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中国机械工程学会机械工业自动化分会

中国自动化学会制造技术专业委员会

2018年工业机器人行业技术现状与趋势分析

2018-07-18 作者:admin

来源:前瞻网

工业机器人技术特点

一般来说,工业机器人由3大部分6个子系统组成。3大部分是机械部分、传感部分和控制部分。6个子系统可分为机械结构系统、驱动系统、感知系统、机器人-环境交互系统、人机交互系统和控制系统。

根据上述结构涉及到的技术,总结出工业机器人技术主要有三大特点:一是工业机器人集精密化、柔性化、智能化、软件应用开发等先进制造技术于一体,通过对过程实施检测、控制、优化、调度、管理和决策,实现增加产量、提高品质、降低成本、减少资源消耗和环境污染,是工业自动化水平的最高体现;

二是工业机器人与自动化成套装备具备精细制造、精细加工以及柔性生产等技术特点,是继动力机械、计算机之后,出现的全面延伸人的体力和智力的新一代生产工具,是实现生产数字化、自动化、网络化以及智能化的重要手段;

三是工业机器人与自动化成套技术,融合了多项学科,涉及多项技术领域,包括工业机器人控制技术、机器人构建有限元分析、激光加工技术、智能测量、建模加工一体化、工厂自动化以及精细物流等先进制造技术,技术综合性强。

工业机器人技术现状

截至2018年6月12日,工业机器人技术专利申请总量达到23054项。其中,发明专利数最多,达到9946项,占比为43.14%;实用新型专利数其次,为8331项,占比为36.14%;外观、发明授权专利数占比分别为8.90%、11.82%。

从申请专利数量来看,2007-2017年,我国工业机器人专利申请数量总体上呈上升的趋势。2014-2016三年间,专利申请数量大幅增多;到2017年,工业机器人专利申请数量达到5608项。

从公开专利数量来看,2007-2017年,我国工业机器人专利公开数量总体上呈趋势。2017年,我国工业机器人专利公开数量为6012项,达到近年来最大值;截至2018年6月,专利公开数量为3631项。

截至2018年6月,从我国工业机器人专利技术构成来看,B25J(机械手;装有操纵装置的容器)专利申请数量排名第一,为7074项,占比达到26.63%;B23K(钎焊或脱焊;焊接;用钎焊或焊接方法包覆或镀敷;局部加热切割,如火焰切割;用激光束加工)专利申请数排名第二,专利数量为1594项,占比为6.00%;其余技术占比均在5%以下。

工业机器人技术趋势

目前,工业机器人技术正朝着模糊控制、智能化、通用化、标准化、模块化、高精化、网络化及自我完善和修复能力等方向进行研发。

首先,模糊控制是利用模糊数学的基本思想和理论的控制方法。对于复杂的系统,由于变量太多,用传统控制模型难以正确描述系统的动态,此时便可以用模糊数学来处理这些控制问题。未来机器人的特点在于其具有更高的智能。随着计算机技术、模糊控制技术、专家系统技术、人工神经网络技术和智能工程技术等高新技术的不断发展,工业机器人的工作能力将会突破性的提高及发展。

其次,工业机器人的组件及构件实现通用化、标准化、模块化是降低成本的重要途径之一。

第三,随着制造业对机器人要求的提高,开发高精度工业机器人是必然的发展结果。

第四,目前应用的机器人大多仅实现了简单的网络通讯和控制,如何使机器人由独立的系统向群体系统发展,使远距离操作监控、维护及遥控是目前机器人研究中的热点之一。

最后,机器人应该具有自我修复的能力,才能更好地避免因为突发状况导致的生产停顿。当出现错误指令时应该自己进行报警或调试;当元器件损坏时可以自我进行修复。

关于本分会

中国机械工程学会机械工业自动化分会成立于1979年11月,支撑单位为北京机械工业自动化研究所有限公司,本分会是在中国机械工程学会领导下的由机械工程及制造业自动化等相关领域的科学技术工作者和从事科研等工作的单位、团体自愿结成的全

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