机器人实验室建设方案详细
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基于机器人创新实训室方案一、背景介绍近年来,随着机器人技术的快速发展,机器人在各个领域的应用越来越广泛。
为了培养和提升学生对机器人技术的研究和应用能力,机器人创新实训室作为一种新兴的实践教学方式逐渐受到重视。
本文将围绕机器人创新实训室方案进行探讨。
二、实训室功能设置1.硬件设备:配置一定数量的教学实验机器人,包括机械臂、无人机、智能车等,以满足不同实验需求。
同时还需购置相应的实验设备,如传感器、导航系统等。
2.实验区域:将实训室分为几个不同的实验区域,每个区域配备相应的硬件设备和实验工具。
实验区域应具备良好的通风和安全防护设施,确保学生的安全。
3.模拟环境:在实训室内部分区域搭建模拟环境,如模拟仓库、模拟工厂等。
这些环境可以帮助学生更好地理解机器人在实际应用中的工作原理和应对不同场景的能力。
4.教学辅助设备:配备相应的投影仪、电子白板和电脑等设备,用于呈现实验内容和进行实时的数据分析。
5.数据交流平台:为了方便学生的学习和交流,可以搭建在线平台,学生可以在上面分享和讨论实验心得,并与其他实训室进行互动交流。
三、实训室运作模式1.导师指导:实训室安排专门的导师,负责指导学生的实验操作和技术问题解答。
导师应具备丰富的机器人研究经验和教学经验,能够提供专业的指导和建议。
2.实验项目:为了保证学生的实践能力,实训室设置一系列实验项目,从简单到复杂,逐步提高学生的技能。
同时,实验项目的内容应与机器人行业的发展趋势相结合,提供有实际应用意义的实验。
3.合作实践:鼓励学生进行合作实践,组成小组进行实验项目。
通过合作,学生可以相互配合,提高自身的实践能力,也能培养团队合作意识和沟通交流能力。
四、实训室管理与维护1.实训室的安全管理:建立健全的安全管理制度,确保学生的人身安全和设备的正常运转。
定期检查和维护实验设备,及时处理故障。
2.资源管理:实训室的设备资源有限,需要进行统一管理和预约制度,以保证学生的合理使用。
小学编程机器人“创客”实验室建设方案小学编程机器人“创客”实验室建设方案一、引言随着科技的快速发展,编程机器人教育逐渐成为小学阶段的重要课程。
为了提高学生的创新能力和科技素养,我们提出以下小学编程机器人“创客”实验室建设方案。
二、实验室需求实验室面积:考虑到学生的实践操作需求,实验室面积应不小于150平方米。
设施设备:实验室应配备先进的编程机器人教学设备,包括机器人教具、电脑、投影仪等。
功能区划分:实验室应分为教学区、操作区、展示区等,以便于学生进行实践操作和交流。
三、实验室规划我们将以“创新、实践、分享”为主题,以编程机器人教学为主线,对实验室进行详细规划。
教学目标:通过编程机器人教学,培养学生的创新能力、动手能力和团队协作能力。
教学环境:营造轻松、活泼的学习氛围,激发学生的好奇心和探索欲望。
教学活动:组织多样化的教学活动,如小组讨论、实践操作、分享交流等,让学生在实践中学习,培养解决问题的能力。
四、机器人编程课程设计我们将设计一套适合小学生的编程机器人课程,课程结构如下:1、基础课程:介绍编程机器人的基本原理、操作方法等,让学生了解编程机器人的基本知识。
2、进阶课程:通过实例操作,让学生掌握编程机器人的常用指令和程序结构,提高编程能力。
3、拓展课程:通过实际项目操作,让学生在实践中综合运用所学知识,培养解决问题的能力。
教学方法:采用案例教学、任务驱动、小组讨论等方法,让学生在实践中学习,提高解决问题的能力。
教学资源:开发适合小学生的编程机器人教材、课件等教学资源,提高教学效果。
五、实验室建设和支持我们将依据实验室规划和课程设计,对实验室进行建设和提供相应的支持,具体如下:1、硬件设备:购买适合小学生的编程机器人教具、电脑等硬件设备,满足教学需求。
2、软件支持:提供相应的编程软件和教学资源,支持学生进行编程实践。
3、教师指导:提供专业的教师团队,对学生进行指导,帮助学生解决学习中遇到的问题。
4、技术支持:提供及时的技术支持,确保实验室设备和软件正常运行。
智能工业机器人实训室建设方案智能工业机器人实训室是为培养工业机器人相关专业人才而设立的实训场地,主要用于提供学生进行实际操作和技能培训的场所。
建设一个高效、安全、专业的实训室对于培养具有实践能力和创新能力的机器人人才至关重要。
以下是一个智能工业机器人实训室建设方案。
一、实训室规划和布局1.实训室面积:实训室的面积应根据机器人数量、实训人员数量和机器人操作区域的需求来确定,一般应保证每个机器人有足够的操作空间。
2.实训室布局:实训室可以分为机器人操作区、实训师傅控制区和学生观摩区。
操作区应设置大型机器人操作台,用于进行机器人的操作和调试;控制区应设置实训师傅的工作台和控制台,用于监控和指导学生的实训;学生观摩区应设置观摩席位,方便学生观看操作过程。
二、实训设备和工具1.机器人设备:应配备一定数量的工业机器人,包括各种型号和功能的机器人,以满足不同实训需求。
机器人应具备较高的精度和重复性,能够适应不同领域的需求。
2.控制系统:配备相应的控制系统,包括机器人控制器、编程软件和人机界面等,以便学生进行编程、控制和调试。
3.传感器和周边设备:配备各类传感器和周边设备,如视觉传感器、力传感器、工具传感器等,用于学生了解和使用不同类型的传感器技术。
4.仿真软件:安装机器人仿真软件,用于学生进行虚拟实训和仿真操作,提高实际操作的效率和安全性。
三、实训课程和指导1.实训课程设置:根据工业机器人相关专业的教学大纲和市场需求,设置一系列的实训课程,包括机器人操作基础、编程基础、编程高级、自动化控制等课程,使学生能够全面掌握机器人操作和编程技术。
2.实训师傅培训:指定专业的师傅进行实训师傅的培训,包括机器人操作技术、编程技术、教学指导技术等方面,使其具备丰富的实操经验和教学能力。
3.学生指导:为学生配备专门的实训辅导员,与师傅一起指导学生的实际操作和编程,定期组织实训考试和竞赛,激发学生的学习兴趣和竞争力。
四、安全管理和设备维护1.安全标识:设置明显的安全标识,包括机器人操作区域、高压区域、紧急停止装置等,以提醒和保护学生的安全。
机器人实验室建设方案一、引言。
随着科技的不断发展,机器人技术已经成为了当今世界的热门话题。
机器人在工业生产、医疗护理、军事防卫等领域都有着广泛的应用前景。
为了更好地推动机器人技术的发展,我们计划建设一个先进的机器人实验室,以此为基地开展机器人相关的研究和实践工作。
二、实验室建设的目标。
1. 提供先进的实验设备和平台,支持机器人技术的研究与开发。
2. 培养具有创新能力和实践能力的机器人科技人才。
3. 推动机器人技术在工业生产、医疗护理、军事防卫等领域的应用。
三、实验室建设的内容。
1. 实验室区域划分。
实验室将分为机器人研究区、机器人开发区、机器人测试区、机器人展示区和办公区等五个区域。
每个区域都将配备相应的设备和工具,以满足不同的研究和实践需求。
2. 实验设备和工具。
实验室将配备先进的机器人研究设备,包括机器人控制系统、传感器、执行器、仿真软件等。
同时,还将配备机器人开发所需的硬件和软件工具,如编程平台、模块化零件、3D打印设备等。
此外,实验室还将拥有各类机器人测试设备,以确保机器人的性能和安全性能。
3. 人才培养计划。
实验室将制定完善的人才培养计划,包括培训课程、实习项目、科研项目等,以培养具有创新能力和实践能力的机器人科技人才。
同时,实验室还将与相关高校和研究机构合作,共同培养机器人领域的人才。
四、实验室建设的保障。
1. 资金保障。
实验室建设将通过政府资金支持、产学研合作、社会捐赠等多种途径筹集资金,以确保实验室建设的顺利进行。
2. 管理机制。
实验室将建立健全的管理机制,包括实验室主任负责制、专业技术团队、实验室管理委员会等,以确保实验室的日常管理和运行。
3. 团队建设。
实验室将组建一支高水平的研究团队,吸引国内外优秀的科研人才加入,共同推动机器人技术的发展。
五、实验室建设的预期效果。
1. 提高机器人技术的研究和开发水平,推动机器人技术的创新与应用。
2. 培养一批具有创新能力和实践能力的机器人科技人才,为机器人技术的发展提供人才支持。
机器人实验室建设方案前言机器人技术的发展已经成为当今科技行业中一个热门话题。
我们认为,在未来几年内,机器人技术将在各个领域得到广泛应用。
机器人的研发需要实验室提供合适的硬件和软件环境。
本文将介绍机器人实验室的建设方案。
硬件设施机器人部件机器人实验室的核心部分是机器人本身。
在设计机器人实验室时,我们需要购买并配备高质量的机器人部件,以确保机器人的高精度和持续性能。
机器人部件包括以下几个方面:1.电机:通常需要购买各种不同种类的电机以适应不同的机器人需求,例如:高速电机、高转矩电机等。
2.控制器:需要购买高性能的控制器以支持各种不同种类的机器人部件,例如:传感器、执行器、伺服电机等。
3.传感器:通常需要购买各种不同种类的传感器以适应不同的机器人需求,例如:视觉传感器、声音传感器、激光传感器等。
4.运动控制系统:需要购买高效的运动控制系统以保证机器人的高精度运动和操作。
实验室设备除机器人部件外,实验室的设备也是非常重要的。
实验室设备可以为机器人的研发提供更好的工作环境和便利,例如:1.工作台:需要在实验室内配置合适的工作台,以便机器人研发人员在集中的空间中进行工作。
2.电源插座:实验室需要配置充足的电源插座,以保证机器人部件的正常使用。
3.空调:高温的环境会严重影响机器人的性能,因此需要在实验室中进行空调设备配置。
4.气压套件:通常情况下机器人实验需要在精确的空气压力环境下运行,因此需要相应的气压套件配备。
软件环境实验室中的软件环境对于机器人的研发同样重要,下面我们将介绍需要配备的软件环境:机器人操作系统机器人操作系统(ROS)是一种广泛使用的机器人软件平台,可以支持各种不同的机器人操作。
ROS具有广泛的包管理器和可扩展性,支持各种语言进行编程,包括C++和Python等。
机器人实验室需要配置ROS,以便机器人的研发人员可以快速开始工作。
模拟器机器人模拟器在机器人研发中具有特殊的意义,可以允许机器人的研发人员在没有实际硬件设备的情况下进行模拟研发。
可编辑修改精选全文完整版工业机器人实训基地建设方案三篇篇一:工业机器人实训基地建设方案一、设备清单1、6自由度关节机器人(实训场地预算50M²)2、工业机器人离线编程软件产品特点:★1、可结合主流CAD/CAM 系统,实现CAD/CAM/Robotics 一体化;也可单独使用。
★2、提供两种模式:工具(TOOL )和零件(PART )模式 。
★3、支持外部轴(变位机)运动与优化,包括直线、旋转轴等。
★4、支持三维运动仿真、程序校验与碰撞检查 。
★5、支持奇异点检查与控制 。
★6、运动范围、速度和加速度限制检查 。
★7、支持主流的机器人,包括华数机器人、ABB 、KUKA 等。
3、工业机器人机械系统拆装工作站HSR-JXCZ(实训场地预算为28M²)培养目标:研制学习机器人结构原理、装配、生产现场安装、调试、故障排查及维护教学一体的综合实训平台。
(实训场地预算为24M²)●技术特点:1)资料完备:配置详细说明书和教材和全流程视频教程(4个45分钟的视屏),详细介绍各部分的机械拆装、调试过程。
2)可以开展的实训实验项目:● 工业机器人拆卸及装配工艺等知识● 工业机器人关键零部件及基本结构形式● 工业机器人装配精度测试和调整主要技术参数与清单:4、工业机器人电气系统拆装工作站HSR-DQCZ(实训场地预算为16M²)主要技术参数:★驱动方式:伺服电机控制系统:数控装置★运动范围:★额定速度:JI轴:±160ºJ1轴:2.22rad/sJ2轴:+145º~-105ºJ2轴:1.66rad/sJ3轴:+110º---163ºJ3轴:2.53rad/sJ4轴:±180ºJ4轴:3.84rad/sJ5轴:±145ºJ5轴:2.79rad/sJ6轴:±360ºJ6轴:5.32rad/s伺服电机:J1轴:J2轴:J3轴:功率:750W功率:1.8KW功率:750W扭矩:3Nm扭矩:7.5Nm扭矩:3Nm额定电流:3.8A 额定电流:9.3A额定电流:3.8A额定转速3000r/min 额定转3000r/min额定转速:3000r/minJ4轴:J5轴:J6轴:功率:200W 功率:200W 功率:100W扭矩:0.64 Nm 扭矩:0.64Nm扭矩:0.318 Nm额定电流:1.7A 额定电流:1.7A额定电流:1.7A额定转速3000r/min 额定转3000r/min额定转速3000r/min★控制器:8型高档机器人系统,支持9轴联动★总线方式:NCUC总线通讯伺服电机:高性能交流伺服电机IPC控制器★HPC-100/V2,六轴,采用NCUC总线通信电源:DC24V;NCUC总线接口:4个外部 USB1.1接口:1个;RS232:1个;VGA:1个;内部使用的 USB2.0接口:2个,LAN:1个输入方式绝对位置方式(驱动单元接收系统位置指令)位置控制电子齿轮1≤α/β≤32767输入方式速度控制方式(驱动单元接收系统速度指令)伺服控制器加减速功能参数设置1~320XXms(0~1000r/min,1000~0r/min)复合增量式编码器光电编码器线数:1024 线、20XX 线、 2500 线、6000 线绝对式编码器ENDAT2.1/2.2 协议编码器、BISS 协议编码器HiperFACE 协议编码器TAMAGAWA 协议编码器监视功能转速、当前位置、位置偏差、电机转矩、电机电流、指令脉冲频率、运行状态等保护超速、主电源过压(由泵升篇二:工业机器人实训基地建设方案工业机器人技术专业实训室建设方案该工业机器人实训体系建设方案是根据目前工业机器人建设的最新要求,吸收国内外同类建设方案优点,充分考虑学校区域工业机器人发展特点和区域人才培养的需求,并结合工业机器人教学的特点精心构建而成。
机器人技术实验室建设方案一、机器人技术发展历史与现状机器人技术是多学科交叉与综合的高技术,对国民经济和国家安全具有重要的战略意义。
目前全球面临一个技术变革的时代,无论美国的制造业复兴计划还是欧盟的工业4.0战略,机器人都是其中的重要内容。
机器人产业被誉为“制造业皇冠顶端的明珠”,发展机器人产业已成为世界各国抢占未来经济科技制高点的国家战略。
随着工业产业的转型升级,工业机器人的应用呈逐年快速增长态势。
根据国际机器人联合会(IFR)的数据,2011年是工业机器人产业自1961年以来最蓬勃发展的一年,全球市场同比增长37%。
而中国市场则成为增幅最大的市场这一年,中国工业机器人销售量达22577台,较2010年实现了50.7%的增长。
德国KUKA机器人、日本川崎机器人等世界500强的机器人制造公司,近年来也将市场重点转到了中国,ABB公司甚至把自己的全球总部设在了中国。
中国在2014年已经成为全球最大的工业机器人消费国,预计2015年,中国工业机器人市场需求量将达到62400台,占全球总量的30%,居全球之首。
未来10年内中国机器人市场还将至少保持30%以上的高速增长。
工业机器人“中国制造2025”也被称为中国版的工业 4.0规划,工业机器人的使用是实现中国制造转型升级的强力技术手段。
二、机器人技术实验室建设的重要性1、制造业升级的重要性长期以来,由于我国人口众多、劳动力价格低廉、生产技术水平又相对落后,工业机器人的应用受到了很大限制。
但是,随着工业机器人价格的不断降低和性能的不断提高,劳动力成本不断上升,尤其是汽车业的快速发展,我国工业机器人应用情况正在发生质的变化。
制造企业不再最求劳动力的廉价,而是努力获得高精高效的生产方式与管理手段。
同时劳动力成本的不断提高促使工业机器人不断进入企业。
随着经济的发展,制造业工人从早期的仅解决温饱问题到现在对薪资和工作条件提出更高要求,像焊接、喷涂等恶劣工作条件的岗位将会被机器人所代替,制造业巨头“富士康”提出百万机器人上岗目标的政策和德国库卡在上海基地的产量占全球的1/3充分说明了这点。
机器人工程实训室建设方案一、前言机器人技术是当今世界上的一个热门领域,已经应用到了各个行业,如制造业、医疗、军事等。
机器人工程师是一个未来非常有潜力的职业,而机器人工程实训室就是培养机器人工程师的重要场所。
本文将介绍一种机器人工程实训室的建设方案,从场地选址、实训设备、教学内容等方面展开详细的规划。
二、场地选址机器人工程实训室的场地选址非常重要,它需要一个相对独立的空间,足够容纳各种实训设备、同时能提供安全和舒适的学习环境。
根据实训室的规模和教学需求,一般来说,建议选择处于教育区域的大学或科研院所作为场地选址。
具体要求如下:1. 场地规模:300-500平方米的场地足够满足实训室的基本需求;2. 通风条件:实训室内需要有良好的通风条件,以保证学生在实训过程中的健康;3. 安全设施:实训室需要配备灭火器、急救箱等基本的安全设施,保障学生在实训中的安全;4. 厕所及休息区:实训室内需要配备足够的卫生间和休息区,让学生在实训中有一个舒适的休息环境;5. 交通便利:场地选址需要考虑交通便利性,学生和教师能够方便到达。
三、实训设备机器人工程实训室的设备是培养学生专业技能的关键。
实训设备的种类和数量直接影响着学生的实际操作能力。
一个典型的机器人工程实训室需要包括以下几类设备:1. 机器人展示区:用于陈列各种类型的机器人,让学生了解不同类型机器人的特点和应用领域;2. 编程台:用于进行基本的编程学习,学生可以在这里编写简单的机器人控制程序;3. 模块化教学设备:用于展示机器人的各个模块,让学生学习机器人的内部结构和原理;4. 实验工作台:用于进行机器人的组装和调试,包括各种机器人零部件和工具;5. 模拟实验设备:用于进行机器人在特定环境下的模拟实验,如在水中、在高温环境下的机器人应用;6. 虚拟仿真平台:用于进行各种机器人仿真实验,让学生在虚拟环境下学习机器人的运动和行为。
四、教学内容机器人工程实训室的教学内容应该紧跟市场和行业的需求,为学生提供最实用的技能和知识。
1建设机器人创新实训室的现实意义随着社会对人才需求的发展,我们的教学方式也希望能提供比较多的系统的工程应用训练和工程创新训练,同时渴望探索寻求新的教学方法,开发新的课程体系,以培养高素质,强实践能力,受企业欢迎的毕业生。
在探索新的教学方法,课程体系的时候,我们考虑寻找一个能进行综合系统的创新实践的平台。
机器人是非常典型的机电一体化系统,它融合了机械、电子、传感器、计算机软硬件、控制、人工智能和造型技术等众多的先进技术,是高等学校开展工程训练、教学实验、课外创新活动和科研最为理想的平台。
机器人创新实训室的建设可以为学生和教师提供一个综合的创新教育平台和教学研究平台,引导学生进行单片机和微控制器、数字电子和模拟电子、数字逻辑、检测技术与传感器、工业控制、机器人学等课程的学习和实践,并通过采用系统的方法对实验教学内容、方法和手段进行创新,使学生既能了解基本原理,又能了解实际的测控方法和对象,理论联系实际,科学主导工程;提高学生的创新能力和动手能力,提升整个专业的教学水平,广泛性的激发学习者的兴趣和激情。
同时为学校参加中国大学机器人电视大赛和中国机器人大赛等提供硬件和软件支持,使学生能够广泛适用于机电一体化、电气工程、自动化工程等方向的就业需求,同时满足高校专业教学实验和科学研究的要求。
因此,采用机器人作为机电、自动化、计算机、检测与控制技术的教学实验平台是各相关工程专业的最佳选择,这就是我们建设专业机器人创新实训室的目的和动因。
2实训室建设总体目的为机电工程、自动化工程、信息工程、电气工程和系统工程等主要工程专业的学生提供一个以机器人为实验对象的创新基地,课程教学内容、方法和手段全面引进先进教学实验模式,使学生能在“做中学、学中做”,提高学生的创新能力和动手能力,提升整个教学实验水平,并不断的扩展和延伸,使之能够广泛适用于各个专业教学实践和创新要求。
总的来说,机器人创新实训基地的建设是为了达到如下目的:1.达到教育部提出的“高等教育要重视培养大学生创新能力、实践能力和创业精神”的创新教育的要求。
某学校机器人实验室筹建与发展方案机器人实验室的筹建和发展是一个系统性的工作,需要考虑多个方面的因素。
下面是一个关于学校机器人实验室筹建与发展方案的详细描述。
目标与目的:1.建立一个旨在促进学生对机器人技术的学习与研究,并提供实践机会的实验室;2.推动机器人相关研究与创新,提供优质的教育资源;3.培养学生的动手实践能力、解决问题的能力和团队合作能力;4.促进学生对科学、工程和技术的兴趣与热情。
筹建与发展步骤:1.确定实验室定位与发展方向:-确定机器人技术的研究重点和实践方向;-制定发展目标,并明确实验室在学校整体教学与科研体系中的地位和功能。
2.筹备实验室设施与设备:-拟定实验室设施布局方案,包括实验室空间划分、学生工作区域、实验台等;-采购必要的硬件设备,例如机器人零件、传感器、控制器等;-配置计算机设备,保证实验室能满足研究和实践需求。
3.组建实验室团队:-设计实验室组织结构,并明确各个职位的职责和协作关系;-招聘具有机器人相关科研和实践经验的教师或研究员,负责指导学生进行实验和研究工作;-招募热爱机器人技术的学生志愿者,参与实验室的日常管理和运营工作。
4.制定实验室管理与运营规范:-确定实验室开放时间和预约制度,保证资源合理利用;-设立实验室管理团队,负责实验室的日常运营管理工作。
5.开展教学与研究活动:-设计机器人相关的课程和学习计划,提供系统的机器人教育;-组织学生参与机器人项目设计和比赛,并提供相应培训和指导;-开展机器人相关科研项目,提供学生机会参与科学研究。
6.建立合作与推广机制:-与其他学校的机器人实验室建立合作关系,共享资源与经验;-与企业合作,开展机器人技术培训和项目合作,提供实习机会;-参与机器人社区和学术会议,推广本实验室的研究成果。
7.定期评估与改进:-定期对实验室的教学和研究工作进行评估,收集学生和教师的反馈意见;-根据评估结果进行改进和调整,提高实验室的教学质量和研究水平;-跟踪学生的就业和科研成果,评估实验室发展的效果并制定相应的改进计划。
机器人实验室建设方案(参考样例)目录第一部分机器人国外发展概况及人才需求分析 (3)1.1机器人国际发展状况.....................................................................................................-3-1.2机器人国发展状况.....................................................................................................-4-1.3机电电器类人才需求分析 (5)第二部分机器人实验室建设规划 (9)2.1基础训练区................................................................................................................. (9)2.1.1 最小机电系统连接与控制实训平台......................................................................................... - 9 -2.1.2 基础提高训练设备................................................................................................... ................ - 10 -2.2综合应用实训区...........................................................................................................-11-2.2.1 多控制四轴码垛机器人系统.................................................................................................- 11 -2.2.2 6 自由度多控制模块化可拆装机器人系统.......................................................................... - 12 -2.2.3 6 自由度弧焊机器人工作站系统..........................................................................................- 13 -2.2.4 6 自由度搬运装配机器人工作站系2.2.5 6 自由度点焊机器人工作站系统(体积较大,可选)....................................................... - 15 -2.2.6 模块化多机器人柔性制造/自动化物流综合实训系统........................................................ - 15 -2.2.7 智能移动机器人................................................................................................... .................. - 16 -2.2.8 AGV 小车................................................................................................... ............................ - 17 -2.3拓展展示区...................................................................................................................-17-2.3.1 仿人形机器人................................................................................................... ...................... - 17 -2.3.2 特种爬壁机器人................................................................................................... .................. - 18 -2.3.3 特种球形机器人................................................................................................... .................. - 18 -2.3.4 可重构并联机器人................................................................................................... .............. - 19 -第三部分机器人机电教学模式探讨 (20)3.1机器人推荐教学模式及教学理念 (20)3.2提供的资料介绍..............................................................................................................-21-3.3校企合作与培训说明.....................................................................................................-21-3.4机器人实验室针对教师与学生教学效果 (21)II第一部分机器人国外发展概况及人才需求分析1.1机器人国际发展状况机器人技术是多学科交叉与综合的高技术,对国民经济和国家安全具有重要的战略意义,具有广阔的应用前景和市场。
在汽车、电子、石化、自动化等工业领域已得到广泛的应用,目前正向教育、娱乐、助老助残、危险环境作业等服务领域发展,并正在形成巨大的产业。
机器人技术与仿生及纳米技术的结合出现了仿生机器人、纳米机器人、医疗机器人等前沿方向。
美国、欧盟、日本、国都制定了本国的机器人发展战略。
工业机器人已经成为展示一个国家制造水平和科技水平的重要标志,在技术发达国家已经建成一批工业机器人制造厂,如:瑞典的ABB 、日本的FANUC、MOTOMAN、德国的KUKA 、美国的Adept 、意大利COMAU等,已经成为其所在国的支柱性产业。
据联合国欧洲经济委员会(UNECE)报告,2008年全球工业机器人装机总量已超过100万套,2007年全球新安装的工业器人的数量达到106000套,预计2011年将达到12万套。
现阶段机器人产品应用分布按品种分:弧焊、点焊、装配机器人应用的最多;其次是搬运(上下料、冲压、压铸、铸锻、注塑等实质上都是搬运机器人);再次是包装、码垛、拆垛机器人(也可以统称为搬运机器人)和密封涂胶机器人;其中:焊接26%,喷涂8%,洁净8%,搬运/装配57%,其他1%。
随着技术的进步和产业的发展,机器人的应用领域不断向食品、医药、IC、MEMS、光电子等极端制造领域拓展,出现了高速、高精、重载、轻量化机器人和微纳米操作机器人、基于工业机器人概念的封装与装配精密作业装备等高性能工业机器人与装备,在精度、速度和负载能力等方面的指标不断提高。
据IFR 2008年报告显示,截至2006年底,世界累计安装个人服务机器人约240万套,2007一年世界新安装个人服务机器人达100万套。
预计2011年家用、娱乐与医疗康复等服务机器人将发展拥有1700台套。
日本机器人协会的调查报告显示,服务机器人将有大幅的成长,预估2010年约有171亿美元,2025年将有517亿美元的市场规模。
最近美国、欧盟、日本、国等又先后制定了服务机器人的相应研究国家计划,都试图抢占这方面高技术研究制高点。
目前服务机器人主要包括:助老/助残机器人、教育/娱乐机器人、家用服务机器人和危险作业机器人。
1.2机器人国发展状况中国正从制造大国走向制造强国,其中工业机器人作为一类高技术高附加值的重要基础装备,在汽车工业、航空制造、电子装配和现代物流等规模化生产中确保产品质量与效率方面正发挥着越来越重要作用。
在世界围工业机器人平均年增长率在5-8%左右,在中国乃至在亚洲各类工业机器人正在以20-25%速度增长,预计到2011 年中国新安装各类工业机器人9500 台,市场保有量将达到48600 台。
(数据来源:中华人民国工业和信息化部运行监测协调局)以汽车工业自动化生产线为例,制造生产线严重依赖进口,如一条白车身焊接生产线约有60-100 台套单元机器人,其核心装备焊接机器人100%依赖进口,严重受制于人。
当我国企业进行产品结构升级换代,需要改造生产线工艺、或是替换相关部件等,不仅请国外专家进行重新设计与维护,价格十分昂贵,而且有一些成套设计技术与关键部件进行封锁,这样严重制约了我国企业产品转型、技术改造、更新换代等方面的国际竞争力。
随着我国逐步进入老龄化社会,我国助老助残型服务机器人需求量将面临井喷式增长。
随着国生活水平的提高和教育投入的逐年递增,我国教育型、娱乐型机器人的需求也在稳步快速提升。
我国政府十分重视机器人技术的研究与开发,尤其是自863 计划启动以来,一直将机器人作为重点支持的主题方向,《国家中长期科学和技术发展规划纲要》将智能服务机器人列为重点方向,以服务机器人和危险作业机器人应用需求为重点,研究设计方法、制造工艺、智能控制和应用系统集成等共性基础技术。
经过二十多年的发展,在机器人技术基础理论、关键技术、系统集成和研发基地建设等方面取得重要进展:在工业机器人研发方面积累了重要基础:开发出多种面向汽车、航空、物流等行业的弧焊、点焊、喷涂、搬运等工业机器人,在工业机器人机构设计、驱动与控制、制造、系统集成与工程应用等方面积累了大量的经验。
国家“高档数控机床与基础制造装备”重大专项设立了“焊接机器人、喷涂机器人、搬运机器人“等研究方向,对工业机器人的研发与产业化进一步支持。