机械人发展现状以及未来发展分析

机器人的现状及未来发展

摘要:当今时代，机器人代表了一个国家机械、电子等多行业的综合实力水平。随着当代科技的发展，人们研发越来越多的智能机器人。机器人的普及和应用给我们的生活带来了很多的便利，同时，极大的提高了劳动生产水平。本文着重介绍机器人的现状及未来的发展。

关键词：机器人，现状，未来发展

1.引言

我国科学家对机器人的定义是：“机器人是一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力，规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器”。随着人们对机器人技术智能化本质认识的加深，机器人技术开始源源不断地向人类活动的各个领域渗透。人们发展了各式各样的具有感知，决策、行动和交互能力的特种机器人和各种智能机器，如移动机器人、微机器人、水下机器人、医疗机器人、军用机器人、空中空间机器人，娱乐机器人等⋯。简言之，机器人是一种综合了机械、电子、计算机、控制论、机构学、信息和传感、人工智能、仿生学等多学科先进技术与一体而形成的高新技术产品。

随着机器人技术的发展，其应用的领域越来越广，种类也越来越来多。在种类繁多的机器人中，我们所熟知机器人：教学专用的示教机器人，有广阔发展前景足球机器人，保姆机器人，在农业方面的采

摘机器人、喷药机器人及智能机器人。机器人之所以应用领域如此之广，是因为其有以下的优点：

（1）解放人类的体力劳动改善工作环境。

（2）提高产品生产率和质量改善企业形象。

（3）能够扩大就业和促进科技创新。

（4）帮助人类探索一些特殊的未知领域。

2.机器人发展现状

在本部分，会分别从国外以及国内机器人的发展现状、及其部分熟知的机器人的发展现状进行叙述。

2.1国内外机器人发展现状

国外机器人领域发展近几年有如下几个方面：

(1)机器人性能不断提高(高速度，高精度、高可靠性、便于操作

和维修)，而单机价格不断下降。

(2)机械结构向模块化、可重构化发展。

(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。

(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I“。

(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。

(7)机器人化机械开始兴起。从94年美国开发出“虚拟轴机床”

以来，这种新型装置已成为国际研究的热点之一，纷纷探索开拓其实际应用的领域。

国内机器人领域发展近几年有如下的几个方面：

(1)基本掌握了机器人操作机的设计制造技术。

(2)控制系统硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术也开

始起步。

(3)生产了部分机器人关键元器件，开发出喷漆、弧焊、点焊、

装配、搬运等智能化不高的机器人。

总的来看，我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，因此迫切需要解决产业化前期的关键技术，对产品进行全面规划，搞好系列化、通用化、模化设计，积极推进产业化进程。

2.2国内机器人发展现状实例分析

2.2.1工业机器人

工业机器人发展现状

2005年已生产各种类型工业机器人和系统600台套，机器人

销售额14亿元，机器人产业对国民经济的年收益额为65亿元。据市场预测，“十一五”期间我国工业机器人的总需求量约为8OOO一20000台套，其中以点焊、弧焊、喷漆、装配、搬运、冲压等各类机器人自动化成套装备系统为主。根据发达国家产业发展与升级的历程和工业机器人产业化发展趋势，到2015年中国机器人市场的

容量约达十几万台。

工业机器人总体趋势是：从狭义的机器人概念向广义的机器人技术概念转移，从工业机器人产业向解决方案业务的机器人技术产业发展。机器人技术的内涵已变为“灵活应用机器人技术的、具有在实世界动作功能的智能化系统”。工业机器人由操作机、控制器、伺服驱动系统和检测基金项目：上海高校优秀青年教师科研专项基金项目(600407)。传感装置构成，是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动，而是综合了人类特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置，既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，从某种意义上说它也是机器进化过程的产物，它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备，也是

先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。

工业机器人的未来发展方向

我国机器人学研究起步较晚，但进步较快，已经在工业机器人、特种机器人和智能机器人各个方面区的了明显的成就。近年来我国的机器人自动化技术也取得了长足的发展，但是与世界发达国家相比，还有一定的差距，如可靠性低于国外产品；机器人应用工程起步较晚；应用领域窄，生产线系统技术与国外比有差距。我国目前从事机器人研发和应用工程的单位相对较少，工业机器人的拥有量远远不能满足需求量，长期大量依靠从国外引进。

总的来看，我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，如：可靠性低于国外产品；机器人应用工程起步较晚，应用领域窄，生产线系统技术与国外比有差距；在应用规模上，我国已安装的国产工业机器人约200台，约占全球已安装台数的万分之四。以上原因主要是没有形成机器人产业。当前我国的机器人生产都是应用户的要求，“一客户、一次重新设计”，品种规格多、批量小、零部件通用化程度低、供货周期长、成本也不低，而且质量、可靠性不稳定。因此迫切需要解决产业化前期的关键技术，对产品进行全面规划，搞好系列化、通用化、模块化设计．积极推进产业化进程。

2.2.2 足球机器人

足球机器人发展现状

国内的机器人研究近年来也取得了长足的进步。目前，国内有很多大学都有了自己的FIRA机器人足球队，其中包括哈尔滨工业大学、