工业机器人

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在工厂里的运行的机器人。

工业机器人按照ISO[1]定义,它是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人。工业机器人是自动执行工作的机器装置,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥,也可以按照预先编排的程序运行,现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。

工业机器人的典型应用包括焊接、刷漆、组装、采集和放置(例如包装码垛英语PalletizerSMT)、产品检测和测试等; 所有的工作的完成都具有高效性、持久性、速度和准确性。

形式和特色[编辑]

在德国食品工厂,自动化的工业机器人码垛各种食品,例如面包等。

最常使用的機器人構造為關節型機器人英语articulated robotSCARA英语SCARA機器人、delta機器人英语delta robot直角座標機器人英语cartesian coordinate robot高架機器人英语gantry或x-y-z機器人)。 機器人會展現不同程度的自律英语autonomous robot

  • 一些機器人係透過程式設計而能忠實、無變異、高度準確的一再執行特定動作(反覆動作)。這些動作取決於程式設定的常式,這些常式訂定一系列協同動作的方向、加速度、速度、減速度、距離。
  • 其他機器人則更有彈性,因為這些機器人可能連作業目標的方位,甚或對目標所需完成的作業,都需要進行辨識。例如,為了更精確的導引,機器人常包含机器视觉子系統做為其視覺感測器,連接到強大的電腦或控制器。對於現代工業機器人而言,人工智慧、或者任何被誤認為人工智慧的東西,成為日益重要的因素。

工业机器人历史[编辑]

乔治·戴沃尔英语George Devol (George Devol), c. 1982

乔治·戴沃尔英语George Devol最早提出了工业机器人的概念,并在1954年申请了专利。 (专利批准在1961年). 在1956年,戴沃尔和約瑟夫·恩蓋爾柏格英语Joseph Engelberger基于戴沃尔的原先专利,合作建立了Unimation公司。1959年Unimation公司的第一台工业机器人在美国诞生,开创了机器人发展的新纪元。

Unimation公司以后授权其技术给川崎重工GKN英语GKN,分别在日本和英国生产Unimates工业机器人。在一段时间以来,Unimation的唯一竞争对手是美国俄亥俄州的辛辛那提米拉克龙公司(Cincinnati Milacron Inc.)。但是,在1970年代后期,在几家大型日本企业集团开始生产类似的工业机器人之后,这局面从根本上改变了。

工业机器人在欧洲兴起得相当快,在1973年ABB机器人公司和库卡机器人(KUKA)公司就把机器人带入市场。

在70年代末,对于机器人技术的兴趣在增加,许多美国公司进入该领域,包括例如通用电气通用汽车公司(其成立的与日本发那科公司合资的发那科(FANUC)机器人公司等大型公司。

市场结构[编辑]

根据国际机器人联合会英语International Federation of Robotics(IFR)发布的在2012年世界机器人研究报告,在2011年年底为至少有1,153,000个运行的工业机器人。预计这个数字到2015年年底将达到1,575,000个。[2]

根据国际机器人联合会英语International Federation of Robotics2011年度的估计,工业机器人全球销售额为85亿美元。包括软件,外围设备和系统工程的成本后,机器人系统的年度营业额估计在2011年达到255亿美元。[3]

日本政府估计,该行业可能从约在2006年52亿美元到在2010年接近260亿美元,并在2025年激增至700亿美元。在2005年,日本已有超过370,000个正在运行的工业机器人。在2007年的国家技术发展路线图中,贸易部呼吁到2025年要在全国各地安装100万台工业机器人。[4]

估计全世界每年供应的工业机器人数量(台)[5]

年份 供应
1998 69,000
1999 79,000
2000 99,000
2001 78,000
2002 69,000
2003 81,000
2004 97,000
2005 120,000
2006 112,000
2007 114,000
2008 113,000
2009 60,000
2010 118,000
2012 159,346
2013 178,132
2014 (forecast) 205,000 [6]

技術說明[编辑]

定義參數[编辑]

参看[编辑]

参考[编辑]