中國作為亞洲第三大的工業(yè)機器人需求國,市場發(fā)展穩(wěn)定,汽車及其零部件制造仍然是工業(yè)機器人的主要應用領(lǐng)域,隨著我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級不斷深入和國際制造業(yè)中心向中國的轉(zhuǎn)移,我國的機器人市場會進一步加大,市場擴展的速度也會進一步提高。
對于國外的先發(fā)、領(lǐng)先優(yōu)勢,我國的機器人產(chǎn)業(yè)的研發(fā)遠遠落后于美、日兩國,甚至比起韓國也落后一步,尤其是在青少年中遠未開展機器人的組裝、制作的科學活動,這將關(guān)系到二、三十年后我國的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
近年來,我們在研究文化創(chuàng)造性產(chǎn)業(yè)時,發(fā)現(xiàn)國外正在興起一個與文化產(chǎn)業(yè)、科學技術(shù)有緊密關(guān)系的未來產(chǎn)業(yè)——機器人的研究、開發(fā)及制造,參與者除了傳統(tǒng)從事學術(shù)研究的科技工作者、大學研究梯隊、企業(yè)產(chǎn)品的專門研究人員之外,更有一大批的青少年積極加入此一新興的科學技術(shù)新潮流之中。以下是我們對國外此一產(chǎn)業(yè)的發(fā)展狀況的考察及思考。
發(fā)展史
我國機器人學研究起步較晚,但進步較快,已經(jīng)在工業(yè)機器人、特種機器人和智能機器人各個方面區(qū)的了明顯的成就,為我國機器人學的發(fā)展打下了堅實的基礎(chǔ)。
我國工業(yè)機器人起步于20世紀70年代初,經(jīng)過20多年的發(fā)展,大致可分為三個階段:70年代的萌芽期,80年代的開發(fā)期,90年代的實用化期。在第一臺機械手出現(xiàn)后20年,我國于1972年開始研制工業(yè)機器人,由上海起,接著天津,吉林,哈爾濱,廣州,昆明等十幾個研究單位和院校分別開發(fā)了固定程序、結(jié)合式、液壓伺服型同用機器人,并開始了機構(gòu)學(包括步行機構(gòu))、計算機控制和應用技術(shù)的研究,這些機器人大約有1/3用于生產(chǎn)。在該技術(shù)的推動下,隨著改革開放方針的實施,我國機器人技術(shù)的發(fā)展得到政府的重視和支持,在80年代中期,國家組織了對工業(yè)機器人的需求的行業(yè)的調(diào)研,結(jié)果表明,對第二代工業(yè)機器人的需求主要集中于汽車行業(yè)(占總需要的60%~70%)。在眾多的專家的建議和規(guī)劃下,于“七五”期間,由機電部主持,中央各部委,中科院及地方十幾所科研院所和大學參加,國家投入相當?shù)馁Y金,進行了工業(yè)機器人基礎(chǔ)技術(shù),基礎(chǔ)元器件,幾類工業(yè)機器人整機及應用工程的開發(fā)研究,完成了示教再現(xiàn)式工業(yè)機器人成套技術(shù)(包括機械手、控制系統(tǒng)、驅(qū)動傳動單元、測試系統(tǒng)的設(shè)計、制造、應用和小批量生產(chǎn)的工藝技術(shù)等)的開發(fā),研制出噴涂、弧焊、點焊和搬運等作業(yè)機器人整機,幾類專用和通用控制系統(tǒng)及幾類關(guān)鍵元部件如交、直流伺服馬達驅(qū)動單元機器人專用薄壁軸承、諧波傳動系統(tǒng)、焊接電源和變壓器等,并在生產(chǎn)中經(jīng)過實用考核,其主要性能指標達到80年代初國際同類產(chǎn)品的水平,且形成小批量生產(chǎn)能力。
在應用方面,在第二汽車廠建立的我國第一條采用國產(chǎn)機器人的生產(chǎn)線-東風系列駕駛室多品種混流機器人噴涂生產(chǎn)線,該線由7臺國產(chǎn) PJ系列噴涂機器人和PM系列噴涂機器人和周邊設(shè)備構(gòu)成,已運行十年,完成噴涂20萬輛東風系列駕駛室的生產(chǎn)任務(wù),成為國產(chǎn)機器人應用的一個窗口;此外,還建立了幾個弧焊和點焊機器人工作站。與此同時,還研制了幾種SCARA型裝配機器人樣機,并進行了試應用。
在基礎(chǔ)技術(shù)研究方面,解剖了國外10余種先進的機型,并進行了機構(gòu)學,控制編程,驅(qū)動傳動方式,檢測等基礎(chǔ)理論與技術(shù)的系統(tǒng)研究。開發(fā)出具有國際先進水平的測量系統(tǒng),編制了我國工業(yè)機器人標準體系和12項國標,行標。為了跟蹤國外高技術(shù),80年代在國家高技術(shù)計劃中,安排了智能機器人的研究開發(fā),包括水下無纜機器人,高功能裝配機器人(DD驅(qū)動)和各類特種機器人,進行了智能機器人體系結(jié)構(gòu),機構(gòu)控制,人工智能機器視覺,高性能傳感器及新材料的應用研究已取得一批成果。這些技術(shù)的實用化將加速我國第二代機器人的發(fā)展。經(jīng)過80年代尤其是后50年的努力,吸引了160多個單位從事機器人及其相關(guān)技術(shù)的研究力量,形成了京津、東北、華東、華南等機器人技術(shù)地區(qū)和十幾家優(yōu)勢單位,培養(yǎng)了一支 2000多人的工業(yè)機器人設(shè)計、研制、應用隊伍,造就了一批機器人專家,使我國的工業(yè)機器人技術(shù)發(fā)展基本上可以立足于國內(nèi)。
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