工業(yè)機(jī)器人技術(shù)以及我國(guó)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的三階段
從技術(shù)發(fā)展歷程來看,工業(yè)機(jī)器人技術(shù)共經(jīng)歷三大階段。
工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的第一件專利是美國(guó)人喬治德沃爾在1958年申請(qǐng),名為可編程的操作裝置。約瑟夫英格伯格對(duì)此專利很感興趣,聯(lián)合德沃爾在1959年共同制造了世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人稱為Robot(中文譯名機(jī)器人),即人手把著機(jī)械手,把應(yīng)當(dāng)完成的任務(wù)做一遍,機(jī)器人再按照事先教給它們的程序進(jìn)行重復(fù)工作,主要用于工業(yè)生產(chǎn)的鑄造、鍛造、沖壓、焊接等生產(chǎn)領(lǐng)域,特稱為工業(yè)機(jī)器人。
1970年—1984年是第二階段。這時(shí)期的工業(yè)機(jī)器人是具有一定的感覺功能和自適應(yīng)能力的離線編程機(jī)器人,其特征是可以根據(jù)作業(yè)對(duì)象的狀況改變作業(yè)內(nèi)容,即所謂的“知覺判斷機(jī)器人”。其間工業(yè)機(jī)器人“四大家族”:庫(kù)卡、ABB、安川、FANUC公司分別在1974年、1976年、1978年和1979年開始了全球?qū)@季帧?br style="word-break:break-all;"/>
從1985年至今是智能機(jī)器人階段。智能機(jī)器人帶有多種傳感器,能夠?qū)⒍喾N傳感器得到的信息進(jìn)行融合,能夠有效地適應(yīng)變化的環(huán)境,具有很強(qiáng)的自適應(yīng)能力、學(xué)習(xí)能力和自治功能。2000年以后,美國(guó)、日本等國(guó)開始了智能軍用機(jī)器人研究,并在2002年由美國(guó)波士頓公司和日本公司共同申請(qǐng)了第一件“機(jī)械狗”(Boston Dynamics BigDog)智能軍用機(jī)器人專利,2004年在美國(guó)DRAPA/SPAWAR支持下申請(qǐng)了智能軍用機(jī)器人專利。
我國(guó)工業(yè)機(jī)器人起步于1972年,其發(fā)展過程大致可分為三個(gè)階段:1972年—1985年的萌芽期;1985年—2000年的技術(shù)研發(fā)期;2000年至今的產(chǎn)業(yè)化期。
目前我國(guó)已生產(chǎn)出部分機(jī)器人關(guān)鍵元器件,開發(fā)出弧焊、點(diǎn)焊、碼垛、裝配、搬運(yùn)、注塑、沖壓、噴漆等工業(yè)機(jī)器人。一批國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人已服務(wù)于國(guó)內(nèi)部分企業(yè)的生產(chǎn)線上;一批機(jī)器人技術(shù)的研究人才也涌現(xiàn)出來。部分軍工企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)已掌握了工業(yè)機(jī)器人操作機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)制造技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人控制、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)技術(shù)、機(jī)器人軟件的設(shè)計(jì)和編程技術(shù)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和軌跡規(guī)劃技術(shù)等技術(shù),某些關(guān)鍵技術(shù)甚至已達(dá)到或接近世界先進(jìn)水平。但是,在華專利申請(qǐng)數(shù)據(jù)顯示,瑞士的ABB、日本的FANUC(發(fā)那科)、日本的YASKAWA(安川電機(jī))、德國(guó)的KUKA(庫(kù)卡)已經(jīng)在我國(guó)申請(qǐng)了大量專利,中國(guó)申請(qǐng)人集中在蘇州工業(yè)園區(qū)職業(yè)技術(shù)學(xué)院、昆山市工業(yè)技術(shù)研究院、湖南大學(xué)、清華大學(xué)等高校,我國(guó)擁有技術(shù)優(yōu)勢(shì)的科研院所和企業(yè)反而不太關(guān)注工業(yè)機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域的專利布局。
在民用領(lǐng)域,國(guó)際上占據(jù)了工業(yè)機(jī)器人絕大部分市場(chǎng)的“四大家族”:安川、FANUC、KUKA、ABB公司,自上世紀(jì)70年代中期開始了全球?qū)@季?,并且逐年上升。同時(shí),“中國(guó)增長(zhǎng)”讓全球領(lǐng)先的工業(yè)機(jī)器人巨頭都把目光投向這塊土地,不約而同的是,總部在瑞士的ABB、日本的FANUC(發(fā)那科)、日本的YASKAWA(安川電機(jī))、德國(guó)的KUKA(庫(kù)卡)都將其中國(guó)總部設(shè)在上海。目前,這四家企業(yè)在中國(guó)市場(chǎng)占有率總共達(dá)到八成以上,前三家在全球的機(jī)器人銷量都突破了20萬臺(tái)。
在軍用領(lǐng)域,由美國(guó)政府支持的軍用機(jī)器人開發(fā)商占據(jù)了全球軍用機(jī)器人市場(chǎng)的85%,歐洲占據(jù)15%,而中國(guó)僅為0.1%。軍用機(jī)器人領(lǐng)軍企業(yè)General Dynamics市場(chǎng)占有率為27%,諾格公司、洛克希德-馬丁公司緊隨其后。
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