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2018年第2期(发布时间: Jun 21, 2018 发布者:icad)  下载: 2018年第2期.doc       全选  导出
1   2018-06-21 13:19:44.17 工业机器人与数控机床集成四大应用 (点击量:4)

汽车行业过去一直是机器人 应用最主要领域,随着自动化需求的提升,工业机器人 应用得到更大的拓展,除传统的焊接应用外,机器人在机床上下料、物料搬运码垛、打磨、喷涂、装配等领域也得到了广泛应用。金属成形机床是机床工具的重要组成部分,成形加工通常与高劳动强度,噪声污染,金属粉尘等联系在一起,有时处于高温高湿甚至有污染的环境中,工作简单枯燥,企业招人困难。工业机器人与成形机床集成,不仅可以解决企业用人问题,同时也能提高加工效率和安全性,提升加工精度,具有很大的发展空间。

数控折弯机集成应用

机器人折弯集成应用主要有两种方式。一是以折弯机为中心,机器人配置真空吸盘,磁力分张上料架、定位台、下料台、翻转架形成折弯单元。二是机器人与激光设备或数控转台冲床、工业机器人行走轴,板料传输线,定位台,真空吸盘抓手形成的板材柔性加工线。埃斯顿利用自己在机器人控制系统与机床数控系统的技术和平台,实现无缝连接,开发折弯软件包,对折弯过程中机器人托料实现闭环控制。在不同折弯速度下,机器人实现自动匹配的完全跟踪,折弯软件包也使折弯示教时间从过去2-3天缩短到2-3小时。在开关柜、文件柜、电梯、防盗门等加工中得到很好应用。

压力机冲压集成应用

机器人与压力机冲压集成应用主要有两种方式。一是单台机器人冲压上下料:通过机器人将板料从拆垛台移送到定位台,定位后再移送到压力机模具中实施冲压,冲压结束后,通过机器人取料放入堆垛台,实现单台压力机机器人自动上下料。二是机器人冲压连线:通过多台机器人在多台压力机之间建立冲压连线。根据加工工件成形工艺要求,需要在多台压力机配合加工,整条生产线由拆垛机器人,上料机器人、压力机之间传输搬运机器人 ,尾线机器人组成。与直线坐标的机械手相比,采用工业机器人更有柔性,对模具没有等高要求,容易集成。埃斯顿利用自主压力机控制系统和机器人控制系统无缝连接,使机器人的动作和压力机达到最佳协调,利用现场总线,使整条生产线效率最大化,安全性更高

热模锻集成应用

热模锻生产线通常由两台模锻压机组成,一台用于冲压,另一台用于切边。热模锻机器人集成应用通常配置两台机器人,一台负责将中频炉处理后的高温物料移送给冲压成形模锻压机,另一台负责从冲压成形模锻压机取料后移送到另一台模锻压机进行切边。为防止高温冲压工件粘住模具,需要每次冲压后对模具进行石墨润滑,润滑可以由机器人完成,也可以采用专门机构实现。由于锻造是高温高湿且又有石墨润滑带来的恶劣环境,特别要注意机器人的防护工作以及机器人本身抗热辐射能力,埃斯顿公司机器人4-5-6轴电机在机器人大臂和小臂连接处,具有自我远离热辐射的结构特点。在模锻压机安装电子凸轮控制系统,使模锻压机运行与机器人运行协调,提高加工效率,提升系统的安全性。

焊接应用

焊接是成形机床板材加工后道工序,机器人焊接有电阻焊和弧焊两种类型,焊接机器人 应用占整个机器人应用的40%以上。弧焊应用是以机器人为核心,配置焊机、送丝机、焊枪、工装夹具 等组成焊接工作站。埃斯顿可提供6kg、臂长为1400、1600和2000mm的专用弧焊机器人工作站。电阻焊应用是以机器人为核心,配置点焊枪、焊接控制器 、水气单元、管线包、工装夹具等组成点焊工作站。埃斯顿可提供220kg、臂长2600mm的专用电阻焊机器人工作站。此外,埃斯顿自动化公司为焊接应用开发专用焊接软件包,将焊接专家工艺参数库集成到机器人系统中,满足各种类型需要。

机器人是先进制造技术和自动化装备的典型代表,智能化工业装备已经成为全球制造业升级转型的基础。工业机器人与数控机床集成应用,使智能制造与数字化车间、智能工厂 从概念走向现实。.

2   2018-06-21 13:18:38.773 工业机器人与哪些高科技含量的技术有关? (点击量:4)

工业机器人 是目前广泛 应用 机器人 设备,在汽车制造业、造船、钢铁、电力设备等行业运用广泛,近年来随着技术发展,工业机器人技术日新月异,那么到底工业机器涉及到哪些高科技含量的技术呢?

机器人操作机结构

通过有限元分析、模态分析及仿真设计等现代设计方法的运用,实现机器人操作机构的优化设计。探索新的高强度轻质材料,进一步提高负载/自重比。例如,以德国 kuka 公司为代表的 机器人公司 ,已将机器人并联平行四边形结构改为开链结构,拓展了机器人的工作范围,加之轻质铝合金材料的应用,大大提高了机器人的性能。此外采用先进的RV减速器及交流伺服电机,使机器人操作机几乎成为免维护系统。机构向着模块化、可重构方向发展。例如,关节模块中的伺服电机、 减速机 、检测系统三位一体化;由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机;国外已有模块化装配机器人产品问市。机器人的结构更加灵巧,控制系统愈来愈小,二者正朝着一体化方向发展。采用并联机构,利用机器人技术,实现高精度测量及加工,这是机器人技术向数控技术的拓展,为将来实现机器人和数控技术一体化奠定了基础。

机器人控制系统

开放式,模块化控制系统。向基于PC机的开放型控制器方向发展,便于标准化、网络化;器件集成度提高,控制柜日见小巧,且采用模块化结构;大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。控制系统的性能进一步提高,已由过去控制标准的6轴机器人发展到现在能够控制21轴甚至27轴,并且实现了软件伺服和全数字控制。人机界面更加友好,语言、图形编程界面正在研制之中。机器人控制器的标准化和网络化,以及基于PC机网络式控制器已成为研究热点。编程技术除进一步提高在线编程的可操作性之外,离线编程的实用化将成为研究重点,在某些领域的离线编程已实现实用化。

机器人传感技术

机器人中的传感器作用日益重要,除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外,装配、焊接机器人还应用了激光传感器、视觉传感器和力传感器,并实现了焊缝自动跟踪和自动化生产线上物体的自动定位以及精密装配作业等,大大提高了机器人的作业性能和对环境的适应性。遥控机器人则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来进行环境建模及决策控制。为进一步提高机器人的智能和适应性,多种传感器的使用是其问题解决的关键。其研究热点在于有效可行的多传感器融合算法,特别是在非线性及非平稳、非正态分布的情形下的多传感器融合算法。另一问题就是传感系统的实用化。

网络通信功能

日本YASKAWA和德国KUKA公司的最新机器人控制器已实现了与Canbus、Profibus总线及一些网络的联接,使机器人由过去的独立应用向网络化应用迈进了一大步,也使机器人由过去的专用设备向标准化设备发展。

机器人遥控和监控技术

在一些诸如核辐射、深水、有毒等高危险环境中进行焊接或其它作业,需要有遥控的机器人代替人去工作。当代遥控机器人系统的发展特点不是追求全自治系统,而是致力于操作者与机器人的人机交互控制,即遥控加局部自主系统构成完整的监控遥控操作系统,使 智能机器人 走出实验室进入实用化阶段。美国发射到火星上的“索杰纳”机器人就是这种系统成功应用的最著名实例。多机器人和操作者之间的协调控制,可通过网络建立大范围内的机器人遥控系统,在有时延的情况下,建立预先显示进行遥控等。

虚拟机器人技术

虚拟现实技术在机器人中的作用已从仿真、预演发展到用于过程控制,如使遥控机器人操作者产生置身于远端作业环境中的感觉来操纵机器人。基于多传感器、多媒体和虚拟现实以及临场感技术,实现机器人的虚拟遥操作和人机交互。

机器人性能价格比

机器人性能不断提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修),而单机价格不断下降。由于微电子技术的快速发展和大规模集成电路的应用,使机器人系统的可靠性有了很大提高。过去机器人系统的可靠性MTBF一般为几千小时,而现在已达到5万小时,可以满足任何场合的需求。

多智能体调控技术

这是目前机器人研究的一个崭新领域。主要对多智能体的群体体系结构、相互间的通信与磋商机理,感知与学习方法,建模和规划、群体行为控制等方面进行研究。

3   2018-06-21 13:20:39.487 埃夫特:国产工业机器人引领行业潮流 (点击量:0)

十年前,在有着“机器人黄埔军校”之称的哈尔滨工业大学里,奇瑞汽车旗下一支名为“埃夫特”的智能机器人团队正如火如荼忙碌着。依托哈工大在机器人研发领域的技术积累,埃夫特团队与哈工大形成在机器人制造领域开展全面的产学研合作。
 
  2008年,经过反复试验,埃夫特团队研发的第一台制造机器人样机正式诞生;当年9月20日,埃夫特自主研发的国内首台重载165公斤机器人也宣告试制成功。彼时,初出茅庐的埃夫特团队如孩子蹒跚学步般在机器人制造业领域里努力摸索着。
 
  过去,奇瑞汽车生产线上的机器人全部依赖进口。“进口机器人精贵着呢,不光维修费用高昂,还耽误时间……”奇瑞汽车生产车间的工人说道。而在2009年,埃夫特机器人的试制成功改变了这一现状。在反复调试后,奇瑞的生产车间正式迎来了埃夫特团队的第一台机器人。
 
  如今,走进奇瑞汽车公司的生产车间,装配线上已不见工人们忙碌的身影,取而代之的是工业机器人们在卖力地工作着。埃夫特工作人员介绍,目前奇瑞汽车生产线90%以上的工业机器人都由埃夫特制造,一举打破了国外机器人在中国汽车制造领域长达30年的垄断。
 
  眼下,埃夫特已从奇瑞旗下一家全资子公司转型为混合所有制公司,不断在机器人领域“大展身手”。2010年,公司QH-165工业点焊机器人荣获2009年度全国机械工业职工技术创新成果二等奖;2012年,公司获得了中国国际工业博览会银奖;2013年,公司设立了蔡鹤皋院士工作站、省级企业技术中心、工程技术研究中心等多个研发平台,进一步夯实了研发基础,成为中国机器人产业联盟副理事长单位并牵头成立了安徽省机器人产业创新战略联盟;2014年-2015年是公司市场迅速扩展的两年,公司连续两年获得了最畅销国内机器人品牌奖,在各大展会上崭露头角……
 
  不仅如此,为进一步提升公司核心竞争力,埃夫特在2015年和2016年分别收购了两家意大利公司:?专注喷涂机器人领域人的CMA喷涂机器人公司,和聚焦金属高端加工领域的EVOLUT打磨机器人公司,不仅填补了埃夫特的技术空白,使公司产品迅速抢占卫浴、家具、钢铁等行业市场。
 
  据工信部数据统计,2015年中国工业机器人销量约6.85万台,2016年增加至7.2426万台,2017年已破10万台,工业机器人使用也同期占比全球的35%……中国已成为全球最大的工业机器人市场。早在2013年10月,国家发改委、财政部就正式批复安徽省战略性新兴产业区域集聚发展试点实施方案,支持在安徽打造机器人。作为安徽的本土企业,埃夫特赶上了好时候,在通过“自主创新”和“国际并购”双轮驱动后,埃夫特已成长为当前国内国产工业机器人产销规模最大的企业。
 
  作为今年世界制造业大会的受邀企业,埃夫特团队满怀期待。?“此次很荣幸可以参会,我们主要展出主要是两台机器人:20kg机器人和7kg机器人各一台、完成纪念章激光签名的一个工作站,还展出一台3kg毛笔字机器人”。说到公司未来的规划,负责此次参会事宜的陈青告诉记者,“根据公司的发展规划,未来我们会专注于智能化产品及相关零部件的开发,在其他领域有合适的机会也会考虑,对智能化装备领域未来的发展我觉得是可以期待的,未来智能化装备定将解放人类生产力。”

4   2018-06-21 13:21:55.66 中国机器人发展进入攻坚阶段 向中高端行业迈进 (点击量:0)

去年精彩纷呈的世界机器人大会 还在眼前,今年的新一届世界机器人 大会即将拉开帷幕。在5月7日召开的2018世界机器人大会新闻发布会上,中国电子学会副理事长兼秘书长徐晓兰介绍,2018世界机器人大会拟于8月15日至19日在北京亦创国际会展中心举行。大会以“共创智慧新动能 共享开放新时代”为主题,由“论坛”“博览会”“大赛”三大板块构成。据悉本届大会已汇聚新松、哈工大机器人集团,发那科等国内外150多名企业及科研机构参展。
工信部装备工业司副司长罗俊杰表示,目前我国机器人产业发展正经历从数量扩展向高质量发展的攻坚阶段。《机器人产业发展规划(2016—2020年)》提出,我国机器人产业在“十三五”时期要实现“两突破”“三提升”,即实现机器人关键零部件和高端产品的重大突破,实现机器人质量可靠性、市场占有率和龙头企业竞争力的大幅提升,形成较为完善的机器人产业体系。
罗俊杰表示,机器人既是先进制造业的代表行业,又是《中国制造2025 》确定的重点发展领域,机器人行业正面临着难得的发展机遇。他介绍,现阶段我国机器人产业快速发展,去年我国工业机器人 数量已经突破13万台,同比增长达68%,约占全球产量的三分之一。同时去年已批复筹建国家机器人创新中心,开展了《工业机器人行业规范管理实施办法》等工作,机器人行业发展成效显著。
提及我国机器人产业的发展速度,北京市经信委副主任毛东军介绍,去年就有20家机器人企业 在亦庄经济开发区注册落地,以亦庄为核心承载区的智能机器人 产业集群基本建立;在服务特种机器人 方面,北京积水潭医院、中国医科大学骨科中心等21家牵头医院组织创建骨科手术机器人应用中心;今年4月国内首款神经外科手术机器人也正式获CFDA批准……
进入攻坚阶段,罗俊杰表示,首先要推动机器人质量提升,向中高端行业迈进。重点解决一些卡脖子问题,充分利用机器人创新中心共建国家机器人创新平台,突破人机交互,柔顺控制,功能仿生,智能感知等一些类关键共性技术。
“第二是要防止行业的无序竞争,规范行业的发展。”罗俊杰说,此前工信部公布了一批符合《工业机器人行业规范条件》的企业名单,接下来,工信部将进一步实施行业的规范管理,引导政策资源集中集聚。同时利用中国机器人产业联盟等行业组织促进行业自律,完善机器人检测认证平台,制定行业亟须标准。三是要着力培育世界级机器人产业集群,促进大中小企业的融通发展。壮大一批核心竞争力强的骨干企业,同时还要发展一批个性化的单项冠军企业。

5   2018-06-21 13:22:32.883 国产工业机器人为何比不过“四大家族”? (点击量:0)

虽说我国近年来在工业机器人 领域做出了许多努力,国产机器人 的进步也是有目共睹的,然而就综合竞争力来说,国产工业机器人依旧比不过发那科、ABB、安川、库卡这些“四大家族”,这到底是为何呢?
未掌握核心算法 “大脑”不够聪明
曾有人在2015年将国产机器人与ABB在2005年生产出的产品进行比较,得出的结果是:两者并不能说旗鼓相当,ABB产品在某些方面更突出。由于我国始终未能掌握工业机器人核心控制器 的核心算法,导致国产工业机器人“大脑”不够聪明,在稳定性、故障率、易用性等关键指标远不如四大家族。
业内人士将核心控制器称作是工业机器人的“大脑”。因为核心控制器是影响机器人稳定性的关键部件,而软件相当于语言,把“大脑”的想法传递出去。要将语言表达准确,就离不开底层核心算法,多年来,“四大家族”向全世界出售伺服系统、减速器 、编码器等关键部件,但对核心算法一直处于秘而不宣的状态。未掌握核心算法,对那些不需要高精度的机器人产品来说尚可使用,但是如果想要应用到航天航空、军工、汽车制造等高端领域,国产机器人就难免心有余而力不足,只能依赖进口的工业机器人了。
核心算法不仅对核心控制器影响巨大,对于伺服系统的影响也不可小觑。机器人完成每一个动作,都需要核心控制器、伺服驱动器和伺服电机 三方协同作战。伺服系统由于核心算法跟不上,导致响应速度会比国外产品低很多。就单台伺服系统来说,国产机器人精度还算不错,但高端机器人一般同时有6台以上伺服系统,再用传统的控制方法就很难取得想要的控制效果。
通过底层算法,国外核心控制器可以通过伺服系统的电流环直接操作电机,实现高动态多轴非线性条件下的精密控制,因此“四大家族”的机器人响应速度更快、定位更准确。未能掌握核心算法,就相当于一个思想健全但是语言表达有障碍的人,始终无法用语言正常来表达自己的想法。这个问题反映到工业机器人上,就成为稳定性不高,故障率却居高不下的重要原因之一。
减速器受制于人 技术难度高
目前世界上最大的减速器生产厂家是日本纳博特斯克精密机械公司,该公司是世界上处于优势地位的专业的机器人用精密摆线针轮减速机 制造商,其核心产品为精密减速机RV系列。早在二十世纪八十年代早期,应世界主要机器人制造商要求,纳博特斯克就将已经在挖掘机行业成功使用的RV减速机的精准可靠设计,调整到要求严格的机器人制造行业中使用。
精密减速器制造,投资大、技术难度高,有很高的壁垒。所以就目前来说,业内基本都在使用日本制造的减速器,如果国内想要突破这一技术壁垒,还需要长足的努力才行。
发展时间较短 国际竞争力不足
国外企业经过近半个世纪的技术沉淀,对于工艺的理解和功能的优化并不是国内几年时间就能追赶上的。工艺软件开发不足,也导致国产机器人的综合竞争力薄弱。在单一领域比不过国外二线品牌,在综合领域比不过四大家族,售价方面也无法产生优势,长此以往,国内企业难免遇到资金困难、技术研发壁垒等问题。
很多国产机器人企业 近几年不可以说不努力,但是如果核心算法、减速器、工艺软件等方面得不到重大性突破的话,国产机器人始终会受制于人。
有很多机器人企业都会苦恼一个问题:“我生产出来了产品,但是没人用,企业怎么生存,怎么得到发展?”笔者也曾经不止一次听到过这种声音,国产机器人要想得到发展,不能只靠企业的努力,政策的支持、市场的认可都是国产机器人发展的重要支柱。只有在用户的使用过程中不断实践,不断给予制造企业以反馈,才能慢慢打磨出更加优秀的产品。也只有如此,企业才有更多的精力和资金去投入研发,去攻破核心技术,让国产机器人站到世界舞台的中央。

6   2018-06-21 13:23:14.427 AI在机器人运动控制领域应用盘点 (点击量:1)

复杂机器人 的运动控制,一直阻挡机器人产业发展的老大难问题,迟迟没有得到很好的解决。即便是代表机器人最高水平的波士顿动力,其机器人离实用也还远。近两年发展迅猛的AI,俨然如万金油般,被用在各种地方,自然也包括机器人控制领域,而且似乎取得了不错的效果。前端时间,UCberkely的强化学习专家Pieter Abbeel创办了Embodied Intelligence,业务更是直接涵盖了VR、AI、机器人三大热点。

为了搞清楚VR、AI等新技术如何在机器人控制领域应用,本文根据一些相关论文和公开资料,包括Pieter Abbeel的演讲,对VR和AI在机器人控制方面的应用进行了简单梳理,发现AI和VR等在机器人控制等方面还是有实在的应用,只不过离取得实质性突破,还有相当长的距离。

机器人控制的几种类型

很多机器人的研究目标很多是模拟人的智能,所以研究人的控制系统,对于机器人有很大的借鉴意义。人体的神经系统由大脑、小脑、脑干、脊髓、神经元等共同构成,复杂而又完善。人体神经系统包括中枢神经系统和周围神经系统。中枢神经系统由脑和脊髓组成,是人体神经系统的最主体部分。周围神经系统是从脑和脊髓发出的分布到全身各处的神经。无数的神经元存在于神经系统各处,构成神经网络。

中枢神经网络负责运动控制,主要分成三层:

大脑:居于最高层,负责运动的总体策划,各种任务的下达。

小脑:居于中间层,负责运动的协调组织和实施。人体平衡由小脑控制。

脑干和脊髓:属于最低层,负责运动的执行,具体控制肌肉的骨骼的运动,由脑干和脊髓完成。

三层对运动的调控作用不同,由高到低,低层接收高层的下行控制指令并具体实现。大脑可直接也可间接的通过脑干控制脊髓运动神经。

如果把机器人与人进行类比,机械臂控制器 就类似于人的脊髓,负责控制电机(肌肉)和机械机构(骨骼)的具体运动,多足机器人的运动控制器,就类似于人的小脑,负责控制平衡和协调。而机器人的操作系统层,则类似于人的大脑,感知和认知世界,并下达各种复杂的运动目标。

基于以上类比,参照目前的各类机器人的情况,机器人的运动控制大概可以分成4种任务:

脊髓控制——机械臂运动的基础控制。工业机器人 ,各类机械臂,无人机 的底层运动控制等面临的主要是这类问题。

小脑控制——多足机器人的平衡和运动协调控制。这块目前是机器人控制仍未突破的难点,目前做的最好的显然是波士顿动力。

大脑控制——环境的感知。主要是扫地机器人、无人机等底层运动控制已经封装好的机器人的导航和路径规划。需要通过环境感知,对自身和目标进行定位、导航和运动规划。

大脑控制——环境的认知和交互,也就是机器人具体执行交互任务,如控制机械臂抓取物体,执行操作等。这是服务机器人 需要突破的重要问题。

几种具体控制的AI应用情况

1.脊髓控制类

脊髓控制的两种典型的应用是机械臂路径规划和无人机的飞行控制。这类问题属于传统自动控制理论,以数学和动力学建模为基础,发展了很多年,已经有了非常完备的理论和实践基础,也取得了很好的效果。虽然深度学习在最近很热,理论上也可以用于这类控制。但目前在这类基础控制领域,并没有应用。主要原因可能有:

1) 工业机器人高精度重复特定动作等,基于自动控制理论已经能从数学上很好的解决,且由于了解原理,属于白盒系统。既然有可靠的白盒方案,没必要换成黑盒的神经网络控制系统。

2) 工业机器人等应用领域,对控制算法稳定性要求很高。而作为黑盒方案的神经网络控制系统,数据上还无法证明其稳定性。神经网络控制器一旦发生问题,难以进行解释和改进。

3) 神经网络算法基于大量数据训练,而现有的运动控制中,比如飞控,拿到实际实验数据的成本高,大量数据的获取非常困难。

2.小脑控制类

小脑控制典型问题是类人型双足和多足机器人的平衡和运动协调控制问题。这方面一直是基于传统控制理论在进行研究,不过由于相比于机械臂或无人机,其运动的自由度高很多,难度很大。双足类人机器人 给人大多数的印象还是运动迟缓、僵硬、站不稳。波士顿动力的Altas、大狗等已经是在这方面最先进的,波士顿动力学公司并未公布他们使用的技术,但谷歌工程师Eric Jang表示,根据从演讲得来的信息,BD的机器人控制策略使用基于模型的控制器,并不涉及神经网络相关算法。.

7   2018-06-21 13:23:55.517 【深度】机器人发展现状及趋势分析 (点击量:1)

一、机器人 创新发展概述

机器人是集机械、电子、控制、传感、人工智能等多学科先进技术于一体的自动化装备。自1956年机器人产业诞生后,经过近60年发展,机器人已经被广泛应用在装备制造、新材料、生物医药、智慧新能源等高新产业。机器人与人工智能技术、先进制造技术和移动互联网技术的融合发展,推动了人类社会生活方式的变革。

当前,我国机器人市场 进入高速增长期,工业机器人 连续五年成为全球第一大应用市场,服务机器人 需求潜力巨大,核心零部件国产化进程不断加快,创新型企业大量涌现,部分技术已可形成规模化产品,并在某些领域具有明显优势。

(一)机器人创新发展进程

图1 机器人创新发展进程

第一阶段,发展萌芽期。1954年,第一台可编程的机器人在美国诞生。1958年,美国发明家恩格尔伯格建立了Unimation公司,并于1959年研制出了世界上第一台工业机器人。这一阶段,随着机构理论和伺服理论的发展,机器人进入了实用阶段。

第二阶段,产业孕育期。1962年,美国AMF公司生产出第一台圆柱坐标型机器人。1969年,日本研发出第一台以双臂走路的机器人。同时日本、德国等国家面临劳动力短缺等问题,因而投入巨资研发机器人,技术迅速发展,成为机器人强国。这一阶段,随着计算机技术、现代控制技术、传感技术、人工智能技术的发展,机器人也得到了迅速的发展。这一时期的机器人属于“示教再现”(Teach-in/Playback)型机器人,只具有记忆、存储能力,按相应程序重复作业,对周围环境基本没有感知与反馈控制能力。

第三阶段,快速发展期。1984年,美国推出医疗 服务机器人Help Mate,可在医院里为病人送饭、送药、送邮件。1999年,日本索尼公司推出大型机器人爱宝(AIBO)。这一阶段,随着传感技术,包括视觉传感器、非视觉传感器(力觉、触觉、接近觉等)以及信息处理技术的发展,出现了有感觉的机器人。焊接、喷涂、搬运等机器人被广泛应用于工业行业。2002年,丹麦iRobot公司推出了吸尘器机器人,是目前世界上销量最大的家用机器人 。2006年起,机器人模块化、平台统一化的趋势越来越明显。近五年来,全球工业机器人销量年均增速超过17%,与此同时,服务机器人发展迅速,应用范围日趋广泛,以手术机器人为代表的医疗康复机器人形成了较大产业规模,空间机器人 、仿生机器人 和反恐防暴机器人等特种作业机器人实现了应用。

第四阶段,智能应用期。这一阶段,随着感知、计算、控制等技术的迭代升级和图像识别、自然语音处理、深度认知学习等人工智能技术在机器人领域的深入应用,机器人领域的服务化趋势日益明显,逐渐渗透到社会生产生活的每一个角落。

(二)机器人产业规模加速增长

根据IDC预测,在全球机器人区域分布中,亚太市场处于绝对领先地位,预计其2020年支出将达1330亿美元,全球占比达71%;欧洲、中东和非洲为第二大区域;美洲是第三大市场。

图2 2020年全球机器人市场占比

近年来,中国各地发展机器人积极性较高,行业应用得到快速推广,市场规模增速明显。2017年,我国机器人市场规模达到62.8亿美元,2020年,预计超过100亿美元。

图3 中国机器人市场规模.

8   2018-06-21 13:24:28.2 欧姆龙将在上海生产工业机器人 (点击量:0)

近日,欧姆龙开始在上海生产可实现生产一线自动化的机器人 。此前该公司仅在日本和美国生产。中国因人力短缺,人工成本高涨问题逐渐严重,汽车和机电类厂商实现作业自动化的需求增加。除了生产机器人之外,欧姆龙还将把传感器的产能提高至2倍,获取相关需求。
欧姆龙将在华生产用于抓取产品和零部件的“多关节机器人”。计划月产约100台。此前,该公司一直在京都府绫部市和美国加利福尼亚州生产。此次开始在中国当地生产,力争打造可满足客户要求的机器人。
此外,欧姆龙还将在上海投资10亿日元,翻新现有工厂,增产工厂用传感器。力争到2020年将通过光和磁来感应生产线上传送的产品的“接近传感器”的月产能提高至目前的2倍,达到170万台。预计用于汽车工厂和电子零部件工厂。
在中国,用于工厂自动化的控制设备市场正以每年20-30%的速度增长。欧姆龙计划到2020年度将目前约8600亿日元的合并销售额增至1万亿日元,把工厂自动化相关设备和保健业务作为增长的核心。.

9   2018-06-21 13:24:55.857 追赶“四大家族” 中国机器人产业处于跃升期 (点击量:0)

从搬运、码垛、焊接等生产活动,到读报、陪护等生活活动,再到排雷、战斗等军事活动,“ 机器人 时代”正在来临。
机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要自动化装备。按照应用领域分为 工业机器人 、 服务机器人 和 特种机器人 。
国际机器人联合会(IFR)数据显示,2017年全球 机器人市场 规模已达232亿美元,其中工业机器人市场规模最大,为147亿美元,特种机器人以56亿美元次之,服务机器人的市场规模为29亿美元。
自2009年,全球工业机器人年销量逐年增加。受国内人工成本持续上涨,“机器人换人”的需求推动,中国工业机器人市场在2013年开始快速发展。同年,中国超过日本,成为年购买机器人数量最多的国家,并一直蝉联全球第一大应用市场至今。
2015年也被业界视作“中国机器人元年”。2015年5月,《 中国制造2025 》规划落地,明确将工业机器人列入大力推动突破发展的十大重点领域之一,促进机器人标准化、模块化发展,扩大市场应用。
“2015年,这个行业井喷式发展”,朱森第说,“中国国产机器人在国内市场的市占率,从2013年的26%提升到了2016年的33%,三分天下有了国产机器人的一份。2016年,四大家族的占有率超过60%。
在他看来,2015-2025年将是中国机器人产业的跃升期,但在2035年之前,中国机器人产业仍处于追赶期。
“卡脖子”问题
“在工业机器人机器人领域,核心零部件严重依赖进口,卡住了国产机器人发展的‘脖子’。”国家制造强国建设战略咨询委员会委员、中国工程院制造业研究室主任屈贤明说。
工业机器人由 机械本体 、控制系统、驱动与传动系统和传感器组件等基本部分组成,行业上游生产 减速器 、伺服系统、 控制器 三种核心零部件,中游企业为机器人本体制造商,下游则是系统集成商。
由于工业机器人的三大核心零部件占到机器人成本的70%以上,长期在核心零部件发展滞后,对中国工业机器人产业的发展形成掣肘。
以用来精确控制机器人动作,传输更大力矩的精密减速器为例,目前全球超过70%的精密减速器市场,被日本哈默纳科和纳博特斯克两家企业占有,中国也主要依赖进口。不过,智造产业智库伙伴产业研究院数据显示,从2016年开始,随着国产精密减速器产量的上升,中国对精密减速器的进口量开始下降。
与此同时,在国产RV减速器(用于20公斤以上机器人关节)领域,南通振康机械有限公司(下称南通振康)在2017年也售出2.8万台;秦川机床工具集团去年也实现近万台销售。两家企业的数字化车间也均在建设中,将分别增加6万台产能。
中泰证券研究所在其针对工业机器人国产化进程的一份研报中分析认为,国内企业在部分 伺服电机 、控制器等核心零部件方面实现了自主研发和市场推广。目前机器人 减速机 市场高度垄断,普及期国产减速机无法实现全面进口替代。
屈贤明认为,国产减速器全面进口替代的难点有三个。首先是中国从事核心零部件研发和生产的“专业化、精细化、特色化”企业群没能成长起来;其次是用户对国外零部件比较宽容,对国产则要求苛刻;此外,行业重主机轻零部件的观点也还没得到彻底扭转。
用于发布和传递动作指令的控制器,被视作机器人的“大脑”,这也是国内外差距最小的核心零部件。中泰证券研报称,控制器包括硬件和软件两部分。硬件就是工业控制板卡目前国产品牌已经掌握;软件部分主要是控制算法、二次开发等,国产品牌在稳定性、响应速度、易用性等还有差距。 .
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10   2018-06-21 13:26:00.77 盘点十大国产工业机器人企业 (点击量:2)

工业机器人 是面向工业领域的机器装置,它能自动执行工作,靠自身动力和控制能力来完成各种工作。在“人工智能”的变革中,工业机器人 扮演着重要的角色。如何让机器人代替人进行更快速有效的工作,进一步解放劳动力,提高生产效率,成为了整个机器人领域都在思考的问题。

我国的工业机器人产业起步较晚,但发展迅速。在过去的三年时间里,我国已成为全球第一大工业机器人市场 ,机器人逐渐成为提升我国整体竞争力的重要领域。大量优秀的工业机器人企业 涌现,以新松、埃斯顿为代表的企业为我国机器人行业的发展不断添火加薪。小编盘点了十大国产工业机器人企业,看它们是如何用机器人点亮“中国智造”的!

1、沈阳新松机器人 自动化股份有限公司

平昌冬奥会上的“北京八分钟”让国人认识了一家强大的国产工业机器人企业——沈阳新松机器人自动化股份有限公司。这是一家隶属于中国科学院,以机器人独有技术为核心,致力于数字化智能高端装备制造的高科技上市企业。

作为最早进入机器人领域的国企,新松机器人的产品线涵盖工业机器人、洁净(真空)机器人、移动机器人、特种机器人 及智能服务机器人 五大系列,其中工业机器人产品填补多项国内空白,创造了中国机器人产业发展史上多项第一的突破;洁净(真空)机器人多次打破国外技术垄断与封锁,大量替代进口;移动机器人产品综合竞争优势在国际上处于领先水平,被美国通用等众多国际知名企业列为重点采购目标;特种机器人在国防重点领域得到批量应用。

并且,新松是国内最大的机器人产业化基地,在北京、上海、杭州、深圳及沈阳设立了五家控股子公司。公司连续被评为“机器人国家工程研究中心”、“国家认定企业技术中心”、“国家863计划机器人产业化基地”、“国家博士后科研基地”、“全国首批91家创新型企业”、“中国名牌”、“中国驰名商标”,起草并制定了多项国家与行业标准。

2、埃斯顿自动化公司

埃斯顿自动化公司1993年于南京成立,现拥有一支高水平的专业研发团队,具有与世界工业机器人技术 同步发展的技术优势。公司已经具有全系列工业机器人产品,包括Delta和Scara工业机器人系列,其中标准工业机器人规格从6kg到300kg,应用领域分布点焊、弧焊、搬运、机床上下料等。

从2011年到现在,埃斯顿一直维持着高速增长的态势。2014年埃斯顿本体机器人销量约300台,2015年达到600台,2016年本体销量达1000台以上(其中,200台左右是配合着系统集成商出售,持国内本体机器人市场前三。2015年深圳主板上市,目前市值110亿左右。

3、安徽埃夫特智能装备有限公司

安徽埃夫特智能装备有限公司成立于2007年8月,是一家专门从事工业机器人、大型物流储运设备及非标生产设备设计和制造的高新技术企业。

埃夫特公司拥有各类技术和管理人才300余人,在奇瑞汽车等企业历经五年的苛刻考验和充分验证之后,被广泛推广到汽车及零部件行业、家电行业、电子行业、卫浴行业、机床行业、机械制造行业、日化行业、食品和药品行业、光电行业、钢铁行业等。埃夫特公司以“‘智’造自动化装备,解放人类生产力”为己任,致力成为国际一流的自动化装备制造商。………