机器人工程专业导论 课件 第5章 工业机器人技术应用及研究热点.pptx

5.1概述

5.2工业机器人系统组成及典型应用

5.3工业机器人的研究热点问题

5.4中国机器人的发展规划;5.1概述;5.1.1工业机器人的定义

机器人的研发、制造、应用是衡量一个国家科技创新和高端制造业水平的重要标志。下面来看不同组织对其的定义。

美国机器人协会(RIA)：工业机器人是“一种用于移动各种材料﹑零件、工具或专用装置的，通过程序动作来执行各种任务，并具有编程能力的多功能操作机(Manipulator)”。

日本工业机器人协会(JIRA)：工业机器人是一种装备有记忆装置和末端执行装置的、能够完成各种移动来代替人类劳动的通用机器。

国际机器人联合会(IFR)：工业机器人是一种自动控制的、可重复编程的(至少具有三个可重复编程轴)、具有多种用途的操作机(ISO8373)。

中国科学家对机器人的定义是：工业机器人是一种自动化的机器，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。

国际标准化组织(ISO)：工业机器人是一种自动的、位置可控的、具有编程能力的多功能操作机，这种操作机具有几个轴，能够借助可编程操作来处理各种材料、零件、工具和专用装置，以执行各种任务。

由以上定义不难发现，工业机器人具有四个显著特点：①具有特定的机械机构，其动作具有类似于人或其他生物的某些器官的功能；②具有通用性，可完成多种工作、任务，可灵活改变动作程序；③具有不同程度的智能；④具有独立性，完整的机器人系统在工作中可以不依赖人的干预。

;5.1.2机器人与国家战略布局

1.机器人与国家战略

首先，来看看各国在机器人与国家战略上有哪些动态。

(1)美国近几年，一直在强调制造业的回归，其核心支撑通常被认为有两个，一个是机器人，另一个是人工智能。从2012年开始，美国制造业回归就以数字化技术、机器人技术为支撑。到了2013年，美国又提出了一个机器人的发展路线图，要把互联网融入机器人的生产过程中，这是美国在机器人领域的一个新的发展思路。直到2016年10月份，美国又提出了一个新的人工智能研究与发展的战略规划。所以，从机器人到物联网再到人工智能，美国制造业回归的路线图很清晰。

(2)欧洲最典型的制造业发达国家是德国，其于2011年在全球范围内率先提出了“工业4.0”概念。我们知道，工业4.0的核心思想其实就是以互联网、物联网、大数据等信息技术相互支撑，形成一种新的制造手段，德国以此来重新引领制造业发展。法国提出了新的机器人行动计划，包括鼓励企业应用机器人、开展国际合作、制定标准以及科研机构的建设。同时，英国也提出一个机器人自主系统的战略计划。

(3)日本也提出要进行机器人的革命，并设立了三大目标：一是成为整个世界的机器人创新基地；二是成为世界最大的机器人应用国家；三是迈向世界机器人领先的新时代。众所周知，日本一直位于世界制造强国前列，在机器人服务领域做了许多支撑性的工作。日本有一个重要的行动计划，主要是设立机器人革命促进委员会，这个委员会旗下包括许多机器人的发展机构和机器人大赛举办机构，将从各个层面来促进机器人产业的发展。

;机器人的发展已经不是某一个国家的问题，已然成为了一个国际问题。全球这么多国家都将机器人产业的发展作为一种国家战略，这说明机器人将是未来发展的一种趋势。既然是一种趋势，那么机器人产业就要实现快速的发展，而这个发展的过程一定是对整个工业的挑战。这是一场新工业革命，从成本、技术进步、用户个性化的定制，生产方式、生产工具等都要进行一次大的变革。可以说，机器人正在改变人类生产的方式。

今天，新一代的机器人已经渗透到人类生活的各个领域。在这个大的背景下，我国提出“中国制造2025”战略规划，旨在把我国建设成为世界制造强国。同时，“中国制造2025”战略规划也是我国在新一轮科技革命和产业革命上的重大挑战。一方面，整个世界制造业的变革倒逼着我们要创新制造模式。因此，我国提出了五大重点工程作为强基根本，包括建设工程、智能制造工程、工业强基工程、绿色制造工程和高端装备创新工程。在这五大工程的基础上，又细分了十大重点领域，其中，第二大领域就是机器人和高端数字机床产业，这说明我国把机器人相关领域放在一个非常关键的位置。另一方面，我国规划了一张清晰的有关未来机器人发展的路线图，包括关键技术、零部件、整个应用示范平台建设等。所以，“中国制造2025”战略规划既有宏观的目标，又有清晰的脉络，俨然成为我国制造业在未来制胜的“法宝”。;2.中国机器人的重大战略布局

现在，我国已经把在机器人领域的布局是当做一个我国制造业崛起的重要平台去发展。目前，我国在机器人领域的发展已经完全形成一个较为完善的机器人产业体系，技术创新能力和