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            工業機器人的價值正愈發凸顯

            一般來說,工業機器人由三大部分6個子系統組成。三大部分是機械部分、傳感部分和控制部分。6個子系統可分為機械結構系統、驅動系統、感知系統、機器人-環境交互系統、人機交互系統和控制系統。

            1.機械結構系統

            從機械結構來看,工業機器人總體上分為串聯機器人和并聯機器人。串聯機器人的特點是一個軸的運動會改變另一個軸的坐標原點,而并聯機器人一個軸運動則不會改變另一個軸的坐標原點。早期的工業機器人都是采用串聯機構。并聯機構定義為動平臺和定平臺通過至少兩個獨立的運動鏈相連接,機構具有兩個或兩個以上自由度,且以并聯方式驅動的一種閉環機構。并聯機構有兩個構成部分,分別是手腕和手臂。

            2.驅動系統

            驅動系統是向機械結構系統提供動力的裝置。根據動力源不同,驅動系統的傳動方式分為液壓式、氣壓式、電氣式和機械式4種。早期的工業機器人采用液壓驅動。由于液壓系統存在泄露、噪聲和低速不穩定等問題,并且功率單元笨重和昂貴,目前只有大型重載機器人、并聯加工機器人和一些特殊應用場合使用液壓驅動的工業機器人。氣壓驅動具有速度快、系統結構簡單、維修方便、價格低等優點。

            3.感知系統

            機器人感知系統把機器人各種內部狀態信息和環境信息從信號轉變為機器人自身或者機器人之間能夠理解和應用的數據和信息,除了需要感知與自身工作狀態相關的機械量,如位移、速度和力等,視覺感知技術是工業機器人感知的一個重要方面。視覺伺服系統將視覺信息作為反饋信號,用于控制調整機器人的位置和姿態。

            4. 機器人-環境交互系統

            機器人-環境交互系統是實現機器人與外部環境中的設備相互聯系和協調的系統。機器人與外部設備集成為一個功能單元,如加工制造單元、焊接單元、裝配單元等。當然也可以是多臺機器人集成為一個去執行復雜任務的功能單元。

            5.人機交互系統

            人機交互系統是人與機器人進行聯系和參與機器人控制的裝置。例如:計算機的標準終端、指令控制臺、信息顯示板、危險信號報警器等。

            6.控制系統

            控制系統的任務是根據機器人的作業指令以及從傳感器反饋回來的信號,支配機器人的執行機構去完成規定的運動和功能。


            在現代制造業發展過程中,工業機器人的價值正愈發凸顯。特別是在人口紅利減退、勞動力不足、產業變革加劇等背景下,通過應用工業機器人實現“機器換人”,從而提升企業生產、管理效率,提高盈利能力與綜合競爭力,已然成為全球主流選擇。



            2020年,受這場特殊危機的影響,國內工業機器人發展一度受到不利影響,不過隨著復工復產的推進以及社會生產生活的有序恢復,4月份國內工業機器人增加值實現了較大幅度增長。據國家統計局數據,4月份,裝備制造業增加值同比增長9.3%,其中工業機器人增長26.6%。

            值得一提的是,這15.3%的增長率,是國內工業機器人產量自2019年10月以來連續第三個月實現正增長。在此之前,飛速發展的國內工業機器人市場在2018年9月踩下了“急剎車”,連續13個月出現負增長。總體來看,國內工業機器人市場還是處于繼續上升勢頭。因此,業內人士認為,2020年我國工業機器人產業有望迎來拐點,再度開啟一段加速增長的“黃金期”。


            韓國工業機器人使用密度已經達到了396臺/萬人,日本為339臺/萬人,德國為267臺/萬人。也就是說,中國工業機器人市場仍然有很大的增長空間。并且,人工智能、工業互聯網、物聯網、5G等前沿技術的應用,都將對國內工業機器人市場發展提供有利影響。


            就國內工業機器人市場遠期發展來看,行業內存在著的一些挑戰不得不重視起來,例如我國工業機器人產業在核心技術、工藝水平、零部件、品牌影響力等方面還存在著不少短板。所以,要想在工業機器人市場增長方面打開新天地,就必須解決上述痛點。

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