机器人发展史
1.机器人的前世今生
“机器人”一词，最早出现在1920年，捷克作家卡雷尔·恰佩克的科幻小说《罗萨姆的机器人万能公司》中。机器人的历史则可以追溯到两千多年前，古人所用的滴漏计时的水钟。在我国古代，虽然不可能具有现代意义上的机器人;但是，我们的祖先却很早就制作了各式各样模拟人的形状和某些行为、能够自己活动的机械，或叫“木人”，或称“偶人”。应该承认，它们正是现代机器人的始祖。而最早出现的是战国时人列御寇写的《列子·汤问》中会表演的木偶人。
1.1机器人起源
1962年，美国AMF公司研制成了VE-RSATRAN机器人，接着Unima-tion公司推出了UNIMATE机器人。它们是最初的商品化工业机器人。UNIMATEI型机器人现在保存在美国底特律的福特博物馆中。第一台机器人VERSATRAN并未投入实际使用，因为它的工作范围太小，由于是模拟控制，只能设置几个点，而且没有开发出具体的应用实例。不过，UNIMATE倒常用于汽车车厢厂的点焊作业。把机器人与指挥生产的计算机结合在一起，循环一次就可
完成各种焊接，这确实是机器人的功劳。
1967年，日本进口了VERSATRAN和UNIMATE机器人。以此为契机，很多日本制造商对机器人机构及液压、电子控制发生了兴趣，开展了机器人的研制工作。到1970年，在日本这样的制造商的总数超过50家。日本工业机器人协会(JIRA)成立于1972年，是世界上第一个商界的机器人协会。此期间可称为第一次机器人的繁荣时期。在这种环境中，随着经济的高速增长(年增长超过10%)和工资的提高(年增长率高达30%)，机器人成为最好的销售产品。不过，石油危机使这种繁荣失去了光彩。为了在严酷的经济环境中生存下来，工业界致力于节能、合理化生产，并改善生产率来克服这种困难。在此期间，支持机器人的电子学得到了迅速的发展。1977年，Unimazion公司推出了一种垂直多关节PUMA型装配机器人;接着，Ya-manashi大学牧野洋教授研制出水平多关节SCARA机器人。日本先于美国完成了机器人的液压驱动到电动的变革，在此期间FA-NUC公司和Yaskawa电气制造有限公司成功地研制出用于汽车工业的电动机器人。得益于工业的复苏，机器人进入推广期。日本工业机器人协会把1980年称为机器人推广的第一年。机器人的推广应用，引发了延续至今的第三次工业革命。
1968年美国斯坦福研究所研制出世界上第一台智能型机器人。这个机器人可以在一次
性接受由计算机输出的无线遥控指令后，自己找到目标物体并实施对该物体的某些动作。
到了上个世纪70年代，第二代机器人开始迅速发展并进入实用和普及的阶段，而第三代机器在今天也已经得到了突飞猛进的变化。它能够独立判断和行动具有记忆、推理和决策的能力在自身发生故障时还可以自我诊断并修复。尽管如此机器人的发展还是没有止境人们希望它有更高的拟人化水平。
1997年，日本本田公司研制出世界上第一台可以像人一样走步的步行机器人。这是机器人发展史上的一个里程碑。现在的机器人则已经可以跳舞、翻跟头。机器人的手也非常灵巧.它可以握住鸡蛋.也可以拿起一根针。而在电子生产线上的机械手.则快速、精确得远远超过人手。
1.2现代机器人发展状况
现代机器人从技术角度分析，可划分为三代: 第一代示教再现工业机器人，这种机器人是目前世界各国机器人生产中最典型的产品，被广泛应用于众多工业部门。第二代塞于传感器擂公钓离傲偏程工业机器人，这种机器人主要是用以扩大对工作环境的适应能力。所谓传感器，就是用人工方法制成的能感知外界信息的人造器官。第三代智能机器人，经过较长时期摸索和改进，在第三代机器人身上即开始装有多种传感器，使其不但能识别作业环境，而且在接受指令后，又能自行编程、自主地完成相应职责。
人类很久以来，就企盼能造出智能的机器。但是，在电子计算机问世之前，这些愿望还不过是些纯粹的幻想。然而，随着微电子、光电子技术的飞速发展，人工智能技术也一步步变为现实。如今，无论工业机器人，还是军用机器人，尽管在机能和形态上都与人相差甚远，但已大大不同于一般的自动化机器，而是具有一定思维能力，动作灵活，自由度比较高(达六维以上)，工作程序易于调整，作业功能可适当扩充的高级智能机器人。
智能机器人是人工智能发展到高级阶段的结果，实质上是通过高级智能计算机的控制，能感知环境、自主决策和灵活动作的类似人的“思维”和“行动”的高级机器人技术。智能机器人一般具有控制、操作、运动、感觉和思维等5种功能。其中感觉功能是最复杂的功能之一，必须有多重传感器和多重受感器。所谓“思维’功能，是指能自动完成决定、规划任务、控制动作和解释传感器数据的功能。上述种种功能，主要是依靠智能计算机对文字、图象及语言的识别、处理，输出服务信息，实现人一机对话，达到机器人能看、会听、善讲和自动感受环境的目的。
2.机器人在各领域的发展状况
经过近百年来的发展，机器人已经在很多领域中取得了巨大的应用成绩。其种类也不
胜枚举，几乎各个高精尖端的技术领域更是少不了他们的身影。
世界上第一个实用型机器人1961年在美国诞生。从那以后，各种类型和用途的机器人已多达百种，数量足有上千万。1985年，在日本举行的‘国际科学博览会”上，日本展出了具有能效仿演员、琴师、棋手、雕刻、导游、举重、焊接等不同智能的机器人，令人叹为观止。日本在机器人领域的发展水平，立即引起各国关注，纷纷加紧研究、试制，并使机器人应用范围越来越广，逐步由制造业而扩展到非制造业，如水下作业、空间活动以及核工业、采伐、救灾、服务行业等。
现在全世界的机器人大军已经非常庞大.其兵种也日益繁多起来。1990年，人们召开了“工业机器人国际标准大会‘’决定把机器人大军分编为四个军团:顺序型、沿轨道作业型、远距离作业型和适应型。而用我们的话说起来.可以归纳为这样几种:农业机器人、工业机器人、医疗机器人、服务机器人、体育机器人、讲解机器人、军用机器人、特种工作机器人、微型机器人等等。
2.1军用机器人
机器人用于军队的典型代表是美国“未来作战系统”(Future Combat Systems)，它意味着美国军方计划花费1270亿美元在10年内打造一支具有战斗能力的机器人军队。那将是什么样的景象?或许还没达到电影《终结者2》(Terminator2)或是《黑客帝国》(The Matrix)系列中描述的那种人气灭绝、暗天无日的阶段,但这一计划在军事史上的重要性是毋庸置疑的。今年4月,一种携带了武器的排雷机器人将被派往巴格达执行任务。尽管仍然是由士兵通过笔记本电脑远程控制,但,根据《纽约时报》的说法,它将是史上第一个被派上前线杀敌的“会思考的”战斗机器。看多了科幻小说和电影的人一定会对“会思考的”这几个字感到不寒而栗,随着技术的不断演进翻新,阿西莫夫(Isaac Asimov)提出的经典机器人三定律(不能伤害人类或因懈怠而令人类受到伤害;必须听从人类命令,除非该命令与第一定律相悖;必须在不违反前两条定律的情况下维持生存)能否维持自然,现在是不可能回答这个问题的。
让我们从云端降落到地面,从想像力遥不可及的未来回到当下,看看目前较为成熟与实用的机器人吧。
2.2娱乐机器人
首先想到的是娱乐型机器人。1999年索尼推出的机器狗“爱宝”(Aibo)与其说是顾客宠物不如说是媒体的宠儿。人们喜欢强调它在日本上市20分钟内卖掉了3000只的故事。要知道日本的文化中一向不乏“人机合体”(Cyborg)的传统,他们对机器人有超常兴趣是顺理成章的事(这或许可以解释为什么大部分此类家用机器人机器人都是由日本公司研发),兼且消
费力惊人。这只1600美元的机器狗如果在别的国家率先投放,未必能有这样的效应。
随后索尼又推出了会唱歌踢球的人形机器人“QRIO”,富士与本田也都有类似产品面世。有识之士马上看出,这些玩具除了增加媒体话题外,从机器人发展史的角度看并不具备太大的意义。
2.3家用机器人
相对而言,以完成日常家庭任务为主要目的的机器人较具实用价值。如售价199美元、负责清扫房间的“Roomba”,它能够自己避开障碍物、设计路线,还可以侦测到陡坡以免摔下楼梯。富士公司于上周刚刚推出一款代号“Maron-1”的家用机器人。这个外表相当廉价的玩意儿内含奔腾处理器与Windows CE操作系统,可以通过手机远程无线操控。功能则包括家庭保安预警、按照设定的时间远程控制你的录像机录制电视节目、通过内建的镜头拍摄画面并传送到手机等等。问题在于,以上的这些功能,完全不需要一个昂贵的机器人来成:Maron-1固然可以侦测到破门而入的不速之客,不过接下来它能做的不过是鸣笛报警并通知主人而已,真人保安要是见了贼只会扯着嗓子喊一定是要被解雇的吧;定时录像功能早已不是新鲜话题,看不出有什么理由在人与录像机之间非要加多一个中介;至于拍摄功能,难道你会相Maron-1的审美能力胜过自己?
2.4科研机器人
另一类机器人或可称作“科研机器人”,这些机器人的实用价值为零,但却能够给之后的机器人设计提供灵感。举例来说,伊拉克战争结束后,美国医院里的腿部截肢手术案例增多,
这些伤残士兵的腿被锯掉后应该安装什么样的义肢,成了科学家们的课题。在最近举行的美国科学进步协会年度大会上,一款名叫“Robo-Toddler”的机器人粉墨登场。科学家们认为这个没有上半身的机器人能够为如何设计更完善的义肢带来启发。
“机器人”一词有时具有一定误导性,这个词通常是对英文Robot与Android两词的翻译。但事实上,Robot的字根为捷克文,意为“劳动”,该词所指的是“能够按照预先的设定自动完成任务的机械设备”,而Android才是真正的“人造类人体”(字根为希腊文,意为“类人”)。Robot偏重实用价值,Android则偏重概念意义。有报道称未来服务型机器人的一个特点将会是“没有腿”,因为“对机器人来说,高度复杂和昂贵的腿并没有什么特别意义”,其实“机器人”本来就不一定要在外形上与人类“接轨”的。
2.5纳米机器人
一种比较有争议的机器人是“纳米机器人”(Nanobot),它与传统意义上的“机器人”已经不是同一个概念。纳米机器人令人兴奋之处在于它有潜力将佛家“一粒微尘中包含整个世
界”的超凡概念具象化。在纳米技术的世界里,事物的规模小到难以想像的地步(1纳米等于1000万分之1毫米)。要想用肉眼看到纳米机器人是不可能的,但科学家预测,假以时日,技术成熟之后,生产一条牛仔裤或是一部电动马达可能只需要几个原子大小的纳米机器人。问题在于,要想让这个计划行得通,这些机器人必须具备自我复制的能力,否则制造一件物品会需要太长的时间。那么,科幻迷又要问了:谁能保证它们不会过度复制呢?一个名叫艾力·垂斯勒(Eric Drexler)的人发明了“灰胶”(Grey Goo)一词来形容纳米机器人疯狂自我复制后的状态,垂斯勒认为灰胶一旦形成,将令整个世界窒息。究竟人类将会毁灭于这种繁殖力惊人的微型机器人或是“会思考的”高智能机器人,抑或能够最终达到人与机器共生的境地,这是摆在科学家们面前的重大课题。
3.我国机器人的发展史
谈机器人发展史，就不能不谈我国机器人的发展史。
3.1 我国机器人溯源
我国历代都有制造机器人的记载。比如西汉初年，出现了能演奏乐器和翩翩起舞的简单机器人。三国曹魏时，.巧匠马钧制作了会表演各种杂技的木人。两晋时代出现的机器人，有的已不是玩乐工具，而带有实用价值，有的还是为宗教服务的。南北朝对峙时期，北方南方都有机器人问世。南朝也有水转百戏。自隋朝始，出现了比较复杂的机器人。有一个木人，模仿柳的形貌，内设机关，能起坐拜伏。隋炀帝每在月下同妃殡们饮酒，即命客人把这木偶人置于座前，“与相酬醉，而为欢笑”。自动木人竟能陪皇帝喝酒，可见已十分逼真。唐代开元初年的马待封，是一位精通杯巧的工匠，曾制造了一台机器人的梳妆台，专供皇后梳洗打扮。
我国古代早就出现了一种以水力为动力的天文仪器—水运浑象，它能直观地演示天空中各种天体的视运动情况。据研究，这种水运浑象都具有计时的功能，实际上相当于一台大型的机械钟。东汉科学家张衡制造的一台水运浑象，开创了用水力带动机械来廖量时间的新纪元，成为世界上第一台机构钟。宋代水运浑象的制造又有了进一步的提高，报时机器人的自动化程度越来越高。元代天文学家郭守敬于至元十三年（1276年)主持制造的计时仪器“大明殿灯漏”，其报时机器人比宋时的更为复杂。在明代还有五轮沙漏的记载。清代有了可以书写文字的机器人。
从以上所举事实可以看出，中国古代的机器人源远流长，品种繁多。各种史籍记载，有相当一部分是有根据的，经得起分析的。虽然是原始的机器人，但在世界科技史上曾经处于领先地位。据国外资料介绍，欧洲的机器人是距今二百年前出现的。现在瑞士的沙特尔市
保存了三个机器人，是瑞士钟表匠皮埃尔德罗和他的两个儿子于1768一1774年设计制造的，材料主要是木头和黄铜，动力主要是发条。其中两个机器人象三岁的男孩，一个象十六七岁的少女，分别会写字、画铅笔画、弹钢琴。1774年，皮埃尔带它们到巴黎等地展出时，曾经轰动一时。可见，欧洲出现机器人的时间，远比中国迟得多。然而，由于西方资本主义经济的发展，机器人的制造工艺也日趋成熟，并传入我国，即使在现代，我国的机器人制造技术与西方发达国家相比还有不小的差距。这些情况都大大冲淡了人们对我国古代在机器人制造方面取得成就的记忆，从而产生了机器人西来的印象。这显然是不符合历史事实的。
3.2 我国机器人现状
在近代，我国的机器人事业也有了长足的发展。2000 年，以“中国机器人之父”———蒋新松院士命名的新松公司成立后，瞄准国际机器人技术的前沿，每年投入3000 多万元研发费用，到目前，已累计完成科技攻关项目600 多项，拥有近40 项专利，研制成功了具有21 世纪国际先进水平的机器人控制系统，开发出了具有自主知识产权的30 余种新型工业机器人产品，填补了国内机器人发展史上18 项空白，特别是在特种机器人方面取得了长足进步，打破了国外技术封锁，成为中国机器人研发和产业应用的“龙头”企业，被业内誉为中国机器人领域自主创新的“国家队”。
我国在‘863计划”中，始终把“智能机器人’列入自动技术领域的重点主题。经过一再努力，已取得令人满意的进展。我国的目标是在2000年能研制出适应恶劣环境条件的移动式机器人、水下无缆智能机器人及智能装配机器人等。在全国范围，业已建立了7个机器人技术研究网点，部署了5种型号机器人阶段性产品研制任务，即水下无缆、壁面爬行检查、核工业用遥控移动作业、防核防化移动侦察及精密装配机器人等。其中壁面爬行、双足步行、全方位四步行等原理样机或试用样机，已由有关大学和科研机构研制出来，基本达到国际上20世纪80年代的水平。如果说20世纪80年代是工业机器人大发展的年代，那么90年代则是各种各样机器人全面增长的时期。根据智能机器人新的发展趋向，估计在21世纪，机器人将越来越多地进入家庭，直至成为家庭“缺之不可的成员”。
参考文献
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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。
中国机械发展史 如果说书籍是人类精神文明进步的阶梯，那么机械无疑是人类物质文化前进的动力。作为有五千年历史的大国，中国是世界上机械发展最早的国家之一。中国的机械工程技术不但历史悠久，而且成就十分辉煌，不仅对中国的物质文化和社会经济的发展起到了重要的促进作用，而且对世界技术文明的进步做出了重大的贡献。 我国机械的发展大致可以分为三种：早期的传统机械；中期的近代机械；发展至今的现代机械。 传统机械 传统机械发展这一时期是中国机械发展的第一个时期，然而石器的使用标志着这一时期的开始。青铜器的出现，铁器的使用标志着我国传统机械的发展进入了一个新的时期。铜器纤细精巧，形成了中国古代青铜器的独特风格。已发现的中国最早的青铜器，如甘肃东乡马家窑出土的铜刀，距今已有4800年左右的历史。中国在大约40～50万年前，就已出现加工粗糙的刮削器、砍砸器和三棱形尖状器等原始工具。4～5万年前出现磨制技术，许多石器都已比较光滑。 商周时期：这一时期青铜冶铸技术达到了高潮。青铜器的出现标志着一种新的机械技术和制造工艺的诞生。到商中期已广泛使用分铸法等先进工艺，体现出机械工程的不断进步。并且这一时期机械在结构方面由简单工具发展为复合工具和较为复杂的机械。在原理方面从杠杆、尖劈等原理的利用发展为对惯性、摩擦、弹性和重力等原理的利用。在制造工艺方面经历了由石器制造工艺向铜器和其他机械
工艺的转变。这充分说明在这一时期中国传统机械技术已经形成并有了一定的发展。 春秋战国之汉代时期：这一时期铁器开始得到普遍使用，使古代机械在材料方面取得了重大突破。另外钢铁技术的产生、铸造、锻造和柔化处理等机械热加工技术在这时期都有很大的发展。标志我国传统机械的发展又进入了一个新的时期。东汉时期发明的提水翻车得到了改进和推广。同时还发明了高转筒车等灌溉工具。 （春秋时期攻击机械弩） （秦汉时期反盗机械装置—机弩）
专业：工业设计班级：设计11-1 任课教师：莫才颂姓名：邱松芹学号：11024060105 成绩： 机器人发展史 摘要：机器人已有三千多年的历史。20世纪，机器人技术得到迅速的发展 并在工业中得到广泛应用。机器人学已发展为综合了机械学、电子学、计算机科学、自动控制工程、人工智能、仿生学等多个学科的综合性科学，代表了机电一体化的最高成就，是当今世界科学技术发展最活跃的领域之一。未来的机器人将向智能化方向继续发展。 关键词：机器人，发展，工业，智能 引言：“懒惰”的人促进了科技的进步，正因为有这种人存在，机器人的产 生才能顺理成章，才会有了现在人类的发展。 一、机器人的定义 机器人是在科研或工业生产中用来代替人工作的机械装置，虽然现在机器人得到了广泛的应用，但机器人定义的标准却没有统一，不同国家，不同领域的学者给出的定义不尽相同，虽然定义的基本原则大体一致，但仍有较大的区别。世界上机器人制造最完美的是美国和日本，目前部分国家倾向于美国机器人协会所给出的定义：机器人是一种用于移动各种材料、零件、工具或专用装置，通过可编程程序动作来执行种种任务并具有编程能力的多功能机械手。 二、早期机器人的发展 直到四十多年前，“机器人”才作为专业术语加以引用，然而机器人的概念在人类的想象中却已存在三千多年了。早在我国西周时代就流传着有关巧匠偃师献给周穆王一个艺妓（歌舞机器人）的故事。 春秋时代（公元前770~前467）后期，被称为木匠祖师爷的鲁班，利用竹子和木料制造出一个木鸟，它能在空中飞行，“三日不下”，这件事在古书《墨经》中有所记载，这可称得上世界第一个空中机器人。 东汉时期（公元25~220），我国大科学家张衡，不仅发明了震惊世界的“候风地动仪”，还发明了测量路程用的“计里鼓车”，车上装有木人、鼓和钟，每走1里，击鼓1次，每走10里击钟一次，奇妙无比。 三国时期的蜀汉（公元221~263），丞相诸葛亮既是一位军事家，又是一位发明家。他成功地创造出“木牛流马”，可以运送军用物资，可成为最早的陆地军用机器人。 在国外，也有一些国家较早进行机器人的研制。公元前3世纪，古希腊发明家戴达罗斯用青铜为克里特岛国王迈诺斯塑造了一个守卫宝岛的青铜卫士塔罗斯。 在公元前2世纪出现的书籍中，描写过一个具有类似机器人角色的机械化剧院，这些角色能够在宫廷仪式上进行舞蹈和列队表演。 公元前2世纪，古希腊人发明了一个机器人，它是用水、空气和蒸汽压力作为动力，能够动作，会自己开门，可以借助蒸汽唱歌。 1662年，日本人竹田近江，利用中标技术发明了能进行表演的自动机器玩
郑州领航机器人有限公司 工业机器人发展史 工业机器人最早产生于美国，从发展上来看，大至可以分为三代：第一代机器人，也称作示教再现型机器人，它是通过一个计算机，来控制一个多自由度的机械。它通过示教存储程序和信息，工作时再将信息重现，并发出指令，这样机器人就可以重复示教时的结果，再现出示教时的动作。例如：汽车的点焊机器人，只要把点焊的过程示教完以后，它总是重复这样一种工作，它对于外界的环境没有感知，这个操作力的大小，这个工件存在不存在，焊的好与坏，它并不知道。因此，示教再现型机器人也就存在着很多的缺陷。为解决上述问题，在 20 世纪 70 年代后期，人们开始第二代机器人的研究。 第二代机器人，也称作带感觉的机器人，这种带感觉的机器人是模拟人某种功能的感觉，比如说力觉、触觉、滑觉、视觉、听觉和人进行相类比。有了各种各样的感觉，那么在机器人进行实际工作时，它可以通过感觉功能去感知环境与自身的状况，也形成了机器人本身与环境的协调。尤其是 20 世纪 60 年代末，传感器技术得到了飞速的发展与成熟，这就为带感觉机器人发展和应用带来了契机。在此基础上，第二代机器人的发展与成熟也为第三代机器人的发展打下了基础。 第三代机器人，也是我们机器人学中所追求的一个理想的最高级阶段，叫智能机器人。从理论上来说，智能机器人是一种带有思维能
力的机器人，能根据给定的任务去自主的设定完成工作的流程，并不需要人在实现其过程中进行干预。由于受到技术和其它方面的约束，智能机器人目前的发展还是相对的，只是局部的符合这种智能的概念和含义，真正完整意义的这种智能机器人实际上并不存在。 在工业机器人的发展过程中有以下一些里程碑，它们在机器人的发展史上具有重大的意义： 1959 年德沃尔与美国发明家约瑟夫.英格伯格联手制造出第一台工业机器人。随后，成立了世界上第一家机器人制造工厂—Unimation 公司。 1962 年美国 AMF 公司生产出“VERSTRAN”(万能搬运 )，与unimation 公司生产的 Unimate 一样成为真正商业化的工业机器人，并出口到世界各国，掀起了全世界对机器人的研究热潮。 1962 一 1963 年传感器的应用提高了机器人的可操作性。人们试着在机器上安装各种各样的传感器，包括 1961 年恩斯特采用的触觉传感器，托莫维奇和博尼 1962 年在世界上最早的“灵巧手”上用到了压力传感器，而麦卡锡 1963 年则开始在机器人中加入视觉传感系统，并在 1965 年帮助 MIT 推出了世界上第一个带有视觉传感器，能识别并定位积木的机器人系统。 1965 年约翰.霍普金斯大学应用物理实验室研制出 Beast 机器人。 Beast 已经能通过声纳系统、光电管等装置，根据环境校正自己的位置。20 世纪 60 年代中期开始，美国麻省理工学院、斯坦福大学、英国爱丁堡大学等陆续成立了机器人实验室。美国兴起研究第
工业机器人论文 论文题目:工业机器人的特征与发展 学生姓名： 2012年 11 月 29 日 摘要：机器人一词的出现和世界上第一台工业机器人的问世都是近几十年的事。然而在西周时期，我国的能工巧匠偃师就研制出了能歌善舞的伶人，这是我国最早记载的机器人。进入20世纪后，机器人的研究与开发得到了更多人的关心与支持，一些适用化的机器人相继问世。1959年第一台工业机器人在美国诞生，开创了机器人发展的新纪元。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。机器人技术及其产品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数量,而且保障人身安全、改善劳动环境、减轻劳动强度、提高劳动生产率、节约材料消耗以及降低生产成本有着十分重要的意义。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。关键字：组成控制与编程发展现状国内趋势 机器人是一个在三维空间，具有角度自由度的并能实现众拟人动作和功能的机器；工业机器人是能模拟人手臂.手腕和手功能的机电一体化产品，它可以把任意物体或工具按空间位置的识辨要求进行移动可实现工业生产的要求。它们通常配备有机械手、刀具或其他可装配的加工工具，以及能够
执行搬运操作与加工制造的任务。工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座和执行机构，包括臂部、腕部和手部，有的机器人还有行走机构。驱动系统包括动力装置和传动机构，用以使执行机构产生相应的动作；控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号，并进行控制。 机器人控制系统通常包括控制计算机、示教盒、操作面板、存储器检测、传感器输入输出接口、通信接口等组成部分。由于机器人的类型较多控制系统的形式也是多种多样的；（1）按照控制回路的不同可将机器人控制系统分为开环系统和闭环系统。（2）按照控制系统的硬件分有机械控制、液压控制、顺序控制、计算机控制等。（3）按自动化控制程度分为顺序控制系统、程序控制系统、自适应控制系统、人工智能系统。（4）按编程方式分为物理设置编程控制系统、示教编程控制系统、离线编程控制系统（5）按机器人末端运动控制轨迹分为有点位控制和连续轮廓控制。 工业机器人按程序输入方式区分有编程输入型和示教输入型两类。编程输入型是以穿孔卡、穿孔带或磁带等信息载体，输入已编好的程序。示教输入型的示教方法有两种：一种是由操作者用手动控制器(示教操纵盒)，将指令信号传给驱动系统，使执行机构按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍；另一种是由操作者直接领动执行机构，按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍。在示教过程的同时，工作程序的信息即自动存入程序存储器中在机器人自动工作时，控制系统从程序存储器中检出相应信息，将指令信号传给驱动机构，使执行机构再现示教的各种动作。示教输入程序的工业机器人称为示教再现型工业机器人。
国内工业机器人市场及发展趋势一、引言 工业机器人诞生于20世纪60年代，在20世纪90年代得到迅速发展，是最先产业化的机器人技术。它是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃、应用日益广泛的领域。它的出现是为了适应制造业规模化生产，解决单调、重复的体力劳动和提高生产质量而代替人工作业。在我国，工业机器人的真正使用到现在已经接近20多年了，已经基本实现了试验、引进到自主开发的转变，促进了我国制造业、勘探业等行业的发展。随着我国门户的逐渐开放，国内的工业机器人产业将面对越来越大的竞争与冲击，因此，掌握国内工业机器人市场的实际情况，把握我国工业机器人研究的相关进展，显得十分重要。 二、工业机器人带来的效益 发达国家的使用经验表明:使用工业机器人可以降低废品率和产品成本，提高了机床的利用率，降低了工人误操作带来的残次零件风险等，其带来的一系列效益也是十分明显的，例如减少人工用量、减少机床损耗、加快技术创新速度、提高企业竞争力等。机器人具有执行各种任务特别是高危任务的能力，平均故障间隔期达60000小时以上，比传统的自动化工艺更加先进。采用工业机器人还有如下优点:第一，改善劳动条件，逐步提高生产效率；第二，更强与可控的生产能力，加快产品更新换代；第三，提高零件的处理能力与产品质量；第四，消除枯燥无味的工作，节约劳动力；第五，提供更安全的工作环境，降低工人的劳动强度，减少劳动风险；第六，提高机床；第七，减少工艺过程中的工作量及降低停产时间和库存；第八，提高企业竞争力。 在面临全球性竞争的形势下，制造商们正在利用工业机器人技术来帮助生产价格合理的优质产品。一个公司想要获得一个或多个竞争优势，实现机器人自动化生产将是推动业务发展的有效手段。 三、国内工业机器人市场 (一)国内工业机器人的需求情况 工业机器人发展长期以来受限于成本较高与国内劳动力价格低廉的状况，随着中国经济持续快速的发展，近几年的国民生产总值年平均增长率更是保持在9%左右，人民生活水平不断地提高，劳动力供应格局已经逐步从“买方”市场转为“卖方”市场、由供远大于求转向供求平衡。作为制造业主力的农民工也从早期的仅解决温饱问题到现在对薪资和工作条件提出了更高的要求。这些情况使得许多劳动密集型企业为了提高劳动生产率所采用的增加工人数量、延长工人劳动时间的方法变得成本高昂，同时也受到法律的限制和政策的阻碍。无论是企业还是社会都认识到必须采取从改善机器设备入手，提高技术和资金的密集度来减少用工量以应对这种改变。总之，劳动力过剩程度降低、单个工人成本上升、对产品质量更高的要求、国家对装备制造业的重视等变化改善了机器人的使用环境，工业机器人及技术在中国已逐步得到了政府和企业的重视。随着机器人知识的广泛普及，人们对于各种机器人的了解与认识逐步深化，利用机器人技术提升我国工业发展水平、从制造业大国向强国转变，提高人民生活质量成为全社会的共识。 (二)国内工业机器人的销售情况 国家863机器人技术主题自成立以来一直重视机器人技术在产业中的推广和应用，长期以来推进机器人技术以提升传统产业，利用机器人技术发展高新产业。目前，政府正在使用各种办法加大中国装备制造业在市场
关于机器人的发展历史 库卡公司最早于1898年由Johann Josef Keller和Jakob Knappich在奥格斯堡建立。最初主要专注于室内及城市照明。但与此不久公司就涉足至其它领域（焊接工具及设备，大型容器），1966年公司成为欧洲市政车辆的市场领导者。1973年公司研发了其名为FAMULUS第一台工业机器人。当时库卡公司属Quandt集团旗下，而Quandt家族则于1980年退出。公司成为一个上市公司。1995年库卡机器人技术脱离库卡焊接及机器人有限公司独立成立有限公司，与库卡焊接设备有限公司（即后来的库卡系统有限公司），同属属于库卡股分公司（前身IWKA集团）。现今库卡专注于向工业生产过程提供先进的自动化解决方案。 库卡机器人公司目前全球拥有3150名员工（2012年9月30日数据），其总部在德国奥格斯堡。公司主要客户来自汽车制造领域，但在其他工业领域的运用也越来越广泛。 重要发展 1971 –为Daimler-Benz建成欧洲第一台焊接传输线。 1973 –库卡建成全球第一台六轴机电驱动的工业机器人FAMULUS。1976 – IR 6/60 –全新的机器人类型六轴机电驱动带角手。 1989 –新一代工业机器人诞生–无刷电机的使用降低了维护成本提高了技术可用性。 2007 –库卡…titan“ - 当时最强大的6轴工业机器人，被计入吉尼斯纪录。2010 – KR QUANTEC系列工业机器人贴补了机器人家庭中载重90-300公斤工作范围达3100毫米这一部分的空白。 2012 –最新小型机器人系列KR AGILUS上市。 ABB是全球领先的电力和自动化集团，总部设在瑞士。ABB集团业务遍布全球100多个国家，拥有120,000名员工。在中国的13,000名员工，在60 个不同城市服务于26家本地企业和38个销售与服务分公司。 ABB致力于研发、生产机器人已有30多年的历史并且拥有全球160000多套机器人的安装经验。作为工业机器人的先行者以及世界领先的机器人制造厂商，在瑞典、挪威和中国等地设有机器人研发、制造和销售基地。ABB
关于我国工业机器人发展的论文
摘要： 我国工业机器人研究开始于20世纪70年代，因为电脑技术、电子产品及生物遗传工程等技术的大踏步发展，“机械人”的研发热潮已从专业人士的实验室中走了出来，成为一种综合科研能力的开发活动。工业机器人，为我国的工业发展，注入了新鲜血液。 关键词：机器人技术市场需求发展 一、我国工业机器人发展 我国工业机器人的发展一直不尽如人意。那么我国工业机器人的现状到底怎样，制约机器人发展的因素有那些？机器人的使用与工人就业的关系如何？ 中国工业机器人现在的总装机量约为1200台，其中国产机器人占有量约为1/3，即400多台。与世界机器人总装机台数75万台相比，中国总装机量仅占万分之十六。对中国这样一个12亿人口的大国来说，差距是很明显的。装机数量少，说明了我国的工业化程度与工业发达国家的差距大。因为工业机器人的诞生和应用发展是以工业生产高度自动化和柔性化为大背景的。除数量外，差距还表现在已有的机器人的利用率不高，以进口的弧焊机器人为例，据调查，完全正常运转，充分发挥效益效益的只占1/3；另外1/3处于负荷不满或不能安全正常运转状态，原因是生产管理及使用维护存在不合理现象或问题；还有1/3不能正常使用，这是由于机器人质量问题或缺乏备件，以及请不起外方维修人员造成的。机器人应用效果不理想，直接影响了用户使用更多机器人的信心。我国有组织有计划地发展机器人事业，应该说是从“七五”期间的科研攻关及实施“863计划”开始的，经过十几年来的研制、生产、应用，从纵向看，有了长足的进步。目前在一些机种方面，如喷涂机器人、弧焊机器人、点焊机器人、搬运机器人、装配机器人、特种机器人(水下、爬壁、管道、遥控等机器人)，基本掌握了机器人操作机的设计制造技术，解决了控制，驱动系统的设计和配置、软件的设计和编制等关键技术，还掌握了自动化喷漆线、弧焊自动线(工作站)及其周边配套设备的全线自动通信、协调控制技术；在基础元件方面，谐波减速器、机器人焊接电源、焊缝自动跟踪装置也有了突破；于此同时造就了一支具有一定水平的技术队伍。无疑，从技术方面来说，我国的机器人技术在世界机器人界已有一席之地，奠定了独立自主发展中国机器人事业的基础；从社会经济角度来看，我国机器人技术的发展，为中、外机器人产品打开中国市场准备了物质和人员条件。 二、我国工业机器人技术现状 在机器人技术基础方面，我国开展了机器人运动学、动力学与构型综合研究，机器人运动控制算法及机器人编程语言的研究，机器人内、外部传感器的研究与开发，多传感器控制系统的研究，离线编程技术、自诊断、安全保护技术等，基本掌握了工业机器人的所有关键技术。 在机器人控制装置研制方面，我国已经开发出双处理器、多处理器和分层控制装置，不少装置已经投入实际应用，主控计算机的档次也逐渐升级。 在机器人操作器研制方面，我国已经能够设计和生产点焊、弧焊、喷漆、装配等各类机器人，不少机器人拥有自主知识产权。其中，国产自动导引小车市场开拓最为成功，不仅牢牢占据国内市场，而且批量出口海外。 在机器人应用工程方面，世界各国主要行业对工业机器人的需求分布及应用类型见图1、图2，我国根据实际情况，设计建成多条机器人焊装生产线、装配机器人生产线和喷涂
工业机器人发展现状及趋势 1国内工业机器人的发展现状 1.1发展概述 我国的工业机器人研究开始于20世纪80年代中期．在国家的支持下，通过“七五”、“八五”科技攻关．已经基本实现了实验、引进到自主开发的转变。促进了我国制造业、勘探等行业的发展。但随着我国门户的逐渐开放．国内的工业机器人产业面临着越来越大的竞争与冲击。虽然我国机器人的需求量逐年增加，但目前生产的机器人还很难达到所要求的质量．很多机器人的关键部件还需要进口。所以目前来说。我国还处在一个机器人消费型的同家。 现在，我国从事机器人研发的单位有200多家，专业从事机器人产业开发的企业有50家以上。在众多专家的建议和规划下，“七五”期间由机电部主持，中央各部委、中科院及地方科研院所和大学参加，国家投入相当资金，进行了工业机器人基础技术、基础元器件、工业机器人整机及应用工程的开发研究。“九五”期间，在国家“863”高技术计划项目的支持下，沈阳新松机器人自动化股份有限公司、哈尔滨博实自动化设备有限责任公司、上海机电一体化工程公司、北京机械工业自动化所、四川绵阳思维焊接自动化设备有限公司等确立为智能机器人主题产业基地。此外，还有上海富安工厂自动化公司、哈尔滨焊接研究所、国家机械局机械研究院及北京机电研究所、首钢莫托曼公司、安川北科公司、奇瑞汽车股份有限公司等都以其研发生产的特色机器人或应用工程项目而活跃在当今我国工业机器人市场上。 1.2机器人分类 随着科学技术的不断进步，我国工业机器人已经走上了自主研发阶段，这样标志着我国工业自动化走向了新的里程碑按照工业机器人的关键技术发展过程其可分为三代：第一代是示教再现机器人，主要由机器人本体、运动控制器和示教盒组成，操作过程比较简单。第一代机器人使用示教盒在线示教编程，并保存示教信息。当机器人自动运行时，由运动控制器解析并执行存储的示教程序，使机器人实现预定动作。这类机器人通常采用点到点运动，连续轨迹再现的控制方法，可以完成直线和圆弧的连续轨迹运动，然而复杂曲线的运动则由多段圆弧和直线组合而成。由于操作的容易性、可视性强，所以在当前工业中应用最多。
1.1.工业机器人发展史 1.1.1.1959-1978 机器人技术发展阶段 1956年，美国发明家乔治? 德沃尔（George Devol）和 物理学家约瑟?英格柏格 （Joe Engelberger）成立了 一家名为Unimation的公 司。公司名字来自于两个单 词“Universal”和 “Animation”的缩写。 1959年，乔治·德沃尔和约 瑟·英格柏格发明了世界上 第一台工业机器人，命名为 Unimate（尤尼梅特），意思 是“万能自动”。英格伯格负 责设计机器人的“手”、“脚”、 “身体”，即机器人的机械部 分和完成操作部分；由德沃 尔设计机器人的“头脑”、“神 经系统”、“肌肉系统”，即机 器人的控制装置和驱动装 置。Unimate重达两吨，通 过磁鼓上的一个程序来控 制。它采用液压执行机构驱 动，基座上有一个大机械臂， 大臂可绕轴在基座上转动， 大臂上又伸出一个小机械 臂，它相对大臂可以伸出或 缩回。小臂顶有一个腕子， 可绕小臂转动，进行俯仰和 侧摇。腕子前头是手，即操 作器。这个机器人的功能和 人手臂功能相似。Unimate 的精确率达1/10000英寸。
1971年，日本机器人协会（Japanese Robot Association）成立。这是世界上第一个国家机器人协会。日本机器人协会最初是一个非官方的自发组织，以开展工业机器人座谈会的形式成立。1972年，工业机器人座谈会改名为日本工业机器人协会（Japan Industrial Robot Association ，JIRA），1973年正式注册成立。1994年改为现名――日本机器人协会（Japanese Robot Association，JARA）。日本工业机器人协会更名为日本机器人协会，是因为机器人领域的重大进展导致了对机器人需求的多样化，机器人由制造业扩展到非制造业，例如，核电站、医疗服务及福利事业，民用工程及建筑业以及海洋事业等方面。1974年，第一台弧焊机器人在日本投入运行。日本川崎Array 重工公司将用于制造川崎摩托车框架的Unimate点焊机器人改造成弧焊机器人。同年，川崎还开发了世界上首款带精密插入控制功能的机器人，命名为“Hi-T-Hand”，该机器人还具备触摸和力学感应功能。这款机器人手腕灵活并带有力反馈控制系统，因此它可以插入一个约 10微米间隙的机械零件。
《工业机器人》课程论文 题目： 目录 一：摘要--------1
二：关键词---------1 三：引言--------1 四：工业机器人发展历程--------1 五：机器人分类--------6 六：机器人基本应用及技术参数-------6 七：工业机器人前景展望--------8 八：工业机器人的技术探索---------10 工业机器人的认识与分析
-《工业机器人》结课论文摘要：通过近一个学期的《工业机器人》的课程学习，在老师的讲解和自己课下的学习过程中，我对机器人技术尤其是工业机器人有了较为深刻的认识。我掌握了工业机器人基本的发展历程，并了解了机器人的分类和不同场合的性能要求。对于机器人技术有了自己的理解和认识。并认识到我们的机器人技术还有着极为漫长的道路要走，还需要更加深入的技术探索与研发。 关键词：工业机器人，发展历程，分类，展望，技术探索，基本知识。 引言：在接触《机器人技术》这门课程之前，对于机器人的理解仅仅局限在动漫和电影里机器人大战的场面，更现实一些的也是新闻中能有动作的人形机器人。可是一个学期的机器人技术学习让我意识到了机器人不仅仅是科幻中的威武，更融入了生活中的方方面面，与我们的生活息息相关。它的技术发展，实际上契合了我们社会的科学技术的进步史。 工业机器人发展历程 我国机器人最早体现在鲁班的机械设计杰作——可飞木鸟中，是最早记录的机器人概念的作品。之后的张衡发明的地动仪和指南车，三国时的木牛流马，都体现了我国古代劳动人民的聪明智慧。具有了明显的机器人的功能与结构。自1662年，日本竹田近江发明了机器
玩偶，机器人进入了一个较为迅速的发展阶段。1738年，法国技师设计了机器鸭。1768年，瑞士钟表匠设计了写字偶人等作品，采用了巧妙地机械结构。1893年，加拿大莫尔设计了能行走的机器人，之后，机器人在各影视作品中广泛出现，并逐渐赢得了科学家的青睐。 我国的工业机器人研制虽然起步晚，起步于70年代初，其发展过程大致可分为三个阶段：70年代的萌芽期；80年代的开发期；90年代的实用化期。而今经过20多年的发展已经初具规模。目前我国已生产出部分机器人关键元器件，开发出弧焊、点焊、码垛、装配、搬运、注塑、冲压、喷漆等工业机器人。一批国产工业机器人已服务于国内诸多企业的生产线上；一批机器人技术的研究人才也涌现出来。一些相关科研机构和企业已掌握了工业机器人操作机的优化设计制造技术；工业机器人控制、驱动系统的硬件设计技术；机器人软件的设计和编程技术；运动学和轨迹规划技术；弧焊、点焊及大型机器人自动生产线与周边配套设备的开发和制备技术等。某些关键技术已达到或接近世界水平。有着广大的市场潜力，有着众多的人才和资源基础。在机器人技术基础方面，我国开展了机器人运动学、动力学与构型综合研究，机器人运动控制算法及机器人编程语言的研究，机器人内、外部传感器的研究与开发，多传感器控制系统的研究，离线编程技术、自诊断、安全保护技术等，基本掌握了工业机器人的所有关键技术。在机器人控制装置研制方面，我国已经开发出双处理器、多处理器和分层控制装置，不少装置已经投入实际应用，主控计算机的档次也逐渐升级。在机器人操作器研制方面，我国已经能够设计和生产
o 十一五”期间，我国机械工业延续了“十五”全面高速发展的好势头，无论是行业规模、产业结构、产品水平，还是国际竞争力都有了大幅度的提升。 一、产业规模跃居世界首位 “十一五”期间，机械工业的产业规模持续快速增长。2010年机械工业增加值占全国GDP的比重已超过9%;工业总产值从2005年的4万亿元增长到2010年的14万亿元，年均增速超过25%，在全国工业中的比重从16.6%提高到20.3%;规模以上企业已达10万多家，比“十五”末增加了近5万家，从业人员数达到1752万人，资产总额已达到10.4万亿元，比“十五”末翻了一番。2009 年，我国机械工业销售额达到1.5万亿美元，超过日本的1.2万亿美元和美国的1万亿美元，跃居世界第一，成为全球机械制造第一大国。 二、装备保障能力显著增强 “十一五”以来，在高速增长的需求拉动下，我国机械产品的水平有了长足的进步，机械产品的国内市场占有率已经由2005的80%提高到了2010的85%以上，重大技术装备自主化取得了较大突破，对国民经济各行业的保障能力明显增强。 电力装备方面： 已能基本满足国内需求，技术水平和产品产量已经进入世界前列。已可批量生产60万及100万千瓦级超临界、超超临界火力发电机组;水电设备最大单机容量已由30万千瓦升级到70万千瓦，机组效率进入世界先进水平;已具备自主生产百万千瓦级二代改进型压水堆核电站成套设备的能力，三代核电站装备的成套制造技术正在研发，并已取得重大阶段性成果;兆瓦级风电机组已实现批量生产，5MW海上风电机组已研制成功，我国已进入世界风电设备生产大国行列;1000KV特高压交流输变电设备和±800KV直流输电成套设备研制成功，综合自主化率分别达到90%以上和60%以上，我国已成为世界上首个特高压输变电设备投入工业化运行的国家。
摘要：我国的工业机器人研制虽然起步晚，但是有着广大的市场潜力，有着众多的人才和资源基础。在十一五规划纲要等国家政策的鼓励支持下，在市场经济和国际竞争愈演愈烈的未来，我们一定能够完全自主制造出自己的工业机器人，并且将工业机器人推广应用到制造与非制造等广大的行业中，提高我国劳动力成本，提高我国企业的生产效率和国际竞争力，从整体上提高我国社会生产的安全高效，为实现伟大祖国的复兴贡献力量。 关键字：工业机器人；日本；日本工业机器人协会；制造；十一五纲要； 引言：生产力在不断进步，推动着科技的进步与革新，以建立更加合理的生产关系。自工业革命以来，人力劳动已经逐渐被机械所取代，而这种变革为人类社会创造出巨大的财富，极大地推动了人类社会的进步。时至今天，机电一体化，机械智能化等技术应运而生并已经成为时代的主旋律。人类充分发挥主观能动性，进一步增强对机械的利用效率，使之为我们创造出愈加巨大的生产力，并在一定程度上维护了社会的和谐。工业机器人的出现是人类在利用机械进行社会生产史上的一个里程碑。在发达国家中，工业机器人自动化生产线成套设备已成为自动化装备的主流及未来的发展方向。国外汽车行业、电子电器行业、工程机械等行业已经大量使用工业机器人自动化生产线，以保证产品质量，提高生产效率，同时避免了大量的工伤事故。全球诸多国家近半个世纪的工业机器人的使用实践表明，工业机器人的普及是实现自动化生产，提高社会生产效率，推动企业和社会生产力发展的有效手段。 一、工业机器人的现状： 据美国电气和电子工程师协会（IEEE）统计，至2008年底，世界各地已经部署了100万台各种工业机器人。其中，日本机器人数量据世界首位。 他们的算法基于制造工人与机器人的比例，即每万名工人拥有多少台制造机器人。其中日本的工业机器人密度达到了世界平均水平的10倍，也比排在第二位的新加坡多出了一倍。其中日本每万名工人拥有295台工业机器人，新加坡169台，韩国164台，德国163台。虽然排在前三位的国家都在亚洲，不过欧洲却是世界上工业机器人密度最大的地区。欧洲国家工业机器人密度为每万名工人50台，美洲为平均31台，亚洲平均27台。 工业机器人在生产生活中的应用 所谓工业机器人，就是具有简单记忆和可变控制程序的自动机械。它是在机械手的基础上发展起来的，国外称为industrial robot。工业机器人的出现将人类从繁重单一的劳动中解放出来，而且它还能够从事一些不适合人类甚至超越人类的劳动，实现生产的自动化，避免工伤事故和提高生产效率。随着世界生产力的发展，必然促进相应科学技术的发展。工业机器人能够极大地提高生产效率，已经广泛地进入人们的生活生产领域。 二、工业机器人的诞生至今 工业机器人的诞生：日本是当今的工业机器人王国，既是工业机器人的最大制造国也是最大消费国。但实际上工业机器人的诞生地是美国。机器人的启蒙思想其实很早就出现了，1920年捷克作家卡雷尔·恰佩克发表了剧本《罗萨姆的万能机器人》，剧中叙述了一个叫做罗萨姆的公司将机器人作为替代人类劳动的工业品推向市场的故事，引起了世人的广泛关注。于是在1959年美国的一家汽车公司，工业机器人应运而生。美国人英格伯格和德奥尔制造出了世界上第一台工业机器人，他们发现可以让机器人去代替工人一些简单重复的劳动，而且不需要报酬和休息，任劳任怨。接着他们两人合办了世界上第一家机器人制造工厂，生
国内外工业机器人发展现状与趋势研究 武汉商学院机电工程与汽车服务学院 张红霞 【摘要】机器人的制造及应用水平，代表了一个国家的制造业水平，发展机器人产业应上升到国家战略高度。机器人的广泛使用是我国从制造业大国走向制造业强国的重要手段和途径。本文分析了现阶段国外工业机器人的应用、发展现状与趋势。通过实例说明了目前我国工业机器人发展的现状和未来的发展趋势，中国先进工业机器人大批量生产制造时代到来。 【关键词】机器人；工业机器人；发展现状；发展趋势 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、工业机器人的应用情况 经过五十多年的发展，工业机器人已在越来越多的领域得到了应用。在制造业中，尤其是在汽车产业中，工业机器人得到了广泛的应用。如在毛坯制造、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。 随着工业机器人向更深更广方向的发展以及机器人智能化水平的提高，机器人的应用范周还在不断地扩大，已从汽车制造业推广到其他制造业，进而推广到机械加工行业、电子电气行业、橡胶及塑料工业、食品工业、木材与家具制造业等领域中。在工业生产中，弧焊机器人、点焊机器人、分配机器人、装配机器人、喷漆机器人及搬运机器人等工业机器人都已被大量采用。机器人正在为提高人类的生活质量发挥着重要的作用。 二、国内外工业机器人的发展现状 1、国外工业机器人的发展现状 在国外，工业机器人技术日趋成熟，已经成为一种标准设备被工业界广泛应用。从而，相继形成了一批具有影响力的、著名的工业机器人公司，它们包括：瑞典的ABB Robotics，日本的F A N U C、Y a s k a w a，德国的K U K A Roboter，美国的Adept Technology、American Robot、Emerson Industrial Automation、S-T Robotics，这些公司已经成为其所在地区的支柱性产业。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[1]。 在发达国家中，工业机器人自动化生产线成套设备已成为自动化装备的主流。国外汽车行业、电子电器行业、工程机械等行业已经大量使用工业机器人自动化生产线，以保证产品质量，提高生产效率，同时避免了大量的工伤事故。像国际上著名公司ABB、Comau、KUKA、BOSCH、NDC、SWISSLOG、村田等都是机器人自动化生产线及物流与仓储自动化设备的集成供应商。目前，日本、意大利、德国、欧盟、美国等国家产业工人人均拥有工业机器人数量位于世界前列，全球诸多国家近半个世纪的工业机器人的使用实 践表明，工业机器人的普及是实现自动化生 产，提高社会生产效率，推动企业和社会生 产力发展的有效手段。 2、国内工业机器人的发展现状 在降低制造成本，解决用工严重不足等 口号的呼喊下，近年来机器人产业在全世界范 围内兴起。中国作为世界工厂，面临的形式更 是尤为的严重。有数据显示中国每年工业机器 人的装机量约占全球的1/8，仅次于日本、韩 国，预计2015年中国的装机量会超过这两个国 家，成为世界上使用工业机器人最多的国家。 自2009年以来，中国机器人市场持续快速增 长，工业机器人年均增长速度超过40%，到目 前为止，中国工业机器人市场份额约占全球市 场的1/5；以教育、清扫等为代表的服务机器 人在国内也在逐步进入市场。随着我国门户的 逐渐开放，国内的工业机器人产业将面对越来 越大的竞争与冲击，因此，掌握国内工业机器 人市场的实际情况，把握我国工业机器人研究 的相关进展，显得十分重要。 2012年，四种新型工业机器人在中国哈 尔滨研制成功。专家们认为这标志着我国已 经掌握了第一代工业机器人的生产技术，新 的机器人产业已经在我国诞生。这四种工业 机器人分别是哈尔滨工业大学和哈尔滨风华 机器厂等单位研制的华宇Ⅱ型弧焊机器人， 华宇Ⅰ型点焊机器人，哈尔滨工业大学与航 天部811厂等单位联合研制的东方1号喷漆机 器人和国营星光机器厂研制的星光Ⅰ型直角 坐标点焊机器人。 近年来，中国河南洛阳市越来越多的企 业开始引进工业机器人等智能设备，但目前 国内使用的机器80%是国外制造。位于洛阳工 业园区的沃德福集团高端智能装备制造基地 项目，总投资1。5亿元，将研发制造6轴工业 机器人等高端智能设备，达到年产1万台工业 机器人的生产、装配能力。该项目计划2014 年建成投产，预计年产值20亿元，不久将在 这里首次实现先进工业机器人大批量生产制 造。随着便宜劳动力时代的结束，可以预计 工业机器人将迎来一个伟大的时代，不仅在 工业上，而且在服务、医疗等领域都有广泛 的应用，从而推动一大批行业的发展，如高 端制造业、制造业的个性化、医疗图像处理 以及航空航天等。 近十年以来，在“十五”、“十一五” 攻关计划和863计划等科技计划的支持下，我 国有组织、有计划地发展工业机器人产业， 通过研制、生产、应用等多个层面的不断探 索，在技术攻关和设计水平上有了长足的进 步。总的来看，已经掌握了工业机器人的设 计、制造、应用过程中的多项关键技术，能 够生产出部分机器人关键元器件，开发出弧 焊、点焊、码垛、装配、搬运、注塑、冲 压、喷漆等工业机器人[2]。一些相关科研机构 和企业已掌握了工业机器人操作机的优化设 计制造技术；工业机器人控制、驱动系统的 硬件设计技术；机器人软件的设计和编程技 术、运动学和轨迹规划技术；弧焊、点焊及 大型机器人自动生产线(工作站)与周边配套 设备的开发和制备技术等，某些关键技术已 达到或接近了国际先进水平，中国工业机器 人在世界工业机器人领域已占有一席之地。 三、工业机器人的发展趋势 工业机器人在许多生产领域的使用实践证 明，它在提高生产自动化水平，提高劳动生产 率和产品质量以及经济效益，改善工人劳动条 件等方面，有着令世人瞩目的作用，引起了世 界各国和社会各层人士的广泛关注。 1、国外发展趋势 日本将机器人列为战略产业，韩国将 机器人作为“增长发动机产业”，各发达国 家政府早年通过制定政策，采取一系列措施 鼓励企业应用机器人，设立科研基金鼓励机 器人的研发设计，从政策上、资金上给予大 力支持，工业机器人的应用和研究走在世界 的前列。世界工业机器人市场普遍看好，各 国都在期待机器人的应用研究有技术上的突 破。从近几年世界机器人推出的产品来看， 工业机器人技术正在向智能化、模块化和系 统化的方向发展，其发展趋势主要为：结构 的模块化和可重构化；控制技术的开放化、 PC化和网络化；伺服驱动技术的数字化和分 散化；多传感器融合技术的实用化；工作环 境设计的优化和作业的柔性化以及系统的网 络化和智能化等方面[3]。 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，而单机价 格不断下降。 (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，装 配、焊接机器人采用了位置、速度、加速度视 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(下转第7页)
中国机械发展史 班级：机械10-2班 学号：3100644240 姓名：赵明明
中国机械发展史 摘要：机械是人类生产和生活的基本要素之一，是人类物质文明最重要的组成部分。机械的发明是人类区别其他动物的一项主要标志，机械技术在整个技术体系中占有基础和核心地位。本文简介了中国古代、近代机械产品发展和现代机械产品发展概况外,主要是总结中国现代机械工业的发展历程,重点是制造技术和产品技术的发展和进步史实。 关键字：中国；机械工业；产品发展；技术发展史 Abstract: Machinery is one of the basic elements of human production and life and is the most important part of human material civilization .Mechanical invention was the difference between a major sign of other animals, human mechanical technology in the whole system of the foundation and the core status.This article introduced the ancient Chinese, modern mechanical product development and development situation, modern mechanicalproducts ,mainly summarizes the development course of Chinese modern mechanical industry . The focus is on manufacturing technology and product technology development and progress of historical facts. Key word: China ;mechanical industry ; product development ; technograph 中国的机械工程技术不但历史悠久，而且成就十分辉煌，不仅对中国的物质文化和社会经济的发展起到了重要的促进作用，而且对世界技术文明的进步做出了重大贡献。中国是一个拥有五千年悠久历史的大国，在机械方面，中国是世界上机械发展最早的国家之一，中国在机械的很多方面都曾有过辉煌的历史，但从18世纪到19世纪中叶，这段时间内中国的机械业发展停滞，同时随着西方工业革命的发生，西方的机械发展开始远远超过中国，直到今天还存在着一定的差距。 中国机械发展主要分为三个阶段：一是传统机械发展时期，二是中国近代机械发展时期，三是中国现在机械发展时期。 一、中国传统机械发展时期 中国是世界上机械发展最早的国家之一。 中国古代金属冶机械铸技术发明时间 较早，且技术精湛。商周时期的青铜器朴质雄浑，春秋时期的青铜器纤细精巧，形成了中国古代青铜器的独特风格。甘肃东乡马家窑出土的铜刀，就已出现加工粗糙的刮削器、砍砸器和三棱形尖状器等原始工具。4～5 万年前出现磨制技术，许多石器都已比较光滑，刃部也较锋利，并有不同刀刃的区分。 中国在28000年前出现弓箭，这是机械方面最早的一项发明；公元前8000～前2800年期间出现了陶轮；农具大约出现在公元前6000～前5000年，除石斧石刀外，还有石锄、石铲、石镰、骨镰和骨耜。石斧和石刀上已有用硬质砂子磨削而成的孔。 夏代以前和夏代，先后出现了无辐条的辁和各种有辐条的车轮；殷商和西周时已有相当精致的两轮车；独木舟和筏等水上运输工具早就相继出现。春秋时期铁器和生铁冶铸技术开始出现；黑心可锻铸铁、白心可锻铸铁和锻钢的出现，加速了由铜器向铁器时代的过渡；；春秋中期以后发明了失蜡铸造法和低熔点合金铸焊技术；战国时期又有了