中国工业机器人数据统计_梁文莉

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高职院校开设工业机器人课程的探索

高职院校开设工业机器人课程的探索
xl NG Xi ao- l i ( Xi n x i a n g P o l y t e c h n i c C o l l e g e,Xi n x i a n g , He n a n 4 5 3 0 0 6 , C h i n a )
Ab s t r a c t :T h i s a r t i c l e e x p l o r e s a n d r e s e a r c h s o n i n d u s t r i a l r o b o t c o u r s e i n h i g h e r v o c a t i o n a l t e a c h i n g f r o m t h e a s p e c t s
我国是世 界公认 的制造业大 国,但随着劳 动力成本 的不
并将相关理论知识融入学习任务教学过程 中,做到理论与实 践相辅相成 。 本课程采用学习任务教学法 ,实现形式上可 以采用实物 参观 、 应用视频 、 动手实操 、 软件仿真等多种形式 。 按每组安排 5人 , 分 别承担不同责任如 : 监督 员 、 安全员 、 操作员 、 记录员 、 物料员 。学生完成本学习任务后 ,能够掌握工业机器人的操 作、 编程 、 维保技能 , 熟悉工业机 器人及相关设 备在 自动化生 产 中的应用 , 了解相 关理论知识 , 即可认 为实现 了教 学 目标 。 在教学过程 中应注意过程评价 , 主要侧重 于动手 能力 、 知识能 力、 团队协作能 力、 创新 能力 、 纪律性及职业素质 。
断提 高 , 产业结构调整 的不断深人 , 以及 国际制造业 向我 国的
转移 , 种种迹象表 明, 我国正处在工业机器人产业井 喷式 发展 的前 夜 。“ 十二五 ” 期 间, 我 国工业 机器 人的需求量 将 以每 年 1 5 % 2 0 %的速度增长。 目前 , 大型企业 已经掀起 “ 雇佣” 机器人 的风潮 , 作为为社会提供应用型人才 的高职院校 , 应 响应社会

工业机器人行业调研

工业机器人行业调研

工业机器人行业调研随着科技的不断进步和制造业的转型升级,工业机器人在现代工业生产中的应用越来越广泛。

工业机器人的出现,不仅提高了生产效率和产品质量,还降低了生产成本和劳动强度,为企业带来了巨大的经济效益和竞争优势。

本文将对工业机器人行业进行深入调研,探讨其发展现状、市场规模、应用领域、技术创新以及未来趋势等方面的内容。

一、发展现状近年来,全球工业机器人行业呈现出快速发展的态势。

据相关数据统计,全球工业机器人销量逐年递增,尤其是在亚洲地区,工业机器人市场增长迅速。

在技术方面,工业机器人的性能不断提升,精度更高、速度更快、稳定性更强,同时,机器人的智能化程度也在不断提高,能够更好地适应复杂的生产环境和多样化的生产需求。

在我国,工业机器人产业也取得了显著的成就。

政府出台了一系列支持政策,推动了工业机器人产业的发展。

目前,我国已成为全球最大的工业机器人市场之一,国内涌现出了一批具有较强竞争力的工业机器人企业,如_____、_____等。

然而,与发达国家相比,我国在工业机器人的核心技术、关键零部件等方面仍存在一定差距,高端市场仍被国外品牌占据。

二、市场规模根据市场研究机构的数据显示,全球工业机器人市场规模持续扩大。

预计未来几年,全球工业机器人市场将保持较高的增长率。

在应用领域方面,汽车制造、电子电气、金属加工等行业是工业机器人的主要应用领域,这些行业对生产效率和产品质量要求较高,对工业机器人的需求较为旺盛。

我国工业机器人市场规模同样增长迅速,尤其是在制造业升级的背景下,企业对工业机器人的需求不断增加。

同时,随着人工成本的不断上升,工业机器人的性价比优势逐渐凸显,进一步推动了市场的发展。

三、应用领域(一)汽车制造汽车制造是工业机器人应用最广泛的领域之一。

在汽车生产线上,工业机器人可以完成焊接、涂装、装配等一系列工作,大大提高了生产效率和产品质量。

例如,在车身焊接环节,工业机器人能够实现高精度的焊接,保证车身的强度和安全性。

课题落实完成情况表

课题落实完成情况表

杨明伟 莫翔 普成龙 夏宾 曾泽伟 涂冬冬 李力 王聪 赵培东 王林武 董耀国 莫凡 何景凤 季天友 冯振宇 蒋权 吴亚风 田召 尤仲强 王耀辉 黄华清 李海冬 何林祥 李朝永 罗福均 庹鑫 陈金水 魏晓东 王熙 徐磊 黄铎 褚博文 于海涛
2708002017 可调速双磨头落地式砂带机设计 2708002029 基于地形图传感器网络定位算法仿真 2808003001 全向大转角并联转台底座驱动设计、运动学分析、 装配及调试
桁架可展开天线运动仿真分析 装甲车在线动态参数检测技术研究 涡流位移传感器中电子摆振问题的正向研究 基于物联网的实验教学平台系统搭建和实验设计 解耦型动感游戏运动平台原型样机设计 基于ARM架构的自主移动机器人控制器设计 基于人工神经网络的结构智能振动控制 芯片验证系统机箱结构设计 轻型陆空两栖车三维模拟设计 一种气动加载力控制系统的研究 板式水冷散热器中流体传热性能的研究 运动学实验开发设计 电动助力车智能控制器 精密激光焊接机控制研究及设计 行星减速器运动学仿真分析 基于ARM的电子点菜系统设计 高层结构抗风抗震分析 直线电机的电磁场分析及仿真 分布式机器蛇运动控制算法及实现
2808003002 自动拧螺栓机械手设计 2808003003 力学实验综合测量仪的研制 2808003004 2808003005 2808003006 2808003007 2808003008 2808003010 2808003011 2808003012 2808003013 2808003014 2808003015 2808003016 2808003017 2808003018 2808003019 2808003020 2808003021 2808003022 2808003024 2808003025 2808003027 2808003028 2808003029 2808003030 2808003031 2808003032 2808003033 2808003034 基于ARCInfo的地下管网三维空间信息显示及管网 优化系统开发 精密微细激光焊接机工作台的设计 半导体制冷器的结构设计与分析 基于AMESim的柴油发电机组建模与防治 气缸拉杆疲劳寿命预测研究 350km/h高速动车组车辆脱轨系数计算及分析 基于EMD的齿轮振动信号分析系统开发 温度控制系统的水箱设计与分析 基于单片机的电机控制系统设计与实现 基于比例强度模型的视情维修决策 回流焊温度场的分析及优化设计 电子封装QFP结构有限元分析 传热探针结构设计及优化 计算阶次分析实现与仿真 MATLAB 实现转速计算的难点和方法讨论 一维和多维转子模型建模 正交实验法在板式水冷散热器优化设计中的应用 “三线摆”法转动惯量测量精度提高方法的研究及 实现 基于自适应控制的气液联控系统柔顺力研究 轮对激振系统数据采集装置的设计 刚柔耦合机械手模态分析及动力学建模 一种用于井下工作电液控制器回路设计及分析 三臂机械手结构设计及动态特性分析 基于物联网的远程医疗传感系统的研究 弗德考曼阶次跟踪实现与分析 远程无线地基沉降监测仪结构设计 基于ARCInfo的地下管网管理信息系统开发

机器人航天员精细操作方法及在轨验证

机器人航天员精细操作方法及在轨验证

机器人航天员精细操作方法及在轨验证李志奇ꎬ刘伊威ꎬ于程隆ꎬ金明河ꎬ倪风雷ꎬ刘㊀宏(哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室ꎬ哈尔滨150080)摘要:针对航天员舱外活动风险与空间探索的效率问题ꎬ建立了具有双臂手的机器人航天员系统ꎮ该机器人航天员由多自由度机械臂㊁仿人灵巧手及具有双目视觉系统的头部等构成ꎬ具有位置㊁力矩㊁视觉等多种感知功能ꎮ为了验证机器人航天员及在轨人机协同关键技术ꎬ在空间微重力环境下与航天员配合完成多种演示验证试验ꎬ为空间机器人辅助或配合航天员开展在轨维修积累了经验和数据ꎮ关键词:机器人航天员ꎻ机械臂ꎻ仿人灵巧手ꎻ在轨人机协同中图分类号:TP24ꎻV447㊀文献标识码:A㊀文章编号:1674 ̄5825(2019)05 ̄0606 ̄07ElaborateOperationMethodforRobotAstronautanditsOn ̄orbitVerificationLIZhiqiꎬLIUYiweiꎬYUChenglongꎬJINMingheꎬNIFengleiꎬLIUHong(StateKeyLaboratoryofRoboticsandSystemꎬHarbinInstituteofTechnologyꎬHarbin150080ꎬChina)Abstract:ConsideringthevariousrisksofEVAandtheefficiencyofastronautꎬatwo ̄armedrobotastronautsystemwasproposedwhichmayhaveapromisingapplicationaspectsinthefieldsofthespacestationandtheplanetaryexplorationetc.Therobotastronautwascomposedofthemulti ̄de ̄gree ̄of ̄freedomroboticarmsꎬthehumanoiddexteroushandsꎬandaheadwithbinocularcamerasys ̄tem.Ithadmultiplesensoryfunctionsincludingthepositionꎬtorqueꎬandvision.Toverifyandeval ̄uatethekeytechnologiesoftherobotastronautandtheon ̄orbithuman ̄machinecoordinationꎬsever ̄alverificationexperimentswereconductedinthespacemicrogravityenvironmentwiththecoopera ̄tionoftherobotastronautsystemandastronaut.Dataandexperiencewereaccumulatedfortheastro ̄naut ̄robotcollaboratedon ̄orbitmaintenance.Keywords:robotastronautꎻroboticarmꎻhumanoiddexteroushandꎻon ̄orbithuman ̄robotcollabo ̄ration收稿日期:2019 ̄03 ̄11ꎻ修回日期:2019 ̄09 ̄10基金项目:国家重点研发计划(2017YFB1300400)ꎻ国家自然科学基金(51521003)ꎻ载人航天预先研究项目(030601)第一作者:李志奇ꎬ男ꎬ博士ꎬ助理研究员ꎬ研究方向为空间机器人技术ꎮE ̄mail:lzq@hit.edu.cn1㊀引言空间机器人在过去三十几年里得到了迅速的发展ꎬ针对空间站应用的大型机械臂如加拿大航天飞机机械臂[1 ̄3]㊁国际空间站机械臂[4 ̄6]㊁日本JEMRMS[7](JapaneseExperimentModuleRemoteManipulatorSystem)及ERA机械臂[8](EuropeanRoboticArm)等ꎬ其他空间机械臂还有美国轨道快车机械臂[9]㊁ETS ̄VII机械臂[10](EngineeringTestSatellite-VII)㊁德国的ROTEX项目[11]和ROKVISS[12]等ꎮ面向更广泛㊁更精细的操作任务和更多样化的应用环境ꎬ美国㊁德国以及意大利等开展了机器人航天员的研究ꎬ以代替或协助人类航天员完成空间操作任务ꎮ德国宇航中心提出了机器人航天员的概念[13]ꎬ在移动卫星上安装2个轻型机器人手臂㊁2个多指灵巧手及2台立体摄像机ꎬ并基于该概念研制了机器人手臂和多指灵巧手[14]ꎮ第25卷㊀第5期2019年㊀10月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀载㊀人㊀航㊀天MannedSpaceflight㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Vol.25㊀No.5Oct.2019NASA推出具有仿人型的机器人航天员Robo ̄naut1[15 ̄16]ꎬ典型应用背景是国际空间站的舱外作业(ExtravehicularActivityꎬEVA)ꎮ它不需任何特殊的环境设施ꎬ能够使用大部分的舱外作业工具ꎬ并可以和航天员协同工作ꎮ美国的机器人航天员Robonaut2已于2011年3月发射至国际空间站执行任务ꎮ自上世纪90年代ꎬ我国就开始稳步推进空间站工程ꎮ中国空间站远程机械臂系统CSSRMS(ChineseSpaceStationRemoteManipulatorSys ̄tem)项目处在研制阶段[17]ꎮ鉴于空间站及空间任务的复杂性要求ꎬ迫切需要开展机器人航天员在轨试验ꎬ为今后空间站的建造和维护奠定技术基础ꎮ本文提出一种机器人航天员的臂手系统方案ꎬ包括7自由度机械臂㊁5指仿人灵巧手㊁手眼相机和全局相机㊁在轨人机接口等模块ꎬ以期在空间微重力环境下与航天员配合完成多种演示验证任务ꎬ对空间机器人关键技术以及在轨人机协同关键技术进行验证和评价ꎬ为空间机器人辅助或配合航天员开展在轨维修积累经验和数据ꎮ2㊀系统方案2 1㊀总体方案机器人航天员系统划分为6个相对独立部分ꎬ如图1所示ꎮ本体系统(1~4层)为现场机器人航天员ꎬ包括自身的硬件本体及底层控制ꎻ基于触觉和视觉的遥操作人机界面系统(5~6层)为临场感操作端及机器人顶层的任务规划ꎮ分层的系统结构ꎬ使得复杂系统的设计和实现变得容易并提高了可操作性ꎬ任务的分配更加明确ꎮ机器人航天员由2个7自由度的轻型柔性臂㊁2个15自由度的多指灵巧手㊁包含3个自由度颈部的头部㊁2个自由度的腰部㊁双目视觉及控制器等构成ꎮ其本体共有49个自由度ꎬ具有位置㊁力㊁关节力矩㊁视觉等多种传感器ꎮ具有多种感知能力ꎬ可实现机器人航天员的自主柔顺操作㊁航天员在轨或地面遥操作等控制ꎮ机器人航天员三维模型如图2所示ꎮ为在地面条件下实现移动ꎬ增大操作范围ꎬ将机器人航天员安置在一个移动平台上ꎮ2 2㊀机械臂机器人航天员手臂如图3所示ꎬ采用7自由图1㊀机器人航天员6层结构模型Fig.1㊀Sixlayerstructureofrobotastronaut图2㊀机器人航天员模型Fig.2㊀Themodelofrobotastronaut度构型ꎬ具有重量轻㊁负载能力大㊁感知能力强等优点ꎮ采用模块化设计ꎬ由2个模块化的肩部关节㊁3个模块化的肘部关节㊁2个模块化的腕关节构成ꎮ多个连接件将7个模块化关节连接ꎬ构成手臂ꎮ模块化的肩㊁肘㊁腕关节具有相近的结构ꎬ根据关节力量需求ꎬ在电机和谐波减速器的选型上有所区别ꎬ传感器配置及关节电气系统是相同的ꎮ关节配置如图4所示ꎮ采用直流无刷电机㊁谐波减速器的驱动和传动方案ꎮ为便于走线㊁扩大关节的活动范围ꎬ采用大中心孔结构ꎮ电机的转子706第5期㊀㊀㊀㊀李志奇ꎬ等.机器人航天员精细操作方法及在轨验证图3㊀7自由度模块化机械臂Fig.3㊀7 ̄DOFmodularrobotmanipulator通过连接轴带动谐波减速器的波发生器高速转动ꎬ电机定子和谐波减速器的钢轮与关节基座固定ꎬ柔轮通过关节力矩传感器带动关节输出端转动ꎮ图4㊀手臂模块化的关节构成Fig.4㊀Thecompositionofjointinmodulararm传感器对于提高机械臂的智能水平㊁作业水平㊁控制系统的稳定性等具有重要作用ꎮ手臂关节的传感器配置如表1所示ꎮ电机端的相对位置传感器采用自主研制的非接触绝对位置传感器ꎬ具有厚度小㊁便于系统集成的优点ꎮ3个数字霍尔传感器作为冗余的位置传感器ꎬ安装在电机的定子上ꎬ检测转子磁钢的位置ꎮ关节力矩传感器有2方面作用:①保护作用ꎮ防止机械臂在高速运动过程中出现不期望的㊁意外的碰撞ꎻ②控制作用ꎮ为机械臂的阻抗控制㊁抑振控制等提供力反馈信息ꎮ基于应变理论设计的关节力矩传感器采用8个应变片㊁构成2个全桥电路ꎬ提供冗余ꎬ同时也为消除温度和反向加载的影响ꎬ具有机械过载保护结构[18]ꎮ电流传感器采集与电机相绕组串联的采样电阻两端电压ꎬ实现电机相电流的检测ꎬ实时检测电机输入电流的大小ꎮ灵巧臂电气系统设计采用模块化㊁多层次结构ꎮ底层是7个关节ꎬFPGA(FieldProgrammableGateArrays)作为微处理器ꎬ实现关节的驱动㊁传感器信息采集及处理㊁高速串行通讯等功能ꎬ关节的驱动和控制均被集成在每个关节内ꎮ关节电气系统结构如图5所示ꎬ传感器信号处理模块㊁电机电流控制模块㊁关节伺服控制模块及串行通讯模块由控制板和驱动板两部分构成ꎮ关节控制器实现电机的控制㊁各传感器的测量㊁通讯等功能ꎬ关节驱动单元包括传感器信息处理㊁直流无刷电机驱动ꎮ表1㊀模块化肩部和肘部关节传感器配置Table1㊀Sensorallocationinmodularshoulderandel ̄bowjoints序号传感器类型数量/关节测量原理1关节力矩1应变2关节位置1电位计3磁编码器1磁场效应4电机位置3数字霍尔5电流传感器2电阻压降6温度传感器1温度计图5㊀机器人航天员手臂电气结构Fig.5㊀Electricstructureofrobotarm806载人航天第25卷2 3㊀灵巧手机械臂末端安装的模块化手指由2个独立的单元组成:手指主体和手指基座ꎮ5根手指的指单元体完全相同ꎬ每个手指模块中包含一个扁平直流无刷电机和一个微型谐波减速器(减速比为100ʒ1)ꎮ电机与减速器之间采用减速比为1ʒ2.1的高速传送带进行连接ꎮ多种传感器集成在手指体内ꎬBLDC电机控制器和驱动器集成在第一连杆的背面[19]ꎬ指骨和远节指骨的运动通过钢丝传递ꎬ实现1ʒ1的耦合运动ꎮ在手指基单元中2个旋转轴相交(图6)ꎮ对于卷曲/伸展运动ꎬ电机使用2个电机的扭矩对锥齿轮施加同步运动ꎮ对于外展/内收运动ꎬ电机转向相反的方向ꎮ使用小型电机和减速器的方案ꎬ减轻体积与重量ꎬ同时在指尖上达到双倍输出力ꎮ2个自由度的基关节ꎬ由4个相同结构的伞齿轮组成差动机构ꎬ关节及指尖的运动和输出力是由2套驱动系统㊁2个电机共同合成㊁承担的ꎮ1个自由度的手指单元和2个关节采用钢丝机构实现精确的1ʒ1耦合运动ꎬ并具有钢丝预紧机构ꎮ图6㊀DLR/HITHandIIFig.6㊀DLR/HITHandII传感器对于灵巧手完成精细操作发挥重要的作用ꎮ灵巧手的手指传感器配置如表2所示ꎮ目的是在人造手中集成大量不同的传感器ꎬ以赋予灵巧手类似于人手的功能ꎮ每个关节都配有基于应变仪的关节扭矩传感器ꎬ并且2个自由度之间没有干扰ꎮ位于中间关节的扭矩传感器集成在远端指骨中ꎬ可以精确测量外部扭矩并且不会产生滞后现象ꎮ每个手指都配有一个微小的六维传感器(直径20mmꎬ高16mm)ꎬ为指尖开发了全数字输出功能ꎮ弹性体仅由一个部件制成ꎬ使传感器安装非常平坦ꎬ适合应变片的薄膜技术ꎬ便于组装ꎮ表2㊀手指传感器配置Table2㊀Allocationofsensorsinfinger序号传感器类型数量/手指测量原理1关节力矩3应变2关节位置3电位计3电机位置3数字霍尔4力/力矩1应变5温度2温度计6电机电流3电阻压降灵巧手的硬件架构包括基于PCI的中央浮点DSP/FPGA处理器等ꎬ用于完成数据采集处理㊁电机驱动㊁通讯与实时控制等ꎬ其硬件结构如图7所示ꎮ灵巧手手指DSP和基础FPGA集成在手指主体和手指基座中ꎮ手指DSP通过高速(6MBaud)SCI总线接口与手掌内FPGA通信ꎮ手掌内部的FPGA控制器可分为两部分:一部分用于对传感器和手指分别进行命令通信ꎬ另一部分用于外部设备ꎮ灵巧手中的CAN网络和PPSeCo等接口连接到基于PCI任务控制卡的DSP用于简单的轨迹规划ꎮ基于PCI采用DSP/FPGA构建的控制卡主要任务是通过点对点高速串行通信(Point ̄to ̄pointserialcommunicationꎬPPSeCo)ꎬ实现高级抓取规划ꎬ优化抓握和与灵巧手手掌通信的功能ꎮ图7㊀DLR/HITII灵巧手硬件结构Fig.7㊀HardwarestructureofDLR/HITIIdexteroushand2 4㊀头部仿人机器人头部要实现俯仰㊁回转与侧摆3种方向的运动ꎮ头部具有基于差动机构的颈部基906第5期㊀㊀㊀㊀李志奇ꎬ等.机器人航天员精细操作方法及在轨验证关节ꎬ能够实现俯仰和侧摆2个自由度ꎬ头部的上部关节能够实现头部的回转自由度.头部的三维模型图及实物图如图8所示ꎮ电位计与由电机霍尔传感器得到的关节相对位置信息融合ꎬ用于关节输出位置的检测ꎮ基于FPGA芯片实现头部的电气功能ꎬ包括电机驱动㊁传感器采集及通讯ꎮ图8㊀头部三维模型及实物图Fig.8㊀The3Dmodelandprototypeofhead头部上端安装双目高速相机ꎮ采用PointGrey公司生产的FL2 ̄03S2摄像机ꎬ体积小㊁重量轻(不含镜头尺寸为29ˑ29ˑ30mmꎬ重58g)ꎬ非常适合集成于头部的狭小空间中ꎮ另外ꎬ相机的分辨率为648ˑ488像素ꎬ图像采集频率为80Hzꎬ能够满足机器人系统的基本需求ꎮ相机和图像处理器之间采用IEEE ̄1394b总线传输数据ꎬ最大传输速度可达800Mbpsꎬ可以实现图像数据的实时传输ꎮ3㊀臂手系统在轨试验为了验证机器人航天员系统的可行性以及在微重力环境下的操作能力ꎬ在天宫二号空间实验室部署了单臂手系统ꎬ并进行了多种在轨验证试验ꎮ3 1㊀验证性演示试验进行在轨状态维修试验与遥操作试验前ꎬ为保证系统状态正常ꎬ要进行演示试验以验证机械臂各分系统功能正常ꎮ①轻型机械臂功能验证:机械臂做自由空间运动ꎬ模拟人类 招手 动作ꎬ验证轻型机械臂软㊁硬件在微重力环境下的功能正常ꎬ包括关节驱动㊁传感器㊁轨迹规划及关节控制算法等ꎻ②机械臂摩擦辨识验证:使用机械臂重复拉拽固定弹簧的操作及逆行在轨摩擦参数辨识试验ꎬ试验过程如图9所示ꎻ③机械臂运动学参数天地一致性验证:控制轻型机械臂手眼系统ꎬ使末端到达空间实验室舱壁目标标靶位置ꎬ利用相机测量舱壁视觉标靶并采集测量数据ꎮ在对比的过程中验证机械臂运动学参数天地一致性ꎬ试验过程如图10所示ꎻ④全局相机功能验证:通过机械臂基于视觉伺服的捕获试验ꎬ尝试捕获舱内自由漂浮的小球ꎬ验证并评价基于全局相机图像的采集与处理功能ꎬ试验过程如图11所示ꎮ图9㊀机械臂关节摩擦辨识Fig.9㊀Identificationoffrictionofroboticjoint图10㊀手眼系统相机视场Fig.10㊀Hand ̄eyesystemcamerafieldofview图11㊀抓漂浮小球Fig.11㊀Grabbingthefloatingball3 2㊀模拟维修试验机器人模拟在轨拆卸中的3个典型操作:拆卸电连接器(图12)㊁撕开多层防护(图13)和使用电动工具拧松螺钉(图14)ꎮ在拆卸电连接器试验中ꎬ灵巧手使用拇指和食指抓紧电连接器ꎬ旋拧数次后ꎬ把电连接器从其安装位置拆卸下来ꎮ试验中灵巧手采用力控制模型ꎬ达到在机械臂旋拧轴线和电连接器轴线不完全匹配的情况下ꎬ控016载人航天第25卷制灵巧手与电连接器之间接触力的目的[20]ꎮ图12㊀拧松电连接器试验Fig.12㊀Unscrewingelectricalconnectortest图13㊀撕开多层防护试验Fig.13㊀Tearingoffmultilayerprotectiontest图14㊀抓握电动工具拧松螺钉试验Fig.14㊀Grabbingpowertoolandunscrewingtest在使用电动工具拧松螺钉试验中ꎬ首先机器人先将存放在电动工具存放处的工具抓取握住ꎬ然后沿规划的轨迹平稳运动至目标螺钉正上方ꎬ利用视觉伺服将电动工具末端对准螺钉ꎮ位置准确无误后ꎬ使用灵巧手打开电动工具开关按钮ꎮ同时机械臂切换至力控制模式ꎮ保持此方向下压一段时间后ꎬ机械臂执行上抬动作ꎮ重复动作ꎬ拧松第2个螺钉ꎮ最后机器人把电动工具放回存放位置ꎮ3 3㊀在轨遥操作试验在轨遥操作与天地遥操作相比ꎬ具有控制回路延时小㊁控制精度高的特点ꎮ同时ꎬ由于现阶段机器人仍然不具备自主执行在轨任务的能力ꎬ考虑在空间机器人执行任务中使用在轨遥操作的手段完成在轨任务ꎮ在天宫二号项目中设计测试机械臂与灵巧手在轨遥操作控制能力试验ꎮ试验系统由遥操作工作站㊁机器人本体以及控制机械臂的空间鼠标与控制灵巧手的数据手套组成ꎮ利用这套装置ꎬ航天员可以使用遥操作设备直接向机器人发送期望位置的命令ꎮ数据手套接收到的位置命令和空间鼠标给出的期望三维位姿信息被遥操作工作站接收并预处理ꎬ转为灵巧手的期望关节位置信息和基于机械臂逆运动学的关节期望位置ꎮ航天员控制机械臂与灵巧手的试验过程如图15所示ꎮ图15㊀航天员控制机械臂和灵巧手Fig.15㊀Controlofmanipulatorsanddexteroushandsbyastronauts4㊀结论1)对于空间站㊁探月工程㊁深空探测等领域的应用与任务要求ꎬ建立的机器人航天员系统由双臂㊁双手㊁头部等构成ꎬ具有位置㊁力矩㊁视觉等多种感知功能ꎬ可实现机器人航天员的自主柔顺操作㊁航天员在轨或地面遥操作等控制ꎮ2)设计并完成了臂手系统在空间微重力环境下的多种演示验证试验ꎬ达到了验证机器人航天员手臂硬件结构设计与人机协同在轨遥操作技术的目标ꎮ3)后续工作将针对机器人航天员各个子系统协调分工的快速化㊁准确㊁高稳定的操作需求ꎬ研究双臂机器人多运动自由度复杂系统的协调优化控制㊁面向多种复杂任务的自主运动规划㊁未知环境扰动下鲁棒干扰抑制控制等ꎬ使机器人航天员系统在太空环境中不仅能够精确完成搬运㊁装配等典型场景下的任务ꎬ而且能够降低人力劳动强度ꎬ实现面向特定任务的精准控制㊁快速作业㊁自主规划以及抗扰稳定ꎬ保证在复杂环境下的最优协调操作ꎮ参考文献(References)[1]㊀HiltzMꎬRiceCꎬBoyleKꎬetal.Canadarm:20yearsofmis ̄116第5期㊀㊀㊀㊀李志奇ꎬ等.机器人航天员精细操作方法及在轨验证sionsuccessthroughadaptation[C]//Proceedingsofthe6thInternationalSymposiumonArtificialIntelligenceandRobot ̄ics&AutomationinSpace.Quebec:CSAꎬ2001:1 ̄8. 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智能制造专业群建设方案

智能制造专业群建设方案

中十二五规划教材 2 部,具体见表 1。
材料类别 精品课程
教材 资源库
年度
2006 2008 2012 2012 2012 2012 2013 2013 2013 2013 2013 2008
2014
2014
2014
2014
表 1 课程建设成果一览表
项目名称
项目负责或第一 完成人
授予(批准)部门
机械制图
二、建设基础
智能制造专业群基础扎实,成果丰硕。现拥有国家级实训基地 2 个、 国家教学成果二等奖 1 项、省级教学成果一等奖 1 项、省级教学成果二等 奖 1 项、省级教学名师 1 名、省级优秀教师 1 名、省级青年技能名师 1 名、 齐鲁首席技师 1 名、市级教学名师 2 名、市级优秀教师 1 名、省级精品课 程 12 门、省级应用技术研发课题 4 项、省级教学改革课题 5 项、校企合作 应用技术研发 10 项、2006 年以来学生获得省级以上技能大赛奖励 100 项。
2
韩先征 模具设计与制造专业教授 海尔学院 王海琴 机电一体化技术专业讲师 海尔学院 丁晓玲 机电一体化技术专业讲师海尔学院 贾春刚 就业工作部负责人 海尔学院 李文数 控技术专业副教授 海尔学院 陈录城 副总裁兼智能研究院执行院长 海尔家电产业集团 张维杰 智能制造总监 海尔家电产业集团 罗红宇 总经理 北京华航唯实机器人科技有限公司 王振华 总经理 江苏汇博机器人技术股份有限公司 王 涛 中国教育与培训总经理 西门子(中国)有限公司 王 哲 西门子数字化工厂集团高级经理 西门子(中国)有限公司 袁海嵘 中国世赛集训基地工控项目指导专家 西门子(中国)有限公司 李 瑊 资深教育培训专家 西门子(中国)有限公司 李志刚 数字化工厂集团山东区总经理 西门子(中国)有限公司 王龙华 教育与培训资深技术专员 西门子(中国)有限公司 陈 栋 总经理 青岛海之晨工业装备有限公司 施 宁 总经理 青岛希恩和汽车设备有限公司 陶 飞 电气工程学院副院长 北京航空航天大学

基于案例推理的工业机器人应用对一线工人影响的研究

基于案例推理的工业机器人应用对一线工人影响的研究
发 展 的影 响 因素 , 探讨 了我 国机器 人 发 展 的方 向及 策
0 0 9 作 提 出的 《 我 国工业 机器人 产 目前 ,我 国工业 机器人 应用 的广度 与深度也 逐渐 略 。赵 臣、王刚于2
延 展与纵 深 。据统计 ,我 国工 业机器 人 的市场 自二十 业发 展 的现状 调查报 告 》也对 我 国工 业机器 人 的发 展
这些问题。
3 案例介绍
度依 旧不会 有太 大的变化 ,但 整条生 产线 的劳 动强度
目前世 界上有9 5 %的机器人 是工业机 器人 ,应 用 会有略微 的降低 ;而工人 的薪资待 遇因为人力 资源成
2 0 1 3 年 第5 期
/ 基于案例推理的工业机器人应用对一线工人影响的研究/
基于案例推理的工业机器人应用对一线工人影响的研究
向思诺 方艺文 陈茁 徐爽双
( 武汉科技大学 管理学院 武汉 4 3 0 0 7 1)
摘要 : 目 前 工业机器人 的应用在 企业不断扩大,其所带来的影响也越来越显著 ,当前 学界 对于工业机 器人的研 究主要 集 中在软硬件开发 ,技术革新方面,而对于其给一线工人 带来的影响则鲜有 涉及 ,本
重新 得 到重视 。时至今 日,工 业机器 人无论 是在技 术 始 于2 0 世 纪8 0 年代 中期 ,孙 英 飞 、罗爱华在 《 我 国工
上 还是应 用 中都趋 于成 熟 ,特 别是在 美 、 日等工业 发 业机 器人发展 研究 》中指 出了我 国工业机器 人产业化 达 国家ห้องสมุดไป่ตู้,已经成为一种标准设备被工业界广泛应用 。
内 ,我国工 业机器人的销售量就达2 . 2 6 万 台。
工业 机器人 未来发展 的展望 ,而对 于工业机 器人应 用

新职业—工业机器人系统操作员就业景气现状分析报告

新职业—工业机器人系统操作员就业景气现状分析报告

新职业一工业机器人系统操作员就业景气现状分析报告一、产生背景机器人被誉为“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。

十九大报告中更明确指出,要加快建设制造强国,加快发展先进制造业。

目前我国制造业人才培养规模位居世界前列,但是尚不能支撑“中国制造、中国创造”的需求。

机器人作为技术集成度高、应用环境复杂、操作维护较为专业的高端装备,有着多层次的人才需求。

近年来,国内企业和科研机构加大机器人技术研究与本体研制方向的人才引进与培养力度,在硬件基础与技术水平上取得了显著提升,但现场调试、维护操作与运行管理等应用型人才的培养力度依然有所欠缺。

预计,未来五年对工业机器人系统操作员的人才需求量将达到125万左右。

当前,我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段,这对劳动者的科学文化素质和能力水平提出新的要求。

随着新兴技术的采用,传统的第一、第二产业越来越智能化。

工业机器人替代生产流水线上简单劳动力的做法在部分地区得到推广,与机器人相关的生产、服务和培训企业蓬勃发展。

工业机器人的大量使用,对工业机器人系统操作员的需求剧增,使其成为现代工业生产一线的新兴职业。

4月3日,工业机器人系统操作员新职业的信息发布,使国家职业分类体系更加科学完善,更好地服务于国民经济信息统计、人力资源开发管理等工作,为国家制定相关产业发展政策、开展就业人口结构变化和劳动力供求状况研究分析、制定人力资源市场政策提供了科学依据。

对用人单位和从业人员的影响主要体现在:规范了用人单位关于工业机器人系统操作员的岗位设置、人员招录、员工培训等工作,使从业人员的职业发展规划更加明晰,有利于促进其提升职业能力和素养。

新时代的职业选择一直在走向多元化、个性化,工业机器人系统操作员职业岗位的设立,不仅为社会创造更多的就业机会,也能让经济社会发展迸发出更为强大的活力与创造力。

2022年工业机器人行业分析1

2022年工业机器人行业分析1

工业机器人行业分析2022年中国市场工业机器人销量达68556台,同比增长20.71%,工业机器人保有量将达到24.40万台。

2022年,中国工业机器人的保有量达到30万台。

下面进行工业机器人行业分析,一起来了解下吧。

工业机器人是集机械、电子、掌握、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扮装备。

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进展很快,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。

通过对工业机器人行业分析,2022年我国工业机器人产量达到7.24万台,同比增长了34.3%,销售量约占全球1/4,是全球最大的工业机器人消费市场,产业规模日益扩大,产业技术水平渐渐提升。

目前,中国约有3000余家工业机器人制造、服务企业,产业格局已初步形成。

中国工业机器人产业目前处于成长期,自主品牌市场占有率仅32%,高端市场国外产品占95%,关键核心部件仍依靠进口;每万人拥有的机器人台数只有国际平均水平一半,是先进国家的15%;低水平、重复建设状况普遍,机器人制造企业数量多,但规模小。

另一方面,中国浩大的制造业转型升级对工业机器人却存在巨大市场需求。

通过对工业机器人行业分析,国人工成本仍旧处于上升阶段,并且从2022年工业机器人爆发以来,才持续了不到5年时间,从日本长达10年高速增长的阅历走势,我国正在使机器人行业往更深度,更全面的领域进展。

结合另一个更加通用的需求指标:机器人保有密度,每万人拥有的机器人数量,2022年中国的机器人密度仅为36台/万人,远低于世界平均水平66台/万人。

目前,我国高校和可研机构具备较丰富的资源优势,在转化胜利、产业进展、探究创新机制等方面具有独特的优势,我国工业机器人市场进展前景宽阔,国内相关机器人厂商竞争力。

盈利力量正逐步加强。

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,将来“十三五”期间,机器人是重点进展对象之一,国内机器人产业正面临加速增长拐点。

中国工业机器人数据统计_梁文莉

中国工业机器人数据统计_梁文莉

2013年,中国工业机器人的安装量为36560台(其中,9000台是中国供应商安装),比2012年增加59%。

其中,焊接机器人占36%,搬运机器人占40%;汽车行业占39%,电气/电子行业占18%。

2013年,中国工业机器人累计安装量达到132784台,比2012年增加了37%。

其中焊接机器人占42%,搬运机器人占35%。

一、来源和途径自1999年始,中国机器人的安装量统计数据主要源自于机器人制造商提交的报告。

从2004年起,全球所有的供应商开始提供他们的数据,使得统计数据结果更加完整。

从2013年起,中国机器人供应商的数据由中国机器人产业联盟(CRIA)来提供,全球所有其他的机器人供应商直接给IFR(国际机器人联合会)提供数据。

二、安装量和累计安装量如今,中国是全球机器人年安装量最大的国家,也是市场增长最快的国家,2013年工业机器人累计安装量位列世界第五。

目前,只有欧洲和日本的机器人供应商在中国建厂,但我们相信在未来几年,将会有更多的机器人供应商加入进来。

中国的大部分机器人是从日本、欧洲或者北美进口。

中国机构主要从事机器人技术的研究,国内的系统集成商主要使用日本或者欧洲的机器人为用户提供系统解决方案。

近几年,一批国内的机器人供应商开始进入市场,并增加了占机器人安装量总份额的比重。

在过去几年,汽车行业的大量投资增加了机器人的安装量。

中国是全球最大汽车市场,且作为最大的汽车生产基地仍有很大的发展潜力。

中国的消费市场增长迅速,几乎全部行业都从增长的需求(包括各种消费品)中受益。

这是第一次,中国机器人供应商的销售数据包含在IFR 的统计中。

2013年,中国工业机器人销售36560台(见图1)。

其中中国机器人供应商安装约9000台,这一数据来源于CRIA,几乎比2012年高出3倍。

另外,国外机中国工业机器人数据统计梁文莉 编译器人供应商的销量增加20%。

在2008年至2013年期间,工业机器人安装量年平均增长率约为36%。

2022年行业分析工业机器人市场分析

2022年行业分析工业机器人市场分析

工业机器人市场分析近年来,全球工业机器人行业保持快速进展,据数据,2022 年全球工业机器人销量 29.4万台,同比增长 16%,2022 年以来年平均增速16.8%。

其中,我国是增长最快也是最大的需求市场。

下面进行工业机器人市场分析。

2022年我国机器人销量 8.7万台,同比增长 26.9%,快于全球增速 15.9%,占全球销量的 30%。

2022年我国工业机器人年销量11.1万台,同比增长27.59%,增速连续三年扩大。

与销量增长相应,我国机器人产量也保持高速增长态势。

据数据,2022年我国工业机器人产量达到13.11万台,同比增长81%。

人口红利渐行渐远,工业机器人需求旺盛。

目前我国人口结构已到达刘易斯拐点,劳动人口占比从2022年的75%降至2022年72%。

劳动者工资水平逐年提升,2022年制造业人均工资高达5.95万元/年,劳动力成本急剧上升,企业普遍感觉到用工荒和利润率下降,使用机器人降低生产成本成为企业提升竞争力的必定选择。

通过对工业机器人市场分析,2022年,我国工业机器人使用密度仅为68台,全球的平均使用密度为74台,韩国、新加坡、德国的密度高达631台、488台、309台,与发达国家相比,我国工业机器人行业将来仍有很大的进展空间。

依据最新猜测,2022年中国工业机器人销量将达到21万台,根据机器人均价15万元计算,市场规模将超300亿元。

目前,我国工业机器人市场仍旧在很大程度上依靠进口。

据统计,2022 年工业机器人四大家族 ABB、库卡、安川、发那科为首的外企品牌占中国机器人行业69%的市场份额。

然而,国内机器人企业正以强劲态势抢占市场份额。

2022 年到 2022 年,中国本土品牌工业机器人所占份额已经从 25%上升到31%。

通过对工业机器人市场分析,据统计局数据显示,2022年5月中国工业机器人当月产量为10057台,同比增长47.3%。

随着智能制造的不断推动,工业机器人作为信息化与工业化深度融合的关键,机器人应用呈现爆发式增长。

中国工业机器人市场统计数据分析

中国工业机器人市场统计数据分析

据国际机器人联合会(IFR)统计,2017年,中国工业机器人安装量为137920台(其中,34671台由中国机器人供应商安装),比2016年增加约59%,继续成为全球最大的机器人市场,如图1所示。

其中,搬运机器人约占45%,焊接机器人约占26%,装配机器人约占20%;电气/电子行业约占35%,汽车行业约占31%。

2012-2017年,中国工业机器人安装量年均复合增长率(CAGR)约为43%。

本文对IFR提供的数据进行了编辑整理,并针对中国机器人市场做简要分析。

1数据来源和途径自1999年始,IFR针对中国市场工业机器人安装量的统计数据主要源自于各机器人制造商提交的数据报告。

从2004年起,全球所有的供应商开始向IFR提供他们的数据,使得IFR的统计数据更加准确。

自2013年起,中国本土的工业机器人供应商的销售数据由中国机器人产业联盟(CRIA)收集,全球其他地方机器人供应商仍直接给IFR提供数据。

2安装量和累计安装量据统计数据显示,2017年,中国依然是全球最大的机器人市场,也是全球机器人市场增长最快的国家。

自2016年开始,中国工业机器人累计安装量位列世界第一,发展速度史无前例。

在中国的工业机器人销量从2014年的峰值57100台增加至2017年的137920台。

越来越多的国际机器人制造商在中国建设工厂,持续扩大产能。

虽然目前中国市场上大部分的机器人是日本、韩国、欧洲和北美的供应商直接进口或在中国生产,但是越来越多的中国机器人供应商也开始打拼自己的市场。

首先,从行业销售上看,自2010年以来,汽车行业的大量投资一直在催长机器人的安装量。

中国是全球最大汽车市场,且作为最大的汽车生产基地仍有很大的发展潜力。

中国的消费市场增长迅速,同时也是生产电子器件、电池、半导体和芯片等产品的主要市场。

自2016年开始,电气/电子行业取代汽车行业,成为工业机器人最重要的购买者和增长的主要推动力。

同时,消费市场的迅速增长,使得几乎全部行业都从增长的需求(包括各种消费品)中受益。

人工智能技术对我国劳动力市场的冲击和影响

人工智能技术对我国劳动力市场的冲击和影响
闫雪凌等:人工智能技术对我国劳动力市场的冲击和影响
人工智能技术对我国劳动力市场的冲击和影响
闫雪凌 李雯欣 高然*
摘 要:本文通过构造可量化的人工智能技术指标,使用相应数据研究其对我国劳动力市场 的冲击和影响。通过构建我国 2006-2017 年制造业行业的工业机器人的基础数据集,利用面板 VAR 模型对冲击和影响进行识别。结果显示,当前人工智能技术对我国劳动力市场存在正向冲击 并具有较强的持续性,1 单位标准差的人工智能技术冲击导致劳动力就业岗位上升约 0.04 至 0.045 个百分点,劳动力工资水平上升约 0.03 至 0.04 个百分点,工资水平对人工智能技术冲击的反应在 显著性上稍弱于就业岗位的反应。进一步研究发现,人工智能技术冲击并未导致我国现阶段劳动 力市场在结构上出现极化现象。针对日益增加的对人工智能技术所带来的“机器代人”的担忧, 本文认为目前人工智能技术冲击对我国劳动力市场的影响是正向的,其更多表现为创造效应而非 替代效应,政府应该继续出台积极的政策措施促进人工智能技术在我国更好地发展。
① 美国政府在 2013 年推出《美国机器人技术路线图》,主要突出了机器人对美国制造业的重要影响,并强调了其在创造 新就业岗位方面的巨大贡献;日本政府 2015 年出台《新机器人战略》,希望日本成为世界机器人创新基地;德国借助“工业 4.0”计划从 2012 年开始大力推行“智能工厂”,通过工业机器人在生产领域的直接应用,引领了工业制造向灵活化和个性化 方向转型。
① 习近平,2018 年在中共中央政治局第九次集体学习上的讲话。 ② 国际机器人联盟(IFR)原文定义: “Industrial robots is an automatically controlled, reprogrammable multipurpose manipulator programmable in three or more axes.” (https:///#topics)

工业机器人、人力资本与就业——以纺织产业为例

工业机器人、人力资本与就业——以纺织产业为例

工业机器人、人力资本与就业——以纺织产业为例作者:赵君丽宁江霞张文秋来源:《丝绸》2024年第01期摘要:工業机器人深度应用与就业协同发展成为产业高质量发展的重要内容。

为探究如何以数智化转型带动高质量就业,本文基于2007—2019年中国31个省级行政区面板数据,构建固定效应模型,实证研究纺织产业工业机器人应用对就业的影响。

结果显示,工业机器人应用一方面对就业数量产生了替代效应,另一方面提高了就业质量,人力资本水平的提升同时弱化了这两方面的作用。

异质性检验显示,工业机器人应用对纺织产业平稳型和提高型发展省份、男性或低技能劳动者的就业数量替代效应更大;2013年以前工业机器人应用对就业数量的替代效应和2013年以后对就业质量的提升效应更显著。

关键词:工业机器人;就业数量;就业质量;人力资本;异质性;纺织产业中图分类号: F426.81; F404.2 文献标志码: A文章编号: 1001-7003(2024)01-0011-12DOI: 10.3969/j.issn.1001-7003.2024.01.002作为“用于工业环境中自动控制、可重复编程的多用途机械手”[1],工业机器人与生产深度融合已成为企业降低成本的重要手段。

纺织产业智能化转型成为趋势,化纤、纺纱、印染、服装、家纺等智能化生产线应用工业机器人成效显著。

尽管工业机器人的普及益于提高生产效率、推动产业转型升级,但也伴随着就业数量下降。

据测算,2007—2019年,中国纺织产业就业数量从1 085.75万人降至693.49万人。

同时,机器人应用降低了多数行业的劳动收入份额,尤其是劳动密集型行业[2],这引发了民众对“机器换人”的担忧。

在此背景下,探究纺织产业如何以数智化转型带动更高质量的就业,有利于提升纺织从业人员的安全感、增进民生福祉,进一步促进纺织产业高质量发展。

工业机器人影响就业数量的观点主要分为三类:一是就业替代论[3-7];二是就业创造论[8-10];三是替代和创造效应在新技术发展的不同阶段更迭[11-12]。

职业本科背景下《工业机器人操作与编程》教材探索与研究

职业本科背景下《工业机器人操作与编程》教材探索与研究

职业本科背景下《工业机器人操作与编程》教材探索与研究摘要:随着新科技革命爆发,企业对复合型技术技能人才需求迫切。

职业教育为适应产业变革,开始探索职业本科。

教材是职业本科建设中的重点内容。

目前,职业本科教材研究刚刚起步。

本文主要研究以学生为中心的职业本科教材设计思路及设计方法,并以工业机器人操作与编程课程教材设计为例,介绍教材总体构架。

通过以学生为中心的教材内容设计、活页式教材设计与探索、工作手册式设计与融入、教材评价设计、多样化的立体化资源设计、虚拟仿真与教材的结合,对职业本科教材进行研究与探索。

关键词:职业本科;活页式教材;工业机器人中图分类号:G710文献标识码:A 文章编号:一、研究背景随着技术的发展,科技革命需要新的复合技术技能人才,为满足产业变革对人才的需求,国家开始开展本科层次职业教育试点。

2018年底,教育部将15所专科学校升格为本科职业学校,至此,我国有了独立建制的本科职业学校。

2021年12月教育部办公厅印发了《“十四五”职业教育规划教材建设实施方案》,提出加快建设新形态教材。

适应结构化、模块化专业课程教学和教材出版要求,重点推动相关专业核心课程以真实生产项目、典型工作任务、案例等为载体组织教学单元。

因此,教材建设成为了职业本科院校重要且迫切的挑战。

目前,开发活页式教材是各大职业本科进行教材建设的重要方向和有效方法。

本文以《工业机器人操作与编程》为例,探讨职业本科背景下新活页式教材的开发路径和设计方法。

二、《工业机器人操作与编程》教材存在的问题1.内容与职业需求适切性不足中国电子学会编制的《中国机器人产业发展报告2019》提到,我国工业机器人密度将在2021年突破130台/万人。

工业机器人密度爆发式增加,预计2025年机器人工程师需求量将达到100万。

对于机器人行业,职业本科教育主要是培养高层次技术技能型人才。

《工业机器人操作与编程》作为职业本科教育中的一门课程,需要在教材上与当前的职业本科教育定位相匹配。

2020年中国工业机器人行业市场全景分析报告

2020年中国工业机器人行业市场全景分析报告

2020年中国工业机器人行业市场全景分析报告
导读:
1959年美国诞生了全球第一台工业机器人,21世纪以来,随着劳动力成本的不断提高,技术的不断进步,各国陆续进行制造业的转型与升级,出现了机器人替代人的热潮,工业机器人自动化装备得到了快速发展。

而我国的工业机器人行业还处于转型阶段,但是由于潜在的市场较大,研发动力较充足,生产线的大量铺设又为我国工业机器人的发展创造了坚实的基础,所以工业机器人在我国的发展呈良好的态势。

中国工业机器人产量不断增加,由2015年的3.3万台增加至2020年的23.71万台,年复合增长率为48.3%。

北京智研科信咨询有限公司是一家专业从事产业研究和市场调研的咨询机构。

主要业务包含多用户报告、可行性分析、市场调研、IPO 咨询等。

产业信息网()是北京智研科信咨询有限公司旗下运营的一家行业研究咨询网站,主要致力于为广大客户提供最全最新的深度研究报告,提供客观、理性、简便的决策参考,提供降低投资风险,提高投资收益的有效工具。

人工智能技术应用对制造业就业的影响

人工智能技术应用对制造业就业的影响

一、研究背景当前世界正处于由人工智能技术引发的第四次科技革命浪潮中,为抓住新一轮科技革命带来的机遇,世界各国均制定了相应的发展战略。

美国政府推出了大力发展新兴产业、鼓励科技创新、支持中小企业发展等“再工业化”的政策和措施,振兴美国制造业;德国提出“工业4.0”战略,提升制造业的智能化水平以获得在全球工业的竞争力,在新一轮的科技革命中抢占先机。

作为世界上最大的发展中国家,我国对于人工智能技术的发展也给予了充分的重视。

2017年3月李克强总理在《政府工作报告》中指出,要积极发展包括人工智能在内的新兴产业;同年7月,国务院正式印发并实施《新一代人工智能发展规划》,目标到2030年人工智能技术达到世界领先水平[1];习近平总书记在党的十九大报告中也着重强调“推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合”[2]。

人工智能技术的发展应用,可以有效缓解企业面临的“招工难”问题,提高企业的生产效率,促进宏观经济增长。

但人工智能技术给人类带来一系列机遇的同时也让我们面临着诸多挑战,如人工智能技术的应用可能会减少劳动力的就业机会,失业率上升,改变劳动力市场结构。

据国家统计局统计,我国制造业城镇单位就业人数自2013年开始呈逐年下降趋势,2019年就业人数与2013年相比下降了27.11%。

为此,当前人工智能技术在劳动力就业中究竟扮演何种角色?是否会诱致中国劳动力就业量下降?对这些问题的研究,不仅有助于预判人工智能技术所引发的就业冲击,维护劳动力市场就业稳定,还可以推动人工智能技术高质量发展。

二、文献述评关于人工智能技术对就业影响的研究,最早开始于技术进步对就业影响的讨论,虽然迄今为止,学术界就技术进步导致就业量增加还是减少还没有形成统一的观点,但提出了两个特别值得重视的效应,一是“破坏效应”,技术进步导致就业量减少;另一种则是“补偿效应”,技术进步将导致就业数量的增加。

本质上,人工智能技术也属于一种技术进步,满足技术进步影响就业的一般规律,但对就业的影响范围更广,程度更深,具有属于自身的特殊性[3]。

工业机器人应用对创业的影响——基于中国微观调查数据的分析

工业机器人应用对创业的影响——基于中国微观调查数据的分析
的发展会增加企业对高技能劳动力的需求ꎬ使得他们面临更多的受雇就业机会选择ꎬ从而增加他们创业
的机会成本ꎬ因此高技能劳动者可能缺乏进行高风险创业活动的动力ꎮ 故本文提出以下研究假说:
假说 2 工业机器人应用主要影响中低技能劳动者的创业决策ꎮ
三、研究设计
( 一) 数据来源
本文使用 2013 年、2015 年和 2017 年中国综合社会调查( CGSS) 的三期混合截面数据ꎬ研究工业机
者的生存型创业ꎬ并且这种促进效应呈现先上升后下降的趋势ꎻ对于机会型创业ꎬ工业机器人应用主要
促进了中等技能劳动者的机会型创业ꎬ这种促进效应也呈现先上升后下降趋势ꎮ (3) 机制分析表明ꎬ工
业机器人应用通过影响个体的受雇就业机会ꎬ进而影响其创业意愿ꎬ最终对创业决策产生影响ꎮ
关键词: 工业机器人ꎻ 创业决策ꎻ 创业类型ꎻ 创业意愿

体调查数据( CGSS) ꎬ研究工业机器人应用对个体创业决策ꎬ以及不同类型创业( 包括生存型创业与机


本文以下部分安排如下:第二部分就相关文献与研究假说进行论述ꎻ第三部分就本文所使用的变量

与数据进行介绍ꎻ第四部分估计工业机器人应用对个体创业决策和创业类型的影响ꎬ并对结果进行稳健
性检验ꎻ第五部分进一步分不同技能劳动者进行异质性分析ꎬ并探讨其影响机制ꎻ第六部分总结全文并
新的创业机会的出现会增加相关的机会型创业活动ꎮ 另一方面ꎬ工业机器人应用也可能会抑制创业活
动ꎮ 当机器人应用表现为对劳动力的互补效应时ꎬ其可以通过提高企业生产效率ꎬ扩大生产规模ꎬ从而
增加受雇就业机会ꎻ其次ꎬ工业机器人应用会创造出新的工作任务ꎬ在这些新任务中劳动力更具比较优
势ꎮ 因此ꎬ在工业机器人应用的就业积极效应下ꎬ受雇就业机会的增加使得创业的机会成本上升ꎬ高风

工业机器人市场调研报告

工业机器人市场调研报告

工业机器人市场调研报告江苏省交通技师学院电气信息系张xx一、我国工业机器人发展历程与现状机器人是人类二十世纪的一项重要发明。

1959年美国的英伯格和德沃尔制造出世界上第一台工业机器人,之后,世界各国都在争相开展机器人研究,机器人的的功能和应用领域一直在不断地拓展。

我国机器人的研起步究较晚。

先后经历了二十世纪70年代的萌芽期,80年代的开发期和90年代的实用化期。

1972年,中国科学院沈阳自动化所开始了机器人的研究工作。

1977年,南开大学机器人与信息自动化研究所研制出我国第一台用于生物试验的微操作机器人系统。

1985年12月12日,我国第一台重达2000公斤的水下机器人“海人一号”在辽宁旅顺港下潜60米,首潜成功,开创了机器人研制的新纪元。

随后,我国研制的机器人相继问世:中国科学院沈阳自动化所研制成功了体重36公斤,身高1米的缆浮游作业轻型“金鱼二号”水下机器人;中科院长春光机所发明的“四足遥控仿生载重步行机器人”,在1986年中国第二届发明展览会上获金牌奖;1987年又获第15届日内瓦国际发明与新技术展览会银牌奖。

中国机器人示范工程中心从1987年开始,先后制造了三台“水下机器人”,它们分别是:(1)1987年3月制造的身高4.7米,体重1200公斤的“老大瑞康四号机器人”;(2)1989年6月制造的“老三水下机器人”;(3)1990年9月制造的“老二中型机器人”。

1988年初,中国船舶总公司702所,研制成功了身高3.1米,体重650公斤的载人式“水下机器人”;1988年2月,国防科技大学研制成功六关节平面运动型“两足步行机器人”。

1994年10月,中科院沈阳自动化所研制成功的我国第一台无缆水下机器人“探索者号”长4.4米,宽0.8米,高1.5米,载体重2.2吨,最大潜水深度为1000米。

它的研制成功,标志着我国水下机器人技术已走向成熟。

1995年5月,我国第一台高性能精密装配智能型机器人“精密一号”在上海交通大学诞生,它的诞生标志着我国已具有开发第二代工业机器人的技术水平。

美洲工业机器人数据统计

美洲工业机器人数据统计

美洲工业机器人数据统计梁文莉(译)【期刊名称】《机器人技术与应用》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】4页(P45-48)【作者】梁文莉(译)【作者单位】【正文语种】中文2012年,美洲工业机器人新安装了28137台,比2011年增加了7%。

其中搬运机器人占41%,焊接机器人占39%;汽车行业占55%,电气/电子行业占11%。

2012年,美洲工业机器人累计安装量为207000台,比2011年增加了7%。

其中搬运机器人占37%,焊接机器人占38%。

2012年,美洲工业机器人安装量约28100台,比2011年增加了7%,创历史最高纪录。

其中,汽车行业和金属行业成为主要的推动力量;化工行业(包括药品行业、化妆品行业、塑胶行业)工业机器人的安装量高于平均水平;汽车行业工业机器人的安装量增加了28%,达15500台,占总份额的55%;电子行业和食品饮料行业机器人的安装量则在减少。

2010年开始,北美工厂尤其是汽车行业实现了自动化,生产能力提高,使得2011、2012年的工业机器人新安装量一直持续增加。

2007年至2012年,美洲工业机器人安装量年平均增长率约8%。

2012年,美国工业机器人安装量再次增加9%,以22414台达到一个新峰值。

2010年和2011年,美国工业机器人的安装量在持续增加。

2012年,加拿大工业机器人安装量减少了5%,降至1749台。

2007年以3000台创历史第一高。

自2010年起,墨西哥工业机器人安装量持续增加,2012年以2106台再次达到了一个新峰值。

巴西工业机器人安装量持续增加,2012年以1600台达到一个新峰值。

2006年机器人市场统计数据

2006年机器人市场统计数据

2006年机器人市场统计数据
王伟
【期刊名称】《机器人技术与应用》
【年(卷),期】2008(000)001
【摘要】2007年10月国际机器人联合会(IFR)公布了上一年度(2006年度)机器人统计数据,本文节选其中一部分予以刊登。

【总页数】5页(P18-22)
【作者】王伟
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】C8
【相关文献】
1.2017年上半年中国市场国产工业机器人统计数据发布 [J], 中国机器人产业联盟
2.全球机器人市场统计数据分析 [J], 梁文莉
3.快速增长的中国机器人市场——2012中国工业机器人市场统计数据 [J], 梁文莉
4.中国工业机器人市场统计数据分析 [J], 梁文莉
5.全球机器人市场统计数据分析 [J], 梁文莉
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2014年,中国工业机器人的安装量为57096台(其中,1.6万台是中国安装),比2013年增加56%。

其中,焊接机器人占36%,搬运机器人占35%;汽车行业占36%,电气/电子行业占29%,金属加工行业占12%。

2010-2014年,中国工业机器人安装量年平均增长率约40%,排全球第一。

见图1。

2014年,中国工业机器人累计安装量达18.94万台,比2013年增加43%。

其中,焊接机器人占40%,搬运机器人占35%。

2010-2014年,中国工业机器人累计安装量年平均增长率约38%,排全球第三。

2014年,中国工业机器人销售额比2013年增加约44%,为27亿美元,2010-2014年销售额的年平均增长率约42%。

2014年,中国的机器人密度(制造业中每1万名工人占有的工业机器人数量)约为36台;中国在汽车行业的机器人密度为305台,非汽车行业的机器人密度为17台。

一、来源和途径自1999年始,中国机器人的安装量统计数据主要源自于机器人制造商提交的报告。

从2004年起,全球所有的供应商开始提供他们的数据,使得统计数据结果更加完整。

从2013年起,中国机器人供应商的数据由中国机器人产业联盟(CRIA)来提供,全球所有其他的机器人供应商直接给IFR(国际机器人联合会)提供数据。

二、安装量和累计安装量近两年,中国是全球机器人年安装量最大的国家,也是市场增长最快的国家,2014年工业机器人累计安装量位列世界第三,预计2017年成为全球第一。

到目前为止,只有欧洲和日本的机器人供应商在中国建厂,但我们相信在未来几年,将会有更多的机器人供应商加入进来。

中国的大部分机器人是从日本、欧洲或者北美进口。

中国机构主要从事机器人技术的研究,国内的系统集成商主要使用日本或者欧洲的机器人为用户提供系统解决方案。

近几年,一批国内的机器人供应商开始进入市场,并增加了占机器人安装量总份额的比重。

在过去几年,汽车行业的大量投资增加了机器人的安装量。

中国是全球最大汽车市场,且作为最大的汽车生产基地仍有很大的发展潜力。

中国的消费市场增长迅速,几乎全部行业都从增长的需求(包括各种消费品)中受益。

2014年,中国工业机器人销售57096台。

其中,中国机器人供应商安装约1.6万台,这一数据来源于CRIA,几乎比2013年增加78%,部分原因是诸多中国的机器人公司在2014年首次提供他们的销售数据。

另外,国外机器人供应商的销量增加49%,达41109台,这一数据包括国外的机器人供应商在中国生产的机器人数量。

2010-2014年期间,中国工业机器人安装量年平均增长率约为40%。

2014年,中国机器人销售额约27亿美元。

2010-2014年期间,中国机器人销售额年平均增长率约为42%。

这57096台机器人不包括富士康科技集团(台湾鸿海精密集团投资兴办)生产的Foxbot工业机器人。

自2007开始,富士康公司就研发机器人,它的计划是在深圳和山西晋城雇佣1600名工人,每年生产1万台Foxbot机器人,这些机器人能够完成20多种制造任务,其中包括加工、印刷、抛光、包装以及测试等。

该公司已经生产了5万多台可用的工业机器人和数千台自动化设备,并且还从国外机器人供应商手中够买了大量的工业机器人,这些机器人中国工业机器人数据统计梁文莉 编译图1 工业机器人年安装量数据包括在57096中。

不过,如果包含富士康机器人的话,那么,2014年中国实际的工业机器人安装量可能更高,在6.6万-6.8万台之间。

截止2014年底,中国工业机器人的累计安装量约18.94万台(见图3),比2013年增加约43%。

不过,实际的累计安装量可能更高,保守估计至少超过24万台。

如果包含富士康机器人的话,中国工业机器人累计销量至少约19.1万台或者25万台。

这一较高的增长速度表明中国自动化进程在快速发展。

三、应用领域2014年,搬运/上下料机器人销量为20157台。

搬运领域最主要的应用是塑料成型,塑料成型机器人销量为5439台,比2013年增加约110%,约占总销量的26%,这些机器人大部分都是直线/直角坐标/龙门机器人。

塑料成型机器人有75%是由中国机器人供应商制造。

增长的部分原因是中国一些新的机器人公司在2014年首次提供他们的数据,当然,与2013年相比,除了机床搬运和上下料之外,其他的搬运领域机器人也都有所增长。

2014年,焊接机器人销量创历史新高。

2010-2014年,焊接机器人(不包括钎焊)总销量近6.4万台。

从来没有一个国家,在短短5年内,焊接机器人能有的如此高的安装量。

钎焊机器人的销量也大幅度增加。

也就只有中国的机器人供应商能做到。

它们增加的原因依然是因为中国一些新的机器人公司在2014年首次提供他们的数据。

见表1。

2014年,焊接机器人累计安装量增加约37%,近7.62万台,占总累计安装量的40%。

搬运及上下料机器人累计安装量增加约43%,达6.66万台,占总累计安装量的35%。

见表2。

四、行业分析从机器人的安装情况以及机器人制造商提供的数据来看,我们可以估计出在这些行业中工业机器人的分布。

2014年,大约有5900台工业机器人无法追溯到具体的应用行业。

目前,机器人主要的应用行业是电气/电子行业和塑胶行业。

汽车行业持续增加机器人的投资,使得机器人的安装量从2010年的7400台增加至2014年的21106台。

迄今为止,汽车行业一直是机器人主要的应用领域,然而中国制造的机器人所占的份额仍然很低。

电气/电子行业工业机器人安装量增加了近2倍,达16726台,大量的中国和国外制造的机器人都被应用到这一行业。

其他行业的机器人也有所增加,其中,金属行业工业机器人安装量增加85%,达6878台,其国内外制造的机器人都有所增加。

食品行业、制药行业以及纺织业的机器人显著增加主要是因为中国制造的机器人数量增加。

见表3。

五、机器人类型除2009年外,中国多关节型机器人近几年都在大幅度增加。

2014年,该类机器人销量增加约42%,近3.59万台,约占总安装量的63%。

从2009年起,SCARA机器人销量量显著增加,2014年达到有史以来最高值—7300台,比2013年增加了71%,占总份额的12%。

直线/直角坐标/龙门机器人的销量几乎增加了一倍,约1.17万台,占总份额的20%,其中,中国生产的该类机器人占75%。

见表4。

六、展望2015年中国的经济增长将持续放缓。

2014年,中国经济增长率为7.8%。

中国政府十分重视发展和促进中国的机器人行业和自动化行业。

2015年5月,中国国务院颁布了“中国制造2025”,正式确定了中国走制造强国之路的大方向和路线图,还将机器人行业作为大力推动的重点领域之一。

中国生产的机器人以及机器人的销量一直在持续增加。

目前,中国尚缺乏系统集成商,不过,我们预测未来几年这一局面将会发生变化。

自动化的发展趋势保障了国内外供应商在机器人行业上的持续投资。

为了提高生产率,建立一个更加生态环保的产品体系,自动化行业巨大的投资将会继续。

中国是图2 工业机器人年安装量百分比变化表1 不同应用领域工业机器人年安装量表2 不同应用领域工业机器人累计安装量表3 工业机器人不同行业年安装量(其他类型的数据包括截至2009年并联机器人的数量) (表1-表4所有数据均来源于IFR、CRIA)表4 不同类型工业机器人年安装量全球消费市场增长最快的国家之一,新型中产阶级对消费品、医疗以及高质量生活的需求逐步提升。

除了现有的具有现代化模式的生产基地外,为了赢得更大的市场份额,各行业正在建立新的生产基地。

此外,尽管GDP 的的增长率在降低,但是政府的举措(例如,中国制造2025规划)仍然促进了自动化提高的必要性。

自2010年始,汽车行业机器人的投资大幅度增加,近几年,新车型和新型材料的出现增加了机器人的安装量,不过,还有一种假设是生产力猛增将导致生产过剩,因此,不久的将来,汽车行业机器人的需求会有所减少。

国内外的汽车公司都已经宣布进一步加大机器人的投资,不过,与前几年相比,速度较慢。

尽管2014年汽车行业机器人的增长比较低迷,但是未来汽车行业的需求仍会增加。

电子行业已经开始采用自动化的装配过程,预计未来几年,将有大量机器人在他们的工厂里安装。

例如,较低的价格迫使富士康需要自动化来装配手机,为了实现自动化,富士康已经研发了机器人,称为Foxbots,当然除了自身的机器人外,该公司也需要国内外机器人供应商提供大量的机器人。

2013-2014年,国外机器人的销量在电子行业有着显着增加,未来也将继续增加。

中国的制造业领域自动化的潜力仍然是巨大的。

日本、韩国和德国机器人密度(制造业中每1万名工人所占的工业机器人数量)在292-478台之间,而中国仅36台。

中国要想达到同这些国家一样的机器人密度,那么未来几年其机器人累计安装量就必须要超过当前全球工业机器人累计安装量(150万台),也就意味着未来几年,将有120万-150万台的机器人被安装。

供应商看到这一巨大的潜力,都在提升自己的发展空间。

未来几年,中国市场将为各式各样的机器人安装提供巨大的发展潜力,并且机器人的销量将会持续增加。

据CRIA 估计,2015年中国供应商提供的工业机器人销量可能增加约40%,约2.5万台,国外供应商的生产的机器人(包括已经在中国生产的机器人)销量至少增加约20%。

因此,中国工业机器人销量预计增加至7.5万台。

2016-2018年期间,预计机器人安装量的年平均增长率在20%-30%之间,这不包括富士康生产的机器人。

图3工业机器人累计安装量。

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