工业机器人是在现代工业生产中广泛应用的自动化设备,其发展趋势和应用研究是当前中国制造业转型升级的重要内容。随着工业自动化技术的深入发展,工业机器人成为工业领域中不可缺少的一部分,它集成了机械、电子、控制、计算机、传感器和人工智能等多个学科的先进技术,是现代制造业中的关键自动化装备。
在中国,工业机器人的发展经历了多个阶段,从最初的示教再现型机器人,逐步发展到具有智能自主行为的机器人。具体到中国工业机器人的发展趋势,大致可分为以下几个方面:
1. 示教再现型工业机器人产业化技术研究
这类研究主要聚焦于提高机器人的标准化、通用化、模块化、系列化设计水平。例如,喷涂机器人和焊接机器人都在标准化设计方面取得了进展,旨在提升生产效率和质量。同时,激光视觉焊缝跟踪装置和电子行业的装配机器人等技术的开发,也是这一趋势的重要内容。
2. 智能工业机器人的开发与研究
智能工业机器人是未来发展的必然方向,它涉及到自主性和智能化水平的提升。研究涵盖了遥控加局部自主系统的构建、导航与定位技术、虚拟现实系统、人机交互环境建模,以及基于计算机屏幕的多机器人遥控技术等。这些技术的目的是提高机器人的智能化水平,使其更加适应复杂多变的工业环境。
3. 机器人化机械研究开发
机器人化机械的发展包括对现有机械设备的自动化改造,以及新型机器人化设备的研发。并联机构机床和机器人化加工中心就是此类研究的典型例子,它们使得机械设备能够更加灵活高效地工作。
4. 以机器人为基础的重组装配系统
重组装配系统的研究强调的是基于机器人的柔性装配和可重构能力,其中包括开放式模块化装配机器人、机器人的设计技术、以及装配力觉和视觉技术等。这样的系统可以大幅提升装配过程的灵活性和准确性。
5. 多传感器信息融合与配置技术
多传感器技术的研究是提高机器人感知能力的关键。它涉及将各种传感器与机电一体化智能传感器的设计应用相结合,从而使机器人能够在水泥生产过程控制、污水处理自动控制系统等工业生产中发挥更大的作用。
在应用方面,工业机器人已在码垛、焊接、装配和检测等多个方面发挥了重要作用:
1. 码垛应用
在码垛领域,机器人能够根据搬运物品的特点进行分类搬运,提高装箱效率,减少人工劳动强度。
2. 焊接应用
焊接机器人适用于各种工业领域,尤其是在汽车制造行业,它们在焊接难度、数量和质量方面展现出传统人工焊接无法比拟的优势。
3. 装配应用
装配机器人可以降低人力成本,提高装配精度和效率,其技术融合了通讯技术、自动控制、光学原理和微电子技术等。
4. 检测应用
机器人能进行多维度的功能检测,适用于高危领域和人类无法到达的地方,如核污染区域、地震救灾现场的生命探测等。
此外,工业机器人专业培养目标是为了培养具备工业机器人系统应用能力的高素质技术技能人才,涉及的知识领域包括机械制图、机械设计、电工与电子、电气控制、液压与气动、PLC应用技术、工业机器人应用技术等。
随着中国制造业的发展,工业机器人产业有望成为国家经济的重要支柱,其对提高生产效率、保障人身安全、改善劳动环境和减轻劳动强度等方面都具有重要价值。尽管机器人可能使一些传统工种消失,但它们也将创造更多的就业机会,带动社会整体利益的增长。未来的中国有望成为“站在机器人肩膀上”的制造业大国。