机器人是一种计算机控制的可以编程的自动机械电子装置，能感知环境，识别对象，理解指示命令，有记忆和学习功能，具有情感和逻辑判断思维，能自身进化，能计划其操作程序来完成任务。
三大部分：机械部分（用于实现各种动作）、传感部分（用于感知内部和外部的信息）、控制部分（控制机器人完成各种动作）。
六个系统：A．驱动系统：提供机器人各部位、各关节动作的原动力。B．机械结构系统：完成各种动作。C．感受系统：由内部传感器和外部传感器组成。D．机器人-环境交互系统：实现机器人与外部设备的联系和协调并构成功能单元。E．人机交互系统：是人与机器人联系和协调的单元。F．控制系统：是根据程序和反馈信息控制机器人动作的中心。分为开环系统和闭环系统。
工业机器人构成：机身部分（基座）：如同机床的床身结构一样，机器人机身构成机器人的基础支撑。有的机身底部安装有机器人行走机构；有的机身可以绕轴线回转，构成机器人的腰。手臂部分：分为大臂、小臂和手腕，完成各种动作。末端操作器：可以是拟人的手掌和手指，也可以是各种作业工具，如焊枪、喷漆枪等。关节：分为滑动关节和转动关节。实现机身、手臂各部分、末端操作器之间的相对运动。
自由度是指机器人所具有的独立坐标轴运动的数目,不应包括手爪(末端操作器)开合自由度。
工作精度：包括定位精度和重复定位精度。定位精度：指机器人实际到达的位置和设计的理想位置之间的差异。重复定位精度：指机器人重复到达某一目标位置的差异程度。
工作范围：指机器人末端操作器所能到达的区域。
工作速度：指机器人各个方向的移动速度或转动速度。这些速度可以相同，可以不同。
承载能力：指机器人在工作范围内的任何位姿上所能承受的最大质量。
工业机器人的参考坐标系:全局参考坐标系,关节参考坐标系,工具参考坐标系
为什么要发展机器人?一：提高生产效率降低人的劳动强度。二：机器人做人不愿意做或做不好的事。三：机器人做人做不了的事情。
工业机器人末端操作器分为以下几类: (1) 夹钳式取料手； (2) 吸附式取料手； (3) 专用操作器及转换器； (4) 仿生多指灵巧手。
传动机构 传动机构是向手指传递运动和动力, 以实现夹紧和松开动作的机构。该机构根据手指开合的动作特点分为回转型和平移型。
气吸附式取料手 气吸附式取料手是利用吸盘内的压力和大气压之间的压力差而工作的。按形成压力差的方法,可分为真空吸附、气流负压气吸、挤压排气负压气吸式
磁吸附式取料手 磁吸附式取料手是利用电磁铁通电后产生的电磁吸力取料, 因此只能对铁磁物体起作用; 另外,对某些不允许有剩磁的零件要禁止使用。
机器人手腕是连接末端操作器和手臂的部件,它的作用是调节或改变工件的方位, 因而它具有独立的自由度,以使机器人末端操作器适应复杂的动作要求。具有翻转、俯仰和偏转三个自由度, 通常也把手腕的翻转叫做Roll, 用R表示; 把手腕的俯仰叫做Pitch, 用P表示; 把手腕的偏转叫Yaw, 用Y表示。
手腕的分类 1. 按自由度数目来分 可分为单自由度手腕、二自由度手腕和三自由度手腕。
手腕按驱动方式来分,可分为直接驱动手腕和远距离传动手腕。柔顺手腕结构柔顺性装配技术有两
种。一种是从检测、控制的角度, 采
取各种不同的搜索方法,实现边校正
边装配; 另一种是从结构的角度, 在
手腕部配置一个柔顺环节,以满足柔
顺装配的需要, 这种柔顺装配技术称
为被动柔顺装配。
机器人手臂手臂是机器人执行
机构中重要的部件, 它的作用是将被
抓取的工件运送到给定的位置上。因
而,一般机器人手臂有3个自由度, 即
手臂的伸缩、左右回转和升降(或俯
仰)运动。按手臂的结构形式区分, 手
臂有单臂式、双臂式及悬挂式,
手臂的直线运动机构常用的有活塞
油(气)缸,活塞缸和齿轮齿条机构, 丝
杠螺母机构等。
手臂回转运动机构 实现机器人手
臂回转运动的机构形式是多种多样
的,常用的有叶片式回转缸、齿轮传动
机构、链轮传动机构和连杆机构。
机器人采用履带方式优点: (1) 能
登上较高的台阶; (2) 由于履带的
突起, 路面保持力强, 因此适合在荒
地上移动; (3) 能够原地旋转; (4)
重心低, 稳定。
履带行走机构与轮式行走机构相比，
有如下特点：（1）支承面积大，接地
比压小。适合于松软或泥泞场地进行
作业，下陷度小，滚动阻力小（2）
越野机动性好，爬坡、越沟等性能均
优于轮式行走机构（3）履带支承面
上有履齿，不易打滑，牵引附着性能
好，有利于发挥较大的牵引力；（4）
结构复杂，重量大，运动惯性大，减
振功能差，零件易损坏。
直线驱动机构 齿轮齿条装置 普
通丝杠 普通丝杠驱动是由一个旋
转的精密丝杠驱动一个螺母沿丝杠
轴向移动。滚珠丝杠液压驱动
机器人的驱动系统采用液压驱动优
点: (1) 液压容易达到较高的单位面
积压力(常用油压为 2.5～6.3 MPa),
体积较小, 可以获得较大的推力或转
矩。(2) 液压系统介质的可压缩性小,
工作平稳可靠, 并可得到较高的位置
精度(3) 液压传动中, 力、速度和方
向比较容易实现自动控制(4) 液压系
统采用油液作介质,具有防锈性和自
润滑性能, 可以提高机械效率, 使用
寿命长。
液压传动系统的不足: (1) 油液的粘
度随温度变化而变化, 这将影响工作
性能。高温容易引起燃烧、爆炸等
危险(2) 液体的泄漏难于克服, 要求
液压元件有较高的精度和质量, 故造
价较高(3) 需要相应的供油系统, 尤
其是电液伺服系统要求严格的滤油
装置, 否则会引起故障。
气压驱动气压驱动的特点是: (1) 压
缩空气粘度小, 容易达到高速(1 m／
s)(2) 利用工厂集中的空气压缩机站
供气, 不必添加动力设备(3) 空气介
质对环境无污染, 使用安全, 可直接
应用于高温作业(4) 气动元件工作压
力低, 故制造要求也比液压元件低。
气压驱动的不足: (1) 压缩空气常用
压力为0.4～0.6 MPa, 若要获得较大
的压力, 其结构就要相对增大(2) 空
气压缩性大, 工作平稳性差, 速度控
制困难, 要达到准确的位置控制很困
难。(3) 压缩空气的除水问题是一个
很重要的问题, 处理不当会使钢类零
件生锈, 导致机器人失灵。此外, 排
气还会造成噪声污染。
旋转驱动机构齿轮链2. 同步皮带3.
谐波齿轮
静电驱动器特征: (1) 因为移动子中
没有电极, 所以不必确定与定子的相
对位置, 定子电极的间距可以非常小
(2) 因为驱动时会产生浮力,所以摩擦
力小,在停止时由于存在着吸引力和
摩擦力, 因此可以获得比较大的保持
力(3) 因为构造简单, 所以可以实现
以薄膜为基础的大面积多层化结构。
视觉系统的硬件组成视觉系统可以
分为图像输入(获取)、图像处理、图
像理解、图像存储和图像输出
视觉传感器视觉传感器是将景物的
光信号转换成电信号的器件。CCD(电
荷耦合器件)和MOS(金属氧化物半导
体)器件
一般地,一个画面可以分成256×256
像素、512×512像素或1024×1024
像素,像素的灰度可以用4位或8位二
进制数来表示。
摄像机和光源控制 应能调节以下
几个参量: (1) 焦点能自动对准要
看的物体(2) 根据光线强弱自动调节
光圈(3) 自动转动摄像机, 使被摄物
体位于视野中央(4) 根据目标物体的
颜色选择滤光器。
3.计算机
4. 图像处理机
工业机器人的触觉机器人触觉
可分成接触觉、接近觉、压觉、滑觉
和力觉五种,
接触觉传感器(a) 点式; (b) 棒式; (c)
缓冲器式; (d) 平板式; (e) 环式
机器人的接近觉 接近觉是指机器
人能感觉到距离几毫米到十几厘米
远的对象物或障碍物, 能检测出物体
的距离、相对倾角或对象物表面的性
质。
闭式链机构：机构的运动链中具有环
状链的，首尾均与机架相连接组成的
机构，
开式链机构：机构的运动链只有一端
与机架相连接，另一端呈自由状态的
机构。特点
1、开式运动链的自由度较闭式运动
链多，要使其成为具有确定运动的机
构，就需要更多的原动机；2、开式
运动链中末端构件的运动与闭式运
动链中任何构件的运动相比，更为任
意和复杂多样
固定自动化由连杆、凸轮等闭式链机
构所组成的一般自动机，用于多次完
成同样的作业
由开式链机构所组成的机器人和机
械手，可在任意位置、任意方向和任
意环境下单独地或协柔性自动化同
地进行工作，是一种灵活的、万能的、
具有多目的、多用途的自动化系统
机器人与传统自动机的区别在于前
者具有更大的万能性和多目的的用
途，易于调整来完成各种不同的劳动
作业和智能动作，包括在变化之中以
及没有事先说明的情况下的作业。
工业机器人控制系统的特点(1) 机器
人的控制与机构运动学及动力学密
切相关。(2) 一个简单的机器人至少
要有3～5个自由度, 比较复杂的机
器人有十几个甚至几十个自由度。(3)
把多个独立的伺服系统有机地协调
起来, 使其按照人的意志行动, 甚至
赋予机器人一定的“智能”, 这个任务
只能由计算机来完成。(4) 描述机器
人状态和运动的数学模型是一个非
线性模型, 随着状态的不同和外力的
变化, 其参数也在变化, 各变量之间
还存在耦合(5) 机器人的动作往往可
以通过不同的方式和路径来完成, 因
此存在一个“最优”的问题。
工业机器人控制系统的主要功能 1.
示教再现功能:1. 示教及记忆方式
示教的方式总的可分为集中示教方
式和分离示教方式。示教及记忆方式
位置和姿态信息示教,机器人动作顺
序信息示教：机器人动作状况和机器
人进行作业时附加条件等信息的示
教：
示教的方式总的可分为集中示教方
式和分离示教方式。
直接示教法（1）：功率级脱离示教
代表点进行示教,逐一进行示教，
直接示教法：伺服级接通示教：
运动控制功能示教盒示教操纵
杆示教
间接示教法：离线示教法：
工业机器人的运动控制是指工业机
器人的末端执行器从一点移动到另
一点的过程中, 对其位置、速度和加
速度的控制。
工业机器人关节运动控制一般可分
为两步进行:第一步是关节运动伺服
指令的生成, 即指将末端执行器在工
作空间的位置和姿态的运动转化为
由关节变量表示的时间序列或表示
为关节变量随时间变化的函数。第二
步是关节运动的伺服控制,即跟踪执
行第一步所生成的关节变量伺服指
令。
工业机器人的控制方式点位控制
方式(PTP);主要技术指标：点位精度、
完成运动的时间。适用机器人：点焊、
搬运、电路板上安放接插件等连续轨
迹控制方式(CP)连续轨迹控制机器人
手爪的位姿轨迹，要求速度可控、轨
迹光滑、运动平稳。主要技术指标：
轨迹精度、平稳性。适用机器人：通
常弧焊、喷漆、去毛边和检测作业机
器人都采用这种控制方式。
基于直角坐标的控制控制方案Ⅰ：输
入是期望的直角坐标轨迹。通过解机
器人逆运动学方程，将直角坐标空间
的轨迹转换成关节空间的轨迹。特点
是具有一个轨迹变换的过程。控制方
案Ⅱ：检测机器人各关节的位置。通
过运动学方程立即转换成直角坐标
系中的位置描述，然后与期望值比较，
形成直角坐标空间的误差信息。
顺序控制定义：按照规定的顺序依次
完成各种操作的控制系统。组成：顺
序控制系统由顺序控制装置、检测元
件、执行机构和被控工业对象所组成。
示教方式编程也有一些缺点:①只能
在人所能达到的速度下工作;②难与
传感器的信息相配合③不能用于某
些危险的情况④在操作大型机器人
时, 这种方法不实用⑤难获得高速度
和直线运动;⑥难于与其他操作同步。
机器人编程语言的基本要求和类别1.
动作级（以VAL为代表）以机器人的
运动作为描述中心，每一命令对应
一个动作。优点，语句简单，易于编
程。缺点，不能进行复杂计算，不能
接受复杂传感信号。2. 对象级
（AML,AUTOPASS）以描述物体间的
关系为中心的语言。特点：运动控
制,处理传感器信息,通信和数字运算,
具有和好的扩展性3. 任务级
机器人的任务估计1。认真分析工作
任务2。合理选择方案3。协调机器
人与人工操作，使综合效益最好；
应用机器人的三要素1。技术依据（1
性能要求（2布局要求（3产品特性4）
设备更换5）过程变更2。经济理由1）
劳力2）材料3）生产率4）能源5）
设备6）费用3。人的因素1）操作人
员2）管理人员与部门3）维护及其
他人员
使用机器人的经验准则1应当从恶劣
工种开始执行机器人计划2考虑在生
产率落后的部门应用机器人3要估计
长远目标4使用费用并不与机器人购
买成本成正比5力求简单实效6确保
人员和设备安全7不要期望卖主提供
全套承包服务8不要忘记机器人需要
人
工业机器人特点：1生产过程几乎完
全自动化2高度适应能力.主要用于：
辩识、搬运、切割、抛光、检验、测
量、分类、装配\油漆、焊接、驾驶等
服务机器人1诊断机器人2护理机
器人3康复机器人4家用机器人5娱
乐机器人6手术机器人
军事机器人1地面军用机器人2水
下军用机器人3空间军用机器人
目录 一、系统安全 (1) 二、手动操纵工业机器人 (1) 1.单轴运动控制 (1) 2.线性运动与重定位运动控制 (3) 3.工具坐标系建立 (5) 4.示教器上用四点法设定TCP (6) 操作方法及步骤如下： (6) 三、程序建立 (10) 1.建立RAPID程序 (10) 2.基本RAPID程序指令 (11) （1）赋值指令 (11) （2）常用的运动指令 (12) （3） I/O控制指令 (14) 1）Set数字信号置位指令 (14) 2）Reset数字信号复位指令 (15) 3）WaitDI数字输入信号判断指令 (15) 4）WaitDO数字输出信号判断指令 (15) 5）WaitUntil信号判断指令 (15) （4）条件逻辑判断指令 (15) 1）Compact IF紧凑型条件判断指令 (15) 2）IF条件判断指令 (16) 3)FOR重复执行判断指令 (16) 4)WHILE条件判断指令 (16)
一、系统安全 以下的安全守则必须遵守，因为机器人系统复杂而且危险性大, 万一发生火灾，请使用二氧化炭灭火器。 急停开关(E-Stop)不允许被短接。 机器人处于自动模式时，不允许进入其运动所及的区域。 在任何情况下，不要使用原始盘，用复制盘。.搬运时，机器停止，机器人不应置物，应空机。 意外或不正常情况下，均可使用E-Stop键，停止运行。 在编程，测试及维修时必须注意既使在低速时，机器人仍然是非常有力的，其动量很大，必须将机器人置于手动模式。 气路系统中的压力可达0. 6MP，任何相关检修都要断气源。 在不用移动机器人及运行程序时，须及时释放使能器(EnableDevice)。 调试人员进入机器人工作区时，须随身携带示教器，以防他人无意误操作。 在得到停电通知时，要预先关断机器人的主电源及气源。 突然停电后，要赶在来电之前预先关闭机器人的主电源开关，并及时取下夹具上的工件。 维修人员必须保管好机器人钥匙，严禁非授权人员在手动模式下进入机器人软件系统，随意翻阅或修改程序及参数。 二、手动操纵工业机器人 1.单轴运动控制 （1）左手持机器人示教器，右手点击示教器界面左上角的“”来打开ABB菜单栏；点击“手动操纵”，进入手动操纵界面；如图1-1所示。
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。
全国青少年机器人技术等级考试 一级模拟试题 下列人物形象中，哪一个是机器人？ A. B. C. D. 题型:单选题 答案:D 分数:2 2.下列多边形中，最稳定的多边形是 A.
B. C. D. 答案:B 题型:单选题 分数:2 3.下图中，沿着哪个斜面向上拉动小车最省力 A.A B.B C.C D.D 题型:单选题 答案:D 分数:2 4.机器人的英文单词是 A.botre B.boret
C.rebot D.robot 答案:D 题型:单选题 分数:2 5.木工师傅使用斧头作为工具，是利用（）能省力的原理。 A.滑轮 B.轮轴 C.斜面 D.杠杆 答案:C 题型:单选题 分数:2 6.如下图所示，利用定滑轮匀速提升重物G，向三个方向拉动的力分别是F1、F2、F3，三个 力的大小关系是 A.F1最大 B.F2最大 C.F3最大 D.一样大 答案:D 题型:单选题 分数:2
7.如下图中，动滑轮有（）个。 A.1 B.2 C.3 D.0 答案:A 题型:单选题 分数:2 8.如下图中，动力从哪个齿轮输入时输出速度最小？ A.1号 B.2号 C.3号 D.以上均相同 答案:A 题型:单选题 分数:2 9.关于简单机械，下列说法不正确的是 A.起重机的起重臂是一个杠杆 B.省力的机械一定会省距离 C.定滑轮、动滑轮和轮轴都是变形的杠杆
D.使用轮轴不一定会省力 答案:B 题型:单选题 分数:2 10.使用轮轴时，下面说法中错误的是 A.轮轴只能省力一半 B.动力作用在轮上可以省力 C.动力作用在轴上不能省力 D.使用轮半径与轴半径之比为2:1的轮轴时，可以省力一半（动力作用在轮上）答案:A 题型:单选题 分数:2 11.在正面这些常见的生活工具中，哪些含有传动链？ A.电视机 B.台式电脑 C.滑板车 D.自行车 答案:D 题型:单选题 分数:2 12.若把轮轴、定滑轮、动滑轮看作杠杆，则下列说法正确的是 A.轮轴一定是省力杠杆 B.定滑轮可以看作是等臂杠杆 C.动滑轮可以看作动力臂为阻力臂二分之一倍的杠杆 D.以上说法都不对 答案:B 题型:单选题
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。
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
全国青少年机器人技术等级考试 （一级）2017年全年真题集 全国青少年机器人技术等级考试（一级 [所属分类]:各种题型测试 1. 下列人物形象中，哪一个是机器人？ A. B. C. D. 答案:D 题型:单选题 分数:2 2.车轮上有凹凸不平的花纹的作用是 A.装饰好看 B.增加摩擦力 C.省油耐用 D.乘坐舒适答案:B 题型:单选题 分数:2 3.下图中，沿着哪个斜面向上拉动小车最省力 A. B. C. D. 答案:D 题型:单选题 分数:2 4.使用滑轮组工作是因为它能 A.省力当但不能改变力的方向 B.能改变力的方向但不能省力 C.既能改变力的方向又能省力 D.以上答案都不对 答案:C 题型:单选题 分数:2 5.木工师傅使用斧头作为工具，是利用（）能省力的原理。
A.滑轮 B.轮轴 C.斜面 D.杠杆 答案:C 题型:单选题 分数:2 6.当阻力点到支点的距离大于动力点到支点的距离时，杠杆 A.省力 B.费力 C.既不省力也不费力 D.以上答案都不对 答案:B 题型:单选题 分数:2 7.如下图中，动滑轮有（）个。 A.1 B.2 C.3 D.0 答案:A 题型:单选题 分数:2 8.在山区常见到的盘山公路。修建盘山公路是利用我们所学的哪种简单机械 A.滑轮 B.杠杆 C.斜面 D.轮子 答案:C 题型:单选题 分数:2 9.关于简单机械，下列说法不正确的是 A.起重机的起重臂是一个杠杆 B.省力的机械一定会省距离 C.定滑轮、动滑轮和轮轴都是变形的杠杆 D.使用轮轴不一定会省力 答案:B 题型:单选题 分数:2 10.下列图片中，哪个不是机器人 A. B. C. D. 答案:D
机器人等级考试(一级) 姓名： 答案解析 您的姓名：* 您的回答：姓名 1.下列人物形象中，哪个是机器人？（） [分值：2]您的回答：C. （得分：2） 2.以下哪个是螺丝杆？（） [分值：2] 您的回答：B. （得分：2）
3.下图中哪个实物运用到四边形原理？（） [分值：2] 您的回答：B. （得分：2） 4.下图中哪个是等臂杠杆？（） [分值：2] 您的回答：A. （得分：2） 5.以下属于费力杠杆的一组是？（） [分值：2] 您的回答：C. ②④（得分：2） 6.机器人驱动方式不包括？（）[分值：2] 您的回答：B.水驱动（得分：2） 7.用斧头作砍木头的工作，是利用（）能省力的原理。[分值：2] 您的回答：C.斜面（得分：2） 8.汽车轮胎上设置花纹的目的是？（）[分值：2] 您的回答：D.让轮胎增加与地面之间的摩擦，防止打滑；（得分：2）
9.下列关于秋千说法正确的是？（）[分值：2] 您的回答：B.秋千荡到最低点时动能最大（得分：2） 10.传动链和齿轮传动共有的特点是？（）[分值：2] 您的回答：C.准确无误的传递动力（得分：2） 11.在杠杆结构中，杠杆绕着转动的固定点称为？（）[分值：2] 您的回答：C.支点（得分：2） 12.下列图中那一组是齿轮传动装置？（） [分值：2] 您的回答：B. （得分：2） 13.风扇通过什么原理为人们实现降温？（）[分值：2] 您的回答：B.加速空气流通（得分：2） 14.如果想把玩具汽车的螺丝钉拧紧，首先选用那种工具最合适？（）[分值：2] 您的回答：B.螺丝刀（得分：2） 15.是什么原因让我们能够在地面上行走？（）[分值：2] 您的回答：C.因为我们的鞋与地面之间存在摩擦力（得分：2） 16.动滑轮实质是？（）[分值：2] 您的回答：C.省力杠杆（得分：2） 17.以下不是由于重力产生的现象是？（）[分值：2] 您的回答：D.我们在光滑的地板上推箱子，送开手时，箱子会自己移动一段距 离（得分：2） 18.下列是齿轮传动的缺点的是？（）[分值：2] 您的回答：C.易损坏机械（得分：2） 19.有关轮轴描述正确的是？（）[分值：2] 您的回答：B.轮轴是能连续转动的杆杠（得分：2）
一、秋千： 三角形的稳定性 单摆原理 高度：最低点→最高点→最低点 速度：速度最大→速度为零→速度最大 能量：动能最大→势能最大→动能最大 能量守恒：能量不会凭空消失，也不会凭空产生， 它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总和保持不变。 金字塔、梯子、自行车撑；摆钟 二、跷跷板 杠杆原理（杠杆：能绕某支点转动的杆） 动力×动力臂＝阻力×阻力臂（F1×L1＝F2×L2） 三、搅拌器（打蛋器） 齿轮和轮轴 齿轮：是一种轮缘上有齿且能连续啮合传递运动和动力的机械零件。 分为：平齿轮、冠齿轮、涡轮 平行啮合：转动方向相反，力的方向不变 垂直啮合：改变转动方向，改变力的方向 大轮带小轮是加速齿轮装置；小轮带大轮是减速齿轮装置。 最高点
轮轴：能绕共同轴线旋转的机械，实质是能够连续旋转的杠杆。 摇把、 四、奇怪的时钟 轮轴、齿轮组 角速度：圆周运动中在单位时间内转过的弧度，即齿轮每秒转动的角度。 线速度：圆周运动中在单位时间内转过的曲线长度。 转速：圆周运动中在单位时间内转过的圈数。 五、起重机 滑轮：由可绕中心轴转动有沟槽的圆盘和过圆盘的柔索组成的可以绕着中心轴旋转的简单机械。 定滑轮：中心轴的位置固定不变的滑轮，可以改变力的方向，不改变力的大小，施力端和物体移动的距离相同。 定滑轮实质是等臂杠杆。 动滑轮：中心轴的位置随着被拉物体一起移动的滑轮，既能改变力的方向也能改变了的大小，实质是一个省力杠杆。 起重机、国旗杆、辘轳、吊臂 六、烧烤架 轮轴、齿轮组 两齿轮平行啮合：转动方向相反 啮合齿轮的速度比是其半径比的反比。 优点：1、可以准确无误的传递动力，2、齿轮传动力大，3、结构紧凑，适用于近距离传动。 缺点：1、噪音大，2、易损坏 七、手动风扇 轮轴、齿轮组
1.1工业机器人发展现状 自从20世纪60年代初发明第一台工业机器人到现在，短短50多年的发展时间，工业机器人技术和周边配套应用得到了迅速的发展，工业机器人系统在高自动化、高智能化、高定制化生产制造领域得到广泛应用。目前在汽车装配及零部件制造业、机械加工业、电子电气行业、橡胶及塑料行业、食品工业、木材与家具制造业等行业中，工业机器人已经大面积取代人工完成相关作业；随着工艺应用技术发展，工业机器人不再只局限于简单的搬运和码垛，弧焊、点焊、喷涂、自动装配、数控加工、去毛刺等复杂工艺工业机器人正在被大量应用；同时工业机器人的应用领域也不断扩大，核能、航空、航天、医药、生化等高科技领域都在尝试应用工业机器人。可以说，在不久的将来，工业机器人将无处不在。 随着人口红利的逐渐下降，企业用工成本不断上涨，工业机器人正逐步走进公众的视野。各界专家认为，人口红利的持续消退，给机器人产业带来了重大的发展机遇；在国家政策支持下，产业有望迎来爆发期。而我国正在努力发展工业机器人产业，引进国外技术和设备，培养人才，打开市场。日本工业机器人产业的辉煌得益于本国政府的鼓励政策，我国在十一五纲要中也体现出了对发展工业机器人的大力支持。 同时，“中国制造2025”提出了我国在制造强国建设的三个十年的“三步走”战略，应对新一轮科技革命和产业变革，立足我国转变经济发展方式实际需要，围绕创新驱动、智能转型、强化基础、绿色发展、人才为本等关键环节，以及先进制造、高端装备等重点领域，提出了加快制造业转型升级、提升增效的重大战略任务和重大政策举措。工业机器人产业在其中发挥了不可替代的作用。 随着“工业4.0”概念在德国的提出，以“智能工厂、智能制造”为主导的第四次工业革命已经悄然来临。工业4.0是一个高科技战略计划，制造业将由
工业机器人的现状与发展趋势 第一台Unimate型Robot在美国问世至今已45年了,机器人技术正在以超乎一般人所预料的速度向前发展,对机器人这一概念的理解及定义也在变化。1984年末著名科学家钱学森指出:“所谓机器人,就是指那些有特定功能的自动机,它是机电一体化的,具有人工智能因素的20世纪80年代高技术,是新技术革命的重要内容之一。”这是最有权威和精辟归纳的定义,也为20年来的实践所证实其远见卓识。机器人是人类20世纪的重大发明之一。据国外专家预测,2l世纪将是机器人技术革命的世纪,机器人作为全面延伸和扩展人的体力和智力的手段将实现“当代最高意义上的自动化”。机器人的应用和普及正在改变人类的生产方式、生活方式和作战方式。在非常规和极端制造过程中,工业机器人是不可缺少的自动化装备。 一、国外工业机器人的现状及发展趋势 (一国外工业机器人的现状 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、计算机之后出现的新的大型高技术产业。据国际机器人联合会(IFR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90年代,机器人产品发展速度加快,年增长率平均在10%左右,2000年增长率上升到15%,预计21世纪初,工作在各领域的工业机器人将突破100万台。正如《2l世纪日本创建机器人社会技术发展战略报告》指出,“机器人技术(RT与信息技术(IT一样,在强化产业竞争力方面是极为重要的战略高技术领域。培育未来机器人产业是支撑2l世纪日本产业竞争力的产业战略之一,具有非常重要的意义。”最近,韩国也将智能机器人作为十大战略产业之一列入国家发展规划(2003~2007年,现正在实施中。 机器人广泛应用于各行各业。主要进行焊接、装配、搬运、加工、喷涂、码垛等复杂作业。目前,全球现役工业机器人83万台。过去10年,机器人的价格降低约80%,现在继续下降,而欧美劳动力成本上涨了40%。现役机器人的平均寿命在10年
全国青少年机器人技术等级考试 考试试卷（一级） [单选题]: 1.下列人物形象中，哪个是机器人？ A. B. C. D.
答案:C 题型:单选题 分数:2 2.下列哪个部分不是机器人必须具备的（） A.机械部分 B.传感部分 C.控制部分 D.机械手臂 答案:D 题型:单选题 分数:2 3.下列不是机器人驱动方式的是（） A.电力驱动 B.水驱动 C.气压驱动 D.液压驱动 答案:B 题型:单选题 分数:2 4.扳手是指下列哪个工具（）
A. B. C. D. 答案:B 题型:单选题 分数:2 5.影响三角形稳定性的因素不包括（）
A.物体的色彩 B.通过重心作竖直向下的直线与地面的交点是否在接触面内 C.与地面接触面积的大小 D.重心位置 答案:A 题型:单选题 分数:2 6.下列选项中不是利用到三角形稳定性的是（） A.金字塔 B.拉伸门 C.吊车 D.秋千支架 答案:B 题型:单选题 分数:2 7.关于荡秋千时的能量变化正确的是（） A.秋千荡到最低点时势能最大 B.秋千荡到最低点时动能最大 C.秋千荡到最高点时势能为零 D.秋千荡到最高点时动能最大 答案:B 题型:单选题 分数:2
8.下列应用是费力杠杆的是（）A. B. C. D. 答案:B 题型:单选题 分数:2
9.关于齿轮的说法正确的是（） A.小齿轮带动大齿轮起到加速作用 B.大齿轮带动小齿轮起到减速作用 C.两齿轮平行啮合转动方向相同 D.两齿轮平行啮合转动方向相反 答案:D 题型:单选题 分数:2 10.如图大齿轮带动小齿轮，大齿轮12齿，小齿轮8齿，下列正确的是（） A.该装置是加速装置 B.该装置是减速装置 C.传动比为3:2 D.传动比为2:1 答案:A 题型:单选题 分数:2 11．关于盘山公路的错误的是（） A.盘山公路应用了斜面原理
试论工业机器人国内外发展现状与趋势 发表时间：2016-05-24T14:01:30.360Z 来源：《电力设备》2016年第2期作者：孔玲爽陈颖超 [导读] （湖南工业大学电气与信息工程学院湖南株洲 412007）机器人是人类发展高级阶段的高科技产物，工业机器人的诞生和机器人学的建立无疑是21 世纪人类科学技术的重大成就。 （湖南工业大学电气与信息工程学院湖南株洲 412007） 摘要：机器人是人类发展高级阶段的高科技产物，工业机器人的诞生和机器人学的建立无疑是21 世纪人类科学技术的重大成就。在国内，工业机器人市场竞争越来越激烈，中国制造业面临着与国际接轨、参与国际分工的巨大挑战，加快工业机器人技术的研究开发与生产是我们抓住这个历史机遇的主要途径。本文结合国内外机器人发展的经验及近几年的动态，指出了我国工业机器人产业化发展的影响因素和实施策略，探讨了我国机器人发展的方向及策略。 关键词：工业机器人；自动化产业化；发展趋势 工业机器人是综合了计算机科学技术、机械工程技术、电子工程技术、信息传感器技术、控制理论、机构学、人工智能学、仿生学等多学科而形成的高新技术。在国外工业机器人技术日趋成熟，其己经成为一种标准设备而在工业自动化行业广泛应用，从而也形成了一批在国际上较有影响力的工业机器人公司，工业机器人技术的发展水平也成为一个国家工业自动化水平的重要标志。 工业机器人原理及分类20 世纪中期，随着计算机技术、自动化技术和原子能技术的发展，工业机器人开始在美国得到研究和发展，使其在工业生产中得以广泛使用。工业机器人的最初出现是传统的机构学与近代电子技术相结合的产物，如今工业机器人是综合了多学科而形成的高新技术产物，是当代十分活跃的研究开发领域。为了跟上社会进步、经济发展的步伐，工业机器人以不同的种类正逐步应用在到各行各业，对国民经济发展有着举足轻重的作用。 1. 1 工业机器人工作原理 现代工业自动化领域中应用的各种操作机器人是目前工业机器人技术中最成熟的一类，这种工业机器人实质上是一类能根据预先将程序编制在存储装置中，然后操作程序自动重复执行，进行完全代替人工作业的自动化机器。其系统构成如图1 所示。 由图1 可知，工业机器人构成是个闭环系统，通过运动控制器、伺服驱动器、机器人本体、传感器等部件可以完成人们需要的功能。 工厂中高性能通用型工业机器人一般采用关节型的机械结构，每个关节由独立的驱动电机控制，通过计算机对驱动单元的功率放大电路进行控制，实现机器人的运动控制操作。其控制系统原理流程图如图2所示。 由图2 可知，关节型工业机器人的组成由人机界面(示教器)、伺服驱动器、运动控制器(下位机)、机器人本体等组成，通过机器人末端带不同的夹具来实现不同的功能。示教器是对机器人状态的监控及发出运动指令部分，是人跟机器人信息交互的唯一窗口; 伺服驱动器是对伺服电机的控制，是机械手臂运动的动力源; 运动控制器是各个关节的位姿运算单元，正解和逆解程序的执行、运行都在其中计算; 机器人本体是执行机构，是实现要求功能的最直接部件。 1. 2 工业机器人分类 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
全国青少年机器人技术等级考试试卷（一级）[单选题]: 1.下列人物形象中，哪个是机器人？ A. B. C. D. 答案:C 题型:单选题 分数:2
2.下列哪个部分不是机器人必须具备的（） A.机械部分 B.传感部分 C.控制部分 D.机械手臂 答案:D 题型:单选题 分数:2 3.下列不是机器人驱动方式的是（） A.电力驱动 B.水驱动 C.气压驱动 D.液压驱动 答案:B 题型:单选题 分数:2 4.扳手是指下列哪个工具（） A. B.
C. D. 答案:B 题型:单选题 分数:2 5.影响三角形稳定性的因素不包括（） A.物体的色彩 B.通过重心作竖直向下的直线与地面的交点是否在接触面内 C.与地面接触面积的大小 D.重心位置 答案:A 题型:单选题 分数:2 6.下列选项中不是利用到三角形稳定性的是（） A.金字塔 B.拉伸门 C.吊车 D.秋千支架 答案:B 题型:单选题
分数:2 7.关于荡秋千时的能量变化正确的是（） A.秋千荡到最低点时势能最大 B.秋千荡到最低点时动能最大 C.秋千荡到最高点时势能为零 D.秋千荡到最高点时动能最大 答案:B 题型:单选题 分数:2 8.下列应用是费力杠杆的是（） A. B. C.
D. 答案:B 题型:单选题 分数:2 9.关于齿轮的说法正确的是（） A.小齿轮带动大齿轮起到加速作用 B.大齿轮带动小齿轮起到减速作用 C.两齿轮平行啮合转动方向相同 D.两齿轮平行啮合转动方向相反 答案:D 题型:单选题 分数:2 10.如图大齿轮带动小齿轮，大齿轮12齿，小齿轮8齿，下列正确的是（） A.该装置是加速装置 B.该装置是减速装置 C.传动比为3:2 D.传动比为2:1 答案:A 题型:单选题 分数:2
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。
授课章节 工业机器人运动学的数学基础 授课形式 讲授 授课时间 第 周 周 （ 月 日） 第 至 节 教学目标 知识目标：了解空间点、向量、坐标系及刚体的表示。 能力目标：能用数学模型表示空间点、向量、坐标系及刚体。 素质目标：提高自学意识 教学重点 空间点、向量、坐标系及刚体的表示 教学难点 空间点、向量、坐标系及刚体的数学模型 教 学 过 程 方法手段 时间分配 导入 为了描述机器人末端执行器位置和姿态与关节变量空间之间的关系，通常需要以数学形式来对机器人的运动进行分析研究，其中矩阵常用来表示空间点、 空间向量、坐标系平移、旋转以及变换，还可以表示 坐标系中的物体和其他运动元件。 3分钟 介绍 重点讲解及任务分析 一、 空间点的表示 如图所示，空间点P 在空间中的位置，可以用它的相对于参考坐标系的三个坐标来表示： x y z P a i b j c k =++ 二、空间向量的表示 向量可以由三个起始和终止的坐标来表示。如果一个向量起始于点A ，终止于点B ，那么它可以表示为()()()AB x x y y z z P B A i B A j B A k =-+-+-。特殊情况下，如果一个向量起始于原点（如图4-1-2所示），则有： x y z P a i b j c k =++ 42分钟（视频、PPT 、动 画）
三、坐标系的表示 一个中心位于参考坐标系原点的坐标系由三个向量表示，通常 着三个向量相互垂直。 四、刚体的表示 在外力作用下,物体的形状和大小（尺寸）保持不变，而且内部各部分相对位置保持恒定(没有形变)，这种理想物理模 型称之为刚体。增加刚体的定义： 体上任意两点的连线在平动中是平行且相等的。 刚体上任意质元的位置矢量不同，相差一恒矢量，但各质元的位移、速度和加速度却相同。因此，常用“刚体的质心” 来研究刚体的平动。 一个物体在空间的表示可以这样实现：通过在它上面固连一个坐标系，再将该固连的坐标系在空间表示出来。由于这个 坐标系一直固连在该物体上，所以该物体相对于坐标系的位姿 是已知的。因此，只要这个坐标系可以在空间表示出来，那么 这个物体相对于固定坐标系的位姿也就已知了 练 习 作 业
国内外工业机器人发展现状 近年，随着劳动力成本不断上涨，工业领域“机器换人”现象普遍工业机器人市场与产业也因此逐渐发展起来，高成本劳动力施压下，利用工业机器人转型智能制造成为发展趋势。同时，对于打造中国制造新优势，推动工业转型升级，加快制造强国建设，改善人民生活水平具有重要意义。 一、中国工业机器人的发展 目前，机器人产业正在全球范围内加速发展，2017年的全球工业机器人销量仍然以两位数大幅增长，销量全年或将达到28.5万台。2015年全球工业机器人销量同比增长12％，而全球正在使用的工业机器人已超过150万台。到2018年，其使用量将突破230万台，其中，140万台在亚洲，占比超过一半。 自2013年以来，中国已成为全球最大的机器人消费国。2014年消费5.6万台机器人，同比增长超55％，占全球总消费量的1／4，相较于2006年的5800台，猛增近10倍。2016年全年产量达7.2万台累计增长34.3％。中国的制造业正面临着向高端转变的挑战，工业机器人的发展成为其中非常关键的一个环节。在政策上，2016年推出了多个利好行业发展的新政法规，将工业机器人作为一大重要发展方向。 2017年中国工业机器人市场发展前景在政策等多方面的推动下，
预计到年末，中国机器人保有量将有超过40万台。未来将有越来越多的中国机器人供应商进入市场。外资和中国本土机器人供应商之间竞争将会越来越激烈。未来中国市场各种机器人的增长潜力巨大。另外，随着我国工业转型升级、劳动力成本不断攀升及机器人生产成本下降，未来“十三五”期间，机器人是重点发展对象之一，国内机器人产业正面临加速增长拐点。相对于服务机器人和商用机器人在国内市场还处于探索期，工业机器人有了一定的发展基础，目前正进入全面普及的阶段。预计到2021年末，我国工业机器人产量将达到11.15万台；销售量将达到23.04万台以及保有量将达到136.04万台。工业机器人未来在中国的发展潜力将是相当可观。 二、国内外工业机器人发展情况对比 在2008 年全球金融危机之后，工业机器人作为高端装备制造业的代表，再次受到了各国普遍重视。各国为提振本国制造业的竞争力，纷纷推出了机器人产业发展战略，加速布局及推动本国工业机器人产业发展。接下来从多个角度对美国、日本、德国、韩国、中国等5 个国家的工业机器人发展战略进行对比分析，梳理五国工业机器人产业发展战略的思路。 （1）五国机器人发展情况介绍 美国是工业机器人的诞生地，机器人研发历史最长，市场竞争充分，拥有许多创新能力强的机器人公司。美国《机器人商业评论》公布的2016 年度全球最具影响力50家机器人公司名单中，美国公司有
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，全年销售达万台。2012年全球工业机器人销量为万台，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%. (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，包含本体和集成在内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%，销量达%。 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
机器人等级考试一共分为八级 1-2级：对应工业革命之后的机械时代； 3-4级：对应电子时代电子电路/机器人搭建； 5-6级：对应信息时代集成电路/通信/I2C总线/机械臂； 7-8级：与中国电子学会全国电子信息专业技术人员水平评价（QCEIT）体系衔接，进入电子信息专业人才序列。 “ 一级标准 考试科目：机器人搭建、机器人常用知识 考试内容： (一) 知识 1. 了解主流的机器人影视作品及机器人形象 2. 会分辨稳定结构和不稳定结构 3. 会计算齿轮组的变速比例 4. 能够区分省力杠杆和费力杠杆 5、能够区分那种滑轮会省力 6、了解链传动和带传动各自的优缺点 7、了解不同种类的齿轮 (二) 实践 1. 基本结构认知 2. 知道六种简单机械原理（杠杆，轮轴，滑轮，斜面，楔，螺旋） 3. 齿轮和齿轮比 4. 链传动和带传动 5. 机器人常用底盘（轮式和履带）
二级标准 考试科目：机器人搭建、机器人常用知识 考试内容： (一)知识 1.了解中国及世界机器人领域的重要历史事件 2.知道机器人领域重要的科学家 3.知道重要的机器人理论及相关人物 4.知道凸轮、滑杆、棘轮、曲柄等特殊结构在生活中的应用 (二)实践 1.使用电池盒类型的遥控器控制电机运转 2.能够连接独立的电池盒、开关以及电机 3.完成凸轮、滑杆、棘轮、曲柄、连杆等特殊结构模型制作 4.驱动电机完成一定任务 5.掌握如何区分不同的曲柄连杆机构 6.了解电机的工作原理 7.了解摩擦力的产生条件和分类 8.了解凸轮结构中从动件的运动轨迹 三级标准 考试科目：机器人常用知识、电子电路搭建 考试内容
(一)知识 1.掌握电流、电压、电阻、导体、半导体等概念 2.掌握串联、并联的概念 3.了解模拟量、数字量、I/O口输入输出等概念 4.了解电子电路领域的相关理论及相关人物 5.了解二极管特性 6.掌握程序的顺序、选择、循环三种基本结构 7.掌握程序流程图的绘制 8.掌握图形化编程软件的使用 9.掌握变量的概念和应用 10.了解函数的定义 (二)电子电路 1.掌握简单串联并联电路的连接 2.掌握搭建不同LED显示效果电路的内容 3.掌握处理按键类型的开关输入信号的内容 4.掌握使用光敏电阻搭建环境光线检测感应电路的内容 5.掌握通过可调电阻控制LED的亮度变化的内容 6.掌握控制蜂鸣器发声的内容 四级标准 考试科目：机器人搭建、机器人常用知识 考试内容： (一)知识 1.掌握数学（加减乘除）、比较（大于小于等于）及逻辑（与或非）运算