國外機器人領域發(fā)展近幾年有如下幾個趨勢:
1.工業(yè)機器人性能不斷提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和維修),而單機價格不斷下降,平均單機價格從91年的10.3萬美元降至97年的6.5萬美元。
2.機械結構向模塊化、可重構化發(fā)展。例如關節(jié)模塊中的伺服電機、減速機、檢測系統(tǒng)三位一體化;由關節(jié)模塊、連桿模塊用重組方式構造機器人整機;國外已有模塊化裝配機器人產品問市。
3.工業(yè)機器人控制系統(tǒng)向基于PC機的開放型控制器方向發(fā)展,便于標準化、網絡化;器件集成度提高,控制柜日見小巧,且采用模塊化結構;大大提高了系統(tǒng)的可靠性、易操作性和可維修性。
4.機器人中的傳感器作用日益重要,除采用傳統(tǒng)的位置、速度、加速度等傳感器外,裝配、焊接機器人還應用了視覺、力覺等傳感器,而遙控機器人則采用視覺、聲覺、力覺、觸覺等多傳感器的融合技術來進行環(huán)境建模及決策控制;多傳感器融合配置技術在產品化系統(tǒng)中已有成熟應用。
5.虛擬現(xiàn)實技術在機器人中的作用已從仿真、預演發(fā)展到用于過程控制,如使遙控機器人操作者產生置身于遠端作業(yè)環(huán)境中的感覺來操縱機器人。
我國的工業(yè)機器人從80年代“七五”科技攻關開始起步,在國家的支持下,通過“七五”、“八五”科技攻關,目前已基本掌握了機器人操作機的設計制造技術、控制系統(tǒng)硬件和軟件設計技術、運動學和軌跡規(guī)劃技術,生產了部分機器人關鍵元器件,開發(fā)出噴漆、弧焊、點焊、裝配、搬運等機器人;其中有 130多臺套噴漆機器人在二十余家企業(yè)的近30條自動噴漆生產線(站)上獲得規(guī)模應用,弧焊機器人已應用在汽車制造廠的焊裝線上。
但總的來看,我國的工業(yè)機器人技術及其工程應用的水平和國外比還有一定的距離,如:可靠性低于國外產品;機器人應用工程起步較晚,應用領域窄,生產線系統(tǒng)技術與國外比有差距;在應用規(guī)模上,我國已安裝的國產工業(yè)機器人約200臺,約占全球已安裝臺數(shù)的萬分之四。以上原因主要是沒有形成機器人產業(yè),當前我國的機器人生產都是應用戶的要求,“一客戶,一次重新設計”,品種規(guī)格多、批量小、零部件通用化程度低、供貨周期長、成本也不低,而且質量、可靠性不穩(wěn)定。因此迫切需要解決產業(yè)化前期的關鍵技術,對產品進行全面規(guī)劃,搞好系列化、通用化、?;O計,積極推進產業(yè)化進程。
機器人技術是高技術的重要組成部分,其產業(yè)化的進程在我國剛剛起步,雖然取得了一定的成績,但仍然存在很多困難和不足,因此更需要多方面的關心和支持。
國家政策支持,是加速高新技術產業(yè)化的重要前提。根據(jù)我國政府有關部門應組織力量進行充分地調查研究,在此基礎上,制定切實可行的推廣、應用機器人和促進機器人研究開發(fā)的傾斜政策。如在稅收、投資和貸款方面對機器人產業(yè)實行扶持政策。日本政府通過制定政策,采取一系列措施鼓勵企業(yè)應用機器人,為日本機器人在國內開拓市場的經驗值得我們借鑒。另外,對機器人用戶,可以考慮給予一定的資金補貼,以鼓勵購買.為了避免危險惡劣的工作環(huán)境導致的工傷事故和職業(yè)病,保護工人的身心安全,對一些特殊工種,如噴涂,鑄造等通過勞動法強制采用工業(yè)機器人來代替.這樣可以大大增加工業(yè)機器人的需求數(shù)量。
我國的機器人產業(yè)化必須由市場來拉動。機器人作為高技術,它的發(fā)展與社會的生產、經濟狀況密切相關。機器人的研制、開發(fā)只有從技術上實現(xiàn)可能性大為原則選擇機器人優(yōu)先應用的領域,并以此為突破口,向其他領域滲透、擴散至為重要。
機器人知識的普及程度對機器人產業(yè)化的進程也起著很大的制約作用。試想如果我們的最終機器人用戶對機器人都感到神秘莫測.并心存放而遠之的態(tài)度,談何機器人產業(yè)的發(fā)展?因此國家和有關企業(yè)都應把機器人知識的科普宣傳放在一個很重要的位置。
我國機器的應用人要順利走上市場,實現(xiàn)產業(yè)化,還是需要各方面的共同努力
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