我国工业机器人技术现状及产业化发展策略研究

张 腾

杭州汽车高级技工学校 浙江 杭州 310011

1 引言

我国自进入本世纪以来，一直坚持创新驱动发展的战略，推动我国从劳动密集型的工业化向智能化和信息化方向发展，在目前的工业4.0时代下，推动我国的制造业的转型，并且保证所采用的工业发展模式符合我国目前人口老龄化的现状。而在经过了一系列的发展和探索之后，我国工业化发展中所应用的现代化信息技术也逐渐成熟，尤其是工业领域中机器人的应用，实现了生产效率和生产质量的显著提升。

2 我国工业机器人技术发展现状

我国的工业机器人技术经历了以下三个阶段。第一个阶段就是工业机器人的发展初期阶段，此阶段正处于我国刚刚改革开放的初期，我国政府关注到工业机器人在西方发达国家中的应用优势和未来的发展潜力，出台了一系列的政策来引入工业机器人并加大对工业机器人的研究和发展。第二个阶段就是工业机器人的创新阶段。在此阶段中，重点就是将工业机器人应用于我国的汽车制造行业中。尤其是在我国的第七个五年计划中，重点对工业机器人中的机械手和控制系统的设计进行研究，同时也对上述研发的新技术进行应用来实现小规模的工业机器人的生产。第三个阶段就是目前将大量的工业机器人投入实用的阶段。从上世纪末到本世纪初的阶段，我国针对工业机器人技术的研究投入了更多的资金和人力，推动了工业机器人技术的快速发展和进步，而且在各个行业中深入应用。

3 我国工业机器人核心技术

3.1 灵巧操作技术 在目前将工业机器人用于代替人工操作的领域中，需要应用工业机器人技术来模仿人体手臂的灵巧操作，为此就需要通过灵巧操作技术来对工业机器人的机械装置和驱动机构进行优化，不仅要保证工业机器人的机械臂可以具有较高精度的感知能力，而且还可以通过独立关节对传感器进行创新来达到模仿人手灵活性的要求，也就是要逐渐实现工业机器人操作的准确度和灵活性。此外，还需要在此技术的应用中积极应用新材料，也就是将新材料应用于驱动机构上来提高其安全性，还可以提高负载和机器人自重的比例。

3.2 自主导航技术 针对于起到搬运作用的工业机器人来说，为了满足顺利完成搬运工作的要求，需要工业机器人可以针对其搬运路线上存在的静态障碍物或人进行精确的自主导航。因此所采用的自主导航技术就是类似于无人驾驶汽车的相关技术，就是可以实现对障碍物的自主回避，并且可以实现在紧急情况下的及时停止以及建筑区域内的自主倒车入库等。

3.3 环境感知和传感技术 在目前的工业机器人技术的研发中，为了保证工业机器人可以在不确定的情况下也可以实现自动化操作，就需要机器人具有较强的环境感知和传感能力。在机器人具备此能力之后，就可以对环境中设备的进展情况进行感知并且可以对零部件的生产情况进行检测，重点需要做好对非入侵性的生物感知器的研究和应用。针对在动态环境中应用的工业机器人来说，还需要其具有非结构性感知的能力，而为了实现此能力的要求，就需要加大对3D环境感知技术的研究。

3.4 人机交互技术 在目前不断推进工业机器人智能化发展的过程中，需要将人机交互技术作为此发展过程中的基础。而在此技术的研究和应用中，重点就是要加强对可以实现多物理作用效应的人机交互装置的研究。这主要是由于在工业机器人的应用中最为关键的问题就是安全问题，也就是在保证机器和人安全的前提下，实现对环境的适应以及开展多元化的作业操作，满足不同用户的需求。为此就需要对机器人开展个性化的设计，保证其满足人机交互过程中的手势自然和语言自然等要求。

4 我国工业机器人产业化发展策略

4.1 工业机器人的规模化发展 想要推进工业机器人的产业化发展，首先就需要在满足市场需求的前提下来发挥机器人的最大价值。这就需要将机器人更多地应用于搬运工作等各个场合中，而且通过智能传送的方式来紧密结合各种机器人装置。为了实现上述要求，就需要提出工业机器人的产出和投入比例，保证上述比例超过目前所应用的自动化机器的比例，推动企业更多地应用工业机器人。这主要是由于通过推动工业机器人的规模化发展，才能发挥出工业机器人的作用和价值，实现盈利的要求，也就是获得规模效益，促使更多的企业会选择工业机器人，推动工业机器人的产业化发展。

4.2 提高工业机器人的价格优势以及技术的可靠性 为了推进工业机器人的产业化发展，需要确保应用工业机器人的企业具有较大的盈利可能性，这就需要保证工业机器人采购和应用成本的合理性，同时还要确保工业机器人的技术可靠来保证其应用效率。为此就需要扩大产业链来形成品牌效应，减少中间环节来实现工业机器人生产制造成本的降低。同时还要优化材料和技术并更新容易出现问题的元器件，提高其可靠性。这样才能保证目前的市场上优先选择工业机器人并推进其产业化发展。

4.3 推动工业机器人产业发展的秩序化与规范化 在进入本世纪以来，我国的工业机器人技术发展极为迅速，越来越多的企业投入到工业机器人的制造和研究中，但是这也导致目前的企业研究和制造质量存在较大的差异问题，造成了相关市场秩序更加换乱。同时由于企业中生产工业机器人的产业链也不够完善，导致了其生产制造成本的增加，加之缺乏统一的标准，也增加了社会成本。这就需要通过更加秩序化和规范化的发展来促进其产业化发展。

5 结语

目前我国的工业机器人技术在结合先进的互联网、计算机以及信息技术的同时在快速发展和进步，同时也在更多的行业中广泛应用。但是也在逐步发展中表现出技术不够成熟以及市场较为换乱等问题。为此，为了推进工业机器人的产业化发展，就需要推动我国工业机器人的规模化发展、提高其价格优势以及技术的可靠性，推动其更加的秩序化和规范化，推动工业机器人技术向智能化、多元化以及仿生性的方向发展。