用中颇具亮点的领域。截至 2017 年底,我国 60 岁及以上老年人口有 2.41 亿人,占总人口 17.3%。随着人口老龄化趋势加快,以及医疗、教育需求的持续旺盛,我国服务机器人存在巨大市场潜力和发展空间2018 年我国服务机器人市场规模有望达到 18.4

亿美元,同比增长约 43.9%,高于全球服务机器人市场增速。其中,我国家用服务机器人、医疗服务机器人和公共服务机器人市场规模分别为 8.9 亿美元、5.1 亿美元和 4.4 亿美元,家用服务机器人和公共服务机器人市场增速相对领先。到 2020 年,随着停车机器人、超市机器人等新兴应用场景机器人的快速发展,我国服务机器人市场规模有望突破 40 亿美元。

图 8 2013-2020 年我国服务机器人销售额及增长率

资料来源:IFR,中国电子学会整理

(三)特种机器人:应用场景范围扩展,市场进入蓄势待发的重要时期

当前,我国特种机器人市场保持较快发展,各种类型产品不断出现,在应对地震、洪涝灾害和极端天气,以及矿难、火灾、安防等公共安全事件中,对特种机器人有着突出的需求。2018 年,我国特种机器人市场规模预计将达 6.7 亿美元,增速达到 23.2%,高于全球水平。其中,军事应用机器人、极限作业机器人和应急救援机器人市场规模预计分别为 4.7亿美元、1.5 亿美元和 0.5 亿美元,极限作业机器人是增速最快的领域。随着我国企业对安全生产意识的进一步提升,将逐步使用特种机器人替代人在危险场所和危害环境中进行作业。到 2020 年,特种机器人的国内市场需求规模有望达到 10.7 亿美元。

图 9 2013-2020 年我国特种机器人销售额及增长率

资料来源:IFR,中国电子学会整理

二、关键技术突破与多元化应用取得积极进展,部分领域已达到国际领先

目前,我国工业机器人研发仍以突破机器人关键核心技术为首要目标,政产学研用通力配合,初步实现了控制器的国产化。服务机器人的智能水平快速提升,已与国际第一梯队实现并跑。特种机器人主要依靠国家扶持,研究实力基本能够达到国际先进水平。

(一)工业机器人:国产化进程再度提速,应用领域向更多细分行业快速拓展

国产工业机器人正逐步获得市场认可。目前,我国已将突破机器人关键核心技术作为科技发展重要战略,国内厂商攻克了减速机、伺服控制、伺服电机等关键核心零部件领域的部分难题,核心零部件国产化的趋势逐渐显现。与此同时,国产工业机器人在市场总销量中的比重稳步提高。国产控制器等核心零部件在国产工业机器人中的使用也进一步增加,智能控制和应用系统的自主研发水平持续进步,制造工艺的自主设计能力不断提升。例如,宝鸡秦川机器人生产的 RV减速机,已形成 17 种规格 60 多种速比的产品系列,年产突破万台;深圳大族激光开发的谐波减速器已可实现客户定制化生产,并且精度与 Nebtesco 等国际品牌相当;苏州绿的谐波减速器完成了 2 万小时的精度寿命测试,超过了国际机器人精度寿命要求的 6000 小时,2018 年新生产基地投入使用后将年产量进一步提升至50 万台。

应用快速拓展至塑料、橡胶、食品等细分行业。继汽车和电子之后,五金卫浴、家具家电也成为了国内工业机器人的主要应用领域。同时,随着近年来国家对环保和民生问题的高度重视,作为实现自动化、绿色化生产的重要工具,机器人在塑料、橡胶等高污染行业,以及与民生相关的环保、食品、饮料和制药等行业的应用范围不断扩大,应用规模显著提升,对进一步降低环境污染,保障食品药品

安全发挥了重大作用。例如,沈阳新松集团将虚拟/增强现实技术应用于国内首台 7 自由度协作机器人,实现了快速配置、牵引示教、视觉引导、碰撞检测等功能,显著降低了应用门槛;中国运载火箭技术研究院以能自动清除太空垃圾的空间机械臂为原型,推出了国内首个面向环卫垃圾分拣领域的机器人,分拣率达93%,工作效率是传统人工分拣垃圾的 8 倍。

(二)服务机器人:智能相关技术可比肩欧美,创新产品大量涌现

智能化相关技术与国际领先水平基本并跑。我国在人工智能领域技术创新不断加快,中国专利申请数量与美国处于同等数量级,特别是计算机视觉和智能语音等应用层专利数量快速增长,催生出一批创新创业型企业。例如,深圳旗瀚科技自主研发的金刚机器人拥有两百多项自主研发核心专利和先进的语音识别方案,在室内复杂环境里自如行走的速度最高可达 5 米/秒,远超同类产品平均不足 1 米/秒的移动速度。深圳越疆Dobot“书法家”机器人是第二代高精度 4轴消费级桌面智能机械臂,采用一体化的工业设计、自主研发的高精度步进电机和减速机,能够实现±0.2 mm 的重复定位精度和高稳定性。与此同时,我国在多模态人机交互技术、仿生材料与结构、模块化自重构技术等方面也取得了一定进展,进一步提升了我国在智能机器人领域的技术水平。

新兴应用场景和应用模式拉动产业快速发展。我国已在医疗、教育、烹饪等机器人的应用领域开展了广泛的研究,随着机器人技术水平进一步提升,市场对服务机器人的需求快速扩大,应用场景不断拓展,应用模式不断富。如沈阳新松与国内知名医院合作,共同研发出国内首台应用于肿瘤治疗的消融医疗辅助机器人,大大提高了手术的精准度。沈阳中瑞福宁推出多款养老助残服务机器人,Bestic 用餐辅助机器人体积小巧,操作简单,饮食障碍人士能按照自己的节奏和意愿吃饭;与此同时,一些优秀的平台型企业如云知声、出门问问、思必驰等为机器人公司提供使能技术,使得智能语音迅速得以普及,从而拉动产业的高速成长。例如,北京康力优蓝的优友 U05 可充当商场导购员、餐厅服务生或是银行大堂经理,甚至可以在学校里提供自助教学服务。合肥科大讯飞的导医导诊机器人“晓医”为患者提供导航、导医、咨询等服务,支持声音、图像等多种交互方式,实现对患者的合理分流,提高医疗服务质量。苏州科沃斯机器人旺宝采用了自主研发的机器人运动平台,并将人工智能技术与购物中心、营业厅等工作场景深度融合,通过人脸识别功能对用户进行准确营销。

(三)特种机器人:部分关键核心技术取得突破,无人机、水下机器人等领域

形成规模化产品

政策引导带动特种机器人技术水平不断进步。我国政府高度重视特种机器人技术研究与开发,并通过 863 计划、特殊服役环境下作业机器人关键技术主题项目及深海关键技术与装备等重点专项予以引导和支持。目前在反恐排爆及深海探索领域部分关键核心技术已取得突破,例如室内定位技术、高精度定位导航与避障技术,汽车底盘危险物品快速识别技术已初步应用于反恐排爆机器人。与此同时,我国先后攻克了钛合金载人舱球壳制造、大深度浮力材料制备、深海推进器等多项核心技术,使我国在深海核心装备国产化方面取得了显著步。

特种无人机、水下机器人等产品研制取得新进展。目前,在特种机器人领域,我国已初步形成了特种无人机、水下机器人、搜救/排爆机器人等系列产品,并在一些领域形成优势。例如,中国电子科技集团公司研究开发了固定翼无人机智能集群系统,成功完成 119 架固定翼无人机集群飞行试验。我国中车时代电气公司研制出世界上最大吨位深水挖沟犁,填补了我国深海机器人装备制造领域空白;

新一代远洋综合科考船“科学”号搭载的缆控式遥控无人潜水器“发现”号与自治式水下机器人“探索”号在南海北部实现首次深海交会拍摄。

三、自主研发与投资并购双轮驱动,行业龙头加速布局机器人生态系统

近年来,我国机器人行业发展势头较为良好,传统机器人用户企业纷纷通过自主研发、投资并购等手段介入机器人行业,并通过综合应用人工智能等技术打造智能服务机器人,涌现出一批创新创业型企业,大疆、科沃斯、小 i 机器人等企业已获得了市场的高度认可。

(一)工业机器人:用户企业向上游延伸,海外扩张步伐进一步加速

下游用户企业逐渐转型自供机器人。由于采购规模增长和企业转型需求,产业链下游重点领域的龙头企业开始加快并购和研发进程,进一步向上游延伸。例如,美的集团通过收购库卡公司迅速布局机器人领域的中游总装环节,积累下游应用经验,建立起明显的竞争优势,并在收购德国库卡公司后,与以色列运动控制系统解决方案提供商 Servotronix 达成战略合作,进一步增强在工业机器人领域的研发实力。神华集团自主首创研发了无人采煤智能机器人,建立了闭环采煤智能控制新方法,进一步达到一人巡视,无人操作的可视化远程人工干预型智能采煤。

骨干企业国际化步伐进一步加快。当前,我国机器人企业已经具备一定技术、市场和资金实力,打造产业链已成为扩大市场和影响力的重要途径,其中部分骨干企业已陆续通过合作或并购的方式加紧扩展自己的产业版图。例如,自2016 年以来,埃斯顿先后发起 4 次跨国并购不断收购优质标的,成长为最具国际化视野的中资自动化企业之一。近三年以来埃夫特公司通过 3 次海外并购,已形成从核心零部件到机器人整机再到高端系统集成领域的全产业链协同发展格局。2018 年 1 月,新松耗资 6.4 亿元收购韩国 SHINSUNG自动化业务分公司 80%的股权,力图通过海外并购在研发、技术、销售等跨领域协作方面与海外公司进行深度资源共享和合作,进一步扩大海外市场的竞争实力和市场占有率,加速国际化进程。

(二)服务机器人:生态系统构建加速,企业瞄准智能生活领域

机器人平台成生态构建重要抓手。机器人学科涉及大量的机械、控制、电子等知识,学习曲线陡峭,以纳恩博、思岚科技为代表的机器人企业正以机器人平台为抓手,构建集硬件、软件、网络服务和社区于一体的生态系统,使用户无需具备复杂的硬件知识,就可以在平台上开发机器人应用。例如,纳恩博发布的 Loomo 为研究者提供了先进的机器人领域数据收集平台和算法模型验证平台,企业可以根据自身的优势,结合业务做出更符合公司需求的机器人产品。思岚科技发布最新中小型机器人开发平台 Apollo,可满足中小型机器人应用开发的需求,依靠内置的高性SLAMWARE 自主导航定位系统,可搭载不同应用,并在多种商用环境中开展工作。

企业加速拓展智能生活领域。近年来,人工智能技术的发展和突破使服务机器人的使用体验进一步提升,语音交互、人脸识别、自动定位导航等人工智能技术与机器人融合不断深化,智能产品不断推出。例如,优必选联合腾讯云小微发布智能教育娱乐人形机器人 Qrobot Alpha,通过整合腾讯云小微的智能语音交互能力,以及 QQ 音乐、企鹅 FM、翻译、百科、个人助手、智能家居等内容和服务,加速向生活领域延伸。百度对话式 AI 系统 DuerOS 已成为我国市场上最活跃的人机交互平台,搭载 DuerOS 的智能设备激活数量突破 5000 万,月活跃设备超过 1000 万,当前已和美的、海尔、创维等企业达成战略合作,通过对话式人工

智能操作系统赋能智能家电。苏州科沃斯相继推出新一代空气净化机器人沁宝AA3、扫地机器人地宝 DG3、擦窗机器人无线窗宝等智能设备等,进一步拓展机器人在家庭生活中的应用。

(三)特种机器人:多点突破实现行业领先,龙头企业着手布局无人机生态系统

以自主研发为核心实现多点突破。近年来,我国机器人企业及研究院所不断加大对特种机器人的研发力度,并以无人机、水下机器人、防爆巡检机器人等为切入点,研制出一批掌握自主知识产权新型产品,达到国际领先水平。例如,北京臻迪公司研发出 Power Egg 无人机,独特的蛋形机身可折叠、易携带,借助体感遥控器,用户通过挥动手臂即可操控无人机飞行;该公司另一特色产品为已经实现量产的水下机器人 Power Ray 小海鳐,配备高清摄像机和寻鱼器,水下拍摄和独有的可视化钓鱼功能吸引了一大批摄影和钓鱼爱好者。中信重工开诚智能装备有限公司开发了具有高速运动系统的巡检机器人,采用智能化、模块化设计,能够智能采集、判定、记录与追溯,大幅度减轻作业人员的劳动强度。

通过打造无人机生态系统拓展市场布局。近年来,我国涌现出大疆、极飞、亿航、昊翔等优秀无人机企业,无人机应用在农业、物流、测绘等垂直行业快速铺开,龙头企业已着手打造无人机生态系统,拓展市场布局。例如,三一集团与博瑞空间宣布共同开展全球第二代智能无人机研发计划合作,布局无人机生态圈服务系统。我国无人机领军企业大疆以无人机基金 SkyFund 为依托,发布了具有二次开发模块,面向工业环境的全新经纬 M200 系列无人机,以拓展大疆无人机在海事、渔业、林业、测绘等领域的应用。

第三章我国各区域机器人产业发展水平

根据我国行政和地理区划方式,结合机器人产业实地发展基础及特色,将全国划分为京津冀、长三角、珠三角、东北、中部和西部共六大区域,经过问卷调查和实地调研,综合评价六大机器人产业集聚区的产业规模效益、结构水平、创新能力、集聚情况和发展环境,系统比较各区域产业发展水平。结果显示,长三角地区在我国机器人产业发展中基础相对最为雄厚,珠三角地区、京津冀地区机器人产业逐步发展壮大,东北地区虽具有一定机器人产业先发优势,但近年来产业整体表现较为有限,中部地区和西部地区机器人产业发展基础较为薄弱,但已表现出相当的后发潜力。

图 10 我国机器人产业发展主要集聚区

2020年中国机器人行业发展现状分析

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。

2017--2018年第二学期(工业机器人基础技术)期末试卷A-B

2017--2018年第二学期(工业机器人基础技术)期末试卷A-B

福建工贸学校泉州校区 泉州闽南工贸学校 2017 —2018学年度第二学期 《工业机器人》A 试卷数控大、中 印80份 满分:100分 成绩: 一、填空题28 %(每一格1分) 1、机器人的英文名称是: 。它是 的机器装置, 既可以接受人类的指挥,又可以 程序,也可以根据 技术制定的原则纲领行动。 2、国际标准组织(ISO )为机器人下的定义是:机器人是一种 、 位置可控的、具有 能力的多功能操作机。 3、工业机器人是机器人的一种,是面向工业领域的多关节 或 的机器装置。 4、工业机器人按用途可分为 机器人、 机器人、 机器人、 机器人等多种。 5、1954年,美国 最早提出了工业机器人的概念,并申请了专利。 6、智能机器人不仅具备了 能力,而且还具有 , 并具有记忆、 的能力,因而能够完成更加复杂的动作。 7、工业机器人的机械结构主要由四大部分构成,分别 是 、 、 和 。 8、工业机器人的手不仅是一个 的机构, 它还应该具有 的功能,这就是我们通常所说的“触觉”。 9、夹持式取料手分为三种: 、 和 。 10、夹钳式取料手一般由 、 、 和支架组 成。 11、机器人的手腕是连接 和 的部件,它的主要作用 是确定手部的作业方向。 二、判断题20%(每题2分) 1、工业机器人是一种能自动控制,可以重复编程,多功能、多自由 度的操作机。( ) 2、直角坐标机器人具有结构紧凑、灵活、占用空间小等优点,是目前工业机器人大多采用的结构形式。( ) 3、工业关节型机器人主要由立柱、前臂和后臂组成。( ) 4、球面关节允许两边杆之间有三个独立的相对轴动,这种关节具有 三个自由度。( ) 5、机器人的工作空间是指机器人手臂或手部安装点所能达到的所有 空间区域,以及手部本身所能到达的区域。( ) 学校______________ 班级______________ 姓名________________ 学号____ __________ 装 订 线

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。

机器人产业发展现状

机器人产业发展现状 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。

2017--2018年第二学期(工业机器人基础技术)期末试卷A-B

福建工贸学校泉州校区泉州闽南工贸学校 2017—2018学年度第二学期 《工业机器人》A试卷数控大、中印80份满分:100分成绩: 一、填空题28%(每一格1分) 1、机器人的英文名称是:。它是的机器装置,既可以接受人类的指挥,又可以程序,也可以根据 技术制定的原则纲领行动。 2、国际标准组织(ISO)为机器人下的定义是:机器人是一 种、位置可控的、具有能力的多功能操作机。 3、工业机器人是机器人的一种,是面向工业领域的多关节 或的机器装置。 4、工业机器人按用途可分为机器人、机器人、 机器人、机器人等多种。 5、1954年,美国最早提出了工业机器人的概念,并申请了专利。 6、智能机器人不仅具备了能力,而且还具有, 并具有记忆、的能力,因而能够完成更加复杂的动作。 7、工业机器人的机械结构主要由四大部分构成,分别 是、、和。 8、工业机器人的手不仅是一个的机构,它还应该具有 的功能,这就是我们通常所说的“触觉”。 9、夹持式取料手分为三种:、和。 10、夹钳式取料手一般由、、和支架组 成。 11、机器人的手腕是连接和的部件,它的主要作 用是确定手部的作业方向。 二、判断题20%(每题2分) 1、工业机器人是一种能自动控制,可以重复编程,多功能、多自由

度的操作机。() 2、直角坐标机器人具有结构紧凑、灵活、占用空间小等优点,是目 前工业机器人大多采用的结构形式。() 3、工业关节型机器人主要由立柱、前臂和后臂组成。() 4、球面关节允许两边杆之间有三个独立的相对轴动,这种关节具有 三个自由度。() 5、机器人的工作空间是指机器人手臂或手部安装点所能达到的所有 空间区域,以及手部本身所能到达的区域。() 6、钩拖式手部主要是靠夹紧力来夹持工件。() 7、手腕按驱动方式,可分为直接驱动手腕和间接驱动手腕。() 8、目前,大部分工业机器人的手部只有2个手指,而且手指上一般 没有关节。() 9、为安全考虑,规定在低速运行时所能抓取的工件重量做为承载能 力载荷()10、分辨率是指机器人每根轴能够实现的最小移动距离或最小转动 角度。() 三、选择题20%(每题2分) 1、型机器人具有三个相互垂直的移动轴线,通过手臂的上下、 左右移动和前后伸缩构成坐标系。 A、直角坐标 B、圆柱坐标 C、极坐标 D、多关节坐标 2、控制方式的机器人只控制工业机器人末端执行器在作业空间 中某些规定的离散点的位姿。 A、智能 B、力(力矩) C、连续轨迹 D、点位 3、下列不是工业机器人的发展方向。 A、智能化 B、小型化 C、模块化 D、系统化 4、下列不是工业机器人的精度技术参数。 A、分辨率 B、定位精度 C、重复精度 D、安装精度 5、手爪的主要功能是抓住工件、握持工件和工件。

2019-2020年中国机器人产业发展分析报告

2019-2020年中国机器人产业发展分析报告

目录 一、机器人行业基本情况 (4) (一)机器人定义 (4) (二)机器人分类 (5) 二、中国机器人产业发展环境分析 (7) (一)行业发展政治环境 (7) (二)行业发展经济环境 (11) (三)行业发展社会环境 (13) (四)行业发展技术环境 (15) 三、中国机器人产业发展现状分析 (18) (一)工业机器人产业发展现状 (18) 1.工业机器人产销情况 (18) 2.中国工业机器人应用情况 (20) 3.国产工业机器人市场结构 (20) (二)服务机器人产业发展现状 (22) 1.服务机器人不断向各行各业渗透 (22) 2.市场参与度提升,聚焦家用服务领域 (23) 3.特种机器人应用垂直度高,国家政策积极推动 (23) 四、中国机器人产业链发展情况分析 (24) (一)机器人产业链总体概述 (24) (二)机器人产业链上游分析 (25) 1.减速器 (25) 2.伺服系统 (25) 3.控制器 (25) 4.传感器 (26) (三)机器人产业链中游分析 (26) (四)机器人产业链下游分析 (26) 1.应用深度 (27) 2.应用广度 (27) 3.本土系统集成企业规模偏小 (27) (五)机器人产业发展趋势分析 (28) 1.机器人智能化水平提高,应用范围扩大 (28) 2.机器人赋能柔性制造 (28) 五、中国机器人产业现存问题及对策建议 (29) (一)现存问题 (29) 1.机器人产业整体发展水平有待进一步提高 (29) 2.产业标准缺失,产品良莠不齐 (30) 3.机器人关键技术与国外存有差距,核心零部件依赖进口 (30) 4.企业经营困难重重,生存压力大 (31) 5.专业人才缺失成为阻碍产业发展的瓶颈之一 (32) (二)对策建议 (32) 1.强化机器人产业顶层设计,推进中高端化发展进程 (32) 2.完善机器人产业标准体系,规范行业健康发展 (33)

现阶段国内外机器人产业发展现状分析

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

国内外机器人发展现状及发展动向

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内(15%-25%),表明

2018年我国工业机器人行业现状及发展趋势分析

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。

十三五中国机器人产业发展现状及未来规划

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

我国机器人市场现状及未来变化趋势

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;

天津机器人产业发展

天津市机器人产业发展 三年行动方案(2018-2020年) 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自动化装备,代表着未来智能装备的发展方向。推进机器人的应用和发展,对于改善劳动条件,提高产品质量和劳动生产率,带动相关学科发展和技术创新能力提升,促进产业结构调整、发展方式转变和工业转型升级具有重要意义。为贯彻落实好《中国制造2025》将机器人作为重点发展领域的总体部署,推进我国机器人产业快速健康可持续发展,特制定本行动方案,期限为2018-2020年。 一、发展现状 按国际机器人联合会(IFR)描述,机器人是自动执行工作的机器装置,包括控制、感知、执行三大模块,缺一不可。机器人分为工业机器人、服务机器人和特种机器人。工业机器人服务于工业生产过程,如焊接机器人、打磨机器人、装配机器人等;服务机器人服务个人或家庭,如助老助残机器人、康复机器人、清洁机器人、护理机器人、教育娱乐机器人;特种机器人服务于特殊环境,如核工业机器人、反恐机器人、军用机器人、救援机器人、医疗机器人。 机器人产业链包括核心零部件生产、机器人本体制造、系统集成以及行业应用四大环节。其中,核心零部件又包括

减速器、控制器、驱动器、伺服电机和传感器。 机器人作为现代工业发展的重要基础,已经成为衡量一个国家制造水平和科技水平的重要标志。同时,随着机器人需求快速增长,机器人产业发展也成为科技研发和经济增长的新亮点。 (一)我国机器人产业发展情况 由于机器人涉及学科门类较多,是现代科学综合水平体现,所以机器人是衡量国家创新能力和产业竞争力的重要标志之一。同时,机器人作为智能装备制造代表,大力发展有助于推动整个国家制造业提质增效,促进国家整体装备制造业产业升级,为经济发展注入强劲动力。我国大力发展机器人产业的意义重大。一是机器人技术的创新应用有利于推动我国智能产业的兴起;二是机器人产业应用促进我国工业制造业从人力密集型向自动化生产转型,提高生产效率,降低人口红利对产业发展的影响;三是机器人产业能够有效弥补我国逐步淘汰的高能耗、高污染产业带来的财政冲击。 在国家一系列政策的引导和支持下,我国机器人得到了一定发展。根据国际工业机器人联合会(IFR)的数据显示,2016年,全球工业机器人销量达到25.9万台,同比增长4.4%,增长速度有所放缓。其中,中国市场机器人年销量达到8.5万台,同比增长23.5%,占全球总销量的32.8%。2017年我国工业机器人产量首次突破10万台。预计到2019年,全球机器人销量将达到41.4万台,中国市场机器人销量可达28.5万台。全球制造业机器人密度(每万名工人使用工业机器人

中国机器人产业发展报告(2018年)

中国机器人产业发展报告(2018年) 2018-08-24 18:18 中国机器人产业发展报告 2018年 目录 第一章全球机器人产业发展趋势及特征. 一、全球整体市场仍在快速增长,服务机器人迎来发展黄金时代 (一)工业机器人:销量稳步增长,亚洲市场依然最具潜力 (二)服务机器人:新一代人工智能兴起,行业迎来快速发展新机遇 (三)特种机器人:新兴应用持续涌现,各国政府相继展开战略布局 二、轻型化、柔性化、智能化趋势明显,实践应用场景持续拓展 (一)工业机器人:轻型化、柔性化发展提速,人机协作不断走向深入 (二)服务机器人:认知智能取得一定进展,产业化进程持续加速 (三)特种机器人:结合感知技术与仿生等新型材料,智能性和适应性不断增强三、企业愈加注重产品形态创新,网络化与智能化布局齐头并进 (一)工业机器人:工业互联网成布局重点,智能工厂解决方案加速落地 (二)服务机器人:无人车获科技龙头高度关注,仿人机器人再度迎来发展机遇(三)特种机器人:灾后救援机器人研制成热点,采矿机器人开始向深海空间拓展 第二章我国机器人产业发展趋势及特征 一、我国机器人市场需求潜力巨大,工业与服务领域颇具成长空间 (一)工业机器人:市场规模持续增长,关节型搬运机器人占比较高 (二)服务机器人:需求潜力巨大,家用市场引领行业快速发展 (三)特种机器人:应用场景范围扩展,市场进入蓄势待发的重要时期 二、关键技术突破与多元化应用取得积极进展,部分领域已达到国际领先

(一)工业机器人:国产化进程再度提速,应用领域向更多细分行业快速拓展(二)服务机器人:智能技术比肩欧美,初创企业大量涌现 (三)特种机器人:部分关键核心技术取得突破,无人机、水下机器人等领域形成规模化产品 三、自主研发与投资并购双轮驱动,行业龙头加速布局机器人生态系统 (一)工业机器人:用户企业向上游延伸,海外扩张步伐进一步加速 (二)服务机器人:生态系统构建加速,企业瞄准智能生活领域 (三)特种机器人:多点突破实现行业领先,龙头企业着手布局无人机生态系统第三章我国各区域机器人产业发展水平 一、长三角地区:产业链布局优势仍较为显著 (一)产业规模效益 (二)产业结构水平 (三)产业创新能力 (四)产业集聚情况 (五)产业发展环境 二、珠三角地区:产业发展效益全国领先 (一)产业规模效益 (二)产业结构水平 (三)产业创新能力 (四)产业集聚情况 (五)产业发展环境 三、京津冀地区:区域协同助推产业智能化发展 (一)产业规模效益

我国机器人产业的发展现状及前景分析

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

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。

中国未来机器人产业发展趋势

中国未来机器人产业发展趋势 自第一台机器人诞生至今,已走过了半个多世纪的历程,全球工业机器人的装机量已超过百万台,形成了一个巨大的机器人产业。同时,非制造业用机器人近几年也发展迅速,并逐步向实用化发展。中国从上世纪七十年代开始机器人的研究开发,此间起起伏伏,历经多个高潮与低谷,在技术上进展突出,但在机器人产业化方面收效不大。究其原因一是由于我国工业基础薄弱,机器人产业化中需要的许多关键原部件需要进口,从而导致国产机器人价格优势不明显;其次是我国的机器人市场一直处于培育期,难以有一个大的市场来支撑机器人产业化;第三则是我国缺少一贯和有效的机器人产业发展策略。 “十五”期间是我国机器人产业发展的一个关键转折点。经过多年的研究开发,我国的机器人技术已日趋成熟;市场需求在“十五”初期也有了一个“井喷式”的发展,此外我国业已形成了几家具有一定竞争力的机器人公司和产业化基地。各种条件和环境与日本号称“机器人元年”的二十世纪80年代初非常相似,但日本抓住了这次机会,发展成为了世界机器人大国;而我国在“十五”期间的机器人发展又进入了一个低谷,失去了一次大力发展机器人产业的难得机遇。 目前,国际制造业中心正向中国转移,用信息化带动工业化、用高新技术改造传统产业已成为我国工业发展的必由之路。作为先进制造装备之典型代表的工业机器人必将有一个大的产业发展空间,市场前景广阔;但我们也应注意到国外机器人巨头已经全部涌入中国,市场竞争日益加剧,所以中国未来机器人产业的发展不会一帆风顺。国家应借鉴日本机器人产业发展的成功做法,制定机器人产业发展战略和相关政策,这是我国机器人产业发展成败之关键。 骆京华 德国cloos公司北京地区代表处地区首席代表 中国企业使用机器人情况和中国整个的国民经济发展状况有关系。中国企业,尤其是国有企业让他们自己贷款或者出资采购机器人具有相当的难度,现在采用机器人的企业通常是由政府贷款或者与所在行业快速发展有关。例如铁路五次提速,需要提高机车车辆质量,这就迫使机车车辆制造企业在焊接中采用焊接机器人以提高质量而满足铁道部门的要求。单纯是由企业内生产需求的很少。由于中国劳动力价格非常便宜,因此机器人在中国的最初的发展总是面临着很多人的疑虑,中国需要机器人吗?从八十年代中期机器人进入中国到现在,近二十年的发展,使得很多人都认识到机器人是个好东西,采用机器人可以提高产品质量和企业的知名度。这种思想一方面促进了机器人在中国的

国内外机器人发展的现状及发展动向

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

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。

2018年工业机器人技术操作技能竞赛规程

2018年“工业机器人技术操作技能竞赛”规程 一、竞赛目的 为了活跃校园文化生活、营造良好的学习气氛,加快我系教学改革与创新,提高学生自主创新意识和工程实践能力,增强学生的就业竞争能力。 二、竞赛时间与地点 ●竞赛时间:2018年6月15日 14:30-16:00。 ●竞赛时长:1.5小时,全程封闭。 ●竞赛地点:2506 三、竞赛形式 ●个人赛。 ●选手答题过程中不允许访问互联网,也不允许使用本机以外的资源(如手机、 USB连接)。 四、竞赛平台 HKARB-1工业机器人应用实训系统由工作台工作站、机器人本体工作站、搬运码垛工作站、压铸工作站、控制系统、气动系统组成。机器人系统使用ABB IRB 120工业机器人,此款机器人是ABB推出一款迄今最小的多用途工业机器人--紧凑、敏捷、轻量的六轴IRB 120,仅重25kg,荷重3kg(垂直腕为4kg),工作范围达580mm。PLC控制系统使用三菱FX3u-48MR,三菱FX系列PLC的新产品FX3U与之前的FX系列产品相比其定位功能得到了提高,PLC主体的脉冲输出由两个增加到三个,分别为Y0、Y1、Y2,频率为100KHz。 五、成绩评定 从以下几个方面进行评分 1 安全操作 2 动作的实现 3 工作效率 4 节能 六、奖项、奖品设计 本次竞赛设一等奖、二等奖和三等奖,由机电工程系颁发获奖证书 七、比赛规则 1、赛前20分钟,选手凭身份证或学生证进入规定的考场,无证件者禁止入场。 2、选手入场除必要的文具,禁止携带任何书籍、资料、笔记、U盘以及各种通信工具。携带手机的选手须关闭手机,并按照监考老师要求将手机存放在指定位置。

国内主要工业机器人厂商及发展现状

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。

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