久久久91-久久久91精品国产一区二区-久久久91精品国产一区二区三区-久久久999国产精品-久久久999久久久精品

編者按：機(jī)器人被譽(yù)為“制造業(yè)皇冠頂端的明珠”，其研發(fā)、制造、應(yīng)用是衡量一個(gè)國(guó)家科技創(chuàng)新和高端制造業(yè)水平的重要標(biāo)志。近年來(lái)，我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，即便受到疫情影響，依然穩(wěn)坐世界最大機(jī)器人消費(fèi)國(guó)地位。據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的工業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)顯示，2021年11月份國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量達(dá)31,915套，同比增長(zhǎng)27.9%；1～11月國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量為330,098套，同比增長(zhǎng)49%。

國(guó)家“十四五”規(guī)劃綱要明確指出，推動(dòng)制造業(yè)優(yōu)化升級(jí)，深入實(shí)施智能制造和綠色制造工程，培育先進(jìn)制造業(yè)集群，推動(dòng)包括機(jī)器人在內(nèi)的高端制造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。近年來(lái)，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域核心共性技術(shù)與智能化水平快速提升，本體研發(fā)、系統(tǒng)集成、關(guān)鍵零部件生產(chǎn)得到充分發(fā)展，為制造業(yè)提質(zhì)增效、換檔升級(jí)提供了全新動(dòng)能。

全球疫情持續(xù)蔓延在一定程度上限制了機(jī)器人下游應(yīng)用市場(chǎng)需求，同時(shí)因?yàn)殇N售周期性變化和飽和度影響等問(wèn)題，2019年、2020年全球工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)出現(xiàn)較大程度下滑。2021年，隨著疫情逐漸被控制，全球經(jīng)濟(jì)呈現(xiàn)復(fù)蘇趨勢(shì)，更多人機(jī)協(xié)同的需求場(chǎng)景被發(fā)現(xiàn)激活，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)迎來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇。同時(shí)，得益于中國(guó)率先突破疫情封鎖，打開(kāi)市場(chǎng)需求，全球工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)銷售額較2020年有所提升。

國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)（IFR）發(fā)布最新數(shù)據(jù)顯示，2021年，全球機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)到335.8億美元，2016~2021年的平均增長(zhǎng)率約為11.5%。其中，工業(yè)機(jī)器人144.9億美元。隨著疫情在全球范圍內(nèi)得到控制，機(jī)器人市場(chǎng)也將逐漸回暖，預(yù)計(jì)到2023年，全球機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模將突破477億美元。

受制造業(yè)自動(dòng)化改造需求影響，2020年中國(guó)、日本、美國(guó)、韓國(guó)和德國(guó)等主要國(guó)家工業(yè)機(jī)器人的年裝機(jī)量合計(jì)超過(guò)全球72.9%。2021年全球工業(yè)機(jī)器人銷售額預(yù)計(jì)將達(dá)到144.9億美元，其中亞洲銷售額95.6億美元，歐洲銷售額25.8億美元，北美地區(qū)銷售額達(dá)到16.7億美元。預(yù)計(jì)到2023年，全球機(jī)器人市場(chǎng)將恢復(fù)疫情之前的增速狀態(tài)，銷售額將有望突破176億美元，其中亞洲仍將是最大的銷售市場(chǎng)。此外，全球制造業(yè)領(lǐng)域工業(yè)機(jī)器人使用密度已經(jīng)達(dá)到113臺(tái)/萬(wàn)人，機(jī)器換人趨勢(shì)特征日益明顯。

可控制性明顯提升，人機(jī)協(xié)作不斷深入

隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、5G、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)的飛速發(fā)展，機(jī)器人能力邊界持續(xù)拓展。在模塊化應(yīng)用、離散型場(chǎng)景、復(fù)雜的干擾環(huán)境、多發(fā)的不可控因素等變量疊加影響下，對(duì)機(jī)器人的要求不再局限于本體的靈活性和自動(dòng)化，易控、智能、互聯(lián)成為產(chǎn)品的重要發(fā)展方向，技術(shù)創(chuàng)新也圍繞著安全的人機(jī)協(xié)同、人工智能和物聯(lián)網(wǎng)等重點(diǎn)方向展開(kāi)。

多項(xiàng)技術(shù)升級(jí)推動(dòng)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品可控性提升。工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)往往需要眾多外圍設(shè)備，例如工裝夾具、傳送帶、焊接變位機(jī)、移動(dòng)導(dǎo)軌等，這些配件與機(jī)器人本體之間的高效配合與精確協(xié)同成為工業(yè)機(jī)器人創(chuàng)新發(fā)展重要的發(fā)展方向。

作為“ 機(jī)電融合” 的代表產(chǎn)品， 機(jī)器人電子控制技術(shù)是協(xié)同各部分的關(guān)鍵。可編程邏輯控制器（Programmable LogicController，PLC）因其在擴(kuò)展性和可靠性方面的優(yōu)勢(shì)，目前已廣泛應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域。此外，PLC 正向高速、大容量方向發(fā)展，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建PLC、變頻器、遠(yuǎn)程I/O 等外圍設(shè)備與計(jì)算機(jī)的連接，可以構(gòu)造出多級(jí)式分布系統(tǒng)，使得工業(yè)機(jī)器人更易控、更易協(xié)同。

例如，CC-Link是三菱電機(jī)推出的開(kāi)放式現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)，具有數(shù)據(jù)容量大，通信速度多級(jí)可選擇的特性。CC-Link 是以控制設(shè)備層為主的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，同時(shí)也可覆蓋較高層次的控制層和較低層次的傳感層，具有高達(dá)10Mb/s的高速數(shù)據(jù)傳輸能力，支持主站與本地站、智能設(shè)備站之間的瞬間通信，是營(yíng)造機(jī)器人控制操作環(huán)境的有效網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人的現(xiàn)場(chǎng)通信。

協(xié)作型機(jī)器人成為工業(yè)機(jī)器人重要?jiǎng)?chuàng)新方向。在復(fù)雜的離散型場(chǎng)景中，人們需要機(jī)器人替代人工完成更精確、更繁瑣的重復(fù)性勞動(dòng)，安全的人機(jī)協(xié)作成為必然趨勢(shì)。傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人需要在隔離環(huán)境中作業(yè)，相關(guān)人員不能對(duì)機(jī)器人進(jìn)行靈活控制，面對(duì)程序之外的突發(fā)情況，也無(wú)法直接有效的進(jìn)行人工干預(yù)，極大限制了工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用效果和應(yīng)用場(chǎng)景。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛普及，機(jī)器人的生產(chǎn)力和可靠性大幅提升，催生了更加適應(yīng)特殊制造業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景的協(xié)作機(jī)器人出現(xiàn)。

例如，發(fā)那科CR-35iA是當(dāng)今世界上負(fù)載最大的協(xié)作機(jī)器人。該款機(jī)器人無(wú)需安全柵欄，人與機(jī)器人可共享某個(gè)區(qū)域進(jìn)行作業(yè)，使工人擺脫了繁重重復(fù)的工作壓力，從而可以專注于技巧性較強(qiáng)的工作，同時(shí)有效保證人員安全。目前，CR-35iA已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車行業(yè)、包裝等行業(yè)。安川電機(jī)MotoMINI是一款工業(yè)用小型6軸機(jī)器人，負(fù)載重量為500g，最大伸展距離為350mm，重量約7kg，具有輕量、高速、高精度等三大特點(diǎn)。MotoMINI善于變換放置位置，可實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)同分擔(dān)作業(yè)，廣泛用于小型部件組裝操作，以及電子電氣零部件的裝配等重要工藝環(huán)節(jié)。

多技術(shù)融合加強(qiáng)，企業(yè)紛紛布局協(xié)作機(jī)器人

近年來(lái)，技術(shù)發(fā)展催生了機(jī)器人應(yīng)用方式的創(chuàng)新演進(jìn)。隨著物聯(lián)網(wǎng)集成、邊緣智能和虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)的利用，有望推動(dòng)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)應(yīng)用方向出現(xiàn)根本性突破，優(yōu)化其部署方式和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

行業(yè)龍頭發(fā)力協(xié)作機(jī)器人。當(dāng)前，制造業(yè)網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展趨勢(shì)顯著，離散型場(chǎng)景和安全的人機(jī)協(xié)作需求不斷增加，下游市場(chǎng)應(yīng)用需求催生了協(xié)作工業(yè)機(jī)器人等新興產(chǎn)品的蓬勃發(fā)展，吸引機(jī)器人龍頭企業(yè)紛紛落子。例如：

ABB公司推出新款協(xié)作機(jī)器人GoFa和SWIFTI，GoFa擁有5公斤負(fù)載和95厘米臂展，可用于物品搬運(yùn)、包裝和上螺絲等應(yīng)用；SWIFTI根據(jù)ABB原有工業(yè)機(jī)器人型號(hào)進(jìn)行改進(jìn)升級(jí)，通過(guò)實(shí)時(shí)探測(cè)人與機(jī)器人的距離調(diào)整其工作速度，可確保不會(huì)對(duì)人造成傷害。

發(fā)那科公司推出協(xié)作機(jī)器人CRX-10iA，最大負(fù)載為10kg，可達(dá)半徑1249毫米，具有高安全性、高可靠性、便捷使用等特點(diǎn)，針對(duì)小型部件的搬運(yùn)、裝配等應(yīng)用需求，可為用戶提供精準(zhǔn)、靈活、安全的人機(jī)協(xié)作解決方案。

在協(xié)作機(jī)器人研發(fā)上，新松與國(guó)外品牌確保持著齊頭并進(jìn)的態(tài)勢(shì)。早在2015年，新松的第一款協(xié)作機(jī)器人——柔性多關(guān)節(jié)機(jī)器人便已成功發(fā)布，這款柔性多關(guān)節(jié)機(jī)器人具有七自由度，具備快速配置、牽引示教、視覺(jué)引導(dǎo)、碰撞檢測(cè)等功能，重復(fù)定位精度達(dá)到+/-0.02mm，其技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

機(jī)器人未來(lái)將發(fā)展成為一個(gè)開(kāi)放、共融的平臺(tái)，而協(xié)作機(jī)器人作為未來(lái)機(jī)器人重要的增長(zhǎng)極，將有效融合AR、IoT、大數(shù)據(jù)、人工智能等創(chuàng)新技術(shù)，在人機(jī)交互、自主感知與決策等方面取得新的突破，協(xié)作機(jī)器人也將走出工廠，在更廣闊的民用、醫(yī)療、養(yǎng)老等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，在更廣的維度上影響著我們每一個(gè)人的生產(chǎn)和生活。

工業(yè)機(jī)器人自主化進(jìn)程提速，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展

目前，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人研發(fā)以突破機(jī)器人關(guān)鍵核心技術(shù)為首要目標(biāo)，政產(chǎn)學(xué)研用通力配合，不斷提升減速器、控制器、伺服電機(jī)、操作系統(tǒng)等核心環(huán)節(jié)的國(guó)產(chǎn)替代率。隨著核心零部件國(guó)產(chǎn)化率不斷提升，逐步形成自主可控的全產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)。

蘇州綠的公司已掌握諧波減速器多項(xiàng)核心技術(shù)，圍繞抗磨新材料、潤(rùn)滑新技術(shù)、軸承優(yōu)化、齒廓修形、獨(dú)特材料處理等領(lǐng)域，擁有9項(xiàng)發(fā)明專利和72項(xiàng)實(shí)用新型專利。

秦川機(jī)床工具集團(tuán)牽頭承擔(dān)國(guó)家科技重大專項(xiàng)“工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)減速生產(chǎn)線”課題，已研制出5種機(jī)器人關(guān)節(jié)減速器核心零件專用加工裝備，形成年產(chǎn)10000套工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)減速器的能力。

我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域包括汽車、3C、家電、金屬加工、塑料加工、食品煙草飲料等行業(yè)。隨著制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)和轉(zhuǎn)型的不斷深化，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)節(jié)奏加快，智能工廠的方案設(shè)計(jì)、架構(gòu)搭建、施工組織等方面經(jīng)驗(yàn)日趨成熟，為工業(yè)機(jī)器人創(chuàng)造了良好的應(yīng)用平臺(tái)。

湖北華強(qiáng)科技股份有限公司與新松機(jī)器人公司合作完成新冠疫苗瓶裝丁基膠塞智慧工廠的整體布局，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、物流、倉(cāng)儲(chǔ)等全工藝環(huán)節(jié)的智能管控，達(dá)到物流智能化、生產(chǎn)自動(dòng)化、產(chǎn)能最大化的發(fā)展目標(biāo)。新松機(jī)器人公司為寧德時(shí)代新能源公司研發(fā)適用于電池生產(chǎn)環(huán)境下應(yīng)用的AGV機(jī)器人，規(guī)劃上千條運(yùn)行軌跡，綜合成運(yùn)行地圖由控制臺(tái)計(jì)算出起始點(diǎn)與目標(biāo)點(diǎn)間的最短路徑，為電池生產(chǎn)線節(jié)省大量運(yùn)輸成本，顯著提高生產(chǎn)效率。

格力生產(chǎn)的GR608工業(yè)機(jī)器人，具有重量輕、方便搭載等優(yōu)勢(shì)，可搭載在AGV上，無(wú)需地軌或桁架移動(dòng)。GR608機(jī)器人提供通用的法蘭接口，可以輕松應(yīng)用在機(jī)器裝載、去毛刺、研磨、一般裝配、焊接、包裝（封裝）、碼垛等多領(lǐng)域。此外，格力已完成機(jī)器人伺服電機(jī)及伺服驅(qū)動(dòng)器的自主研發(fā)，其中伺服電機(jī)已達(dá)到國(guó)際同類產(chǎn)品領(lǐng)先水平。

當(dāng)前，我國(guó)正處于制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的歷史機(jī)遇期，半導(dǎo)體、顯示面板、智能消費(fèi)電子終端、新能源等高端制造業(yè)產(chǎn)能穩(wěn)步擴(kuò)張，自動(dòng)化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化制造趨勢(shì)特征明顯，催生了更加多元化的工業(yè)機(jī)器人研發(fā)與應(yīng)用需求，將有力推動(dòng)我國(guó)工業(yè)機(jī)器人整體裝機(jī)量和人均使用密度的雙增長(zhǎng)，持續(xù)擴(kuò)展市場(chǎng)容量，進(jìn)一步加速我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大。

本文根據(jù)《中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告（2021年）》整理

摘自《自動(dòng)化博覽》2021年12月刊