机器人实验室建设方案( -参考样例 )

机器人实验室建设方案(参考样例)

第一部分机器人国内外发展概况及人才需求分析 (3)

1.1机器人国际发展状况 (3)

1.2机器人国内发展状况 (4)

1.3机电电器类人才需求分析 (5)

第二部分机器人实验室建设规划 (9)

2.1基础训练区 (9)

2.1.1最小机电系统连接与控制实训平台 (9)

2.1.2基础提高训练设备 (10)

2.2综合应用实训区 (11)

2.2.1多控制四轴码垛机器人系统 (11)

2.2.26自由度多控制模块化可拆装机器人系统 (12)

2.2.36自由度弧焊机器人工作站系统 (13)

2.2.46自由度搬运装配机器人工作站系统 (14)

2.2.56自由度点焊机器人工作站系统（体积较大，可选） (15)

2.2.6模块化多机器人柔性制造/自动化物流综合实训系统 (15)

2.2.7智能移动机器人 (16)

2.2.8AGV小车 (17)

2.3拓展展示区 (17)

2.3.1仿人形机器人 (17)

2.3.2特种爬壁机器人 (18)

2.3.3特种球形机器人 (18)

2.3.4可重构并联机器人 (19)

第三部分机器人机电教学模式探讨 (20)

3.1机器人推荐教学模式及教学理念 (20)

3.2提供的资料介绍 (21)

3.3校企合作与培训说明 (21)

3.4机器人实验室针对教师与学生教学效果 (21)

II

第一部分机器人国内外发展概况及人才需求分析

1.1机器人国际发展状况

机器人技术是多学科交叉与综合的高技术，对国民经济和国家安全具有重要的战略意义，具有广阔的应用前景和市场。在汽车、电子、石化、自动化等工业领域已得到广泛的

应用，目前正向教育、娱乐、助老助残、危险环境作业等服务领域发展，并正在形成巨大

的产业。机器人技术与仿生及纳米技术的结合出现了仿生机器人、纳米机器人、医疗机器

人等前沿方向。美国、欧盟、日本、韩国都制定了本国的机器人发展战略。

工业机器人已经成为展示一个国家制造水平和科技水平的重要标志，在技术发达国

家已经建成一批工业机器人制造厂，如：瑞典的ABB、日本的FANUC、MOTOMAN、德国的KUKA、美国的Adept、意大利COMAU等，已经成为其所在国的支柱性产业。据联合国欧洲经济委员会（UNECE）报告，2008年全球工业机器人装机总量已超过100万套，2007年全球新安装的工业器人的数量达到106000套，预计2011年将达到12万套。现阶段机器人产品应用分布按品种分：弧焊、点焊、装配机器人应用的最多；其次是搬运（上下料、冲压、压铸、铸锻、注塑等实质上都是搬运机器人）；再次是包装、码垛、拆垛机器人（也可以统称为搬

运机器人）和密封涂胶机器人；其中：焊接26%，喷涂8%，洁净8%，搬运/装配57%，其他1%。

随着技术的进步和产业的发展，机器人的应用领域不断向食品、医药、IC、MEMS、

光电子等极端制造领域拓展，出现了高速、高精、重载、轻量化机器人和微纳米操作机器人、基于工业机器人概念的封装与装配精密作业装备等高性能工业机器人与装备，在精度、速度和负载能力等方面的指标不断提高。

据IFR2008年报告显示，截至2006年底，世界累计安装个人服务机器人约240万套，2007一年世界新安装个人服务机器人达100万套。预计2011年家用、娱乐与医疗康复等服务机器人将发展拥有1700台套。日本机器人协会的调查报告显示，服务机器人将有大幅的

成长，预估2010年约有171亿美元，2025年将有517亿美元的市场规模。最近美国、欧盟、日本、韩国等又先后制定了服务机器人的相应研究国家计划，都试图抢占这方面高技术研

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究制高点。目前服务机器人主要包括：助老/助残机器人、教育/娱乐机器人、家用服务机

器人和危险作业机器人。

1.2机器人国内发展状况:

中国正从制造大国走向制造强国，其中工业机器人作为一类高技术高附加值的重要基

础装备，在汽车工业、航空制造、电子装配和现代物流等规模化生产中确保产品质量与效

率方面正发挥着越来越重要作用。在世界范围内工业机器人平均年增长率在5-8％左右，

在中国乃至在亚洲各类工业机器人正在以20-25％速度增长，预计到2011年中国新安装

各类工业机器人9500台，市场保有量将达到48600台。（数据来源：中华人民共和国工业和

信息化部运行监测协调局）以汽车工业自动化生产线为例，制造生产线严重依赖进口，如一

条白车身焊接生产线约有60-100台套单元机器人，其核心装备焊接机器人100%依赖进口，

严重受制于人。当我国企业进行产品结构升级换代，需要改造生产线工艺、或是替换相关

部件等，不仅请国外专家进行重新设计与维护，价格十分昂贵，而且有一些成套设计技术

与关键部件进行封锁，这样严重制约了我国企业产品转型、技术改造、更新换代

等方面的

国际竞争力。

随着我国逐步进入老龄化社会，我国助老助残型服务机器人需求量将面临井喷式增

长。随着国内生活水平的提高和教育投入的逐年递增，我国教育型、娱乐型机器人的需求

也在稳步快速提升。

我国政府十分重视机器人技术的研究与开发，尤其是自863计划启动以来，一直将机

器人作为重点支持的主题方向，《国家中长期科学和技术发展规划纲要》将智能服务机器

人列为重点方向，以服务机器人和危险作业机器人应用需求为重点，研究设计方法、制造

工艺、智能控制和应用系统集成等共性基础技术。经过二十多年的发展，在机器人技术基

础理论、关键技术、系统集成和研发基地建设等方面取得重要进展： 在工业机器人研发方面积累了重要基础：开发出多种面向汽车、航空、物流等行

业的弧焊、点焊、喷涂、搬运等工业机器人，在工业机器人机构设计、驱动与控制、制造、

系统集成与工程应用等方面积累了大量的经验。国家“高档数控机床与基础制造装备”重大

专项设立了“焊接机器人、喷涂机器人、搬运机器人“等研究方向，对工业机器人的研发与

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