工业机器人
2013年9月9日
鸿超准精密模具赠送工业机器人简介
工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人。工业机器人是自动执行工作的机器装置，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。
应该说中国是最需要又最不需要机器人的国家。中国人口众多，劳动力资源丰富且廉价，从这一层面说用一个贵而笨重的机器人还不如雇一个人来的便宜，但是我国要做世界强国就必须用最少的资源作更多的事，我们的企业必须尽可能的采用高新技术来更高效率的生产，以高竞争力取胜，这就需要很多的机器人，人是没有机器人那样的精确率，准确率和高效率的。可能会有人失业，但创造的就业机会更多，社会所得的利益会更多。我相信在不久将来，机器人产业会如同汽车一样成为国家的经济支柱产业，美国是‘汽车上的国度’，中国可以成为‘站在机器人肩膀上的国家’。
工业机器人技术现状及国内外发展的趋势
国外机器人领域发展近几年有如下几个趋势：
1．工业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，平均单机价格从91年的10．3万美元降至97年的6.5万美元。
2．机械结构向模块化、可重构化发展。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。
3．工业机器人控制系统向基于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。
4．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视觉、力觉等传感器，而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；多传感器融合配置技术在产品化系统中已有成熟应用。
5．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。
我国的工业机器人从80年代“七五”科技攻关开始起步，在国家的支持下，通过“七五”、“八五”科技攻关，目前已基本掌握了机器人操作机的设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术，生产了部分机器人关键元器件，开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人；其中有130多台套喷漆机器人在二十余家企业的近30条自动喷漆生产线（站）上获得规模应用，弧焊机器人已应用在汽车制造厂的焊装线上。但总的来看，我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，如：可靠性低于国外产品；机器人应用工程起步较晚，应用领域窄，生产线系统技术与国外比有差距；在应用规模上，我国已安装的国产工业机器人约200台，约占全球已安装台数的万分之四。以上原因主要是没有形成机器人产业，当前我国的机器人生产都是应用户的要求，“一客户，一次重新设计”，品种规格多、批量小、零部件通用化程度低、供货周期长、成本也不低，而且质量、可靠性不稳定。因此迫切需要解决产业化前期的关键技术，对产品进行全面规划，搞好系列化、通用化、模化设计，积极推进产业化进程。
机器人技术是高技术的重要组成部分，其产业化的进程在我国刚刚起步，虽然取得了一定的成绩，但仍然存在很多困难和不足，因此更需要多方面的关心和支持。
国家政策支持，是加速高新技术产业化的重要前提。根据我国政府有关部门应组织力量进行充分地调查研究，在此基础上，制定切实可行的推广、应用机器人和促进机器人研究开发的倾斜政策。如在税收、投资和贷款方面对机器人产业实行扶持政策。日本政府通过制定政策，采取一系列措施鼓励企业应用机器人，为日本机器人在国内开拓市场的经验值得我们借鉴。另外，对机器人用户，可以考虑给予一定的资金补贴，以鼓励购买．为了避免危险恶劣的工作环境导致的工伤事故和职业病，保护工人的身心安全，对一些特殊工种，如喷涂，铸造等通过劳动法强制采用工业机器人来代替．这样可以大大增加工业机器人的需求数量。
我国的机器人产业化必须由市场来拉动。机器人作为高技术，它的发展与社会的生产、经济状况密切相关。机器人的研制、开发只有从技术上实现可能性大为原则选择机器人优先应用的领域，并以此为突破口，向其他领域渗透、扩散至为重要。
机器人知识的普及程度对机器人产业化的进程也起着很大的制约作用。试想如果我们的最终机器人用户对机器人都感到神秘莫测．并心存放而远之的态度，谈何机器人产业的发展？因此国家和有关企业都应把机器人知识的科普宣传放在一个很重要的位置。
我国机器的应用人要顺利走上市场，实现产业化，还是需要各方面的共同努力。
工业机器人技术现状及国内外发展的趋势
国外机器人领域发展近几年有如下几个趋势：
1．工业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，平均单机价格从91年的10．3万美元降至97年的6.5万美元。
2．机械结构向模块化、可重构化发展。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。
3．工业机器人控制系统向基于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。
4．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视觉、力觉等传感器，而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；多传感器融合配置技术在产品化系统中已有成熟应用。
5．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。
我国的工业机器人从80年代“七五”科技攻关开始起步，在国家的支持下，通过“七五”、“八五”科技攻关，目前已基本掌握了机器人操作机的设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术，生产了部分机器人关键元器件，开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人；其中有130多台套喷漆机器人在二十余家企业的近30条自动喷漆生产线（站）上获得规模应用，弧焊机器人已应用在汽车制造厂的焊装线上。但总的来看，我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，如：可靠性低于国外产品；机器人应用工程起步较晚，应用领域窄，生产线系统技术与国外比有差距；在应用规模上，我国已安装的国产工业机器人约200台，约占全球已安装台数的万分之四。以上原因主要是没有形成机器人产业，当前我国的机器人生产都是应用户的要求，“一客户，一次重新设计”，品种规格多、批量小、零部件通用化程度低、供货周期长、成本也不低，而且质量、可靠性不稳定。因此迫切需要解决产业化前期的关键技术，对产品进行全面规划，搞好系列化、通用化、模化设计，积极推进产业化进程。
机器人技术是高技术的重要组成部分，其产业化的进程在我国刚刚起步，虽然取得了一定的成绩，但仍然存在很多困难和不足，因此更需要多方面的关心和支持。
国家政策支持，是加速高新技术产业化的重要前提。根据我国政府有关部门应组织力量进行充分地调查研究，在此基础上，制定切实可行的推广、应用机器人和促进机器人研究开发的倾斜政策。如在税收、投资和贷款方面对机器人产业实行扶持政策。日本政府通过制定政策，采取一系列措施鼓励企业应用机器人，为日本机器人在国内开拓市场的经验值得我们借鉴。另外，对机器人用户，可以考虑给予一定的资金补贴，以鼓励购买．为了避免危险恶劣的工作环境导致的工伤事故和职业病，保护工人的身心安全，对一些特殊工种，如喷涂，铸造等通过劳动法强制采用工业机器人来代替．这样可以大大增加工业机器人的需求数量。
我国的机器人产业化必须由市场来拉动。机器人作为高技术，它的发展与社会的生产、经济状况密切相关。机器人的研制、开发只有从技术上实现可能性大为原则选择机器人优先应用的领域，并以此为突破口，向其他领域渗透、扩散至为重要。
机器人知识的普及程度对机器人产业化的进程也起着很大的制约作用。试想如果我们的最终机器人用户对机器人都感到神秘莫测．并心存放而远之的态度，谈何机器人产业的发展？因此国家和有关企业都应把机器人知识的科普宣传放在一个很重要的位置。
我国机器的应用人要顺利走上市场，实现产业化，还是需要各方面的共同努力。
机器人是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术产品，其应用日益广泛，成为当代新技术研究的热点。机器人的应用情况也是一个国家工业自动化水平的重要标志。
机器人并不是在简单意义上代替人的劳动，而是综合了人和机器特长的一种拟人的机械电子装置，既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器持续工作时间长，精确度高、抗恶劣环境的能力。从某种意义上说。它也是机器在进化过程中的产物，是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。
机器人并不是在简单意义上代替人的劳动，而是综合了人和机器特长的一种拟人的机械电子装置，既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器持续工作时间长，精确度高、抗恶劣环境的能力。从某种意义上说。它也是机器在进化过程中的产物，是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。
作为高科技全自动一体化的新型产品，机器人是提升企业效能之产物。尤其在包装领域，机器人是在替代装卸箱机码卸垛机等之后研制推出的升级换代产品。将机器人与包装线相结合，既能提高生产线正常运行的效能，又能增强运行可靠性，更能让用户迅速适应日新月异的生产需求，分享高科技成果产生的巨大效益。
一.国外工业机器人发展现状
上世纪60年代，随着工业化的大生产，日本、美国率先研制出适应于汽车生产线的机器人，主要完成焊接、喷涂等繁重危险的工作。40多年来，机器人工业发展迅速，在第一代工业机器人的基础上，第二代机器人广泛应用。目前我国已研制出第三代智能机器人，其性能和国外同等产品一样，已占有一定比例的市场。并将在世界市场上与国外产品展开激烈竞争。
上世纪60年代，随着工业化的大生产，日本、美国率先研制出适应于汽车生产线的机器人，主要完成焊接、喷涂等繁重危险的工作。40多年来，机器人工业发展迅速，在第一代工业机器人的基础上，第二代机器人广泛应用。目前我国已研制出第三代智能机器人，其性能和国外同等产品一样，已占有一定比例的市场。并将在世界市场上与国外产品展开激烈竞争。
1.机械人研究的特点和方向
①上世纪90年代初开发的适应窄小空间、快节奏、360°全工作空间范围的垂直关节型机器人大量应用于焊接和上、下料。
②大型、超大型机器人应用于汽车、建筑、桥梁等行业。
③CAD, CAE等技术普遍应用于设计仿真和制造中，加快了机器人工业的发展。
2.控制技术
①采用32位、64位CPU，控制轴数多达27轴，CNC、离线编程技术被广泛应用。
②总线技术的利用使协调控制技术日趋成熟，实现了多手与变位的协调及同步控制。
③开放式结构的控制系统已成为一股潮流，成本低且具有标准现场网络功能。
3.驱动技术
①上世纪80年代发展起来的AC伺服驱动已成为工业机器人的主流驱动技术。
②新一代伺服电机和先进伺服驱动控制器已形成完美结合。
4.应用智能化的传感器装有视觉传感器的机器人数量增长很快，结合了图像处理技术，完成了简单的智能化。
5.通用机器人编程语言发展迅速，已有多家公司开发出自身的机器人编程语言。
6.工业总线、网络通讯如CAN、工业以态网等广泛应用于工业机器人领域。
7.高速度、高精度、多功能化发展。
8.集成化、模块化、系统化。
2.控制技术
①采用32位、64位CPU，控制轴数多达27轴，CNC、离线编程技术被广泛应用。
②总线技术的利用使协调控制技术日趋成熟，实现了多手与变位的协调及同步控制。
③开放式结构的控制系统已成为一股潮流，成本低且具有标准现场网络功能。
3.驱动技术
①上世纪80年代发展起来的AC伺服驱动已成为工业机器人的主流驱动技术。
②新一代伺服电机和先进伺服驱动控制器已形成完美结合。
4.应用智能化的传感器装有视觉传感器的机器人数量增长很快，结合了图像处理技术，完成了简单的智能化。
5.通用机器人编程语言发展迅速，已有多家公司开发出自身的机器人编程语言。
6.工业总线、网络通讯如CAN、工业以态网等广泛应用于工业机器人领域。
7.高速度、高精度、多功能化发展。
8.集成化、模块化、系统化。
二.我国机器人工业的发展现状
我国的工业机器人从上世纪50年代“七五”科技攻关开始起步，在国家的支持下，通过“七五”、“八五”科技攻关，目前已基本掌握了机器人的设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术，生产了部分机器人关键元器件，开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人，其中有130多台套喷漆机器人在20余家企业的近30条自动喷漆生产线站上获得规模应用。弧焊机器人也已应用在汽车制造厂的焊装线上。
但总体来看，我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外相比还有一定的差距，如可靠性低于国外产品；机器人应用工程起步较晚，应用领域狭窄，生产线系统技术与国外相比仍有差距；在应用规模上，我国已安装的国产工业机器人约200多台，仅占全球已安装台数的万分之四。形成以上现象的主要原因是没有形成机器人产业，当前我国的机器人生产都是迎合客户的要求，即“一个客户，一次重新设计”，品种规格多，批量小，零部件通用化程度低，供货周期长，成本高，而且质量和可靠性不稳定。因此迫切需要解决产业化前期的关键技术，对产品进行全面规划，完善系列化、通用化、模块化设计，积极推进产业化进程。
我国的工业机器人从上世纪50年代“七五”科技攻关开始起步，在国家的支持下，通过“七五”、“八五”科技攻关，目前已基本掌握了机器人的设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术，生产了部分机器人关键元器件，开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人，其中有130多台套喷漆机器人在20余家企业的近30条自动喷漆生产线站上获得规模应用。弧焊机器人也已应用在汽车制造厂的焊装线上。
但总体来看，我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外相比还有一定的差距，如可靠性低于国外产品；机器人应用工程起步较晚，应用领域狭窄，生产线系统技术与国外相比仍有差距；在应用规模上，我国已安装的国产工业机器人约200多台，仅占全球已安装台数的万分之四。形成以上现象的主要原因是没有形成机器人产业，当前我国的机器人生产都是迎合客户的要求，即“一个客户，一次重新设计”，品种规格多，批量小，零部件通用化程度低，供货周期长，成本高，而且质量和可靠性不稳定。因此迫切需要解决产业化前期的关键技术，对产品进行全面规划，完善系列化、通用化、模块化设计，积极推进产业化进程。
专业简介：我校工业机器人应用与维护专业，以培养学生工业机器人应用技术开发、机器人工作站维护、机器人工作站安装调试为目标，是广州市第一个关于机器人自动化专业。学校从2008年开始探索机器人的教育，组织老师到企业实习，邀请机器人专家到学校培训，与珠海汉迪自动化设备有限公司联合共建广州市高技能人才公共实训基地之机器人应用与维护基地。经过过年的发展，工业机器人应用与维护专业以发展成为具有较好的师资力量，完善的实训设备、就业前景很好的朝阳专业。目前工业机器人应用与维护专业教育有高职班、预备技师班。
培养目标：
高职班：培养掌握机器人系统维护与保养，机器人工作站安装、调式、维修与运行管理的高技能人才。
预备技师班：培养掌握机器人应用方案规划、非标设备设计、驱动系统设计、控制系统设计的高技能人才。
主干课程：
主干课程：
高职班：机械制图与CAD、机械基础与Solidworks建模、电气控制与PLC、焊接技术、机器人工作站的维护、机器人工作站的安装与调式、机器人工作站的维修
预备技师班：机器人工作站优化、机器人方案设计、机器人工作站驱动系统与控制系统的设计、工业机器人非标设备的设计
技能证书：
高职班：电工上岗证、电工中级证、电工高级证、办公软件中级证
预备技师班：预备技师证
就业岗位：可从事工业机器人工作站的开发、维护、维修、安装、调式。
用人单位：广汽本田汽车有限公司、东风本田发动机有限公司、广汽丰田汽车有限公司、富士康科技集团、珠海汉迪自动化设备有限公司、广州达意隆包装机械股份有限公司、珠海格力电器股份有限公司。
就业岗位：可从事工业机器人工作站的开发、维护、维修、安装、调式。
用人单位：广汽本田汽车有限公司、东风本田发动机有限公司、广汽丰田汽车有限公司、富士康科技集团、珠海汉迪自动化设备有限公司、广州达意隆包装机械股份有限公司、珠海格力电器股份有限公司。
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