我國工業(yè)機器人發(fā)展研究-科學技術(shù)與工程2012.12
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我國工業(yè)機器人發(fā)展研究-科學技術(shù)與工程2012.12
我國工業(yè)機器人發(fā)展研究-科學技術(shù)與工程2012.12
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第12卷第12期2012年4月 科學技術(shù)與工程 VoL12 No．12 Apr．2012
167l一1815(2012)12·2912-07 Science Technology and Engineering @2012 Sci．Teeh．Engrg．
計算機技術(shù)
我國工業(yè)機器人發(fā)展研究
孫英飛 羅愛華
(奇瑞汽車股份有限公司．蕪湖241006)
摘要介紹了工業(yè)機器人在國內(nèi)、國外的發(fā)展狀況和應(yīng)用趨勢，以及帶來的經(jīng)濟效益。根據(jù)國內(nèi)外機器人發(fā)展的經(jīng)驗及近幾年的
動態(tài)，指出了我國工韭機器人產(chǎn)韭億發(fā)展的影響因素和實施策略，探討了我國機器入發(fā)展的方向及策略。隨著計算機科學技術(shù)的不
斷發(fā)展。工業(yè)機器人應(yīng)用領(lǐng)域也隨之不斷擴展和深化。工業(yè)機器入已成為一種高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，正為工業(yè)自動化發(fā)揮著巨大作用。
關(guān)鍵詞工業(yè)機器入 自動化 產(chǎn)業(yè)化 發(fā)展趨勢
中圖法分類號TP242．2； 文獻標志碼A
工業(yè)機器人是綜合了計算機科學技術(shù)、機械工 目前工業(yè)機器人技術(shù)中最成熟的一類，這種工業(yè)機器
程技術(shù)、電子工程技術(shù)、信息傳感器技術(shù)、控制理 人實質(zhì)上是一類能根據(jù)預先將程序編制在存儲裝置
論、機構(gòu)學、人工智能學、仿生學等多學科而形成的 中，然后操作程序自動重復執(zhí)行，進行完全代替人工作
高新技術(shù)。在國外工業(yè)機器人技術(shù)日趨成熟，其己 業(yè)的自動化機器。其系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示。
經(jīng)成為一種標準設(shè)備而在工業(yè)自動化行業(yè)廣泛應(yīng)
用，從而也形成了一批在同際上較有影響力的工業(yè)
機器人公司，工業(yè)機器人技術(shù)的發(fā)展水平也成為一
個國家工業(yè)自動化水平的重要標志。
1工業(yè)機器人原理及分類 圖1工業(yè)機器人系統(tǒng)基本構(gòu)成
由圖1可知，工業(yè)機器人構(gòu)成是個閉環(huán)系統(tǒng)，
20世紀中期，隨著計算機技術(shù)、自動化技術(shù)和
通過運動控制器、伺服驅(qū)動器、機器人本體、傳感器
原子能技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)機器人開始在美國得到研
等部件可以完成人們需要的功能。
究和發(fā)展，使其在工業(yè)生產(chǎn)中得以廣泛使用。工業(yè)
工廠中高性能通用型工業(yè)機器人一般采用關(guān)
機器人的最初出現(xiàn)是傳統(tǒng)的機構(gòu)學與近代電子技
節(jié)型的機械結(jié)構(gòu)，每個關(guān)節(jié)由獨立的驅(qū)動電機控
術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，如今工業(yè)機器人是綜合了多學科
制，通過計算機對驅(qū)動單元的功率放大電路進行控
而形成的高新技術(shù)產(chǎn)物，是當代十分活躍的研究開
發(fā)領(lǐng)域。為了跟上社會進步、經(jīng)濟發(fā)展的步伐，工 制，實現(xiàn)機器人的運動控制操作06d】。其控制系統(tǒng)
原理流程圖如圖2所示。
業(yè)機器人以不同的種類正逐步應(yīng)用在到各行各業(yè)，
對國民經(jīng)濟發(fā)展有著舉足輕重的作用¨。J。 由圖2可知，關(guān)節(jié)型工業(yè)機器人的組成由人機
1．1工業(yè)機器人工作原理 界面(示教器)、伺服驅(qū)動器、運動控制器(下位機)、
現(xiàn)代工業(yè)自動化領(lǐng)域中應(yīng)用的各種操作機器人是 機器人本體等組成，通過機器人末端帶不同的夾具
來實現(xiàn)不同的功能。示教器是對機器入狀態(tài)的監(jiān)
2011年lO月8日收到，2012年2月27 R修改 安徽省科技 控及發(fā)出運動指令部分，是人跟機器人信息交互的
計劃項目(11010201021。工業(yè)機器人成套技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用)資助 唯一窗口；伺服驅(qū)動器是對伺服電機的控制，是機
作者簡介：孫英飛(1980一一)。男。黑龍江省牡丹江市人，碩士。研究
械手臂運動的動力源；運動控制器是各個關(guān)節(jié)的位
方向：工業(yè)機器人控制系統(tǒng)。
姿運算單元，正解和逆解程序的執(zhí)行、運行都在其
萬方數(shù)據(jù)愛．逮
萬方數(shù)據(jù)
科1裝行電 圖全業(yè)能力人而均易提增大升在智強人流向業(yè)業(yè)非等(人的界3工度變器一技國長6年3臺發(fā)業(yè)量3我過年期實演 達機人現(xiàn)專眾持加術(shù)的劃公機川能自研北產(chǎn)國020飛．國 0學卷30工業(yè)球機型于。歐壽于高強的，制能，自及更機，制領(lǐng)生各業(yè)向化人體術(shù)工。銷，達化國3代。旖國器技在業(yè)多，，、開項司電綿機動究科的工等約世臺T 行10技著 內(nèi)業(yè)占界現(xiàn)器的研機美命重制企作其造化正動未深器進造域活國機前。，化，業(yè)我售年國發(fā)國工多的在，家人術(shù)，從專中國基發(fā)目、一陽器化院公特業(yè)A均達，術(shù)器于 各機有役人工制器勞在新造業(yè)用增業(yè)和向化來更人而行，質(zhì)搶工器發(fā)1就的是機國額銷家展內(nèi)業(yè)年萌高我的工，我事家央家礎(chǔ)研的哈體思人公及司色機與有十極 )9行工器工工的業(yè)具人動l使業(yè)市，長應(yīng)網(wǎng)著生的廣的推業(yè)機、量占人展8是，新器工約售產(chǎn)趨工機的芽新國差業(yè)并國機的各投元究支爾化維主司北、機器t業(yè) 業(yè)應(yīng)幾O4程電 人業(yè)業(yè)技機有的力年用自場加速用絡(luò)成產(chǎn)發(fā)的應(yīng)廣，器警發(fā)的技，年指具技人業(yè)為額業(yè)勢業(yè)器發(fā)期技工異，且從器建部人器。持濱工焊題、京奇器人其 工機用萬的機業(yè)機術(shù)器完價成以。動競之度范化套線展方用到而人備揮高術(shù)對末那有術(shù)的機2約發(fā)，機人展，術(shù)業(yè)，要要事人議委相件“下博程接產(chǎn)哈機瑞人市7 8實器臺機重 數(shù)器％ 器水人全格本上由化爭成較圍的技成方向已諸且的機著科正機著些人革需器．為展到器起，∞發(fā)機并積得機產(chǎn)和、當、九，實公自業(yè)爾電汽或場器例套人量人人平已自降上，于水力本快越程術(shù)套向發(fā)從如在應(yīng)器越技在器名有工命求人79與2人步大年展器在極到器業(yè)規(guī)中資幾五沈自司動基濱研車應(yīng)上氣 人億30要 ‘以將的9取趨主低漲還機平和大。來度和裝。展傳采國用人來制發(fā)以人科特智的量2．升1的于致代的人高吸國人開劃科金類”陽動、化地焊究股用。占80元5聲”上超比有萬得于能約了可器，改幅在越也裝備與以統(tǒng)礦防也、越高超這學定能重以01級年發(fā)2可的推在起收家研發(fā)下院，工期新化北設(shè)。接所份工展的 5；億0比過例臺了成力84能人提善度國廣越備己此及制、軍越醫(yī)“重點乎一家功因要每年的中”展世分開動工點和的發(fā)的，及進業(yè)間松設(shè)京備此研、有程鼙 002元例角 十如，驚熟的％％高及高勞降際闊來的成同智造農(nóng)事來療要。人概錢能素內(nèi)年擁0歷國現(xiàn)紀為發(fā)下業(yè)的利重的企“地行機，機備機有外究首限項】‘1。黔 萬圖過人，、，。達自產(chǎn)動低上，越方為時能業(yè)業(yè)、越機的們念學的的容3有0程工狀73期，自平用視單業(yè)七方了器在器有械限，所鋼公且。“0年有0個色 套3去的各擬現(xiàn)現(xiàn)1動品條和，其高向自?；?、醫(yī)多器作所的森自2之％量和業(yè)年，隨動臺國和位有五科工人國人限工公還、莫司而機1所50擁關(guān)階?！倪M國人在役年化質(zhì)件性工標，發(fā)動隨水廣建療。人用璜理指動世一以增工機代∞著化上外支有5”研業(yè)整家自責業(yè)司有國托等活c 器示有專段0。1步科化仍機以成量等能業(yè)準功展化著平到筑衛(wèi)如、，辯解出機紀。上至業(yè)器初年改的發(fā)已持2家期院機機“動任自等上家曼都躍一 。0人量家：0世年，學的繼器上套、起的機化能，裝工的其、生無家己的及：，8”的7機人期代革發(fā)展經(jīng)。0以間所器及8化公動確海機公以在0為預2多6正· 界工傳家智續(xù)人，裝生到高器、越工備業(yè)提他災、人用經(jīng)速定“它年據(jù)速器市，0的開展我成上由和人應(yīng)3股司化立富械司其當1測世家”在主統(tǒng)正能下的它備產(chǎn)了速人模來業(yè)的機高制難生偵服成義所是代統(tǒng)度7人場經(jīng)實放進國熟。機大基用份、所為安局、研今，紀，高。 為要的在機降平們對效重提技塊越機主器。造救活察務(wù)為也謂機高計增產(chǎn)的用方程自的在電學礎(chǔ)工有上、智工機安發(fā)我根7技提功致器，還率術(shù)化器人工援服機機世在機電，容0化針中己機部參技程限海四廠械川生為 據(jù)術(shù)、、等務(wù)器高我的扮的器主計了 人類迅速縮短與工業(yè)發(fā)萬方數(shù)據(jù)
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估，大力弘揚國產(chǎn)工業(yè)機器人‘一J。
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167l一1815(2012)12·2912-07 Science Technology and Engineering @2012 Sci．Teeh．Engrg．
計算機技術(shù)
我國工業(yè)機器人發(fā)展研究
孫英飛 羅愛華
(奇瑞汽車股份有限公司．蕪湖241006)
摘要介紹了工業(yè)機器人在國內(nèi)、國外的發(fā)展狀況和應(yīng)用趨勢，以及帶來的經(jīng)濟效益。根據(jù)國內(nèi)外機器人發(fā)展的經(jīng)驗及近幾年的
動態(tài)，指出了我國工韭機器人產(chǎn)韭億發(fā)展的影響因素和實施策略，探討了我國機器入發(fā)展的方向及策略。隨著計算機科學技術(shù)的不
斷發(fā)展。工業(yè)機器人應(yīng)用領(lǐng)域也隨之不斷擴展和深化。工業(yè)機器入已成為一種高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，正為工業(yè)自動化發(fā)揮著巨大作用。
關(guān)鍵詞工業(yè)機器入 自動化 產(chǎn)業(yè)化 發(fā)展趨勢
中圖法分類號TP242．2； 文獻標志碼A
工業(yè)機器人是綜合了計算機科學技術(shù)、機械工 目前工業(yè)機器人技術(shù)中最成熟的一類，這種工業(yè)機器
程技術(shù)、電子工程技術(shù)、信息傳感器技術(shù)、控制理 人實質(zhì)上是一類能根據(jù)預先將程序編制在存儲裝置
論、機構(gòu)學、人工智能學、仿生學等多學科而形成的 中，然后操作程序自動重復執(zhí)行，進行完全代替人工作
高新技術(shù)。在國外工業(yè)機器人技術(shù)日趨成熟，其己 業(yè)的自動化機器。其系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示。
經(jīng)成為一種標準設(shè)備而在工業(yè)自動化行業(yè)廣泛應(yīng)
用，從而也形成了一批在同際上較有影響力的工業(yè)
機器人公司，工業(yè)機器人技術(shù)的發(fā)展水平也成為一
個國家工業(yè)自動化水平的重要標志。
1工業(yè)機器人原理及分類 圖1工業(yè)機器人系統(tǒng)基本構(gòu)成
由圖1可知，工業(yè)機器人構(gòu)成是個閉環(huán)系統(tǒng)，
20世紀中期，隨著計算機技術(shù)、自動化技術(shù)和
通過運動控制器、伺服驅(qū)動器、機器人本體、傳感器
原子能技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)機器人開始在美國得到研
等部件可以完成人們需要的功能。
究和發(fā)展，使其在工業(yè)生產(chǎn)中得以廣泛使用。工業(yè)
工廠中高性能通用型工業(yè)機器人一般采用關(guān)
機器人的最初出現(xiàn)是傳統(tǒng)的機構(gòu)學與近代電子技
節(jié)型的機械結(jié)構(gòu)，每個關(guān)節(jié)由獨立的驅(qū)動電機控
術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，如今工業(yè)機器人是綜合了多學科
制，通過計算機對驅(qū)動單元的功率放大電路進行控
而形成的高新技術(shù)產(chǎn)物，是當代十分活躍的研究開
發(fā)領(lǐng)域。為了跟上社會進步、經(jīng)濟發(fā)展的步伐，工 制，實現(xiàn)機器人的運動控制操作06d】。其控制系統(tǒng)
原理流程圖如圖2所示。
業(yè)機器人以不同的種類正逐步應(yīng)用在到各行各業(yè)，
對國民經(jīng)濟發(fā)展有著舉足輕重的作用¨。J。 由圖2可知，關(guān)節(jié)型工業(yè)機器人的組成由人機
1．1工業(yè)機器人工作原理 界面(示教器)、伺服驅(qū)動器、運動控制器(下位機)、
現(xiàn)代工業(yè)自動化領(lǐng)域中應(yīng)用的各種操作機器人是 機器人本體等組成，通過機器人末端帶不同的夾具
來實現(xiàn)不同的功能。示教器是對機器入狀態(tài)的監(jiān)
2011年lO月8日收到，2012年2月27 R修改 安徽省科技 控及發(fā)出運動指令部分，是人跟機器人信息交互的
計劃項目(11010201021。工業(yè)機器人成套技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用)資助 唯一窗口；伺服驅(qū)動器是對伺服電機的控制，是機
作者簡介：孫英飛(1980一一)。男。黑龍江省牡丹江市人，碩士。研究
械手臂運動的動力源；運動控制器是各個關(guān)節(jié)的位
方向：工業(yè)機器人控制系統(tǒng)。
姿運算單元，正解和逆解程序的執(zhí)行、運行都在其
萬方數(shù)據(jù)愛．逮
萬方數(shù)據(jù)
科1裝行電 圖全業(yè)能力人而均易提增大升在智強人流向業(yè)業(yè)非等(人的界3工度變器一技國長6年3臺發(fā)業(yè)量3我過年期實演 達機人現(xiàn)專眾持加術(shù)的劃公機川能自研北產(chǎn)國020飛．國 0學卷30工業(yè)球機型于。歐壽于高強的，制能，自及更機，制領(lǐng)生各業(yè)向化人體術(shù)工。銷，達化國3代。旖國器技在業(yè)多，，、開項司電綿機動究科的工等約世臺T 行10技著 內(nèi)業(yè)占界現(xiàn)器的研機美命重制企作其造化正動未深器進造域活國機前。，化，業(yè)我售年國發(fā)國工多的在，家人術(shù)，從專中國基發(fā)目、一陽器化院公特業(yè)A均達，術(shù)器于 各機有役人工制器勞在新造業(yè)用增業(yè)和向化來更人而行，質(zhì)搶工器發(fā)1就的是機國額銷家展內(nèi)業(yè)年萌高我的工，我事家央家礎(chǔ)研的哈體思人公及司色機與有十極 )9行工器工工的業(yè)具人動l使業(yè)市，長應(yīng)網(wǎng)著生的廣的推業(yè)機、量占人展8是，新器工約售產(chǎn)趨工機的芽新國差業(yè)并國機的各投元究支爾化維主司北、機器t業(yè) 業(yè)應(yīng)幾O4程電 人業(yè)業(yè)技機有的力年用自場加速用絡(luò)成產(chǎn)發(fā)的應(yīng)廣，器警發(fā)的技，年指具技人業(yè)為額業(yè)勢業(yè)器發(fā)期技工異，且從器建部人器。持濱工焊題、京奇器人其 工機用萬的機業(yè)機術(shù)器完價成以。動競之度范化套線展方用到而人備揮高術(shù)對末那有術(shù)的機2約發(fā)，機人展，術(shù)業(yè)，要要事人議委相件“下博程接產(chǎn)哈機瑞人市7 8實器臺機重 數(shù)器％ 器水人全格本上由化爭成較圍的技成方向已諸且的機著科正機著些人革需器．為展到器起，∞發(fā)機并積得機產(chǎn)和、當、九，實公自業(yè)爾電汽或場器例套人量人人平已自降上，于水力本快越程術(shù)套向發(fā)從如在應(yīng)器越技在器名有工命求人79與2人步大年展器在極到器業(yè)規(guī)中資幾五沈自司動基濱研車應(yīng)上氣 人億30要 ‘以將的9取趨主低漲還機平和大。來度和裝。展傳采國用人來制發(fā)以人科特智的量2．升1的于致代的人高吸國人開劃科金類”陽動、化地焊究股用。占80元5聲”上超比有萬得于能約了可器，改幅在越也裝備與以統(tǒng)礦防也、越高超這學定能重以01級年發(fā)2可的推在起收家研發(fā)下院，工期新化北設(shè)。接所份工展的 5；億0比過例臺了成力84能人提善度國廣越備己此及制、軍越醫(yī)“重點乎一家功因要每年的中”展世分開動工點和的發(fā)的，及進業(yè)間松設(shè)京備此研、有程鼙 002元例角 十如，驚熟的％％高及高勞降際闊來的成同智造農(nóng)事來療要。人概錢能素內(nèi)年擁0歷國現(xiàn)紀為發(fā)下業(yè)的利重的企“地行機，機備機有外究首限項】‘1。黔 萬圖過人，、，。達自產(chǎn)動低上，越方為時能業(yè)業(yè)、越機的們念學的的容3有0程工狀73期，自平用視單業(yè)七方了器在器有械限，所鋼公且。“0年有0個色 套3去的各擬現(xiàn)現(xiàn)1動品條和，其高向自?；?、醫(yī)多器作所的森自2之％量和業(yè)年，隨動臺國和位有五科工人國人限工公還、莫司而機1所50擁關(guān)階?！倪M國人在役年化質(zhì)件性工標，發(fā)動隨水廣建療。人用璜理指動世一以增工機代∞著化上外支有5”研業(yè)整家自責業(yè)司有國托等活c 器示有專段0。1步科化仍機以成量等能業(yè)準功展化著平到筑衛(wèi)如、，辯解出機紀。上至業(yè)器初年改的發(fā)已持2家期院機機“動任自等上家曼都躍一 。0人量家：0世年，學的繼器上套、起的機化能，裝工的其、生無家己的及：，8”的7機人期代革發(fā)展經(jīng)。0以間所器及8化公動確海機公以在0為預2多6正· 界工傳家智續(xù)人，裝生到高器、越工備業(yè)提他災、人用經(jīng)速定“它年據(jù)速器市，0的開展我成上由和人應(yīng)3股司化立富械司其當1測世家”在主統(tǒng)正能下的它備產(chǎn)了速人模來業(yè)的機高制難生偵服成義所是代統(tǒng)度7人場經(jīng)實放進國熟。機大基用份、所為安局、研今，紀，高。 為要的在機降平們對效重提技塊越機主器。造救活察務(wù)為也謂機高計增產(chǎn)的用方程自的在電學礎(chǔ)工有上、智工機安發(fā)我根7技提功致器，還率術(shù)化器人工援服機機世在機電，容0化針中己機部參技程限海四廠械川生為 據(jù)術(shù)、、等務(wù)器高我的扮的器主計了 人類迅速縮短與工業(yè)發(fā)萬方數(shù)據(jù)
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估，大力弘揚國產(chǎn)工業(yè)機器人‘一J。
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