❶ 中國近代民族工業三階段 ：萌芽階段、發展階段、黃金時代分別是什麼
萌毀態芽階段：19世紀六七十年代
發展階段：19世紀末襪稿
黃金時代告余孝：1912~1919
❷ 工業機器人的發展與應用
工業機器人是面向工業領域的多關節機械手或多自由度的機器人。工業機器人是自動執行工作的機器裝置，是靠自身動力和控制能力來實現各種功能的一種機器。它可以接受人類指揮，也可以按照預先編排的程序運行，現代的工業機器人還可以根據人工智慧技術制定的原則綱領行動。 發展史1920年捷克作家卡雷爾·查培克在其劇本《羅薩姆的萬能機器人》中最早使用機器人一詞，劇中機器人 最早的關節機器人「Robot」這個詞的本意是苦力，即劇作家筆下的一個具有人的外表，特徵和功能的機器，是一種人造的勞力。它是最早的工業機器人設想。20世紀40年代中後期，機器人的研究與發明得到了更多人的關心與關注。50年代以後，美國橡樹嶺國家實驗室開始研究能搬運核原料的遙控操縱機械手，如圖0.2所示，這是一種主從型控制系統，主機械手的運動。系統中加入力反饋，可使操作者獲知施加力的大小，主從機械手之間有防護牆隔開，操作者可通過觀察窗或閉路電視對從機械手操作機進行有效的監視，主從機械手系統的出現為機器人的產生為近代機器人的設計與製造作了鋪墊。1954年美國戴沃爾最早提出了工業機器人的概念，並申請了專利。該專利的要點是藉助伺服技術控制機器人的關節，利用人手對機器人進行動作示教，機器人能實現動作的記錄和再現。這就是所謂的示教再現機器人。現有的機器人差不多都採用這種控制方式。1959年UNIMATION公司的第一台工業機器人在美國誕生，開創了機器人發展的新紀元。UNIMATION的VAL（very advantage language)語言也成為機器人領域最早的編程語言在各大學及科研機構中傳播，也是各個機器人品牌的最基本範本。其機械結構也成為行業的模板。其後，UNIMATION公司被瑞士STAUBLI收購，並利用STAUBLI的技術優勢，進一步得以改良發展。日本第一台機器人由KAWASAKI從UNIMATION進口，並由kawasaki模仿改進在國內推廣。特點戴沃爾提出的工業機器人有以下特點:將數控機床的伺服軸與遙控操縱器的連桿 工業機器人機構聯接在一起，預先設定的機械手動作經編程輸入後，系統就可以離開人的輔助而獨立運行。這種機器人還可以接受示教而完成各種簡單的重復動作，示教過程中，機械手可依次通過工作任務的各個位置，這些位置序列全部記錄在存儲器內，任務的執行過程中，機器人的各個關節在伺服驅動下依次再現上述位置，故這種機器人的主要技術功能被稱為「可編程」和「示教再現」。1962年美國推出的一些工業機器人的控制方式與數控機床大致相似，但外形主要由類似人的手和臂組成。後來，出現了具有視覺感測器的、能識別與定位的工業機器人系統。[1]工業機器人最顯著的特點有以下幾個：(1)可編程。生產自動化的進一步發展是柔性啟動化。工業機器人可隨其工作環境變化的需要而再編程，因此它在小批量多品種具有均衡高效率的柔性製造過程中能發揮很好的功用，是柔性製造系統中的一個重要組成部分。(2)擬人化。工業機器人在機械結構上有類似人的行走、腰轉、大臂、小臂、手腕、手爪等部分，在控制上有電腦。此外，智能化工業機器人還有許多類似人類的「生物感測器」，如皮膚型接觸感測器、力感測器、負載感測器、視覺感測器、聲覺感測器、語言功能等。感測器提高了工業機器人對周圍環境的自適應能力。(3)通用性。除了專門設計的專用的工業機器人外，一般工業機器人在執行不同的作業任務時具有較好的通用性。比如，更換工業機器人手部末端操作器（手爪、工具等）便可執行不同的作業任務。(4)工業機器技術涉及的學科相當廣泛，歸納起來是機械學和微電子學的結合-機電一體化技術。第三代智能機器人不僅具有獲取外部環境信息的各種感測器，而且還具有記憶能力、語言理解能力、圖像識別能力、推理判斷能力等人工智慧，這些都是微電子技術的應用，特別是計算機技術的應用密切相關。因此，機器人技術的發展必將帶動其他技術的發展，機器人技術的發展和應用水平也可以驗證一個國家科學技術和工業技術的發展水平。當今工業機器人技術正逐漸向著具有行走能力、具有多種感知能力、具有較強的對作業環境的自適應能力的方向發展。當前，對全球機器人技術的發展最有影響的國家是美國和日本。美國在工業機器人技術的綜合研究水平上仍處於領先地位，而日本生產的工業機器人在數量、種類方面則居世界首位。構造分類工業機器人由主體、驅動系統和控制系統三個基本部分組成。主體即機座和執行機構，包括臂部、腕部和手部，有的機器人還有行走機構。大多數工業機器人有3～6個運動自由度，其中腕部通常有1～3個運動自由度；驅動系統包括動力裝置和傳動機構，用以使執行機構產生相應的動作；控制系統是按照輸入的程序對驅動系統和執行機構發出指令信號，並進行控制。工業機器人按臂部的運動形式分為四種。直角坐標型的臂部可沿三個直角坐標移動；圓柱坐標型的臂部可作升降、回轉和伸縮動作；球坐標型的臂部能回轉、俯仰和伸縮；關節型的臂部有多個轉動關節。工業機器人按執行機構運動的控制機能，又可分點位型和連續軌跡型。點位型只控制執行 工業機器人機構由一點到另一點的准確定位，適用於機床上下料、點焊和一般搬運、裝卸等作業；連續軌跡型可控制執行機構按給定軌跡運動，適用於連續焊接和塗裝等作業。工業機器人按程序輸入方式區分有編程輸入型和示教輸入型兩類。編程輸入型是將計算機上已編好的作業程序文件，通過RS232串口或者乙太網等通信方式傳送到機器人控制櫃。示教輸入型的示教方法有兩種：一種是由操作者用手動控制器(示教操縱盒)，將指令信號傳給驅動系統，使執行機構按要求的動作順序和運動軌跡操演一遍；另一種是由操作者直接領動執行機構，按要求的動作順序和運動軌跡操演一遍。在示教過程的同時，工作程序的信息即自動存入程序存儲器中在機器人自動工作時，控制系統從程序存儲器中檢出相應信息，將指令信號傳給驅動機構，使執行機構再現示教的各種動作。示教輸入程序的工業機器人稱為示教再現型工業機器人。具有觸覺、力覺或簡單的視覺的工業機器人，能在較為復雜的環境下工作；如具有識別功能或更進一步增加自適應、自學習功能，即成為智能型工業機器人。它能按照人給的「宏指令」自選或自編程序去適應環境，並自動完成更為復雜的工作。應用工業機器人在工業生產中能代替人做某些單調、頻繁和重復的長時間作業，或是危險、惡劣環境下的作業，例如在沖壓、壓力鑄造、熱處理、焊接、塗裝、塑料製品成形、機械加工和簡單裝配等工序上，以及在原子能工業等部門中，完成對人體有害物料的搬運或工藝操作。20世紀50年代末，美國在機械手和操作機的基礎上，採用伺服機構和自動控制等技術，研製出有通用性的獨立的工業用自動操作裝置，並將其稱為工業機器人；60年代初，美國研製成功兩種工業機器人，並很快地在工業生產中得到應用；1969年，美國通用汽車公司用21台工業機器人組成了焊接轎車車身的自動生產線。此後，各工業發達國家都很重視研製和應用工業機器人。由於工業機器人具有一定的通用性和適應性，能適應多品種中、小批量的生產，70年代起，常與數字控制機床結合在一起，成為柔性製造單元或柔性製造系統的組成部分。
❸ 工業機器人技術畢業論文範文
現如今，隨著社會經濟發展，機器人開始被廣泛應用於各行各業中，替工人進行一些復雜、繁重的體力勞動，能減輕人們的工作負擔。下面是由我整理的工業機器人技術論文 範文 ，希望能對大家有所幫助！
工業機器人技術論文範文篇一：《淺談工業機器人在工業生產中的應用》
工業機器人是面向工業領域的多關節機械手或多自由度的機器人。工業機器人是自動執行工作的機器裝置，是靠自身動力和控制能力來實現各種功能的一種機器。它可以接受人類指揮，也可以按照預先編排的程序運行，現代的工業機器人還可以根據人工智慧技術制定的原則綱領行動。就工業機器人在工業生產中的應用進行探討。
關鍵詞：工業機器人 應用 工業
1 引言
工業機器人最早應用於汽車製造工業，常用於焊接，噴漆，上、下料和搬運。工業機器人延伸和擴大了人的手、足和大腦功能，它可代替人從事危險、有害、有毒、低溫和高熱等惡劣環境中的工作;代替人完成繁重、單調的重復勞動，提高勞動生產率，保證產品質量。工業機器人與數控加工中心、自動搬運小車以及自動檢測系統可組成柔性製造系統和計算機集成製造系統，實現生產自動化。
2 工業機器人的主要運用
(1)惡劣工作環境及危險工作軍事領域及核工業領域有些作業是有害於人體健康並危及生命，或不安全因素很大而不宜由人去做的作業，用工業機器人去做最合適。例如核工廠設備的檢驗和維修機器人，核工業上沸騰水式反應堆燃料自動交換機。
(2)特殊作業場合和極限作業火山探險、深海探密和空間探索等領域對於人類來說是力所不能及的，只有機器人才能進行作業。如太空梭上用來回收衛星的操作臂;用於海底采礦和打撈的遙控海洋作業機器人。
(3)自動化生產領域早期的工業機器人在生產上主要用於機床上、下料，點焊和噴漆。用得最多的製造工業包括電機製造、汽車製造、塑料成形、通用機械製造和金屬加工等工業。隨著柔性自動化的出現，機器人在自動化生產領域扮演了更重要的角色。下面主要針對工業機器人在自動化生產領域的應用進行簡單介紹。
2.1 焊接機器人
點焊機器人工業機器人首先應用於汽車的點焊作業，點焊機器人廣泛應用於焊接車體薄板件。裝焊一台汽車車體一般大約需要完成3000～4000個焊點，其中60%是由點焊機器人來完成的。在有些大批量汽車生產線上，服役的點焊機器人數量甚至高達150多台。
點焊機器人主要性能要求：安裝面積小，工件空間大;快速完成小節距的多點定位;定位精度高(土0 .25 mm )，以確保焊接質量;持重大(490～980N ) ，以便攜帶內裝變壓器的焊鉗;示教簡單，節省工時。
2.2 弧焊機器人
弧焊機器人應用於焊接金屬連續結合的焊縫工藝，絕大多數可以完成自動送絲、熔化電極和氣體保護下進行焊接工作。弧焊機器人應用范圍很廣，除汽車行業外，在通用機械、金屬結構等許多行業中都有應用。弧焊機器人應是包括各種焊接附屬裝置在內的焊接系統，而不只是一台以規劃的速度和姿態攜帶焊槍移動的單機。如圖1所示為弧焊機器人的基本組成。適合機器人應用的弧焊 方法 主要有惰性握體保護焊、混合所體保護焊、埋弧焊和等離子弧焊接。
1-機器人控制櫃2-焊接電源3-氣瓶4-氣體流量計5-氣路6-焊絲輪7-柔性導管8-弧焊機器人9-送絲機器人10-焊槍11-工件電纜12-焊接電纜13-控制電纜
圖1 弧焊機器人系統的基本組成
弧焊機器人的主要性能要求：在弧焊作業中，要求焊槍跟蹤工件的焊道運動，並不斷填充金屬形成焊道。因此，運動過程中速度的穩定性和軌跡是兩項重要指標，一般情況下，焊接速度約取5～50 mm/s ，軌跡精度約為.2 ～0.5 ) mm;由於焊槍的姿態對焊縫質量也有一定影響，因此希望在跟蹤焊道的同時，焊槍姿態的可調范圍盡量大。此外，還有一些其他性能要求，這些要求包括：設定焊接條件(電流、電壓、速度等)、抖動功能、坡口填充功能、焊接異常檢測功能(斷弧、工件熔化)及焊接感測器(起始焊點檢測，焊道跟蹤)的介面功能。
2.3 噴漆機器人
噴漆機器人廣泛應用於汽車車體、家電產品和各種塑料製品的噴漆作業。噴漆機器人在使用環境和動作要求上有如下特點：
(1)工作環境空氣中含有易爆的噴漆劑蒸氣;
(2)沿軌跡高速運動，途經各點均為作業點;
(3)多數被噴漆部件都搭載在傳送帶上，邊移動邊噴漆。如圖2所示為關節式噴漆機器人。
2.4 搬運機器人
隨著計算機集成製造技術、物流技術、自動倉儲技術的發展，搬運機器人在現代製造業中的應用也越來越廣泛。機器人可用於零件的加工過程中，物料、工輔量具的裝卸和儲運，可用來將零件從一個輸送裝置送到另一個輸送裝置，或從一台機床上將加工完的零件取下再安裝到另一台機床上去。
2.5 裝配機器人
裝配在現代工業生產中佔有十分重要的地位。有關資料統計表明，裝配勞動量占產品生產勞動量的50%～60%，在有些場合，這一比例甚至更高。例如，在電子器件廠的晶元裝配、電路板的生產中，裝配勞動量占產品生產勞動量的70 %～80%。因此，用機器人來實現自動化裝配作業是十分重要的。
2.6 機器人柔性裝配系統
機器人正式進入裝配作業領域是在“機器人普及元年”的1980年前後，引人裝配作業的機器人在早期主要用來代替裝配線上手工作業的工序，隨後很快出現了以機器人為主體的裝配線。裝配機器人的應用極大地推動了裝配生產自動化的進展。裝配機器人建立的柔性自動裝配系統能自動裝配中小型、中等復雜程度的產品，如電機、水泵齒輪箱等，特別適應於中小批量生產的裝配，可實現自動裝卸、傳送、檢測、裝配、監控、判斷、決策等機能。
機器人柔性裝配系統通常以機器人為中心，並有諸多周邊設備，如零件供給裝置、工件輸送裝置、夾具、塗抹器等與之配合，此外還常備有可換手等。但是如果零件的種類過多，整個系統將過於龐大，效率降低，這是不可取的。在機器人柔性裝配系統中，機器人的數量可根據產量選定，而零件供給裝置等周邊設備則視零件和作業的種類而定。因此，和裝配線比較，產量越少，機器人柔性裝配系統的投資越大。
3 結束語
工業機器人是以機械、電子、電子計算機和自動控制等學科領域的技術為基礎，融合而成的一種系統技術;也可說是一門知識、技術密集的，多學科交叉的綜合化的高新技術。隨著這些相關學科技術的進步和發展，工業機器人技術也一定會到迅速發展和提高。
工業機器人技術論文範文篇二：《探討工業機器人的發展趨勢》
摘 要 隨著社會經濟發展，機器人開始被廣泛應用於各行各業中，替工人進行一些復雜、繁重的體力勞動。目前，機器人是一種製造業與自動化設備中的典型代表，這將會是人造機器的“終極”版。它的應用已經涉及信息化、自動化、智能化、感測器與知識化等多個學科和領域，這是目前，是我國乃至世界高新技術成果的最佳集成，因此，它的發展是與許多學科的發展有著密切的聯系。以現在的發展趨勢來看，工業機器人的應用范圍越來越廣泛，同時在技術操作中，他也變得越來越標准化、規范化，提高工業機器人的安全性。另一方面，工業機器人發展越來越微型化、智能化，在人類生活中應用越來越廣泛。
關鍵詞 工業機器人 智能化 應用領域 安全性
隨著社會復雜的需求，工業機器人在應用領域中越來越廣泛。一方面，工業機器人被廣泛應用於工業生產中，代替工人危險、復雜、單調的長時間的作業，例如在機械加工、壓力鑄造、塑料製品成形及金屬製品業等各種工序上，同時還應用於原子能工業等高危險的部門，這已經在發達國家中應用比較廣泛。另一方面，工業機器人在其他的領域應用也比較多，隨著科學技術的飛速發展，提高了工業機器人的使用性能和安全性能，其應用的范圍越來越廣泛，應用的范圍已經突破了工業，尤其在醫療業中應用比較好。
一、工業機器人的發展歷程
第一代機器人，一般指工業上大量使用的可編程機器人及遙控操作機。可編程機器人可根據操作人員所編程序完成一些簡單重復性作業。遙控操作機制每一步動作都要靠操作人員發出。1982年，美國通用汽車公司在裝配線上為機器人裝備了視覺系統，從而宣告了第二代機器人―感知機器人的問世。這代機器人，帶有外部感測器，可進行離線編程。能在感測系統支持下，具有不同程度感知環境並自行修正程序的功能。第三代機器人為自治機器人，正在各國研製和發展。它不但具有感知功能，還具有一定決策和規劃能力。能根據人的命令或按照所處環境自行做出決策規劃動作即按任務編程。
我國機器人研究工作起步較晚，從“七五”開始國家投入資金，對工業機器及其零部件進行攻關，完成了示教再現式工業機器人成套技術的開發和研製。1986 年國家高技術研究發展計劃開始實施，智能機器人主題跟蹤世界機器人技術的前沿，經過幾年的研究，取得了一大批科研成果，成功地研製出了一批特種機器人。
我國工業機器人起步於70年代初期，經過30多年的發展，大致經歷了3個階段：70年代的萌芽期，80年代的開發期和90年代的適用化期。
上世紀70年代是世界科技發展的一個里程碑：人類登上了月球，實現了金星、火星的軟著陸。我國也發射了人造衛星。世界上工業機器人應用掀起一個高潮，尤其在日本發展更為迅猛，它補充了日益短缺的勞動力。在這種背景下，我國於1972年開始研製自己的工業機器人。
進入80年代後，在高技術浪潮的沖擊下，隨著改革開放的不斷深入，我國機器人技術的開發與研究得到了政府的重視與支持。“七五”期間，國家投入資金，對工業機器人及其零部件進行攻關，完成了示教再現式工業機器人成套技術的開發，研製出了噴塗、點焊、弧焊和搬運機器人。1986年國家高技術研究發展計劃(863計劃)開始實施，智能機器人主題跟蹤世界機器人技術的前沿，經過幾年的研究，取得了一大批科研成果，成功地研製出了一批特種機器人。
從90年代初期起，中國的國民經濟進入實現兩個根本轉變時期，掀起了新一輪的經濟體制改革和技術進步熱潮，我國的工業機器人又在實踐中邁進一大步，先後研製出了點焊、弧焊、裝配、噴漆、切割、搬運、包裝碼垛等各種用途的工業機器人，並實施了一批機器人應用工程，形成了一批機器人產業化基地，為我國機器人產業的騰飛奠定了基礎。
我國工業機器人經過“七五”攻關計劃、“九五”攻關計劃和863計劃的支持已經取得了較大進展，工業機器人市場也已經成熟，應用上已經遍及各行各業。
我國未來工業機器人技術發展的重點有：第一，危險、惡劣環境作業機器人：主要有防暴、高壓帶電清掃、星球檢測、油汽管道等機器人;第二，醫用機器人：主要有腦外科手術輔助機器人，遙控操作輔助正骨等;第三，仿生機器人：主要有移動機器人，網路遙控操作機器人等。其發展趨勢是智能化、低成本、高可靠性和易於集成。
二、工業機器人的發展趨勢
機器人是先進製造技術和自動化裝備的典型代表，是人造機器的“終極”形式。它涉及到機械、電子、自動控制、計算機、人工智慧、感測器、通訊與網路等多個學科和領域，是多種高新技術發展成果的綜合集成，因此它的發展與眾多學科發展密切相關。當今工業機器人的發展趨勢主要有：一是工業機器人性能不斷提高(高速度、高精度、高可靠性、便於操作和維修)，而單機價格不斷下降。二是機械結構向模塊化可重構化發展。例如關節模塊中的伺服電機、減速機、檢測系統三位一體化;有關節模塊、連桿模塊用重組方式構造機器人。三是工業機器人控制系統向基於 PC機的開放型控制器方向發展，便於標准化，網路化;器件集成度提高，控制櫃日漸小巧，採用模塊化結構，大大提高了系統的可靠性、易操作性和可維修性。四是機器人中的感測器作用日益重要，除採用傳統的位置、速度、加速度等感測器外，視覺、力覺、聲覺、觸覺等多感測器的融合技術在產品化系統中已有成熟應用。五是機器人化機械開始興起。從94年美國開發出“虛擬軸機床”以來這種新型裝置已成為國際研究的 熱點 之一，紛紛探索開拓其實際應用的領域。
總體趨勢是，從狹義的機器人概念向廣義的機器人技術概念轉移，從工業機器人產業向解決方案業務的機器人技術產業發展。機器人技術的內涵已變為 靈活應用機器人技術的、具有實際動作功能的智能化系統。機器人結構越來越靈巧，控制系統愈來愈小，其智能也越來越高，並正朝著一體化方向發展。
三、我國工業機器人發展面臨的挑戰與前景
我國工業底子薄，工業機器人發展一直處於一個初步發展階段，雖然我國從上個世紀70年代開始研發工業機器人，但是技術力量不足與西方國家的技術封鎖，對此，在發展過程中，存在著比較多的問題。細分起來，有如下幾點：
首先，我國基礎零部件製造能力差。雖然我國在相關零部件方面有了一定的基礎，但是無論從質量、產品系列全面，還是批量化供給方面都與國外存在較大的差距。特別是在高性能交流伺服電機和精密減速器方面的差距尤其明顯，因此造成關鍵零部件的進口，影響了我國機器人的價格競爭力。
第二，我國的機器人還沒有形成自己的品牌。雖然已經擁有一批企業從事機器人的開發，但是都沒有形成較大的規模，缺乏市場的品牌認知度，在機器人市場方面一直面臨國外機器人品牌的打壓。國外機器人作為成熟的產業採用整機降價，吸引國內企業購買，而在後續的維護備件費用很高的策略，逐步佔領中國市場。
第三，認識不到位，在鼓勵工業機器人產品方面的政策少。工業機器人的製造及應用水平，代表了一個國家的製造業水平，我們必須從國家高度認識發展中國工業機器人產業的重要性，這是我國從製造大國向製造強國轉變的重要手段和途徑。□
參考文獻：
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工業機器人技術論文範文篇三：《試論工業機器人機電一體化》
1機電一體化技術的應用現狀
1.1工業機器人。
工業機器人的出現在一定程度上可替代人的勞動，對於高輻射、高雜訊污染、高濃度有害氣體的工作場合來說，工業機器人是一個理想的選擇。工業機器人的發展經歷了三個階段，第一代工業機器人智能化程度較低，只能通過預設的程序進行簡單的重復動作，無法應對多變的工作環境和工作崗位。隨著科技的發展，在第一代機器人的基礎上通過各種感測器的應用使其可通過對環境信息的獲取、分析、處理並反饋給動作單元，從而進行一些適應性的工作，這種機器人雖然智能化程度較低，但已經在一些特定的領域得以成功應用。在機電一體化技術相對成熟的今天，第三代機器人的智能化水平已經得到了較大的提升，其可以通過強大的感測原件收集信息數據，並根據實際情況作出類似於人腦的判斷，因此可以在多種環境下進行獨立作業，但成本較高，在一定程度上限制了實際應用。
1.2分布式控制系統。
分布式控制系統是相對於集中式控制系統而言的，是通過一台中央計算機對負責現場測控的多台計算機進行控制和指揮，由於其強大的功能和安全性，使其成為當前大型機電一體化系統的主流技術。根據實際情況分布式控制系統的層級可分為兩級、三級或更多級，通過中央計算機完成對現場生產過程的實時監控、管理和操作控制等，同時，隨著測控技術的不斷發展與創新，分布式控制系統還可以對生產過程實現實時調度、在線最優化、生產計劃統計管理等功能，成為一種集測、控、管於一體的綜合系統，具有功能豐富、可靠性高、操作方便、低故障率、便於維護和可擴展等優點，因此使系統的可靠性大幅提高。
2機電一體化技術的發展趨勢
2.1人工智慧化。
人工智慧就是使工業機器人或數控機床模擬人腦的智力，使其在生產過程中具備一定的推理判斷、 邏輯思維 和自主決策的能力，可大幅提升工業生產過程的自動化程度，甚至實現真正的無人值守，對於降低人力成本，提高加工精度和工作效率具有十分重要的意義。目前，人工智慧已經不只是停留在概念上，因此可預見機電一體化技術將向著人工智慧化的方向發展。雖然以當前的科學技術水平不可能使機器人或數控機床完全具備人類的思維模式和智力特點，但在工業生產中，使這些機電一體化設備具備部分人類的職能是完全可以通過先進的技術達到的。
2.2網路化。
網路技術 的發展給機電一體化設備遠程監視和遠程式控制制提供了便利條件，因此，將網路技術與機電一體化技術結合起來將是機電一體化技術發展的重點。在生產過程中，操作人員需要在車間內來回走動，對設備的狀態進行掌握，並對機床的操作面板進行操作，通過在機電一體化設備與控制終端之間建立通信協議，並通過光纖等介質實現信息數據的傳遞，即可實現遠程監視和操作，降低工人的勞動量，並且各種控制系統功能的實現，理論上來說都是建立在網路技術基礎上的。
2.3環保化。
在人類社會發展的最近幾十年裡，雖然經濟得到了迅猛的發展，人們生活水平得到了顯著的提高，然而以犧牲資源和環境為代價的發展模式使得人類賴以生存的環境遭到嚴重的污染，因此，在可持續發展戰略提出的今天，發展任何技術都應當以對環境友好作為前提，否則就是沒有前途的，故環保化是機電一體化技術發展的必然趨勢。在機電一體化應用過程中，通過對資源的高效利用，並在製造過程中做到達標排放甚至零排放，產品在使用過程中對生態環境不造成影響，即便報廢後也可對其進行有效回收利用，這就是機電一體化技術環保化的具體表現形式，符合可持續發展的要求。
2.4模塊化。
由於機電一體化裝置的製造商較多，為降低系統升級改造的成本，並為維修提供便利，模塊化將是一個非常有前途的研究方向。通過對功能單元進行模塊化改造，可在需要增加或改變功能時直接將對應的功能模塊進行組裝或更換，即便出現故障，只需將損害的模塊進行更換即可，工作效率極高，通用性的增強為企業節約了大量的成本。
2.5自帶能源化。
機電一體化對電力的要求較高，如果沒有充足的電能供應就會影響生產效率，甚至由於停電造成數據的丟失等，因此通過設備自帶動力能源系統可始終保持充足的電力供應，使系統運行更流暢。
3結語
綜上所述，機電一體化技術的應用可使產品的生產效率和精度大幅提高，在當前工業生產中具有較大的技術優勢，相信隨著科技的發展，機電一體化技術水平也會不斷提高，為工業生產做出更大貢獻。
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6. 人工智慧機器人的相關論文
❹ 我國工業機器人技術的現狀與發展趨勢
近年來工業機器人發展逐漸得到重視，國家出台各種鼓勵措施，地方也爭相設立發展目標，核心內容是實現自主創新、加快國產替代進程。目前我國工業機器人行業正處於初步產業化階段，從發展期逐漸邁向成熟期。
在全球市場上，2019年時中國工業機器人裝機量與產量均居全球首位，但裝機密度仍有較大潛力。未來中國工業機器人在雲計算等新興技術的加持下將向著更加智能化、柔性化的方向發展，同時2020年新冠疫情的爆發讓眾多廠商看到了醫療領域工業機器人的發展潛力。
行業主要上市公司：目前國內工業機器人行業的上市公司主要有科大智能(300222)、沃迪智能(830843)、工業富聯(601138)、遠大智能(002689)、上海滬工(603131)、埃夫特(688165)、ST伯朗特(430394)、ST華昌(300278)、機器人(300024)、科遠智慧(002380)、華自科技(300490)、埃斯頓(002747)、ST安控(300370)、泰禾智能(603656)、智雲股份(300097)、佳順智能(834863)、巨輪智能(002031)、藍英裝備(300293)、博實股份(002698)、亞威股份(002559)、華中數控(300161)、拓斯達(300607)、巨能股份(871478)、新時達(002527)、匯博股份(871462)、上工申貝(600843)、中源智人(833135)、東傑智能(300486)、賽摩智能(300466)、漢宇集團(300403)、三豐智能(300276)、金奧博(002917)、銳速智能(839697)、超音速(833753)、寧武科技(837040)、優愛智能(836953)、中機試驗(872726)、天辰股份(831234)、松興電氣(836316)、和科達(002816)、宇環數控(002903)、阿波羅(832568)、南通通機(834938)、永創智能(603901)、達意隆(002209)、愛仕達(002403)、控匯股份(839418)、安鋼軟體(870730)、石化機械(000852)、邁得醫療(688310)、哈工智能(000584)、華鵬精機(838861)、創世紀(300083)、林克曼(430031)、佳龍科技(832394)、漢唐智能(837345)、松慶智能(871868)、田中科技(839224)、天澤物網(837225)、元泰智能(839156)、恆力包裝(871060)、正澤科技(872137)、ST盛鴻(870728)、富島科技(831814)、東方精工(002611)、先鋒機械(834685)、浙海德曼(688577)、中大力德(002896)、德馬科技(688360)、暢爾裝備(833115)、捷創技術(831817)、金辰股份(603396)、創盛智能(836378)、統一智能(836603)、匯興智造(839258)、康鴻智能(839416)、奧圖股份(833748)、順達智能(430622)、虹瑞智能(837388)、貝斯特(300580)、萬隆電氣(430502)、牧特智能(870795)
本文核心數據：工業機器人產量、工業機器人產業鏈、工業機器人分類、工業機器人市場佔比、工業機器人應用領域佔比、工業機器人品類佔比、工業機器人發展趨勢。
工業機器人行業概況
1、 定義
工業機器人是在工業生產中使用的機器人的總稱，工業機器人是一種通過編程或示教實現自動運行，具有多關節或多自由度，並且具有一定感知功能，如視覺、力覺、位移檢測等，從而實現對環境和工作對象自主判斷和決策，能夠代替人工完成各類繁重、乏味或有害環境下體力勞動的自動化機器。
工業機器人的細分通常按照坐標形式、驅動方法和運動控制方式進行分類。從工業機器人的運行機理及對所實現功能質量的要求，關節坐標式精確度較高，也是應用最廣泛的種類，電力驅動是當今工業機器人驅動的主流，而連續軌跡控制要求是高端工業機器人的基本「素質」。
2、產業鏈剖析：產業鏈條涉及環節眾多
工業機器人行業按產業鏈分為上游、中游、下游和行業應用。上游為減速器、伺服系統、控制系統等核心零部件生產;中游為工業機器人本體生產;下游是基於終端行業特定需求的工業機器人系統集成，主要用於實現焊接、裝配、檢測、搬運、噴塗等工藝或功能;行業應用主要是汽車、電子等對自動化、智能化需求高的終端行業對工業機器人的應用。
在上游領域，減速機、伺服電機、控制器是工業機器人的三大零部件，國外工業機器人大型企業往往通過掌握關鍵零部件技術打造核心競爭力。近年來，隨著國內技術的提升，自主品牌逐漸進入相關領域，在減速器製造領域，代表企業有綠的諧波、上海機電、中大力德等;在控制器製造領域，代表企業有綠的諧波、上海機電、中大力德;在系統集成領域，代表企業有埃斯頓、匯川技術、雷賽智能、科力爾等。
在中游工業機器人本體製造領域，從國內市場上來看，我國工業機器人本體製造市場仍以國外企業為主，代表企業有發那科、ABB、庫卡、安川等。自主品牌工業機器人本體製造代表有新松機器人、埃斯頓、華中數控、新時達、亞威股份等。
在下游工業機器人系統集成領域，代表企業有拓斯達、新松機器人、克來機電、博實股份、華昌達、埃斯頓等。
工業機器人行業發展歷程：正在從發展期進入成熟期
——從理論研究到初步產業化
我國的工業機器人研究開始於20世紀70年代，大體可分為4個階段，即理論研究階段、樣機研發階段、示範應用階段和初步產業化階段。
——正在從發展期進入成熟期
機器人技術及應用發展可分為三個階段四大層次，三個階段發展的關鍵因素分別是人口紅利因素、工程師紅利優勢和人工智慧技術優勢等。
中國憑借強大的人口優勢快速的度過了自動化階段，目前國內已經有眾多工業機器人龍頭企業的機器智能階段業務成熟，例如曠世科技、海康威視等，這些公司在視覺應用領域的技術已經十分出眾。且老齡化社會的到來，人口紅利逐漸消散，人力成本提高，推動企業進行機器人換人措施。目前中國和日本、韓國等領先國家一樣處於機器智能向人工智慧過渡階段;在人工智慧技術積累方面中國也處於世界前列。
根據行業生命周期理論，行業的生命發展周期主要包括四個發展階段：幼稚期，成長期，成熟期，衰退期。行業在成熟階段的特點是：行業增長速度降到一個更加適度的水平，新增的企業數量會減少;行業准入門檻提高;並且排除技術創新因素的影響，行業的發展節奏與國民生產總值保持同步。
結合中國目前工業機器人行業的發展情況可以判斷，其符合成熟期行業的大部分特點，所以可以判斷該行業正處於成長期進入成熟期的過渡階段。
工業機器人行業政策背景：政策加持，鼓勵行業積極發展
工業機器人應用領域廣，但是核心技術有待突破，國家在工業機器人行業相關的支持政策內容大多從鼓勵突破核心技術、進行自主創新、加快國產化進程的角度出發。此外，不同地區針對本地的特點，制定了不同的發展目標。
工業機器人行業發展現狀
1、供給：中國工業機器人年產量居世界首位
2012-2020年我國工業機器人產量逐年上升，但近年來增速較之前有所下降，主要是因為從2018年開始國內汽車、電子等機器人下遊行業發展受限，機器人需求增速放緩，但是近兩年新能源汽車大力發展帶動行業發展，工業機器人增速再次抬頭。2020年時我國工業機器人產量達到了237068台，累計增長19.1%。
2021年1-5月，我國工業機器人的產量為136405台，與去年同期同比增加73.2%。
據IFR統計，2019年中國是世界工業機器人產量最高的國家，產量達到18.69萬台。與此同時，相對於工業機器人技術較成熟的美國、德國、日本，產量遠不及中國，分別為3.33萬台、2.05萬台與4.99萬台。
2、需求：中國工業機器人裝機量居世界首位，但人均密度較低
——工業機器人裝機量位居世界榜首
自2016年開始，中國工業機器人累計安裝量位列世界第一，發展迅速。2019年，中國依然是全球最大的機器人市場，工業機器人總量達到14.4萬台，較2018年上升6.7%。據高工機器人數據顯示，2020年我國工業機器人銷量約為17萬台。
註：除2020年數據來自高工機器人外，其餘來自中國機器人產業聯盟。
——工業機器人裝機密度較低
從裝機量來看，全球機器人消費市場高度集中，2019年中國、日本、美國、韓國和德國等主要國家銷售額總計佔全球銷量的73%。中國是工業機器人主要的終端使用市場，年新裝量14.4萬台，其次是日本和美國，分別為4.99萬台和3.3萬台。
從機器人的裝機密度看，2019年全球工業機器人裝機密度為113台/萬人，新加坡和韓國是機器人裝機密度最高的市場，每萬人機器人裝機數量分別達到918台和855台，而在需求量最大的中國市場這個數字只有187台，遠落後於發達國家，未來仍有較大提升空間。
——多關節機器人最暢銷
從機械結構看，據MIR統計，2020年垂直多關節機器人在中國市場中的銷量在各機型中依然位居首位，全年銷售總銷量的63%;SCARA機器人全年銷售佔比為30%;另外，協作機器人與Delta機器人銷售佔比分別為4%與3%。
——市場規模超過60億美元
我國工業機器人市場發展較快，約佔全球市場份額三分之一，是全球第一大工業機器人應用市場。當前，我國生產製造智能化改造升級的需求日益凸顯，工業機器人的市場需求依然旺盛，據IFR統計，2019年我國工業機器人銷量額達57.3億美元，初步估計2020年銷量額達到63億美元。
3、應用情況：中國工業機器人主要用於汽車與3C領域
——分行業應用情況
目前中國的工業機器人主要應用於汽車行業以及3C，2019年時應用於汽車與3C電子行業的工業機器人佔比分別為29.2%與23.4%;與此同時，全球范圍內工業機器人的應用領域也以汽車與3C電子為主，應用佔比分別為28.2%與23.6%。可以看出，中國工業機器人的應用情況與全球基本一致。
——機器人應用領域佔比情況
在市場整體銷售下行的背景下，工業機器人主要應用領域的銷售出現不同程度下降。總體來看，目前，搬運與焊接依然是工業機器人的主要應用領域，自主品牌機器人在加工、焊接和釺焊、裝配及拆卸、潔凈室、塗層與膠封領域的市場佔有率均有所提升。
其中，搬運和上下料作為首要應用領域，2019年銷售6.2萬台，同比下降4.4%，在總銷量中的比重提高至43.06%;焊接與釺焊機器人銷售3.4萬台，同比下降16%，佔比為23.61%;裝配及拆卸機器人銷售2萬台，同比下降16.7%，佔比為13.89%;加工領域機器人銷售同比增長105.5%，是唯一實現銷量增長的應用領域。
工業機器人行業競爭格局
我國工業機器人可以分為三個梯隊，各個梯隊涉及的機器人品類均呈現出多樣化，第一梯隊的玩家主要有埃斯頓、埃夫特等知名企業，涉及到的工業機器人品類包括協作機器人、AGV機器人與碼垛機器人等;第二梯隊的主要玩家有華中數控、廣州井源、北京機科等;第三梯隊的主要玩家有艾利特、智久機器人與凱寶機器人等。
1、區域競爭：長三角經濟圈機器人企業數量最多
從區域競爭角度來看，截止到2020年底，全國機器人企業的總數為11066家。2020年11、12月全國范圍新增企業數量為407家，2個月增幅為3.82%。上期相比，略有下滑，總體平穩。
長三角經濟圈機器人企業數量達到4090家，占機器人企業數量的比重達到36.96%;珠三角經濟圈機器人企業數量達到1925家，占機器人企業數量的比重達到17.40%;環渤海經濟圈2129家，佔比為19.24%，成渝經濟圈僅有421家，佔比為3.8%。
分省份來看，2020廣東省機器人企業數量居全國首位，為1925家，較去年新增54家，增長率達到2.89%;其次是江蘇省，企業數量為1827家，較去年新增112家，增長率達到了6.53%。
從企業數量增長率來看，江西省機器人企業在2020年新增了7家，增長了6.86%，為2020年增長比率最高的省份;值得注意的是江蘇省，無論在企業數量還是增長率上，都居國內所有省份前列，勢頭直逼排名第一的廣東省，2020年江蘇省新增機器人企業112家，增長率為6.53%。
2、企業競爭格局：外資品牌為主，國產替代正在加速
——自主品牌機器人市場份額情況
從企業來看，ABB、發那科(FANUC)、庫卡(KUKA)和安川電機(YASKAWA)這四家企業作為工業機器人的四大家族，全球主要的工業機器人供貨商，在中國也占據了將近30%的市場份額，其中發那科(FANUC)的銷售佔比最高，佔比達到10%。
雖然我國工業機器人市場目前仍以外資品牌機器人為主，但近年來，隨著我國在機器人領域的快速發展，我國自主品牌工業機器人市場份額也在逐步提升，與外資品牌機器人的差距在逐步縮小。2019年，自主品牌工業機器人在市場總銷量中的比重為31.25%，比2018年提高3.37個百分點。
未來隨著工業機器人核心零部件在減速器、控制器及伺服系統等領域取得的技術突破，國產化率將逐漸提高，國產替代加速正當時。
工業機器人行業發展前景及趨勢預測
1、工業機器人規模預測
2020年受到疫情影響，但是由於中國措施採取及時，抗疫成效顯著，企業復工復產較快，因此對工業機器人的總體產量影響較小，2020年全國工業機器人市場規模約為63億美元，預計2021-2025年復合增長率預計在15%左右，2026年市場規模可達172億美元。
2、工業機器人共融為未來技術突破要點
目前我國工業機器人主要在結構化環境匯總執行確定性任務，在復雜動態環境中作業的情況並不足夠靈活，主要是因為工業機器人在與環境的共融、與其他機器人之間協同方面感知能力較弱。隨著傳統工業機器人在機器視覺、智能感測與雲技術等技術的發展下，未來工業機器人將更智能化，柔性化，即由傳統機器人向共融機器人優化。
3、雲化機器人及工業機器人雲平台將興起
在智能製造生產場景中，需要工業機器人有自組織和協同的能力來滿足柔性生產，這就帶來了雲化機器人(機器人大腦在雲端)及工業機器人雲平台的需求。和傳統機器人相比，雲化機器人需要通過網路連接到雲端的控制中心，基於超高計算能力的平台，並通過大數據和人工智慧對生產製造過程進行實時運算控制。實際上，如今已有廠商開始在雲化機器人及工業機器人雲平台上進行布局。
2017年時華為、Skymind、中國移動、達闥科技、GTI、軟銀共同推出《雲化機器人白皮書(GTI 5G and Cloud Robotics
White
Paper)》，其中指出雲化機器人即位於數據中心的「大腦」利用人工智慧和其他軟體技術，藉助本地機載控制器對傳統機器人下達指令，雲機器人將打來新的價值鏈、技術、架構、體驗和新商業模式。未來，隨著5G、AI、雲計算等技術的發展成熟，雲化機器人及工業機器人雲平台或將成為新一輪發展熱點。
4、工業機器人在醫療領域的應用潛力有待挖掘
目前工業機器人主要應用於汽車行業，隨著汽車行業工業機器人應用的飽和，工業機器人的應用正在向其他領域逐步拓展。在疫情驅動下部分工業機器人廠商隨即布局醫療領域的工業機器人，例如利用工業機器人組裝醫用注射器或或用於填充和關閉小瓶等，具體情況如下表所示：
更多本行業研究分析詳見前瞻產業研究院《中國工業機器人行業產銷需求預測與轉型升級分析報告》
❺ 機器人經過哪幾個階段發展
機器人發展至今已出現了三代。
第一代機器人是簡單的示教再現型機器人，這類機器人需要使用者事先教給它們動作順序和運動路徑，再不斷地重復這些動作。目前在汽車工業和電子工業自動線上大量使用的就是這類機器人。它們基本上沒有感覺也不會思考。
第二代機器人是低級智能機器人，或稱感覺機器人。和第一代機器人相比，低級智能機器人具有一定的感覺系統，能獲取外界環境和操作對象的簡單信息，可對外界環境的變化做出簡單的判斷並相應調整自己的動作，以減少工作出錯、產品報廢。因此這類機器人又被稱為自適應機器人。20世紀90年代以來，在生產企業中這類機器人的台數正逐年增加。
第三代機器人是高級智能機器人。它不但有第二代機器人的感覺功能和簡單的自適應能力，而且能充分識別工作對象和工作環境，並能根據人給的指令和它自身的判斷結果自動確定與之相適應的動作。這類機器人目前尚處於實驗室研究探索階段。