工业机器人的发展应用及其困境综述

黄兵　曹洁

摘 要：罗列了机器人的分类，综述了工业机器人的发展和应用，分析了国内工业机器人发展所面临的困境，最后对其做了简单的总结并指出了未来工业机器人的发展趋势。

关键词：工业机器人；发展和应用；困境；RV减速机

0 引言

工业机器人是由操作机，驱动单元，控制装置以及附属部件组成的一种生产装备，是典型的机电一体化高科技产品。它在提高劳动生产率、生产自动化水平和经济效益，改善劳动条件，保证产品质量等方面的作用日益显著。

1 工业机器人的分类

按照机械结构类型可分为：关节型机器人，球坐标型机器人，圆柱坐标型机器人和直角坐标型机器人；按用途和作业类别分为：搬运机器人，堆垛机器人，焊接机器人，机械手，喷涂机器人，装配机器人等；其他还有按控制方式，功能水平等分类方式。

2 工业机器人的发展

1959年，美国的英格伯格和德沃尔制造出第 一台机器人，最初机器人对外界没有反馈和判断能力，只能用于简单重复生产。机器人只能实现简单的示教再现，而且每个动作都需要操作人员通过示教盒用程序进行控制。但此类工业机器人的成本低，控制简单。

随着电子信息技术的不断进步和控制理论的不不断成熟，工业机器人发展过程可分为三代，第—代为最初的示教再现型机器人，它主要由示教盒和机器手控制器组成，可根据预先引导动作记录下信息重复再现执行，这是当前工业中应用最多的机器人类型。第二代为感觉型机器人，如有视觉力觉和触觉等，它具有对某些信息进行反馈和调整的能力，现在已进入应用阶段。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，在不断变化的工作环境情况下，也能够成功完成任务，目前它尚处于实验研究阶段。

3 工业机器人的应用

3.1 国内外主要机器人生产厂商

业内公认的国外有名的生产厂家主要有日本安川电机，日本发那科，瑞典ABB和德国库卡。国内主要生产厂家有新松机器人和广州数控。

3.2 国内部分应用到机器人的企业

汽车行业，主要有比亚迪和长城汽车；工程机械方向，主要是重庆的三一重工；电子领域，主要有雷柏公司和富士康。

3.3 工业机器人的应用领域

（1）工业制造领域：主要让机器人在机械制造业中代替人完成大批量、质量要求高的工作，如汽车制造、舰船制造及某些家电产品（电视机、电冰箱）的制造等。

（2）化工行业：主要完成自动化生产线中的点焊、弧焊、喷漆、切割、电子装配及物流系统的搬运、包装等工作。

（3）军事领域：机器人主要执行一些自动的侦察与控制任务，尤其是一些相对较为危险的任务，比如，无人侦察机、拆除炸弹的机器人及扫雷机器人等。

目前，工业机器人也已开始扩大到核能、航空、航天、医药、生化等高科技领域，以及医疗康复、家庭清洁等服务业领域中。

4 国内工业机器人发展的困境

RV减速机是工业机器人的核心零部件，也是阻碍国内工业机器人发展的重要因素。减速机里面完全是由高精度的齿轮，元件相互啮合传动。因此，对材料，加工精度，精密加工装备，装配，高精度检测技术都提出了非常高的要求。

国内现在一般是从进口的产品里面拆开分解，分析，然后进行反向工程。即便如此，我们还未研发出工作稳定，性能可靠的RV减速机。因此，拥有自主研发的工作可靠的RV减速机是国内工业机器人长足发展和扩大规模的重要途径。

5 结语

综上所述，从第一台机器人出现一直发展到现在，工业机器人逐渐渗透到我们研究，工作，生活的方方面面。在国内，机器人的发展亟需大力研究和改进RV减速机，以延长机器人的寿命和改善其工作可靠性，形成自主研发产业模式。未来工业机器人将朝着解放劳动效率低，工作条件苛刻工种的方向发展，朝着更加智能，机动更为灵活的方向发展，朝着模块化，产业化发展。

参考文献

[1]关惠贞.机械制造装备设计[M].北京：机械工业出版社，2014.

[2]刘永安，余天荣.工业机器人的应用研究[J].工业自动化，2014，（2）：52-53.

[3]曹文祥，冯雪梅.工业机器研究现状及发展趋势[J].机械制造，2011，（2）：41-43.

[4]潘丽霞.论工业机器人的发展与应用[J].山西科技，2010，（3）：22-23.

（作者单位：重庆交通大学 机电与车辆工程学院）