机器人展开进程及国内外机器人范畴展开趋势

　　、仿生学等多学科而构成的高新技能，是今世研讨非常活泼，运用日益广泛的范畴。机器人运用状况，是一个国家

　　机器人并不是在简略意义上替代人工的劳作，而是归纳了人的专长和机器专长的一种拟人的设备，既有人对环境状况的快速反应和剖析判断才干，又有机器可长时间继续作业、精确度高、抗恶劣环境的才干，从某种意义上说它也是机器的进化进程产品，它是工业以及非工业界的重要出产和服务性设备，也是先进制作技能范畴不行短少的主动化设备。

　　依照一般的办法，机器人按展开进程一般可分为三代：第一代的机器人是一种“遥控操作器”；第二代的机器人是一种按人事前编好的程序对机器人进行操控，使其主动重复完结某种操作的方法；第三代机器人是智能机器人，它是运用通过各种传感器、测量器等来获取环境的信息，然后运用智能技能进行辨认、了解、推理并最终作出规划决议方案，能自主举动完结预订方针的高档机器人。

　　这种粗括的概述底子无法阐明机器人技能展开的艰苦进程，而要想详细阐明其进程就有必要从各个国家的机器人展开说起，因为从全体视点看各个国家的机器人展开进程尽管彼此联络但又是彼此差异的，不同的前史布景、社会布景引发了不同的人们对机器人技能不同的观点，导致了不同的方针和效果，此效果又反过来影响人们的思维和社会前史的展开。

　　机器人的诞生地在美国，1962年美国研宣布国际上第一台工业机器人，通过30多年的展开，美国现已成为国际上的机器人强国之一，根底雄厚，技能先进。综观它的展开史，路途是弯曲不平坦的。

　　因为美国政府从60年代到70年代中的十几年期间，并没有把工业机器人列入要点展开项目，只是在几所大学和少量公司展开了一些研讨作业。关于企业来说，在只看到眼前利益，政府又无财务支撑的状况下，甘愿错失良机，固守在运用刚性主动化设备上，也不肯冒着风险，去运用或制作机器人。加上其时美国赋闲率高达6．65％，政府忧虑展开机器人会构成更多人赋闲，因而不予出资，也不组织研发机器人，这不能不说是美国政府的战略决议方案过错。70年代后期，美国政府和企业界虽有所注重，但在技能路线上仍把要点放在研讨机器人软件及军事、国际、海洋、核工程等特别范畴的高档机器人的开发上，致使日本的工业机器人后发先至，并在工业出产的运用上及机器人制作业上很快超过了美国，产品在国际商场上构成了较强的竞争力。

　　进入80年代之后，美国才感到局势急迫，政府和企业界才对机器人真实注重起来，方针上也有所表现，一方面鼓舞工业界展开和运用机器人，另一方面制定方案、进步出资，添加机器人的研讨经费，把机器人当作美国再次工业化的特征，使美国的机器人敏捷展开。

　　80年代中后期，跟着各大厂家运用机器人的技能日臻老练，第一代机器人的技能功能越来越满意不了实践需求，美国开端出产带有视觉、力觉的第二代机器人，并很快占据了美国60％的机器人商场。

　　尽管美国在机器人展开史上走过一条注重理论研讨，忽视运用开发研讨的弯曲路途，可是美国的机器人技能在国际上仍一向处于领先方位。其技能全面、先进，适应性也很强。

　　一向与美国混为一谈的英国则展开截然不同。尽管1967年英国 Hall Automation公司研宣布自己的机器人RAMP。但70年代初期，因为英国政府科学研讨委员会公布了否定人工智能和机器人的Lighthall陈述，对工业机器人实施了约束展开的严峻办法，因而机器人工业一蹶不振，在西欧差不多居于末位。

　　可是，国际上机器人蓬勃展开的局势很快使英政府意识到：机器人技能的落后，导致其产品在国际商场上的竞争力大为下降。所以，从70年代末开端，英国政府转而采纳支撑情绪，推行并施行了一系列支撑机器人展开的方针和办法，如广泛宣扬运用机器人的重要性、在财务上给购买机器人企业以补助、活泼促进机器人研讨单位与企业联合等，使英国机器人开端了在出产范畴广泛运用及大力研发的昌盛时期。

　　这阐明新技能的展开是不以人的毅力为搬运的，谁适应它尽力展开它谁就能取得展开，而谁一味的闭关锁国排挤它约束它就会因为跟不上年代的展开而落后。

　　相对英国的经历而言，法国因为很早就接受了人工智能技能并尽力展开它，然后取得了很大的展开。法国不仅在机器人拥有量上居于国际前列，而且在机器人运用水平缓运用范围上处于国际先进水平。这首要归功于法国政府一开端就比较注重机器人技能，特别是把要点放在展开机器人的运用研讨上。法国机器人的展开比较顺利，首要原因是通过政府大力支撑的研讨方案，建立起一个完好的科学技能体系。即由政府组织一些机器人根底技能方面的研讨项目，而由工业界支撑展开运用和开发方面的作业，两者相得益彰，使机器人在法国企业界很快展开和遍及。

　　法国的邦邻德国，其工业机器人的总数占国际第三位，仅次于日本和美国。但它比英国和瑞典引入机器人大约晚了五六年，其所以如此，是因为德国的机器人工业一起步，就遇到了国内经济不景气。可是德国的社会环境却是有利于机器人工业展开的。因为战役，导致劳作力短少，以及国民技能水平高档要素都是完结运用机器人的有利条件。

　　到了70年代中后期，政府选用行政手法为机器人的推行拓荒路途；在“改进劳作条件方案”中规则，关于一些有风险、有毒、有害的作业岗位，有必要以机器人来替代普通人的劳作。这个方案为机器人的运用开辟了广泛的商场，并推进了工业机器人技能的展开。

　　日尔曼民族是一个重实践的民族，他们一直坚持技能运用和社会需求相结合的准则。除了像大多数国家相同，将机器人首要运用在轿车工业之外，杰出的一点是德国在纺织工业顶用现代化出产技能改造原有企业，报废了旧机器，购买了现代化主动设备、电子计算机和机器人，使纺织工业本钱下降、质量进步，产品的花色品种愈加适销对路。到1984年总算使这一被喻为“快完蛋的职业”从头复兴起来。与此一起，德国看到了机器人等先进主动化技能对工业出产的效果，提出了1985年今后要向高档的、带感觉的智能型机器人搬运的方针。通过近十年的尽力，其智能机器人的研讨和运用方面在国际上处于公认的领先方位。

　　与西方敌对的前苏联（首要是在俄罗斯）在机器人技能上也是很先进的。前苏联从理论和实践上讨论机器人技能是从50年代后半期开端的。到了50年代后期开端了机器人样机的研讨作业。1968年成功地试制出一台深水作业机器人。1971年研宣布工厂用的全能机器人。

　　早在前苏联第九个五年方案（1970年一1975年）开端时，就把展开机器人列入国家科学技能展开纲要之中。到1975年，已研宣布30个类型的120台机器人，通过20年的尽力，前苏联的机器人在数量、质量水乎上均处于国际前列方位。国家有目的地把进步科学技能进步当作推进社会出产展开的手法，来组织机器人的研讨制作；有关机器人的研讨出产、运用、推行和进步作业，都由政府组织，有方案、按进程地进行。

　　前苏联的技能尽管先进，但其实施的是方案经济。方案经济的一个通病是脱离商场，然后使其技能运用没有像其他西方资本主义国家那样呈现腾跃。而与此相对取得了巨大成功的则是咱们近邻——日本。

　　日本在60年代末正处于经济高度展开时期，年增长率达11％。第二次国际大战后，日本的劳作力本来就严重，而高速度的经济展开愈加重了劳作力严重缺乏的困难。为此，日本在1967年由川崎重工业公司从美国Unimation公司引入机器人及其技能，建立起出产车间，并于1968年试制出第一台川崎的“尤尼曼特”机器人。

　　正是因为日本其时劳作力明显缺乏，机器人在企业里受到了“救世主”般的欢迎。日本政府一方面在经济上采纳了活泼的拔擢方针，鼓舞展开和推行运用机器人，然后更进一步激发了企业家从事机器人工业的活泼性。尤其是政府对中、小企业的一系列经济优惠方针，如由政府银行供给优惠的低息资金，鼓舞集资建立“机器人长时间租借公司”，公司出资购入机器人后长时间租给用户，运用者每月只需付较低价的租金，大大减轻了企业购入机器人所需的资金担负；政府把由计算机操控的示教再现型机器人作为特别扣头优待产品，企业除享用新设备一般的40%扣头优待外，还可再享用 13％的价格补助。另一方面，国家出资对小企业进行运用机器人的专门知识和技能指导等等。这一系列拔擢方针，使日本机器人工业敏捷展开起来，通过短短的十几年，到80年代中期，已一跃而为“机器人王国”，其机器人的产值和装置的台数在国际上跃居首位。

　　依照日本工业机器人工业会常务理事米本完二的说法：“日本机器人的展开通过了60年代的摇篮期，70年代的有用期，到80年代进人遍及进步期。”并正式把1980年定为“工业机器人的遍及元年”，开端在各个范畴内广泛推行运用机器人。

　　日本政府和企业充沛信赖机器人，斗胆运用机器人。机器人也没有孤负人们的希望，它在处理劳作力缺乏、进步出产率、改进产品质量和下降出产本钱方面，发挥着越来越明显的效果，成为日本坚持经济增长速度和产品竞争才干的一支不行短少的部队。

　　日本在轿车、电子职业许多运用机器人出产，使日本轿车及电子产品产值陡增，质量日益进步，而制作本钱则大为下降。然后使日本出产的轿车可以以价廉的绝对优势进军声称“轿车王国”的美国商场，而且向机器人诞生国出口日本产的有用型机器人。此刻，日本价廉物美的家用电器产品也充满了美国商场……这使“山姆大叔”后悔不已。日本因为制作、运用机器人，增大了国力，取得了巨大的优点，迫使美、英、法等许多国家不得不采纳办法，奋勇赶上。日本在八、九十年代被称为国际工厂，其间机器人技能功不行没。

　　跟着改革开放我国也进入了经济高速展开的年代，但咱们有必要清楚现在我国的产品之所以能有竞争力是因为我国廉价的劳作力，但廉价的劳作力并不能处理全部，人民生活水平的进步必定带来薪酬的进步，这是一个必定的趋势，假如咱们一味只知道“克扣”工人而不是展开新科技新技能以进步劳作才干，则不久的将来我国的劳作力资源就会干涸，经济就会阻滞，还有或许像日本今日那样经济后退。所以我国有必要着眼于未来注重机器人技能的展开。

　　1．工业机器人功能不断进步（高速度、高精度、高可靠性、便于操作和修理），单机价格不断下降。

　　2．机械结构向模块化、可重构化展开。例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测体系三位一体化；由关节模块、连杆模块用重组方法结构机器人整机。

　　3．工业机器人操控体系向根据PC机的开放型操控器方向展开，便于规范化、网络化；器材集成度进步，操控柜日见细巧，且选用模块化结构；大大进步了体系的可靠性、易操作性和可修理性。

　　4．机器人中的传感器效果日益重要，除选用传统的方位、速度、加快度等传感器外，安装、焊接机器人还运用了视觉、力觉等传感器，而遥控机器人则选用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的交融技能来进行环境建模及决议方案操控；多传感器交融装备技能在产品化体系中已有老练运用。

　　5．虚拟现实技能在机器人中的效果已从仿真、预演展开到用于进程操控，如使遥控机器人操作者发生置身于远端作业环境中的感觉来操作机器人。

　　6．今世遥控机器人体系的展开特色不是追求全自治体系，而是致力于操作者与机器人的人机交互操控，即遥控加部分自主体系构成完好的监控遥控操作体系，使智能机器人走出实验室进入有用化阶段。美国发射到火星上的“索杰纳”机器人便是这种体系成功运用的最著名实例。

　　我国的智能机器人和特种机器人在“863”方案的支撑下，也取得了不少效果。其间最为杰出的是水下机器人，6000米水下无缆机器人的效果居国际领先水平，还开宣布直接遥控机器人、双臂和谐操控机器人、爬壁机器人、管道机器人等机种；在机器人视觉、力觉、触觉、声觉等根底技能的开发运用上展开了不少作业，有了必定的展开根底。可是在多传感器信息交融操控技能、遥控加部分自主体系遥控机器人、智能安装机器人、机器人化机械等的开发运用方面则刚刚起步，与国外先进水平距离较大，需求在原有成果的根底上，有要点地体系攻关，才干构成体系配套可供有用的技能和产品。

　　在我国刚刚起步，尽管取得了必定的成果，但仍然存在许多困难和缺乏，因而更需求多方面的关怀和支撑。国家方针支撑，是加快高新技能工业化的重要条件。我国

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　　，焊接技能的运用益发广泛。传统的焊接作业是人工完结的，尽管操作便利，灵敏多变，但对经历的依靠非常大，重复精度不高

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　　是可以完结主动操控的、可重复编程的、多自由度的、运动自由度建成空间直角联系

　　西门子plc S7-1200/S7-1500优化的DB块与规范的DB块全体比照