移动机器人
移动机器人用途广泛，世界各国正在加紧移动机器人的研制。移动机器人的研究始于60年代末期，斯坦福研究院(SRI)的NilsNilssen和CharlesRosen等人研制出了名为Shakey 的自主移动机器人，它能够在复杂环境下，识别对象、自主推理、实现路径规划和控制功能。美国军方于1984年开始研制第一台地面自主车辆，可以在无人干预的情况下在道路上行驶，也称之为早期的移动机器人。许多国家也各自制定了移动机器人的研究计划，如日本通产省组织的极限环境下作业的机器人计划和欧洲尤里卡中的机器人计划等。虽然由于人们对机器人的研究期望过高，导致80年代的移动机器人的研究虽并未取得预期的效果，却带动了相关技术的发展，为探讨人类研制智能机器人的途径积累了经验，同时推动了其他国家对移动机器人的研究和开发。
上世纪90年代，人类把研究重点放在了移动机器人的应用上，希望移动机器人可以代替人类在各种环境下，尤其是恶劣的条件下辅助人类的工作，为人类服务。1997年7月4日，美国“火星探路者”飞抵火星考察，并在火星上成功着陆，它携带的索杰纳号火星车开始在火星表面漫游，行进了几千米，完成了预定的科学探测任务。进入21世纪后,美国研制的第四个火星探测器—好奇号于2012年8月6号成功降落火星，并展开为期两年的火星探测任务。好奇号火星探测器是第一辆釆用核动力驱动的火星车,其使命是探寻火星上的生命元素。
1992年美国研制出时速75公里的自主车，地面自主车的研制大大推动了遥控机器人的发展。目前美国“自动化技术协会”(ATC)，每年在移动机器人运动控制、仿真、传感器的投资超过几亿美元。欧共体(EU)和“机器人技术”有关的课题总数约为250～300项，在EU提供基金的机器人研究领域，移动机器人占22.8%左右；日本不仅加紧研制移动机器人，更把发展重点放在移动机器人的应用研究上，目的是可以代替人在各种环境下为人服务(如在医院、家庭、恶劣的环境和核反映堆、核废料清理和排雷等危险环境下工作)。
我国机器人的研究已有20多年的历史，国家也大力发展机器人，并投入了一定的资金，对机器人进行技术攻关，发出各种类型的机器人，对我国机器人的发展具有重大的意义。但由于我国对此方面的研究起步较晚，在机器人技术水平、实用化程度以及稳定方面，与美国、日本等国家相比，都存在着较大的差距。
国内研制的机器人样机，有保安机器人、消防机器人等，有轮式和履带式；但大都是有缆方式，具有小范围内一定的避障功能。国内移动机器人的研究成果主要如下:清华大学的智能移动机器人THMR-V型机器人；中科院沈阳自动化所的AGV自主车和防爆机器人；
香港城市大学的自动导航车及服务机器人；哈尔滨工业大学的导游机器人；中科院自动化所的全方位移动式机器人视觉导航系统；国防科技大学的双足机器人；由南京理工大学、北京理工大学、浙江大学等多所院校联合研究的军用室外移动机器人等。
变电站巡检机器人
在移动机器人的研究领域，变电站巡检机器人属于典型的特种移动机器人，随着研究的不断深入和应用范围的不断扩大，在国际上形成了独特的电力特种机器人应用研究领域。目前应用较多的电力特种机器人主要有:高压带电作业机器人、超高压巡线机器人、核电站作业机器人、变电站设备巡检机器人、变电站瓷瓶清扫机器人、锅炉承压部件检测机器人、电缆管道检测机器人等。虽然国外变电站设备巡检机器人的研究起步较早，但仍有许多关键性问题等待解决，目前电力巡检机器人是国内外机器人领域的研究热点。
传统的变电站巡视主要是通过人工方式，综合运用感官以及一些配套的检测仪器对变电设备进行以简单定性判断为主的检查，该方式存在劳动强度大、检测质量分散、主观因素多等缺陷。近年来，随着计算机技术的进展和微机监控技术在变电站的推广使用，变电站巡检机器人系统因其灵活的控制运行方式、不受天气因素影响等优点，逐渐在无人值班或少人值守变电站对户外高压设备执行巡检任务，为及时发现和消除设备缺陷，预防事故发生，确保设备安全运行发挥了一定的作用。
在国外，日本学者2003年率先提出了变电站巡检机器人的研究方案并完成了实验室模拟实验；2005年A.Birk等研制了轨道式变电站巡检机器人，并在美国西部电力公司投入应用，有效实现了变电站电气设备的红外测温；D. A. Carnegie等提出了一种由光纤陀螺、里程仪、加速度计、激光雷达、差分GPS和导航计算机构成的导航系统，基于差分GPS定位、航位推算导航原理设计了该组合导航系统软件，实验表明，该系统能为变电站设备巡检机器人提供连续、实时、较高精度的导航定位；Suzuki T提出基于机器视觉与3D像素地图的移动机器人导航定位方法，并将其应用于变电站设备巡检，取得比常规方法更好的定位精度；Gueaieb W等提出了智能移动机器人的RFID定位方法，为变电站巡检机器人的精确定位提供了新思路；Katrasnik J设计了一种基于视觉的变电站智能巡检机器人，并通过现场试验证明了其有效性；John-Young Park 等对巡检机器人的的关键技术进行了分析与展望，指出在巡检机器人上应用仿人立体视觉技术将会有效地提升变电设备状态监控的智能化程度，是巡检机器人的发展方向。
我国起步较晚，2007年出现了变电站巡检机器人的研究报道，鲁守银等提出了一种巡检机器人的体系结构，给出了基于该体系结构的车体运动学建模和避障算法；矫德余等研制
了嵌入式系统的巡检机器人，该系统携带红外热像仪、可见光摄像机等检测设备，基于磁轨迹实现最优路径规划和双向行走，以自主或遥控方式实现站内一次设备温度的自动巡检，肖鹏等针对现有云台产品无法满足变电站现场巡检要求这一情况，设计了巡检机器人云台控制系统并通过实验验证了该系统的有效性；王建元等针对无人值守变电站遥视系统的网络化和智能化多点监测趋势，结合巡检机器人技术，提出一种基于图论的智能寻迹方案并利用基于传递闭包理论的路径搜索算法，对各检测点关联信息进行关联路径搜索，为智能巡检提供了新思路。
在国内，针对变电站巡检机器人，国家电网公司也成立了电力机器人重点实验室，将机器人产品服务于电力生产，体现电力系统的高新技术水平，在机器人和机电一体化领域突出体现电力行业的特点，投入大量的人力物力，围绕变电站巡检机器人、高压带电作业机器人、锅炉管道检测机器人以及电力特种机器人进行了一系列的研究。2001年，山东电力研究院首次提出了变电站应用移动机器人技术进行设备巡检的想法，并于2002年被正式列入“国家863计划”重点项目建设。2005年11月，长青变电站巡检机器人样机正式投入运营，为无人值守变电站的推广应用提供了创新型的技术检测手段，提高了电网的可靠稳定运行水平。
经过多年的探索，国内目前在变电站机器人设备巡检研发领域取得了长足的进展，并积累了许多宝贵经验，所开发的产品已在济南长清、天津吴庄等多个500V变电站得到实际应用，效果良好。
总之，在变电站巡检机器人出现的短短十年间，国内外在理论与应用研究方面均取得了一定进展，但由于机器人运行环境的复杂多变性，目前这些机器人应用还有一定局限性。高压电力线巡检机器人
国外电力线巡检机器人的研究始于20世纪80年代末，美国、日本、加拿大等国家先后开展了巡检机器人的研究和开发工作。
1988年日本东京电力公司开发出一台机器人样机，具有沿光纤架空地线行走巡检、跨越障碍物等功能，主要用于光纤架空地线外包钢线和内部光纤铝膜的检测。机器人控制系统采用了基于离线编程的运动控制和基于传感器反馈的精确定位控制方式。
1989年美国TRC公司研发了一台悬臂自治机器人。机器人能沿架空导线爬行，执行绝缘子、压接头、结合点、电晕损耗等视觉检查任务，并把检测数据发回地面基站人员。机器人遇到杆塔时，采用仿人攀援的方法使机械臂从侧面越过障碍。
1990年日本法政大学Hideo Nakamura等人研发出电气列车馈电电缆巡检机器人。机器
人采用了多关节结构和“头部决策、尾部跟随”的仿生控制体系，能以10cm/ s的速度沿电缆线平稳爬行，并能跨越分支线、绝缘子等障碍物。
2000年，加拿大魁北克水电研究院的Serge Montambault等人开始了HQ LineRover遥控小车的研制工作，该机器人已在工作环境为800A和315kV电力线上进行了多次现场测试。机器人没有越障能力，只能在两线塔间的输电线上工作。但其结构紧凑、重量轻、驱动力大、抗干扰能力强。小车采用模块化结构，安装不同的工作头即可完成架空线视觉和红外检查、导线和地线更换、压接头状态评估、导线清污和除冰等带电作业。目前，研究组正着力开发具有越障功能的移动小车，能在无人控制的情况下跨越障碍，巡检范围可达4km。2001年，泰国研制的巡线机器人采用电流互感器从电力线路上获取感应电流作为机器人的工作电源，从而解决了机器人长时间驱动的电源问题。
2008年，HiBot公司和日本东京工业大学等开发了一种在具有双线结构的500kV及以上输电导线上巡检并跨越障碍的遥操作机器人Expliner。机器人由两个行走驱动单元，两个垂直回转关节和一个两自由度的操作臂，及电气箱体组成。Expliner机器人能够直接压过间隔棒，并能够跨越至有转角的线路上，但不能跨越引流线。
2008年，美国电力研究院（EPRI）开始设计了一种巡检机器人“TI”，EPRI从设计之初就是面向实际应用。TI采用了轮臂复合式机构，两臂前后对称布置，主要的创新点在轮爪机构设计，采用自适应机构，使机器人能够快速通过多种障碍物，机器人搭载了可见光摄像头和红外成像仪进行故障检测。SkySweepr是由加州大学圣地亚哥分校机械和航空航天工程系教授Tom Bewley手下的"Coordinated Robotics Lab"工作的Morozovsky打造的。采用了V型的设计，扶手中间有一个驱动电机。夹在两端的电机，可以沿着电缆交替地抓紧或松开。Morozovsky正在想办法增加夹钳的强度，以使其能够荡过端到端的电缆支撑点。
在国内，电力线巡检机器人的研究落后于国外。近年来，武汉大学、中科院沈阳自动化研究所、山东大学等单位也开始了有关巡检机器人的研究工作，并取得了一定研究成果。自20世纪90年代中期开始，武汉大学（原武汉水利电力大学）率先在国内开展了输电线路巡检机器人的研究和开发。1998年吴功平教授研制出了架空高压线路巡检小车，其行走和越障通过人工遥控加机械控制器实现。小车采用单体三驱动轮结构，具有稳定的爬行和越障功能，可顺利越过防振锤、绝缘子、悬垂线夹等障碍物，并利用携带的近距离红外故障诊断仪完成输电线路诊断。2002年起，该校又成功研制了具有沿220KV单分裂导线全程线路行驶和巡检作业的机器人样机，并在机器人结构、机器人局部自治、电能在线补给和系统与技术集成等关键技术上取得了实质性突破。该样机已通过了现场带电运行试验，具有良好的应用
发展前景。
中国科学院沈阳自动化研究所也开展了相关的研究和试验，研制了一档内输电线巡检机器人样机，以及具有跨越杆塔障碍物功能的巡检机器人样机。该系统由机器人本体和地面监控基站组成。越障巡检机器人采用了双轮臂复合式机构，可根据障碍物状态及作业要求，通过单臂旋转、尺蠖式运动等多种方式跨越障碍。机器人将传感器检测到的数据和图像等信息通过无线传输系统发送到地面基站，作业人员可及时对输电线路进行修复和维护。通过努力，课题组攻克了机器人结构设计、自主控制策略、数据和图像传输、电磁兼容等关键技术，完成了超高压实际环境试验，为国内巡检机器人技术的发展作出了贡献。
中科院兰州分院科技人员也研制出了超高压架空输电线巡检机器人，能够在高压线路上自主行走，并且可以实现对机器人运行状态的远程控制功能，其一台“220/330kV变电设备高压带电清扫机器人”样机在兰州供电局的带电运行试验己经完成。另外，由周风余、李贻斌等组成的山东大学机器人研发团队以及中国科学院自动化研究所梁自泽、谭明等所在的复杂系统与智能科学实验室，在导航与定位、机器人结构、线路故障探测等关键技术上也取得较大成果，成功研制出巡检机器人样机。
从国内外研究现状可以看出，目前正在研发和试验成功的电力线巡检机器人可以分为两类：一类具有自主越障功能，但由于其结构尺寸大、重量重，实用性较差，并大多数仍处于实验室开发阶段；另一类不具备跨越障碍物功能，只能在两个杆塔间的直线段运行，因而其作业范围受到了很大限制。因此，迫切需要开发一种具有越障功能和一定实用性的巡检机器人，以满足高压电力线故障检测与修复的应用需要。
WebGIS的发展概况
随着Internet的高速发展，WebGIS技术已经走出实验室和高级科研单位，脱去其神秘面纱。在Google、Microsoft等大型科技公司的推动下，使得WebGIS已经变成了大众化的工具。
从技术和应用的角度上来看可以将WebGIS的发展分为两个阶段：2004年之前，鉴于当时浏览器端的技术还不够成熟，GIS的应用和开发主要还是基于组件技术和C/S模式的网络GIS。这两种方法是将大量的基础地理数据存放在客户端，使不必要的网络流量大量增加，同时这两种技术也使得系统维护比较困难。所以这两种技术形成的WebGIS应用没有得到足够的关注。这两种技术的产品主要代表有：MapInfo公司的MapXtreme系列产品、ESRI公司的ArcIMS系列产品、Intergraph公司的Geomedia Web Map等，我国国内主要的代表有：Geo-Surf、GeoBeans和SuperMapIs等WebGIS软件。作为公共服务的软件主要有国外的
MapQuest，国内的有图行天下（Go2Map）和城市通（ChinaQuset）等。
2004年之后由于Web技术的日益成熟和发展，特别是Ajax技术的大量应用和Web浏览器的不断发展，WebGIS也得以相应的发展，渐渐进入的大众的视野。特别是以GoogleMaps 为代表面向公共的WebGIS的出现给了WebGIS发展一股新的动力。国内主要代表应用有百度地图、天地图等。它们共同的特点是：地图数据存于服务器端并以瓦片形式预先渲染成不同分辨率的栅格图像，进行分级传送和缩放，并提供其他的功能和服务。
由于Internet技术的不断发展，这些技术包括有CGI技术，https://www.doczj.com/doc/3b9046692.html,，JSP，PHP和WebService等后台服务器技术，以及JavaApplet技术，Ajax技术和RIA技术等客户端技术，WebGIS的开发也实时运用到了这些技术。这使得WebGIS呈现出了服务器端技术实现WebGIS和客户端技术实现WebGIS两种方式。
基于服务器端实现的WebGIS只是采用标准的Web技术，如HTTP，JavaScript等。而忽略了浏览器端技术的发展，通常在服务器端生成栅格地图以供浏览器显示。CGI、ISAPI 和J2EE等技术是这种方法的代表。这种方案的一般都已经集成了GIS的基本功能以及复杂的分析功能，对客户端的要求较低，比较容易实现。但是由于现有的标准浏览器的交互功能比较差，所有的运算都是在服务器端实现，这样使得WebGIS的应用非常依赖于网络的传输速度和带宽。
基于客户端的的WebGIS的主要实现还是依赖于JavaApplet技术，Plug-in技术、ActiveX 控件和Ajax技术等客户端技术的产生和发展。这些技术充分扩展了Web浏览器的功能，使得Web浏览器可以识别矢量和栅格数据。用户可以直接浏览、查询和分析服务器端的矢量数据，相比较而言这种方法减少了对网络数据传输的要求。用户对WebGIS的交互响应提高了，用户体验更好了，同时也一定程度地减少了GIS服务器的负担。但是对于运算量大、数据量多的运算，一般也还是置于服务器端。
随着GIS技术的发展，越来越多的专家学者开始研究将GIS技术应用于安全监控和监测防御中。马玉晓提出了“基于WebGIS的矿山安全突发事件防范应急系统”；曾宪禄等设计了“基于WebGIS的城市重大事故应急系统”；王晓楠研究了“应急救援系统中的WebGIS 开发方案”等。通过将GIS的先进理念及技术引入安全监管及应急救助，提高灾害防御和应急处置的效率。
参考文献
[1] 罗浩.基于GIS的电力智能巡检管理系统的设计与实现[D].北京邮电大学软件工程,2006.
[2] 张成巍.智能巡检机器人研究现状与发展趋势[J].电工文摘,2015(1):9-11.
[3] 秦明波.PDA在电力巡检系统中的应用研究[D].华北电力大学计算机软件与理论,2011.
[4] 尚展垒.智能巡检系统的设计与实现[J].北京光盘技术,2007.
[5] 杨旭东,黄玉柱,李继刚,李丽,李北斗.变电站巡检机器人研究现状综述[J].山东电力技术,2015(1):30-34.
[6] 肖鹏,王海鹏,曹雷.变电站智能巡检机器人云台控制系统设计[J].制造业自动化,2012(1):105-108.
[7] 李征明,朴在林.基于GPS/GPRS的电力智能巡检系统的设计与研究[J].农业网络信息,2006(8):13-15.
[8] 崔秀玉.GPRS技术在电力系统通信中的应用[J].电力系统通信,2004(8).
[9] 王延亮,黄明.基于GIS/GPS的野外巡检系统[J].测绘工程,2004(1).
[10]徐振宇.基于PC/104的高压电力线巡检机器人控制系统设计[D].华南理工大学控制理论与控制工程,2011.
[11]周风余,吴爱国,李贻斌.高压架空输电线路自动巡线机器人的研制[J]．电力系统自动化,2004(28)：89-91.
[12]谢存禧,张铁.机器人技术及其应用[M].北京：机械工业出版社,2005.
[13]唐栎.超高压输电线路巡检机器人控制系统的研究与设计[D].中国科学院沈阳自动化研究所,2004：69-71.
[14]李玉娟.基于SMT32的变电站巡检机器人运动控制系统设计与实现[D].西南交通大学电力电子与电力传动,2013.
[15]王炎,周大威.移动式服务机器人的发展现状及我们的研究.电气传动.2000(4):3-7.
[16]徐国华,谭民.移动机器人的发展现状与研究趋势.机器人技术与应用.2001(3):7-14.
[17]高青.山西长治久安变电站巡检机器人的应用研究[D].西北工业大学,2012.
[18]李向东.基于移动机器人的变电站设备巡检系统[D].山东大学控制工程,2007.
[19]高捷,何斌棋,陈光.基于Android平台的移动GIS输配电线路巡检系统的设计与实现[J].中国高新技术企业,2012(24).
[20]黄虎龙,曹闯明,庄斯涵,章明,刘辉.移动GIS在天然气长输管道巡检中的应用[J].测绘与空间地理信息,2013(1).
智能移动机器人的现状和发展 姓名 学号 班级：
智能移动机器人的现状及其发展 摘要：本文扼要地介绍了智能移动机器人技术的发展现状，以及世界各国智能移动机器人的发展水平，然后介绍了智能移动机器人的分类，从几个典型的方面介绍了智能移动机器人在各行各业的广泛应用，讨论了智能移动机器人的发展趋势以及对未来技术的展望，最后提出了自己的建议和设想，分析我国在智能移动机器人方面发展并提出期望。 关键词：智能移动机器人；发展现状；应用；趋势 1引言 机器人是一种可编程和多功能的，用来搬运材料、零件、工具的操作机，或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统。智能移动机器人则是一个在感知 - 思维 - 效应方面全面模拟人的机器系统，外形不一定像人。它是人工智能技术的综合试验场，可以全面地考察人工智能各个领域的技术，研究它们相互之间的关系。还可以在有害环境中代替人从事危险工作、上天下海、战场作业等方面大显身手。一部智能移动机器人应该具备三方面的能力：感知环境的能力、执行某种任务而对环境施加影响的能力和把感知与行动联系起来的能 力。智能移动机器人与工业机器人的根本区别在于，智能移动机器人具有感知功 能与识别、判断及规划功能[1] 。 随着智能移动机器人的应用领域的扩大，人们期望智能移动机器人在更多领 域为人类服务，代替人类完成更复杂的工作。然而,智能移动机器人所处的环境 往往是未知的、很难预测。智能移动机器人所要完成的工作任务也越来越复杂; 对智能移动机器人行为进行人工分析、设计也变得越来越困难。目前，国内外对 智能移动机器人的研究不断深入。 本文对智能移动机器人的现状和发展趋势进行了综述，分析了国内外的智能 移动机器人的发展，讨论了智能移动机器人在发展中存在的问题，最后提出了对 智能移动机器人发展的一些设想。 1
工业机器人发展现状与趋势 工业机器人是集机械、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的自动化装备。自从1962年美国研制出世界上第一台工业机器人以来，机器人技术及其产品发展很快，已成为柔性制造系统(FMS)、自动化工厂(FA)、计算机集成制造系统(CIMS)的自动化工具。 广泛采用工业机器人，不仅可提高产品的质量与产量，而且对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以及降低生产成本，有着十分重要的意义。和计算机、网络技术一样，工业机器人的广泛应用正在日益改变着人类的生产和生活方式。 一、工业机器人技术现状及国内外发展的趋势 工业机器人是最典型的机电一体化数字化装备，技术附加值很高，应用范围很广，作为先进制造业的支撑技术和信息化社会的新兴产业，将对未来生产和社会发展起着越来越重要的作用。国外专家预测，机器人产业是继汽车、计算机之后出现的一种新的大型高技术产业。据联合国欧洲经济委员会(UNECE)和国际机器人联合会(IFR)的统计，世界机器人市场前景看好，从20世纪下半叶起，世界机器人产业一直保持着稳步增长的良好势头。进入20世纪90年代，机器人产品发展速度加快，年增长率平均在10％左右。2004年增长率达到创记录的20％。其中，亚洲机器人增长幅度最为突出，高达43%，如图1所示。
各区域用户工业机器人定购指数（以1996年作为100） 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*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*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。
仿人机器人的发展现状及其发展趋势 摘要：当下机器人技术的研究越来越多样化及智能化与人性化，仿人机器人技术的研究已成为新的热点。依托于5G技术仿人机器人的技术将更加成熟。本文从仿人机器人的应用领域，目前所取得的成就和不足之处，未来的研究方向，以及发展中遇到的困难来介绍仿人机器人的发展现状和发展趋势。 关键词：仿人机器人，5G技术，人机交互，应用领域 一、引言 仿人机器人的研制开始于上个世纪60年代末，是机器人技术领域的主要研究方向之一。1968年，美国的通用电器公司设制了一台叫Rig的操纵型双足步行机器人，从而揭开了仿人机器人研制的序幕。仿人机器人在移动性，稳定性等方面都取得了较为突出的成就。仿人机器人集机械、材料、电子、计算机、自动化等多门学科于一体，技术含量高，研究和开发难度大。它是一个国家高技术实力和发展水平的重要标志。因此，世界各发达国家都不惜投入巨资进行研究与开发。目前，美国和日本等许多发达国家的科学家都在仿人机器人的研究与开发方面做了大量的工作，并取得了突破性的进展。仿人机器人已经对人类社会产生了巨大的影响［1］。 二、仿人机器人的发展现状 （1）仿人机器人是一种具有人的外形，并能够效仿人体的某些物理功能、感知系统及社交能力并能承袭人类部分经验的机器人。它具有灵活的行走功能，可以随时走到需要的地方，包括一些对普通人来说不易到达的角落，完成人指定或预先设置的工作。 （2）从机体结构上来看，仿人机器人为做到与真人类似，其在腰部，腿部的远动结构上都存在着一定的技术支持。仿人机器人能与人类在同样的空间内移动，无论是从机动性、能耗性和人们对其的认同感方面，较之轮式移动机器人都有无法比拟的优越性。仿人机器人的逼真性越来越高，从第一代仿人机器人到如今的仿人机器人来说其身体外部构造以及身体的比例与人类是较为相似的。同时，仿人机器人的运动模式与人类相似，通过多个关节以及人造肌肉的有效合作可以使仿人机器人的运动与人无异。 除了外部的构造上，仿人机器人在内部的装置中也很智能化，如今的仿人机器人不光可以看人脸色，还能够读懂人的脸色，内置的大数据以及AI技术使得仿人机器人可以通过算法的运算进行人的思维读取，同时还可以达到交流的目的。 （3）从驱动系统上来看，仿人机器人系统经历了从钢绳牵引、弹簧到如今的齿轮和智能材料。人类的关节有至少两块肌肉包裹，根据人类肌腱的启发，在2010年，日本东京大学研究出首个以绳子牵引的仿人机器人，该仿人机器人主要通过非线性的弹簧来调整连接再其上的钢绳，研究之初，该防人机器人可以提起2kg 的重物，但是其腿部的驱动力量不足以让其进行运动，于是，东京大学的研究团队进行相应的改进，通过加入张力传感器得到相应的“肌肉”数据，通过钢绳硬度的改变，从而研发出类似人类肌腱的“平面肌肉”。【2】同年，美国佐治亚理工学院研究出拥有膝关节、髋关节的单腿机器人，紧接着，东京大学JSK研究出双足步行的钢绳牵引的机器人。并于一年后研究出Kenshiro机器人，该机器人拥有160块“人造肌肉”。 除了钢绳牵引，为了模拟人工肌肉，还存在着气动推动的处理方法，这些气动人工肌肉主要依靠压力从而实现跳跃、行走等动作，但是这种气动的人工肌肉具有不确定性，一方面，气动肌肉负载量大，对于机器人本身行走的路线不确定。另一方面，启动肌肉需要联合作业，需求量大，机器人的成本较高，同时也增加了研发的难度。
未来机器人的现状及发展趋势探讨 随着社会的发展，科学技术的飞速提高，机器人的作用越来越重要。通过对国外、国内机器人技术的现状进行综合分析，对服务机器人、農业机器人、工业机器人、水下机器人等各种不同类型的机器人进行介绍，总结并归纳了机器人的发展过程中存在的一些问题及不足之处，然后对未来机器人的发展趋势进行了展望。 标签：机器人；现状；缺陷 doi：10.19311/https://www.doczj.com/doc/3b9046692.html,ki.16723198.2017.13.089 随着现在市场的竞争越来越激烈，各行各业的新兴技术的不断发展，对生产装备的技术要求也越来越高，有些技术人工已经无法达到要求。因此机器人便融入各个行业。所谓机器人，就是集电子技术，控制技术以及人工智能等多种技术于一体的只能机器。与此同时，机器人的使用量也成为一个国家在各行各业的发达的重要标志。在一些强度及比较危险的工作环境中，我们都可以利用机器人代替人们去工作，从而减小事故发生时对人们产生的危害。随着社会的科学的进步，未来机器人将在不同的领域出现并且为人类做出更大的贡献。 1国外机器人发展现状 1920年，捷克作家K.凯比克首次提出了ROBOT这个对于机器人而言的名词。在当今社会已被现在的人们作为机器人的一个专有名词。 曾预测，在2007年，全球新安装机器人的数量将大幅度增长，年平均增长估计在7%。科学技术的迅猛发展，机器人很快就出现在了人们的视野。尤其是日本美国等国家发展更为快速。下面介绍了几种国外机器人的发展现状。 众所周知，西方国家把机器人能做的一些力所能及的事情归纳为效劳机器人，下面选举一种为例简要分析国外服务机器人的一些概要。 1.1清洁机器人 我们都知道，从1980年起，具有服务性型的机器人就已经进入了现代人的视野。例如说：在欧洲以前最大的一家清洁公司，但后来却一直没有上市。这是因为清洁垃圾过程需要全自动或半自动，可机器人清洁去刚好相反，给现实带来了很多问题。但相信随着科学技术的发展，在下世纪有可能取得进步。 1.2农业机器人 现在在农业方面的作业强度大，工作量大，人工费用也相对较高，因此是农业的发展受到了一定程度上的限制。而现在农业都在朝着地能耗，搞效力的方面
国内外机器人发展的现状及发展动向 机器人技术毫无疑问是未来的战略性高技术，充满机遇和挑战。目前，国际上机器人市场大概有80亿至100亿，其中工业机器人占的比重最大。2025年，整个机器人市场将达到500亿，服务机器人从原来的300多万台增加到1200多万台，特种机器人（如：排爆机器人、医疗机器人等）的呼声也越来越高。另外，微软等IT企业，丰田、奔驰等汽车公司，甚至还有家具、卫生洁具企业都纷纷参与机器人的研制。 美国和日本多年来引领国际机器人的发展方向，代表着国际上机器人领域的最高科技水平。目前，日本除了比较关注特种机器人和服务机器人以外，还注重中间件的研制。然而，近年来日本基本上在做模仿性的工作，突破性技术比较少。而美国在机器人领域的技术开发方面，一直保持着世界领先地位。再有，美国主要做高附加值的产业，比如军用机器人，目前世界销售的9000台军用机器人之中，有60%来自美国。比如：美国最近研制成功的Big Dog军用机器人，能负重100公斤，行进速度跟人相当，每小时达到五公里，还能适应各种地形，即使是在侧面受到冲击时也能保持很好的系统稳定性。 在各种机器人中，工业机器人应用较早，发展最为成熟。同时，技术的不断进步一直在牵引着机器人学科的发展，使机器人的应用领域从工业机器人扩展到特种机器人和服务机器人等。机器人技术也正越来越深刻地影响着我们的生活。机器人不但将在工厂、实验室与人一起工作，还将在车站、机场、码头、交通路口为人们指引路径、回答问题、帮助行人。机器人还将步入千家万户，为老人端茶送水，护理伤病人等等。未来机器人将会越来越广泛地进入人类社会，人类对机器人的依赖会如同现时对待计算机一样，即使是短时间的离开都可能会造成很大不便。 机器人化是先进制造领域的重要标志和关键技术，针对先进制造业生产效率提高的诸多瓶颈问题，尤其是在汽车产业中，机器人得到了广泛的应用。如在毛坯制造(冲压、压铸、锻造等)、机械加工、焊接、热处理、表面涂覆、上下料、装配、检测及仓库堆垛等作业中，机器人都已逐步取代了人工作业。目前汽车制
第36卷第6期 上海师范大学学报(自然科学版)Vol.36,No.6 2007年12月 Journal of Shanghai Nor mal University(Natural Sciences)2007,Dec. 仿生机器人的研究现状及其发展方向 王丽慧,周 华 (上海师范大学机械与电子工程学院,上海201418) 摘 要:随着机器人智能化技术的进步,机器人应用领域的拓展,仿生机器人的研究正在引起世界各国研究者的关注.主要对仿生机器人的国内外研究状况进行了综述并对其未来的发展趋势作了展望. 关键词:仿生机器人;研究现状;发展方向 中图分类号:TP24 文献标识码:A 文章编号:100025137(2007)0620058205 人们对机器人的幻想与追求已有3000多年的历史,人类希望制造一种像人一样的机器,以便代替人类完成各种工作.1959年,第一台工业机器人在美国诞生,近几十年,各种用途的机器人相继问世,使人类的许多梦想变成了现实.随着机器人工作环境和工作任务的复杂化,要求机器人具有更高的运动灵活性和在特殊未知环境的适应性,机器人简单的轮子和履带的移动机构已不能适应多变复杂的环境要求.在仿生技术、控制技术和制造技术不断发展的今天,仿人及仿生物机器人相继被研制出来,仿生机器人已经成为机器人家族中的重要成员. 1 仿生机器人的基本概念 仿生机器人就是模仿自然界中生物的外部形状、运动原理和行为方式的系统,能从事生物特点工作的机器人.仿生机器人的类型很多,主要为仿人、仿生物和生物机器人3大类.仿生机器人的主要特点:一是多为冗余自由度或超冗余自由度的机器人,机构复杂;二是其驱动方式有些不同于常规的关节型机器人,通常采用绳索、人造肌肉或形状记忆合金等驱动. 2 仿生机器人的国内外研究现状 2.1 水下仿生机器人 水下机器人由于其所处的特殊环境,在机构设计上比陆地机器人难度大.在水下深度控制、深水压力、线路绝缘处理及防漏、驱动原理、周围模糊环境的识别等诸多方面的设计均需考虑.以往的水下机器人采用的都是鱼雷状的外形,用涡轮机驱动,具有坚硬的外壳以抵抗水压.由于传统的操纵与推进装置的体积大、重量大、效率低、噪音大和机动性差等问题一直限制了微小型无人水下探测器和自主式水下机器人的发展.鱼类在水下的行进速度很快,金枪鱼速度可达105k m/h,而人类最快的潜艇速度只有84km/h.所以鱼的综合能力是人类目前所使用的传统推进和控制装置所无法比拟的,鱼类的推进方式已成为人们研制新型高速、低噪音、机动灵活的柔体潜水器模仿的对象.仿鱼推进器效率可达到70%～ 收稿日期:2007209222 基金项目:上海师范大学理工科校级项目(SK200733). 作者简介:王丽慧(1972-),女,上海师范大学机械与电子工程学院副教授.
国外机器人发展现状及发展动向 一、全球机器人行业现状 (一)全球机器人行业现状 1、行业发展：增长态势延续 (1)预计2017年全球工业机器人销售量25万台 从2008年第四季度起，全球金融风暴导致工业机器人的销量急剧下滑。2010年全球工业机器人市场逐渐由2009年的谷底恢复。 2011年是全球工业机器人市场自1961年以来的行业顶峰，全年销售达16.6万台。2012年全球工业机器人销量为15.9万台，略有回落，主要原因是电气电子工业领域的销量有所下滑，但汽车工业机器人销量延续增长态势。 随着全球制造业产能自动化水平提升，特别是中国制造业升级，我们估计到2017年全球工业机器人销量达到25万台，年复合增长率9.5%. (2)预计到2017年全球工业机器人市场容量2700亿 2012年全球机器人本体市场容量为530亿元，本体加集成市场容量按本体大约三倍算，估计1600亿元。 估计2013年至2017年，包含本体和集成在的全球工业机器人市场，年复合增长率约为11%。预计2017年全球工业机器人市场容量将达到2700亿元。 (3)预计到2017年全球服务机器人市场容量接近500亿 根据IFR数据，2012年全球个人(或家庭)用服务机器人市场容量为73亿元，公共服务机器人市场容量为208亿元。目前看公共服务机器人产业化走在前面，市场容量更大。 预计2013-2017年个人(或家庭)用服务机器人市场容量增长率为7%，公共服务机器人市场容量年均复合增长率为17%。到2017年，全球服务机器人市场容量将接近500亿元。如果智能家居算是广义的服务机器人，服务机器人市场容量会大很多。 2、全球机器人行业布局：日欧产业优势明显，中国市场潜力巨大 (1)工业机器人市场销量与存量 全球工业机器人本体市场以中欧美日为主。日、美、德、韩、中五国存量占全球比例达71.24%，销量达69.92%。 截至2012年底，全球机器人累计销量达到247万台。机器人平均使用寿命为12年，最长15年。估计现在全球机器人存量在120万台-150万台之间。 分区域看，亚洲/澳洲增幅达到9%。亚洲增幅主要由中国需求拉动，因为中国2012年工业机器人销量增幅达到30%。 分生产地和消费地看，日本是唯一的工业机器人净出口国，拥有全球最大的机器人产能，占据全球机器人产量的66%。机器人消费地最大的区域是除日本以外的亚洲地区，占比约34%，而且是以中国市场为主。 (2)全球工业机器人与机床行业销量的对比 工业机器人销量占机床销量比反映各国机器人使用情况。这个比例的上升在一定程度上代表着这个国家机器人普及水平的提升。我们给出美日德中四国的机器人销量占机床销量比，从这个数据和历年的变化趋势看各国机器人行业的发展状况。 美日德三国的机器人销量占机床销量比稳定在一定区间(15%-25%)，表明这
移动机器人 移动机器人用途广泛，世界各国正在加紧移动机器人的研制。移动机器人的研究始于60年代末期，斯坦福研究院(SRI)的NilsNilssen和CharlesRosen等人研制出了名为Shakey 的自主移动机器人，它能够在复杂环境下，识别对象、自主推理、实现路径规划和控制功能。美国军方于1984年开始研制第一台地面自主车辆，可以在无人干预的情况下在道路上行驶，也称之为早期的移动机器人。许多国家也各自制定了移动机器人的研究计划，如日本通产省组织的极限环境下作业的机器人计划和欧洲尤里卡中的机器人计划等。虽然由于人们对机器人的研究期望过高，导致80年代的移动机器人的研究虽并未取得预期的效果，却带动了相关技术的发展，为探讨人类研制智能机器人的途径积累了经验，同时推动了其他国家对移动机器人的研究和开发。 上世纪90年代，人类把研究重点放在了移动机器人的应用上，希望移动机器人可以代替人类在各种环境下，尤其是恶劣的条件下辅助人类的工作，为人类服务。1997年7月4日，美国“火星探路者”飞抵火星考察，并在火星上成功着陆，它携带的索杰纳号火星车开始在火星表面漫游，行进了几千米，完成了预定的科学探测任务。进入21世纪后,美国研制的第四个火星探测器—好奇号于2012年8月6号成功降落火星，并展开为期两年的火星探测任务。好奇号火星探测器是第一辆釆用核动力驱动的火星车,其使命是探寻火星上的生命元素。 1992年美国研制出时速75公里的自主车，地面自主车的研制大大推动了遥控机器人的发展。目前美国“自动化技术协会”(ATC)，每年在移动机器人运动控制、仿真、传感器的投资超过几亿美元。欧共体(EU)和“机器人技术”有关的课题总数约为250～300项，在EU提供基金的机器人研究领域，移动机器人占22.8%左右；日本不仅加紧研制移动机器人，更把发展重点放在移动机器人的应用研究上，目的是可以代替人在各种环境下为人服务(如在医院、家庭、恶劣的环境和核反映堆、核废料清理和排雷等危险环境下工作)。 我国机器人的研究已有20多年的历史，国家也大力发展机器人，并投入了一定的资金，对机器人进行技术攻关，发出各种类型的机器人，对我国机器人的发展具有重大的意义。但由于我国对此方面的研究起步较晚，在机器人技术水平、实用化程度以及稳定方面，与美国、日本等国家相比，都存在着较大的差距。 国内研制的机器人样机，有保安机器人、消防机器人等，有轮式和履带式；但大都是有缆方式，具有小范围内一定的避障功能。国内移动机器人的研究成果主要如下:清华大学的智能移动机器人THMR-V型机器人；中科院沈阳自动化所的AGV自主车和防爆机器人；
机器人发展历史、现状、应用、及发展 趋势 院系：信息工程学院 专业：电子信息工程 姓名：王炳乾
机器人发展历史、现状、应用、及发展趋势 摘要：随着计算机技术不断向智能化方向发展,机器人应用领域的不断扩展和深化,机器人已成为一种高新技术产业,为工业自动化发挥了巨大作用,将对未来生产和社会发展起越来越重要的作用。文章介绍了机器人的国内国外的发展历史、状况、应用、并对机器人的发展趋势作了预测。 关键词：机器人;发展；现状；应用；发展趋势。 1．机器人的发展史 1662年，日本的竹田近江利用钟表技术发明了自动机器玩偶并公开表演。 1738年，法国技师杰克·戴·瓦克逊发明了机器鸭，它会嘎嘎叫、进食和游泳。 1773年，瑞士钟表匠杰克·道罗斯发明了能书写、演奏的玩偶，其体内全是齿轮和发条。它们手执画笔、颜料、墨水瓶，在欧洲很受青睐。 保存至今的、最早的机器人是瑞士的努萨蒂尔历史博物馆里少女形象的玩偶，有200年历史。她可以用风琴演奏。 1893年，在机械实物制造方面，发明家摩尔制造了“蒸汽人”，它靠蒸汽驱动行走。 20世纪以后，机器人的研究与开发情况更好，实用机器人问世。 1927年，美国西屋公司工程师温兹利制造了第一个机器人“电报箱”。它是电动机器人，装有无线电发报机。 1959年第一台可以编程、画坐标的工业机器人在美国诞生。 现代机器人 有关现代机器人的研究始于20世纪中期，计算机以及自动化技术的发展、原子能的开发利用是前提条件。1946年，第一台数字电子计算机问世。随后，计算机大批量生产的需要推动了自动化技术的发展。1952年，数控机床诞生，随后相关研究不断深入；同时，各国原子能实验室需要代替人类处理放射性物质的机械。
报告编号：1657362
行业市场研究属于企业战略研究范畴，作为当前应用最为广泛的咨询服务，其研究成果以报告形式呈现，通常包含以下内容： 一份专业的行业研究报告，注重指导企业或投资者了解该行业整体发展态势及经济运行状况，旨在为企业或投资者提供方向性的思路和参考。 一份有价值的行业研究报告，可以完成对行业系统、完整的调研分析工作，使决策者在阅读完行业研究报告后，能够清楚地了解该行业市场现状和发展前景趋势，确保了决策方向的正确性和科学性。 中国产业调研网基于多年来对客户需求的深入了解，全面系统地研究了该行业市场现状及发展前景，注重信息的时效性，从而更好地把握市场变化和行业发展趋势。
一、基本信息 报告名称： 报告编号：1657362←咨询时，请说明此编号。 优惠价：￥8280 元可开具增值税专用发票 网上阅读： 温馨提示：如需英文、日文等其他语言版本，请与我们联系。 二、内容介绍 根据国际机器人联合会的定义，服务机器人是一种半自主或全自主工作的机器人，它能帮助人类完成除生产制造加工过程以外的设备。服务机器人包括专用服务机器人和家用服务机器人。其中专用服务机器人是指在特殊环境下作业的机器人，如核电站事故检测与处理机器人、极地科考机器人、反恐防暴机器人、军用机器人、救援机器人等；家用服务机器人是指服务于人的机器人，如助老助残机器人、康复机器人、清洁机器人、护理机器人、医疗机器人、教育娱乐机器人等。 目前，世界上至少有48个国家在发展机器人，其中25个涉足服务型机器人开发。在服务机器人领域，发展处于前列的国家主要是日本、韩国、美国和德国。清洁是服务机器人应用最广泛的领域之一，主要应用有家用吸尘器、公共建筑地板清洗机和大型建筑物的擦窗机器人和外墙清洗机器人等。2012年全球家务机器人销量达到196万台，同比增长15%，预计到2015年全球家务机器人销量将达到300万台。 我国在服务机器人领域的研发与日本、美国等国家相比起步较晚，但在国家863计划的支持下，我国在服务机器人研究和产品研发方面已开展了大量工作并取得一定的成果。我国服务机器人产业发展较好的地区主要集中在北京、上海、深圳、浙江、沈阳、哈尔滨、广州、江苏、西安等地。 2012年4月，中国科技部正式印发了《服务机器人科技发展“十三五”专项规划》，提出“十三五”服务机器人重点专项安排公共安全机器人、仿生机器人平台、医疗康复机器人和模块化核心部件等4个方面任务。 据中国产业调研网发布的2015-2020年中国服务机器人行业现状研究分析及市场前景预测报告显示，纵观国内外服务机器人的发展，可以发现服务机器人在我国具有广阔的市场空间。随着城市化进程加速、人口老龄化和人口素质的提高，服务机器人的商业
简述机器人技术及其在日常生活中的应用和发展趋势 从机器人诞生到现在，机器人技术经历了一个长期缓慢的发展过程。随着计算机技术、微电子技术、网络技术等的快速发展，机器人技术也得到了飞速发展。除了工业机器人水平不断提高之外，各种用于非制造业的先进机器人系统也有了长足的进展。机器人技术代表了机电一体化技术的最高研究成果，涉及机械工程、电子技术、计算机技术、自动控制理论及人工智能等多门学科，是当代科学技术发展最活跃的领域之一。机器人的研究、制造和应用程度，是一个国家或公司科技水平和经济实力的象征。目前，国际上许多大公司都在竞相研制各类先进机器人，向人们展示其实力。机器人是高级整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物。在工业、医学、农业、建筑业甚至军事等领域中均有重要用途。 一、机器人发展背景 第一代：60年代初，美国Unination公司成功研制第一台数控机械手，它是具有记忆存储能力的示教再现式机器人。 第二代：70年代，出现了具有感觉传感器的机器人，具有一定的自适应能力。第三代：80年代，具有智能功能的机器人，具有灵活的思维功能。 到了本世纪，随着计算机技术、微电子技术、网络技术等的快速发展，机器人技术也得到了飞速发展。除了工业机器人水平不断提高之外，各种用于非制造业的先进机器人系统也有了长足的进展。 二．机器人基本组成 机器人一般由执行机构、驱动装置、检测装置和控制系统和复杂机械等组成。执行机构即机器人本体，其臂部一般采用空间开链连杆机构，其中的运动副（转动副或移动副）常称为关节，关节个数通常即为机器人的自由度数。出于拟人化的考虑，常将机器人本体的有关部位分别称为基座、腰部、臂部、腕部、手部（夹持器或末端执行器）和行走部（对于移动机器人）等。 驱动装置是驱使执行机构运动的机构，按照控制系统发出的指令信号，借助于动力元件使机器人进行动作。它输入的是电信号，输出的是线、角位移量。机器人使用的驱动装置主要是电力驱动装置，此外也有采用液压、气动等驱动装置。检测装置的作用是实时检测机器人的运动及工作情况，根据需要反馈给控制系统，与设定信息进行比较后，对执行机构进行调整，以保证机器人的动作符合预定的要求。 控制系统有两种方式。一种是集中式控制，即机器人的全部控制由一台微型计算机完成。另一种是分散（级）式控制，即采用多台微机来分担机器人的控制。根据作业任务要求的不同，机器人的控制方式又可分为点位控制、连续轨迹控制和力（力矩）控制。 三、机器人技术走进生活 数字化家庭是未来智能小区系统的基本单元。所谓“数字化家庭”就是基于家庭内部提供覆盖整个家庭的智能化服务，包括数据通信、家庭娱乐和信息家电控制功能。下面介绍几种机器人技术及其在数字化家庭中的应用。 1 智能机器人的多传感器系统机器人智能技术中最为重要的相关领域是机器人的多感觉系统和多传感信息的集成与融合，统称为智能系统的硬件和软件部分。视觉、听觉、力觉、触觉等外部传感器和机器人各关节的内部传感器信息融合使用，可使机器人完成实时图像传输、语音识别、景物辨别、定位、自动避障、目标物探测等重要功能；给机器人加上相关的医疗模块和专用医疗传感器部件，再加上医疗专家系统就可以实现医疗保健和远程医疗监护功能。
第一章绪论 1.1 机器人的定义、分类及发展概况 1.1.1 机器人的定义 机器人问世已有几十年，但没有一个统一的意见。原因之一是机器人还在发展，另一原因主要是因为机器人涉及到了人的概念，成为一个难以回答的哲学问题。也许正是由于机器人定义的模糊，才给了人们充分的想象和创造空间。 美国机器人协会( RIA) ：一种用于移动各种材料、零件、工具或专用装置的，通过程序动作来执行各种任务，并具有编程能力的多功能操作机 ( Manipulator )。 美国家标准局：一种能够进行编程并在自动控制下完成某些操作和移动作业任务或动作的机械装置。 1987 年国际标准化组织(ISO) 对工业机器人的定义：“工业机器人是一种具有自动控制的操作和移动功能，能完成各种作业的可编程操作机。 日本工业标准局：一种机械装置，在自动控制下，能够完成某些操作或者动作功能。
英国：貌似人的自动机，具有智力的和顺从于人的但不具有人格的机 KB 器。 中国：我国科学家对机器人的定义是：“机器人是一种自动化的机器，这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器”。 尽管各国定义不同，但基本上指明了作为“机器人”所具有的二个共同 点： 八、、? 是一种自动机械装置，可以在无人参与下，自动完成多种操作或动作功能，即具有通用性。 可以再编程，程序流程可变，即具有柔性（适应性）。 机器人集中了机械工程、材料科学、电子技术、计算机技术、自动控制理论及人工智能等多学科的最新研究成果，代表了机电一体化的最高成就，是当代科学技术发展最活跃的领域之一。 1.1.2 机器人的发展历史 1920年，捷克作家卡雷尔卡佩克发表了科幻剧本《罗萨姆的万能机器
目录 CONTENTS 第一篇：智能制造顶层设计正在制定工业机器人产业获利------------------------------------------ 1第二篇：中国工业机器人的销售量以40%左右的速度增长 ----------------------------------------- 3第三篇：“机器换人”政策逐步落地工业机器人市场爆发------------------------------------------ 4第四篇：2014年我国工业机器人销量猛增54%-------------------------------------------------------- 5第五篇：机器换人时代来袭工业机器人现状与前景分析--------------------------------------------- 6第六篇：机器人再获政策红利工业机器人产业前景可期--------------------------------------------- 8第七篇：机器人产业十三五规划将出服务/工业机器人同迎利好----------------------------------- 9第八篇：中国制造2025再获力挺工业机器人发展分析 -------------------------------------------- 10第九篇：工业机器人行业现状分析引领智能制造时代 ---------------------------------------------- 12第十篇：2015-2020年中国工业机器人行业年销售量预测数据 ----------------------------------- 13第十一篇：机器人将成富士康支柱业务工业机器人发展态势趋好 ------------------------------ 14第十二篇：大族激光募重金发力机器人工业机器人产业前景窥探 ------------------------------ 15第十三篇：“智”造中国工业机器人三大黄金市场分析------------------------------------------- 17第十四篇：昆山富士康两年裁员5万人工业机器人产业兴起在即 ------------------------------ 18第十五篇：东莞无人工厂探秘：工业机器人前景分析 ---------------------------------------------- 19第十六篇：工业机器人市场空间大传感器发展现状分析------------------------------------------- 20第十七篇：2015年我国工业机器人产业将破万亿 --------------------------------------------------- 21第十八篇：工业4.0概念凶猛引中兴入局工业机器人发展分析 ---------------------------------- 22 本文所有数据出自于《2015-2020年中国工业机器人行业产销需求预测与转型升级分析报 告》 第一篇：智能制造顶层设计正在制定工业机器人产业获利 近日，工信部部长苗圩对媒体透露，工信部正在加强智能制造顶层设计，研究制定智能制造发展战略，编制智能制造专项规划;推动传统装备智能化改造和升级，分行业制定传统装备智能化改造路线图，组织开展重点行业智能车间、智能工厂试点，培育一批样板企业并组织推广行业应用示范。 早前，国务院印发了《中国制造2025》通过“三步走”实现我国我国制造强国的战略目标，智能制造成为工业制造转型的重中之重。如今，智能制造战略再获工信部关注，在智能化的大势下，智能装备下游应用领域加快拓展，工业机器人发展可期。
机器人发展现状及未来趋势
一、机器人现状及国内外发展趋势 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。
6．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。 7．机器人化机械开始兴起。从94年美国开发出“虚拟轴机床”以来，这种新型装置已成为国际研究的热点之一探索开拓其实际应用的领域。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
仿人机器人发展概况 摘要:介绍了国内外仿人机器人的发展特点，以行走机构为主要内容详细分析了日本、美国等几种仿人机器人的主要技术及其技术指标，根据国外的样机设计，分析了仿人机器人的控制设计中的一些问题，就国外仿人机器人发展对中国仿人机器人发展的差异提出了看法。 关键词: 仿人机器人，技术，双足步行 1概述 仿人机器人在过去的10多年特别是近5年中发展迅猛，自从有关综述文章发表以来，情况有了很大改变。 行走机构是仿人机器人的关键技术，对于仿人机器人的研究是从对行走机构的研究开始的，日本旱稻田大学在1973年研制成功了最早具有记载的双足步行人形机构WABOT-1。本文重点论述世界范围内仿人机器人的近期发展，对行走机构的发展做重点介绍。 2 仿人机器人近期发展特点 现如今，世界各个国家都进行仿人机器人的研究，据韩国的一个经常更新的仿人机器人网站统计，2005年3月5日，世界上共有76各仿人机器人项目正在进行中，其中日本36个，美国10个，韩国7个，英国4个，中国3个，瑞典2个，澳大利亚、泰国、新加坡、保加利亚、伊朗、意大利、奥地利、俄罗斯等国各有1个，从统计数字可以看出当时日本在此领域的领先地位及其他各国的竞争实力。 2005年2月18日出版的《科学》杂志上介绍了一种全新的行走机构，康奈尔大学、麻省理工学院和荷兰Delft理工大学的研究人员分别展示了基于这种行走机构的样机。
这种行走机构的概念来自一个简单的玩具：行走企鹅。这个企鹅臀部有两个没有动力的关节分别支撑两条直腿，该企鹅可以沿着斜坡摇摇晃晃的行走而下，这就是被动动力行走者。问题是在平地上企鹅不会行走，研究人员贡献在于设计了仅用少量驱动器就可以在平地上行走的行走机构。以Asimo为代表的传统仿人机器人每一个关节都用一个驱动器。新行走机构则不同，它的关节分为有驱动和无驱动两种，以康奈尔的设计为例，机器人每条腿的自由度为5个（臀1，膝2，踝2），其中只有一个踝关节用电机驱动，其他都是被动的，双手摆动各有一个自由度，通过机械结构由双腿带动，左腿带动右臂，右腿带动左臂。走动时，感知到左足触地时，右踝驱动右足踢开地面，使右腿摆动至左腿前方，完成一步，反之亦然。新行走机构的特点是节省能源，据说只需要通常行走机构的十分之一的动力，另外，新型步行机器人走路时一起一伏，跟人没什么两样。Delft设计和康奈尔的设计大致相同，只是采用气动驱动，MIT的设计则为每条腿有6个自由度，其中两个踝部关节用电机驱动，其他都是被动的。从录像看，康奈尔和Delft的机器人的行走姿态是令人满意的，但似乎它们只能有一种走法．不象每个关节都采用独立驱动方式的传统仿人机器人那样可以通过编程获得不同的步态．至于MIT模型，虽然采用了先进的控制方法，但其蹒跚的步态令观看者对其机构设计难以接受．实际上，研究者不止以上3家，日本Asano等人的被动动力步行模型基于能量约束并考虑了ZMP判据。 传统行走机构的研究继续瞄准动作的质量。本田提出新一代Asimo的步行速度要增加到2．5公里／小时，跑步速度增加到3公里／时，主要措施是添加腰部关节以在行进时扭摆．太极拳要求动作连贯均匀，协调完整．打太极拳是对仿人机器人动作质量的最好检验．各公司和业余爱好者正在寻找更好的设计和控制，以便在今后的机器人太极拳比赛中一决高低。探讨人类行走和奔跑时的各种动作方式。研究仿人机器人动态步行控制方法是研究重点2004年底前，本田公司宣布了新一代Asimo计划，寻求更强的行动能力，更佳的与人沟通，以及在真实世界中更机敏的反应能力。ZMP判据仍是二足步行机器人各种控制方法的基本依据．最早提出ZMP判据的南斯拉夫学者Vukobratovic最近对ZMP判据35年来的发展作了总结，Lim和他的同事除了以仿人机器人上身躯干的摆动来补偿下
机器人与智能装备产业是高度集成微电子、通信、计算机、人工智能、控制和图像处理等学科最新科研和产业成果的前沿高新技术产业，是拟建的江苏省(常州)工业技术研究院的服务的产业核心和研发的产业立足点。直接影响生活最优化和智能化的机器人技术是机器人与智能装备产业的技术核心，推进着未来机器人与智能装备领域的科技创新力和产业竞争力。 机器人技术是一种是以自动化技术和计算机技术为主体、有机融合各种现代信息技术的系统集成和应用。经过半个多世纪的发展，机器人技术在工业生产领域得到了广泛的应用，极大地提升了生产品质并成功解放了劳动力资源。作为高技术领域中重要的前沿技术之一，机器人技术具有前瞻性、先导性的特点，对学术研究、产业升级、培养创新意识、保障国家安全、引领未来经济社会的发展有着十分重要的作用。 目前，相关领域的技术突破，从根本上为提升机器人技术的学术研究提供了必要的支持，为机器人的应用范围拓宽了道路，已涵盖国防、航空航天、工业生产、服务、老人康复、教育甚至普通家庭生活，一场新的机器人技术研究高潮和发展契机业已到来。 机器人技术毫无疑问是未来的战略性高技术，充满机遇和挑战。 目前，国际上机器人市场大概有80亿至100亿，其中工业机器人占的比重最大。2025年，整个机器人市场将达到500亿，服务机器人从原来的300多万台增加到1200多万台，特种机器人(如：排爆机器人、医疗机器人等)的呼声也越来越高。另外，微软等IT企业，丰田、奔驰等汽车公司，甚至还有家具、卫生洁具企业都纷纷参与机器人的研制。 美国和日本多年来引领国际机器人的发展方向，代表着国际上机器人领域的最高科技水平。目前，日本除了比较关注特种机器人和服务机器人以外，还注重中间件的研制。然而，近年来日本基本上在做模仿性的工作，突破性技术比较少。而美国在机器人领域的技术开发方面，一直保持着世界领先地位。再有，美国主要做高附加值的产业，比如军用机器人，目前世界销售的9000台军用机器人之中，有60%来自美国。比如：美国最近研制成功的BigDog 军用机器人，能负重100公斤，行进速度跟人相当，每小时达到五公里，还能适应各种地形，即使是在侧面受到冲击时也能保持很好的系统稳定性。 在各种机器人中，工业机器人应用较早，发展最为成熟。同时，技术的不断进步一直在牵引着机器人学科的发展，使机器人的应用领域从工业机器人扩展到特种机器人和服务机器人等。机器人技术也正越来越深刻地影响着我们的生活。机器人不但将在工厂、实验室与人一起工作，还将在车站、机场、码头、交通路口为人们指引路径、回答问题、帮助行人。机器人还将步入千家万户，为老人端茶送水，护理伤病人等等。未来机器人将会越来越广泛地进入人类社会，人类对机器人的依赖会如同现时对待计算机一样，即使是短时间的离开都可能会造成很大不便。 机器人化是先进制造领域的重要标志和关键技术，针对先进制造业生产效率提高的诸多瓶颈问题，尤其是在汽车产业中，机器人得到了广泛的应用。如在毛坯制造(冲压、压铸、锻造等)、机械加工、焊接、热处理、表面涂覆、上下料、装配、检测及仓库堆垛等作业中，机器人都已逐步取代了人工作业。目前汽车制造业是所有行业中人均拥有机器人密度最高的