工业机器人的发展趋势

工业机器人的发展趋势（精选7篇）

1.工业机器人的发展趋势 篇一

西京学院机电工程系2010—12—10

工业机械人

呼园园

（西京学院 机电工程系 机制0704班）

摘 要:在分析总结国内工业机器人技术研究现状以及我国近几年来所取得的进步基础上,论述了我国工业机器人技术的发展趋势及其主要任务。关键词:工业机器人;研究现状 发展趋势

Status and Development Of Research On Indoor Industrial

Robot

HUYuanYuan

Mechanical and electronic engineering institute(66.8%and mechanism 0704)

Abstract :The research status and progresses obtained in recent years about industrial robot Technology are analyzed and summarized in this paper.The development trend and main tasks about industrial robot Technology in our country are pointed out.Key words :Industrial robot Wire-cutting Technology;research stat us;develop ment t rend

0前言

工业机器人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。机器人技术是具有前瞻性、战略性的高技术领域。国际电气电子工程师协会IEEE的科学家在对未来科技发展方向进行预测中提出了4个重点发展方向，机器人技术就是其中之一。

德国工业机器人的数量占世界第三，仅次于 日本和美国，其智能机器人的研究和应用在世界上处于领先地位。目前在普及第一代工业机器人的基础上，第二代工业机器人经推广应用成为主流安装机型，而第三代智能机器人已占有一定比重并成为发展的方向。世界上的机器人供应商分为日系和欧系。瑞典的ABB公司是世界上最大机器人制造公司之一。1974年研发了世界上第一台全电控式工业机器人IRB6，主要应用于工件的取放和物料搬运。1975年生产出第一台焊接机器人。到1980年兼并Trallfa喷漆机器人公司后

工业机器人的发展前景

在发达国家中，工业机器人自动化生产线成套设备已成为自动化装备的主流及未来的发展方向。国外汽车行业、电子电器行业、工程机械等行业已经大量使用工业机器人自动化生产线，以保证产品质量，提高生产效率，同时避免了大量的工伤事故。全球诸多国家近半个世纪的工业机器人的使用实践表明，工业机器人的普及是实现自动化

1工业机器人技术的研究现状

美国是工业机器人的诞生地，基础雄

厚，技术先进。现今美国有着一批具有国际影响力的工业机器人供应商，像Adept Technologe、American Robot、Emersom Industrial Automation 等。

生产，提高社会生产效率，推动企业和社会生产力发展的有效手段 1.1 机器人工作原理

机构发出指令信号，并进行控制。

1.3 机器人的分类

工业机器人按臂部的运动形式分为四种。直角坐标型的臂部可沿三个直角坐标移动；圆柱坐标型的臂部可作升降、回转和伸缩动作；球坐标型的臂部能回转、俯仰和伸缩；关节型的臂部有多个转动关节。工业机器人按执行机构运动的控制机能，又可分点位型和连续轨迹型。点位型只控制执行机构由一点到另一点的准确定位，适用于机床上下料、点焊和一般搬运、装卸等作业；连续轨迹型可控制执行机构按给定轨迹运动，适用于连续焊接和涂装等作业。工业机器人按程序输入方式区分有编程输入型和示教输入型两类。编程输入型是将计算机上已编好的作业程序文件，通过RS232串口或者以太网等通信方式传送到机器人控制柜。

示教输入型的示教方法有两种：一种是由操作者用手动控制器(示教操纵盒)，将指令信号传给驱动系统，使执行机构按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍；另一种是由操作者直接领动执行机构，按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍。在示教过程的同时，工作程序的信息即自动存入程序存储器中在机器人自动工作时，控制系统从程序存储器中检出相应信息，将指令信号传给驱动机构，使执行机构再现示教的各种动作。示教输入程序的工业机器人称为示教再现型工业机器人。

1.4 工业机器人应用

机器人有很多种，例如智能独体系统机器人，这种机器人目前还只是用于军方执行任务的特殊机器人，还有一种就是民用机器人，做家务用的，不过还尚未普及，几十年之后就有了吧，不过现在科技还没到那种程度，机器人还在研发中，现在最先进的机器人也只能和人进行简单沟通和做简易的一些动作，所以机器人现在还只是研发中的东西哦，并非在谋各领域起到什么太大的作用，不过在不远的将来，机器人的应用将得

肌肉系统，用来移动身体结构

感官系统，用来接收有关身体和周围环境的信息

能量源，用来给肌肉和感官提供能量

大脑系统，用来处理感官信息和指挥肌肉运动。

机器人的组成部分与人类极为类似。一个典型的机器人有一套可移动的身体结构、一部类似于马达的装置、一套传感系统、一个电源和一个用来控制所有这些要素的计算机“大脑”。从本质上讲，机器人是由人类制造的“动物”，它们是模仿人类和动物行为的机器。机器人是“能自动工作的机器”，它们有的功能比较简单，有的就非常复杂，但必须具备以下三个特征： 身体 是一种物理状态，具有一定的形态，机器人的外形究竟是什么样子，这取决于人们想让它做什么样的工作，其功能设定决定了机器人的大小、形状、材质和特征等等。大脑 就是控制机器人的程序或指令组，当机器人接收到传感器的信息后，能够遵循人们编写的程序指令，自动执行并完成一系列的动作。控制程序主要取决于下面几种因素：使用传感器的类型和数量，传感器的安装位置，可能的外部激励以及需要达到的活动效果。

动作 就是机器人的活动，有时即使它根本不动，这也是它的一种动作表现，任何机器人在程序的指令下要执行某项工作，必定是靠动作来完成的。1.2 机器人构造

工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座和执行机构，包括臂部、腕部和手部，有的机器人还有行走机构。大多数工业机器人有3～6个运动自由度，其中腕部通常有1～3个运动自由度；驱动系统包括动力装置和传动机构，用以使执行机构产生相应的动作；控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行

到翻天覆地的变化！

机器人在汽车行业应用最多机器人产业发展到今天，国人比较关注机器人在工厂上的应用。现阶段关注得比较多的还是服务性机器人。像炒菜机器人、保安机器人、助老助残机器人等与日常生活比较密切的机器人，已经成为新宠。据悉，相对于服务性的机器人来说，工厂里运用机器人的比例相对较高。

包装码垛等各种用途的工业机器人，并实施了一批机器人应用工程，形成了一批机器人

产业化基地，为我国机器人产业的腾飞奠定了基础。

2.2国内工业机器人市场

工业机器人发展长期以来受限于成本较高与国内劳动力价格低廉的状况,随着中国经济持续快速的发展,近几年的国民生产总值年平均增长率更是保持在9%左右,人民生活水平不断地提高,劳动力供应格局已经逐步从“买方”市场转为“卖方”市场、由供远大于求转向供求平衡。作为制造业主力的农民工也从早期的仅解决温饱问题到现在对薪资和工作条件提出了更高的要求。这些情况使得许多劳动密集型企业为了提高劳动生产率所采用的增加工人数量、延长工人劳动时间的方法变得成本高昂,同时也受到法律的限制和政策的阻碍。无论是企业还是社会都认识到必须采取从改善机器设备入手,提高技术和资金的密集度来减少用工量以应对这种改变。总之,劳动力过剩程度降低、单个工人成本上升、对产品质量更高的要求、国家对装备制造业的重视等变化改善了机器人的使用环境,工业机器人及技术在中国已逐步得到了政府和企业的重视。随着机器人知识的广泛普及,人们对于各种机器人的了解与认识逐步深化,利用机器人技术提升我国工业发展水平、从制造业大国向强国转变,提高人民生活质量成为全社会的共识。

国家863机器人技术主题自成立以来一直重视机器人技术在产业中的推广和应用,长期以来推进机器人技术以提升传统产业,利用机器人技术发展高新产业。目前,政府正在使用各种办法加大中国装备制造业在市场中占据的份额,并提供优惠措施鼓励更多企业使用机器人及技术以提升技术水平。国内越来越多的企业在生产中采用了工业机器人,各种机器人生产厂家的销售量都有大幅度的提高。根据我国海关统计,最近4年来许多企业在华的销售量甚至是前面十几年销售量的几倍,年平均增长率超过40%。2001年我国工业机器人的发展

2.1 发展情况

我国工业机器人起步于70年代初期，经

过20多年的发展，大致经历了3个阶段：70年代的萌芽期，80年代的开发期和90年代的适用化期。

70年代是世界科技发展的一个里程碑：人类登上了月球，实现了金星、火星的软着陆。我国也发射了人造卫星。世界上工业机器人应用掀起一个高潮，尤其在日本发展更为迅猛，它补充了日益短缺的劳动力。在这种背景下，我国于1972年开始研制自己的工业机器人。

进入80年代后，在高技术浪潮的冲击下，随着改革开放的不断深入，我国机器人技术的开发与研究得到了政府的重视与支持。“七五”期间，国家投入资金，对工业机器人及其零部件进行攻关，完成了示教再现式工业机器人成套技术的开发，研制出了喷涂、点焊、弧焊和搬运机器人。1986年国家高技术研究发展计划（863计划）开始实施，智能机器人主题跟踪世界机器人技术的前沿，经过几年的研究，取得了一大批科研成果，成功地研制出了一批特种机器人。从90年代初期起，我国的国民经济进入实现两个根本转变时期，掀起了新一轮的经济体制改革和技术进步热潮，我国的工业机器人又在实践中迈进一大步，先后研制出了点焊、弧焊、装配、喷漆、切割、搬运、我国工业机器人海关进出口数量不过是3774台,国内生产数量约700台左右。2004年市场规模已经增长到万台左右,数量和金额相对于2001年都增长了两倍。2004年国产工业机器人数量突破了1400台,产值突破8亿元人民币。进口机器人数量超过9000台,其中多功能机器人约1700台,简易机器人7500台,进口额约25亿美元。德国CLOOS公司在华焊接机器人销售量2000年以前为47台,2000年以后已经突破121台,销售量翻了近3倍。可以预见,中国的工业机器人产业不久后将会作为一种在国民经济中占据重要地位的产业而存在。

1.以汽车制造业为主的制造业发展促进了工业机器人的发展。汽车制造业属于技术、资金密集型产业,也是工业机器人应用最广泛的行业。在我国,工业机器人的最初应用是在汽车和工程机械行业,主要用于汽车及工程机械的喷涂及焊接。2000年开始,受国家宏观政策调控及居民消费水平提高的影响,我国汽车工业进入了一个高速增长期。面对这种局面,国际汽车巨头纷纷进入中国市场并与我国企业合资设厂或扩大原有生产规模,国内企业也纷纷转型或加大对汽车行业的投资,整个行业增产扩能增加了对工业机器人需求。据不完全统计,最近几年国内厂家所生产的工业机器人有超过一半是提供给汽车行业的,海关进出口增长数据与汽车行业增长数据具有较高的相关度。可知,汽车工业的发展是近几年我国工业机器人增长的原动力之一。

2.沿海经济发达地区是工业机器人的主要市场。我国工业机器人的使用集中在广东、江苏、上海、北京等地,工业机器人的拥有量占全国的一半以上,这种分布态势和增长趋势符合我国现阶段经济发展状况。我国经济最具活力的地区已经从珠江三角洲地区扩展到长江三角洲地区,而且长江三角洲地区在制造业中所占的比重越来越大。

3.外商独资企业、中外合资企业和国有企业是工业机器人的主要客户。工业机器人属于技术含量高,价格相对昂贵的制造装备,采用工业机器人较多的企业,一般对产品的质量要求较高,企业在市场上具有更高的影响力。现阶段,工业机器人使用量最多的仍是外商独资或中外合资企业。国有企业也在加大对工业机器人的采购用于技术改造,如汽车行业中的一汽、二汽、上汽等,它们的产品在市场上已经具有了相当强的竞争力,它们对工业机器人有着较大的需求,同时采购上它们能够得到国家和政府的支持,因此制造业中的大中型国有企业的工业机器人使用量一直很大,而且在未来相当长的时间内仍将保持这种增长势头。另外,我国的民营企业正逐渐认识到工业机器人的优势,对工业机器人的采用量也在逐步增加,虽然装备的数量上与以上企业仍存在较大差距,但是增长的速度惊人,将很快成为工业机器人市场的重要客户。

2.3国内工业机器人应用研究进展及发展趋势

中国工业机器人经过“七五”攻关计

划、“九五”攻关计划和863计划的支持已经取得了较大进展,工业机器人市场也已经成熟,应用上已经遍及各行各业,但进口机器人占了绝大多数。我国在某些关键技术上有所突破,但还缺乏整体核心技术的突破,具有中国知识产权的工业机器人则很少。目前我国机器人技术相当于国外发达国家20世纪80年代初的水平,特别是在制造工艺与装备方面,不能生产高精密、高速与高效的关键部件。我国目前取得较大进展的机器人技术有:数控机床关键技术与装备、隧道掘进机器人相关技术、工程机械智能化机器人相关技术、装配自动化机器人相关技术。现已开发出金属焊接、喷涂、浇铸装配、搬运、包装、激光加工、检验、真空、自动导引车等的工业机器人产品,主要应用于汽车、摩托车、工程机械、家电等行业。

工业机器人市场竞争越来越激烈,中国制造业面临着与国际接轨、参与国际分工的巨大挑战,加快工业机器人技术的研究开发与生产是我们抓住这个历史机遇的主要途径。因此我国工业机器人行业要认识到以下几点情况:第一,工业机器人技术是我国由制造大国向制造强国转变的主要手段和途

径,政府要对国产工业机器人有更多的政策与经济支持,参考国外先进经验,加大技术。

参考文献

[2] WangWoWen, world robot development [J], defense technology,[3] LvXueShi.Industrial robots in production and life application [J].J machinery manufacturing, 1980,(7)[4] GuZhenYu, global industry of industrial

[1] ChenAiZhen both at home and abroad and the development situation of robot [J],mechanical engineer,robots status and trends [J], electromechanical integration [5],WuZhenBiao

WangZhengGu

ed.,industrial robot "huazhong university of science and technology publishing house be able

2.工业机器人的发展趋势 篇二

关键词：工业4.0时代,机器人,发展与认识

随着社会经济的发展,全球对于制造业的市场竞争也越来越激烈,然而生产力与竞争力是这场竞争中的必要因素。工业4.0的提出是代表着高科技战略的形成,因此工业机器人将成为解决这一竞争问题的重要因素。机器人是一种机械设备,它代表着整个工业领域自动的多个关节的机械手。工业机器人既将生产产品的效率和质量进行了大幅度的提高,又将大量的工人从繁重而又复杂的工作中拯救出来,所以工业机器人的使用被广泛利用。

1 工业机器人的现状

自从在两千零八年发生了全球的金融危机,全球的经济发展就失去了平衡。从而一些发达国家把目光投向了制造业,因此制造业逐渐的受到重视。工业4.0的主要驱动核心是工业的自动化,其主要是指将工业与生活完美的融合,是继3.0之后的又一个将工业融入网络化的工业时代。同时互联网在制造业领域的日益渗透,这都加速着4.0时代的革新。最近几年,人们的经济水平不断的提高,货币也在逐渐的增值,这都使得我国的人力成本飞速增长。根据资料统计,我国在两千零四年的人均人力成本已经接近5万元,这个人均水平已经远远的超过了墨西哥等地区。另外中国高科技行业的技术人员认为,由于中国人口的老龄化问题日益严峻,劳动力也越来越少,所以有些企业已经把目光锁定在机器人上。机器人的使用不仅可以解决劳动力少,人口老龄化严重的问题,又可以根据高科技技术来建设无人的智能化工厂。随着4.0工业的提出,制造业也转型升级,逐渐向信息技术的方向发展,使得工业机器人成为4.0时代下的关键力量。

2 工业机器人的发展前景

制造业的升级转型,使得机器人的市场逐渐靠向我国。我国的制造业正处于转型升级的重要阶段,与此同时在2015年我国“中国制造2025”的提出,这使得我国原本已经面临严峻危机的工业又重新的看到了希望。要想使得国家富强,提升自身的制造业的效能与效率,从而实现制造业智能化的目标,就要采用机器人来代替人去完成多项工作任务,从而提高国家的经济发展水平。多年以来,我国已经形成了许多制造业群体,制造业工厂也遍布各种行业,逐渐成为世界第一大制造业中心。到目前为止,全球已经约有百分之六十的水泥、约百分之八十的空调、约百分之五十的猪肉、玻璃、钢铁等来自我国,同时这些行业正在面临转型升级。此外制造业的转型升级给自动化的行业带来极大的发展市场,同时为机器人的兴起起着重要的作用。

3 对4.0时代下工业机器人的认识

我国于去年发布的“中国制造2025”被工业内部的人看作为中国版“工业4.0”,它的主要原理是将制造技术和信息技术进行深度的融合。在“工业4.0”的时代中,工厂进行机器生产时,使用互联网的高科技技术将人机结合起来,通过对大量的数据和软件进行分析,可以给制造商带来成本最低、效益又最好的解决办法。

在“工业4.0”的时代背景下,我们既要保证在出现问题时可以及时的发现并进行有效的处理,这样既节省了人们的劳动力,又可以大大的提升整个工作车间的工作效率。以前的传统机器人,它们只能完成简单的自动化操作。西门子曾说过,以前黑灯操作的工厂并不是通过完全的智能制造,而是把一切需要做的工序按照安排好的程序进行编码。这并不是实现了制造的自动化,只是在进行无人干预的制造自动化操作。目前,我国的武汉已经成功研发出工业机器人,他可以同或手机进行无线连接,这样就可以保证对机器人的操作进行准确的监控。

在机器人的行业发展过程中,人机协助使其发展中至关重要的一项技术。人机协助的机器人需要具备一定高度的安全标准,同时在未来还可以结合传感器、大数据等技术,来共同完成整个智能制造的过程。

在工业机器人的精密装配上,主要以小、精以及省为原则进行装配。独特的精密装配使得机器人具有较高的耐久性和较高的精度操作的双重优点。主要将传感器技术与智能化运动的控制技术相结合,以此确保工业机器人在技术上具有很强的竞争能力。工业机器人应具有独创的传感器技术,这样可以显著地提升机器人的操作精确度和运行速度,也保证它可以更精确的识别出工作的具体位置。在工业机器人的应用上,它可以出现在任何一个工作车间,完全可以取代人进行操作,具有比人更高的准确性和效率等优点。同时,通过研发人员的不断努力使得机器人获得更多的优势,由于其具有体积小的优点,它可以减少在安装时占用的空间,同时也为制造商节约成本。

4 结语

综上所述,随着经济建设的发展,在“工业4.0”的时代被背景下,我国的高科技技术也得到了一定的提升。因此,对于机器人的应用得到了广泛地使用,同时机器人的质量也是一个重要的因素。新一代的机器人在“工业4.0”的时代背景下,必须要达到一定的高科技技术水平。这不仅是对高科技的检测,同时也是对于人类具有先进高科技技术的水平的检测。在未来,将不再会有大量的人去从事以前繁重的工业劳动,工业机器人将代替人类完成一系列的高难有危险的工作,也将大幅度的提到工程施工的效率。由此看来,新一个时代下的机器人将会很受人们的欢迎,他不仅仅是给人们带来效益,也可以带动着我们整个国家的社会发展。

参考文献

[1]zrp.工业4.0时代:工业机器人行业发展机遇分析[R].行业资讯,2015.

3.工业机器人的发展趋势 篇三

【关键词】工业机器人 职业院校 发展

【中图分类号】TP242-4；G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）30-0023-01

有关专家调查数据表明，中国在2014年就已经成为世界范围内工业机器人最大消费国，而在2016年将会达到惊人的3.6万，并且每年仍然以百分之三十的速度增长。在这样一个背景下，全国各地职业院校应该加大工业机器人专业建设和发展，为输出更多的工业机器人技术人才而努力。

一、工业机器人专业概述

2015年底，我国的工业机器人台数达到了140万台，但是却紧缺专业技术人才26万，职业院校是培养技术人才的主要基地，因此，加强职业院校工业机器人专业建设迫在眉睫。现在我国职业院校培养出的工业机器人专业人才主要是以掌握基础技术，熟练操控技术为主。此外，还需要具有相关程序的设计能力，编程和维护能力。

工业机器人专业毕业的学生可以从事机器人在医药制造、汽车制造等行业的运用，对工业机器人拥有独立的安装、调适和编程能力，可以进行工业机器人现场的总线控制和网络调适等。“通常在职业院校机器人专业中户设置电子技术、机械基础、电路基础、PLC应用技术、单片机与传感器、工业机器人系统仿真等课程。”职业院校工业机器人专业毕业后就能够具有独立读图能力，数控电器图解能力，能够排查工业机器人故障排查等专业技术。而工业机器人专业学生的资格证书分为中级、高级和计算机高新证书等职业证书。

二、我国工业机器人专业建设的概述

1.工业机器人产业概述

与西方发达国家相比我国工业机器人产业还处于起步阶段，差距还很大，产业基础比较薄弱，相关零部件和核心依赖性大，自主研发的产品机器人推广困难，这就需要尽快完善我国的工业机器人标准体系，以此更好的推进我国工业机器人事业的发展。国务院在相关决定中指出：“发展战略性新型产业已经成为了世界主要国家抢占新一轮经济和科技发展制高点的重大战略，需要我国不断提高工业机器人生产和制造的技术，形成较为完善的工业机器人产业体系，培养出具有国际竞争力的工业机器人企业，提升我国工业机器人行业的创新能力，满足我国相关产业发展的需要。”

2.职业院校工业机器人专业概述

液压与气动技术、工业机器人技术基础、机械基础、运动控制、单片机、CAD等课程都是如今职业院校工业机器人专业开设的专业课，其核心课程包括如何进行编程和控制机器等技术。该专业技术是囊括了信息技术、电子技术、传感器技术和接口技术等多个系统化技术，在工业、服务业和农业都有着广泛的应用。

工业机器人技术的发展与前进是我国科技水平进步发展的指标，是加速我国工业转型的推动力，是增强我国制造业在国际市场上竞争实力的保障。我国大多数职业院校都开设了工业机器人专业，但是教学情况却良莠不齐，主要是因为各地经济水平，學校办学实力和基础条件不同导致的。所以，每个职业院校的工业机器人专业的发展也不一样。

三、工业机器人专业在职业院校的发展趋势

工业机器人是先进科技集合于一体化的，包括了：电子、人工智能、计算机等学科，所以未来机器人在工业制造上的作用是无可比拟的，这种科技配备是无法替代的，工业机器人在全球范围内的应用也会随着社会的需求不断增加。因此，职业院校工业机器人专业的推进和发展，是持续为我国输出工业机器人人才的保障，有助于我国工业机器人事业的稳定发展，更加有利于增加我国企业的核心竞争力。但，我国职业院校的工业机器人专业还处于初级发展阶段，工业机器人技术人员的相关编程、维护等技术都只是进行短期的培训，还达不到人才这个标准。所以，加强我国职业院校工业机器人专业建设迫在眉睫。

“我国职业院校要想更好的建设和发展工业机器人专业，培养出更多的高素质、高水平的专业技术型人才，需要转变传统的教学理念，加强工业控制、计算机、电机、机械等专业教师队伍的建设。”职业院校教师在工业机器人授课环境要强化自己的教学方式，达到教学多样化，提升学生实际解决问题和动手能力，加强学生职业素质和专业素养的提升，要让学生参与到课堂中去，从实践中得到锻炼和学习，强化学生的沟通能力和人际关系处理能力。此外，学习还可以通过校企合作的形式，把企业里的专家引入高校担任技术教师，为学生提供实训场所，强化教学硬件措施，充分让学习实现理论和实践的结合，强化学生的学习效果，向社会输出复合型有用人才。

四、结语

为了促进我国工业结构升级，强化工业机器人行业的迅速发展，就要加快我国职业院校工业机器人专业建设脚步，不断加大力度和资金投入，让我国工业制造尽快由传统设备转变向先进制造的转移。在此期间，我国职业院校就要不断加强机器人专业师资力量建设，提高教师的专业技能和教学水平，投入更多的资金和人力，打造属于学校的机器人实训基地，实现教学和实践的结合，提升专业教育的效果，实现学生的多方面发展，为社会提供复合型工业机器人人才。

参考文献：

[1]张红.探索“服务需求、就业导向”之专业建设——工业机器人技术[J].科学咨询（科技·管理），2015，（06）.

[2]靖娟，范宏斌.浅析高职院校开设工业机器人专业的必要性[J].职业教育（下旬刊），2015，（06）.

[3]赵美丽.高职院校开设工业机器人技术专业的现状及发展前景[J].科技视界，2015，（24）.

[4]王骏明.工业机器人专业校企深层次合作的探索与实践[J].中外企业家，2015，（20）.

4.机器人教育现状与发展趋势 篇四

机器人这个看似高深的类人智能电子产品正在走进课堂，走向大众教育。机器人进入教育仍然面临着许多问题。比如，机器人就像我们平时在电影上看到的机器人吗？机器人教育就是把机器人当玩具吗？机器人教育就是学习编程序吗？的确，机器人教育还是一个新鲜事物，还有需要期待发展、完善的地方，我们须要周全地考虑，促进它的健康成长。机器人进入教育，具有“五种类型”

机器人的发明、研究及应用实践是以科学研究和社会生产为需求的，进入到教育是其领域的扩大与发展。但是，由于它所涉及知识的广泛性和涉及技术的综合性，这都使的机器人对教育而言具有更多的价值。根据有关机器人教育专家的研究与实践，机器人对于教育的应用可以分为五种类型。

第一种方式，机器人学科教学（Robot Subject Instruction，简称RSI）

机器人学科教学，是指把机器人学看成是一门科学，在各级各类教育中，以专门课程的方式，使所有学生普遍掌握关于机器人学的基本知识与基本技能。其教学目标如下。

（1）知识目标：了解机器人软件工程、硬件结构、功能与应用等方面的基本知识。

（2）技能目标：能进行机器人程序设计与编写，能拼装多种具有实用功能的机器人，能进行机器人及智能家电的使用维护，能自主开发软件控制机器人。

（3）情感目标：培养对人工智能技术的兴趣，真正认识到智能机器人对社会进步与经济发展的作用。

机器人教育成为学科课程，尤其对中小学而言师资、器材、场地及活动经费、教学经验等都具有很大的挑战。

第二种方式，机器人辅助教学（Robot-Assisted Instruction，简称RAI）

机器人辅助教学是指师生以机器人为主要教学媒体和工具所进行的教与学活动。与机器人辅助教学概念相近的还有机器人辅助学习（Robot-Assisted Learning，简称RAL），机器人辅助训练（Robot-Assisted Training，简称RAT），机器人辅助教育（Robot-Assisted Education，简称RAE），以及基于机器人的教育（Robot-Based Education，简称RBE）。与机器人课程比较起来，机器人辅助于教学的特点是它不是教学的主体，是一种辅助。即充当助手、学伴、环境或者智能化的器材，起到一个普通的教具所不能有的智能性作用。

第三种方式，机器人管理教学（Robot-Managed Instruction，简称RMI）

机器人管理教学是指机器人在课堂教学、教务、财务、人事、设备等教学管理活动中所发挥的计划、组织、协调、指挥与控制作用。机器人管理是从组织形式、组织效率等进行发挥其自动化、智能性的特点，即属于一种辅助管理的功能。

第四种方式，机器人代理（师生）事务（Robot-Represented Routine，简称RRR）

机器人具有人的智慧和人的部分功能，完全能代替师生处理一些课堂教学之外的其他事务。比如机器人代为借书，代为作笔记，或者代为顶餐、打饭等。利用机器人的代理事务功能，目的是提高与学习相关的，能够促进学习效率、质量的提高。

第五种方式，机器人主持教学（Robot-Directed Instruction，简称RDI）

机器人主持教学（RDI）是机器人在教育中应用的最高层次。在这一层次中，机器人在许多方面不再是配角，而是成为教学组织、实施与管理的主人。机器人成为我们学习的对象，这

好像是遥不可及的事，但是人工智能结合虚拟现实技术、多媒体技术等让它成为实现并非太难，只是如何要越来越符合教育的发展才是更重要的。

纵观机器人进入教育的五大方式，很多功能也是相互辅助、相互关联、相互融合的，我们不易完全的把它们割裂开来，而是相互结合发展，共同营造一种丰富多彩的机器人教育。机器人进入普教，呈现“四种方式”

机器人教育已经进入大学教育，列入了人工智能、自动化等相关专业的课程之中，从课程理论到课程实践已经都有一定的成熟。机器教育进入普通中小学的可能性和必然性已经初见端倪。

目前，智能机器人教育进入中小学的主要表现在于竞赛，通过竞赛体现机器人对学生的设计能力、创新能力进行拉动，以模范的力量推动它全面地进入课程设置。观察各地中小学机器人教育的方式大体区分以为下四种。

第一，通过学校、少年宫、少科站等单位吸入机器人爱好的部分学生，组成智能机器人学习小组，以学员制进行活动，并可代表地区参加各类竞赛活动。这种形式是机器人进入中小学生视野最初、最多，也是最有效的方法。

第二，把智能机器人技术学习放入综合实践活动课中普及，在大中型的城市中非常的普遍，开设情况相对与经济欠发达地区较成熟。

第三，把智能机器人作为信息技术课的内容之一进入中小学信息技术教育课程,这种形式正在形成期，教材的编写、课程的常规性开设正在起步。但是，这无疑会会为信息技术学科带来新的活力，对目前信息技术教育重软件应用轻编程开发的局面会有所改善。

第四，智能机器人教育作为研究性课程的形式进入中学，由于研究性学习课程越来越受到重视，由于机器人教育的长期性、个性化决定了如果通过研究性学习形式推广会更有利于对学生创新能力的培养。但是由于研究性课程的地位决定的课时不足，以及班额过大决定的组织难度，这都会影响机器人教育的整体推进。

机器人教育，困境与希望

机器人这个看似高深的类人智能电子产品正在走进课堂，走向大众教育。机器人教育是一个全新的事物，各地也正在陆续把它纳入义务教育信息技术教材中。当然目前还面临着许多问题。比如，机器人就像我们平时在电影上看到的机器人吗？机器人教育就是把机器人当玩具吗？机器人教育等同于学编程吗？这些有待解决与完善的问题表明，我们急需根据理论与实践为机器人教育寻找更健康的成长之路。

一、机器人教育走进基础教育的形式

机器人教育已经进入大学教育，列入了人工智能、自动化等相关专业的课程之中，从课程理论到课程实践渐已成熟。机器人教育进入普通中小学的可能性和必然性也初见端倪。但是，由于中小学生与大学生年龄、思维特点的差异，借鉴高校经验的可能性较小。

现在智能机器人教育进入中小学的形式主要表现在竞赛活动。通过竞赛，对学生的机器人设计能力、创新能力进行拉动，以一种模范的力量推动它全面地进入课程设置。纵察各地中小学机器人教育的方式，大体可以分为几种。

第一，通过学校、少年宫、少科站等单位吸收机器人爱好者，组成智能机器人学习小组，以学员制进行活动，并可代表地区参加各类竞赛活动。这种形式是机器人进入中小学生视野最初、最多，也是最有效的方法。

第二，把智能机器人技术学习放入综合实践活动课中普及，在大中型的城市中非常的普遍，开设情况在经济欠发达地区相对成熟。

第三，把智能机器人作为信息技术课的内容之一进入中小学信息技术教育课程,这种形式正在形成期，教材的编写、课程的常规性开设正在起步。当然，这无疑会为信息技术学科带来新的活力，对目前信息技术教育重软件应用轻编程开发的局面也会有所改善。

第四，智能机器人教育作为研究性课程的形式进入中学，由于研究性学习课程越来越受到重视，也由于机器人教育的长期性、个性化决定了如果通过研究性学习形式推广会更有利于对学生创新能力的培养。但是由于研究性课程的地位决定的课时不足，以及班额过大决定的组织难度过大，都会影响机器人教育的整体推进。

二、机器人基础教育面临的困境

机器人已经成为呼声很高的创新教育平台，并且正在大踏步地走向基础教育。随着各地中小学机器人实验室的迅速建设，它作为课程，各种活动不成熟的表现也越发明显。但是，目前主要还是处于综合实践活动的层面，并且遇到了诸多方面的制约。

第一，竞赛活动商业化严重，教育发展方向偏移

一方面，由于机器人竞赛的组织形式，目前大部分是由某些机器人制造商独立或联合举办，教育行政部门的监管力度不够，在竞赛规则、裁判确定、奖励办法等方面存在较大差异。甚至有些商家通过不当竞争，人为通过竞赛规则或功能实现等办法来限制其他商家的产品，造成选手参加比赛受机型的局限性很大。另一方面，由于竞赛的功利化思想和比赛的管理方法不成熟，造成了比赛的“表演”倾向，即学生比赛成绩要看课下的“准备”程度和机器本身的软件、硬件装备程度，这就造成了比赛的即时性和激烈度受到影响，同时存在一定的“投机取巧”式的比赛准备也影响了学生创新能力的培养。所以，过度商业化的运作造成了机器人教育发展的方向发生偏移，这对机器人广泛普及是极其不利的。

第二，资金严重缺乏，配套组件及设施不够

机器人的价格比较昂贵，单机一般在万元以上，各种主机模块、传感器及其他配件价格也不菲，少数人组队比赛都受到资金方面的压力都很大，课堂的普及难度就不要说了。究其原因，我想其中一个因素就是市场炒作模糊了机器人概念。尤其是对教学机器人而言，其结构相对简单，可开发性也有局限，甚至作为智能玩具的优势显著，其造价是可以下降的。如果合理地针对市场进行分析与运作，是完全可以既实现盈利又实现普及的。但是，由于竞争的无序和商家的短期行为共同造成了原本教育资金就很欠缺的基础教育对机器人的采购误区。以至于不少地区建成了大量的机器人实验室，但是相关配件及设施都很差，或干脆没有，实验室的作用大打折扣。

第三，教育研究欠缺，教学活动随意性强

目前机器人进入课程或者参与学科整合的经验还很少，教育研究成果非常缺乏。尤其对中小学教师而言它是一种全新的事物，课程内容、教学方法、学业检测等都很欠缺。虽然在高中信息技术新的课程标准中增加了人工智能部分，但是理论比重较大，机器人实践活动较少，非常不利于开展相关教学。在高中通用技术课程标准中，增加了简易机器人选修课，但是由于受到课程地位和课时的局限，目前效果尚不明显。虽然，有些教育较发达的地区作为地方课程或校本课程来开设，但教学内容与活动随意性都较强。

三、机器人基础教育发展的趋势

机器人教育具有趣味性、创新性和可操作性等特点，它的生命力是非常旺盛的。机器人教育在基础教育未来的发展大有希望，并具有以下几种发展趋势方向。

第一，向个性化教育发展

我们已经看到掌上英语学习机这种电子产品的普及速度，以及它对英语教育的价值作用，甚至它在内容上向着多学科多元化发展，在更新方式上向着网络化发展。教育机器人完全也可以这样，以其智能化、小型化的特色成为个性化教育的主力军团之一。随着教育机器人产量的扩大、价格的降低，它向个人应用的普及风潮一定也会出现，从而给个性化教育带来革命。第二，向社区化教育发展

机器人在教育方面可能会有一种与其他教育不相同的方式，那就是教育社区化。就象书画培训、音乐培训这类已经非常成熟的社区教育已经给我们的教育一样，机器人教育活动中的机型丰富、投资持续、适合团队等特点给社区教育的组织带来可能。在商家的联合、社会团体的组织下，机器人社区教育会在时间上更充分、组织活动更灵活、资金循环更顺利等，这会给机器人教育带来生机。

第三，向课堂化教育发展

课外活动小组毕竟是小部分人的活动，虽然这对于特长教育有着不可否认的作用。但是，课外活动的系统性、普及性和公平性都得不到保证。对于机器人教育这个新鲜事物，课外活动小组的引导作用是非常重要的，但是如果不向学科课程发展，其教育理论、教育方法的成熟是缓慢的。所以，随着下一步新课程的实施，机器人教育走进课堂成为一种必然的发展方向。向课堂教育发展，需要包括教材建设、教法研讨等几个步骤，是一个持续发展、革新的过程。

5.腈纶工业的现状和发展趋势 篇五

腈纶工业的现状和发展趋势

1世界产能和需求趋势 1995～,世界聚酯纤维所占份额从28%上升到36%,而腈纶所占份额从5.6%下降到5.0%,其间,腈纶市场年均增长率为1.6%.据PCI纤维和原材料公司预计,～世界腈纶需求年增长率为1.7%,将从1994年254.9万吨、277.3万吨、255.7万吨、263.8万吨、20281.3万吨增加到292.3万吨、300.7万吨、20313.4万吨.

作 者：钱伯章 作者单位：刊 名：上海化工英文刊名：SHANGHAI CHEMICAL INDUSTRY年，卷(期)：200429(11)分类号：F4关键词：

6.机器人仿真研究的现状与发展趋势 篇六

仿真技术是机器人研究领域中的一个重要部分。随着机器人研究的不断深入和机器人领域的不断发展，机器人仿真系统作为机器人设计和研究过程中安全可靠、灵活方便的工具，发挥着越来越重要的作用。通过仿真试验来研究机器人的各种性能和特点，已经是机器人理论研究必备方法之一。同时，仿真试验结果也为制造机器人提供了有效的参考依据。近年来国内外已有许多功能齐全的、商品化的机器人设计和研究仿真软件问世。机器人仿真系统对理论和实践的价值、意义及作用是显而易见的。

2 国内仿真研究的现状

目前国内对机器人仿真的研究基本上还处于探索阶段，大部分研究都依附于已有的软件而进行的二次开发。我国仿真技术研究起步较晚，但还是取得了一些成果。

2.1 清华大学THROBSM机器人仿真系统

它包括了机器人的动力学和控制的仿真，因而可以利用该系统对机器人系统进行动态分析和研究。尤其适合于对机器人进行控制和轨迹规划方法的研究。该系统由于配备了机器人语言及示教功能，因而也具备离线编程的功能，它为机器人的应用提供了经济和安全的试验手段。同时也可用作机器人的教学和培训的辅助工具[1]。

2.2 ROSIDY仿真软件

ROSIDY是上海交通大学机器人研究所的俞文伟和邓建一研制开发的一套通用化工业机器人图形仿真软件。其图形功能和通用性具有很强的实用价值。ROSIDY是机器人设计、分析研究和推广的有力工具。由于ROSIDY采用商品化图形软件作为图形支撑从而大大地降低了软件开发的成本并保持了完善的图形功能。该软件对于一般工业机器人有良好的扩展性，以利于用户的开发使用。此外，用户可独立运行ROSIDY对感兴趣的机器人进行图形仿真，也可通过软件接口调用ROSIDY。尽管在某些功能方面如速度、实体造型、光源等尚不能与大型软件包相媲美，但就其图形功能和对工业机器人的通用性来说已具有实用价值，尤其在工业机器人的初步设计、研究和分析的辅助方面以及应用论证上将会起到积极的作用[2]。

2.3 PCROBSM微机机器人仿真系统

PCROBSM微机机器人仿真系统是清华大学的崔培莲和孙增圻开发研制的，微机机器人仿真系统(PCROBSM)是一个适用于IBM一PC及其兼容机的机器人仿真系统，该系统功能齐全，可以对机器人的运动学、轨迹规划、动力学、控制算法、力传感器和典型任务等进行仿真。它的主要特色在于具有丰富的机器人控制算法和轨迹规划算法。系统具有良好的用户界面，为用户设计、验证自己的轨迹规划和控制算法提供了方便的环境，如系统提供了机器人语言SvAL、三维示教和三维图显功能。同时为了更接近实用，系统还考虑了许多实际因素。系统采用C语言和FORTRAN语言编程，具有模块化结构，可扩充，易移植[3]。

2.4 刚柔耦合机器人动力学仿真系统

北京工业大学的陈晏、余跃庆等人利用多体动力学软件LMSVirtual.Lab和有限元分析ANSYS开发了刚柔耦合机器人动力学仿真系统。由于LMSVirtual.Lab适于机械系统动力学分析但不能直接用于柔性分析，而ANSYS适于有限元分析的情况，将两者结合起来，建立了刚柔耦合机器人动力学仿真系统[4]。

2.5 JOGL实现的机器人仿真系统

JOGL是Java对OpenGL API绑定的开源项目，并设计为采用Java开发的应用程序提供3D图形硬件支持。利用JOGL提供的物体建模、平移、旋转等功能，提出灵活的机器人交互设计方案，实现了机器人系统的快速仿真。通过Applet实现了基于Browser/Server模式的系统开发，用户可以通过网络远程控制机器人的运动行为，克服了对机器人控制的空间限制，机器人运动模型可以严格按照数学模型构造，仿真具有较高的精确度。用JOGL实现的机器人仿真系统具有易扩展、易移植等优点。利用JOGL提供的物体建模、平移、旋转等功能，避开繁琐的底层开发，将注意力集中到机器人的交互原理设计上，从而快速实现机器人仿真系统。本文通过Applet实现了B/S模式的开发，用户可以通过网络远程控制机器人的运动行为，克服对机器人控制的空间限制。机器人运动模型可以严格按照机器人的数学模型构造，具有较高的精确度[5]。

2.6 华北电力大学的机器人仿真通用试验平台

华北电力大学的机器人仿真通用试验平台的设计与实现是将MATLAB6.0,OpenGL和VC++6.0这三者结合起来，充分发挥它们各自的优点和特长，无论是从开发效率和程序功能的实现，还是开发速度和程序的可扩充性等，对机器人仿真系统开发将具有显而易见的优越性。这种结合各个软件的优势，使最终结果最优的思想是值得我们学习和借鉴的[6]。

3 国外仿真研究的现状

国外对工业机器人仿真系统的开发从1982年开始至1987年，基本上形成了一些成熟的CAD软件包。例如美国的UOBSM、英国的SAMMIE、以色列的ROBCAD等，还有StephenDerby等人1983年开发的GRASP仿真系统等。

3.1 DELMIA软件

DELMIA软件在机器人应用仿真方面处于世界领先地位。DELMlA软件能显著降低人机时和工程准备时间，提高仿真的精度。DELMIA/IGRIP是专业机器人模拟软件，利用IGRIP可快速和图形化地构造各种应用工作单元作业，同时DELMIA/IGRIP能很容易导入CAD数据，自动碰撞侦测功能能避免破坏，减小风险。不管是对单个机器人作业单元还是整个工厂生产线，IGRIP都能提供相应的解决方案以提高制造质量、精度和效益。应用DELMIA/IGRIP软件的建模仿真模块，成功解决了机器人在工作过程中无法直接观察空间运动状况的难题，是直观方便地进行机器人仿真的有益尝试。

3.2 ADAMS软件

ADAM软件是虚拟样机领域非常优秀的软件，它的功能很强大，给用户提供了友好的界面，快速简便的建模功能，强大的函数库，交互式仿真和动画显示功能等等。使用这套软件可以产生复杂机械系统的虚拟样机，真实地仿真其运动过程，并且可以迅速地分析和比较多种参数方案，直至获得优化的工作性能，从而大大减少了昂贵的物理样机制造及试验次数，提高了产品设计质量，大幅度地缩短产品研制周期和费用。

对于形状十分复杂的机械零部件，用ADAMS建立三维实体模型会十分困难，需要借助PRO/E等来辅助建模，利用两个软件之间的接口程序MECH/Pro(即Mechanism/Pro)生成刚体并加一些约束和标记等;其次，将模型转化到ADAMS界面下，再加复杂的约束和力等，对仿真结果进行检验(如和物理样机对比等)，如果不合适，再调整模型或约束等条件，最终达到理想的仿真结果[7]。

3.3 ROBCAD

ROBCAD是运行在SGI图形工作站、UNIX操作系统下的大型机器人设计、仿真和离线编程系统。其主要功能包括：

(1)完整的二维、二维半、三维图形设计，图形的逻辑运算，提供线框图、消隐图、实体造型及光照模型。

(2)提供多种标准几何建模协议，实现了其它CAD软件如IGES、VDAFS、SET、GEOMOD和ROBCAD的兼容，在这些环境下建立的几何模型可以互相调用。

(3)机器人及设备运动学自动建模，具有大自由度以下机器人通用运动学逆解调器，提供机器人库及部件库，机器人库包括了目前国际上商业化机器人100多种。

(4)机器人工作单元设计、布置方案可行性检查及优化，工作点及轨迹的交互式生成，机器人及设备的运动和示教，机器人及设备作业任务自动生成。

(5)工作单元作业任务描述及机器人、设备之间的相互通讯，提供了通用编译型任务描述语言TDL。

(6)工作单元作业任务动态图形仿真，随机中断和继续，实时观察，碰撞检测及报警，并提供仿真结果视频输出。

(7)整个工作单元或单元内任一元素均可根据ANSI/ISO/DIN标准绘出机械图纸，提供完整的尺寸标注及数据，具有绘图机接口。

(8)可实现离线编程和机器人任务的上调、下装，提供了17种机器人控制器语言的翻译器或编译器。

实现机器人工作单元作业的动态图形仿真。在仿真过程中，可对工作单元进行任意平移、旋转、缩放、视点变化;用户可以在任意位置和角度观察单元内的作业情况，系统提供多窗口显示，在每个图形窗内显示单元不同侧面或局部[8]。

3.4 Matlab Simulink

MATLAB经过长期不断地发展和完善，已经成为当今世界上最优秀的数值计算软件。它除了具有强大的科学计算功能和丰富的图形功能之外，还具有一些其它软件无法比拟的功能和优点，尤其是它提供了系统动态仿真工具箱SIMULINK。

SIMULINK由模块库、模型构造及分析指令、演示程序等三部分组成。是一个模块化、模型化的系统动态仿真环境。用户应用SIMULINK对系统进行建模、仿真相分析时如同堆积积木一样简单方便，只需要在模型窗口中单击或是拖动鼠标即可。在SIMULINK环境中，对于由微分方程或差分方程描写的系统，用户无须编写文本形式的程序，而只要通过一些简单操作就可形象地建立起研究系统的数学模型，并进行仿真析研究。

3.5 Webots

Webots经瑞士洛桑市瑞士联邦科技中心协同开发、测试于验证，可让使用者节省大量的开发时间，全球已有超过300所大学和研究中心采用。Webots内建的感测器与制动器资料库，可让使用者设定所有的机器人属性，即使在同一工作环境有数个不同类型的机器人。对于每个物件使用者可定义外型、颜色、材质、质量与摩擦系数等等各种属性，同时可在每一个机器人装设大量的感测器与制动器。应用内建的整合开发环境或个人所喜好的程式语言软件编辑模拟机器人控制程式，然后转移到实际的移动式机器人。

3.6 Microsoft Robotics Studio

Microsoft Robotics Studio软件开发包包含一个轻量级的、面向服务的运行库，一套可视化编辑和模拟工具，以及能够帮助我们入门的开发指南和示例代码。可以直接在微软网页上免费下载，Microsoft Robotics Studio允许开发人员使用任何他们擅长的编程语言(VB.net,C#，Javascript甚至IronPython)，同时也能很好地支持Web以及基于Windows的监控，可以支持很多种机器人平台以及硬件。

3.7 Real Motion System

Real Motion System软件平台是由总部位于日本东京的Speecys公司开发的，该软件平台包括SolidWorks、3DCAD和COSMOSMotion，以及一个机械仿真分析软件，它已经在SPC-003机器人原型上试运行成功。Real Motion System包括一个用于机器人运动编程控制的机器人软件开发工具、一个实现机器人运动的软件、机器人原型、3DCAD数据和机械仿真工具。

有了这个平台，工程师可以在SolidWorks和COSMOSMotion之间传输数据来实现机器人的三维运动。R20、SolidWorks和COSMOSMotion无需真正的机器人原型就模拟了三维机器人运动。这个模拟包括了机器人如何保持平衡，它的重心位置，以及每部分产生的扭矩。通过这个系统也可以比较一个CAD设计和一个真正的机器人的运动。以前，如果工程师想更换机器人的一只手臂，只能做一个铝架然后装配成一个真的机器人。现在，可以通过COSMOSMotion和三维设计数据模拟这个更换过程。

4 机器人仿真技术发展趋势

随着计算机技术、信息技术及控制技术的发展，机器人仿真技术取得了丰硕的成果。无论在研究的深度和广度上，都有了巨大的发展。近些年来出现很多仿真软件，目前主要的热点如下：

(1)机器人仿真系统正朝着通用化发展。

(2)环境仿真更加重视和深化。半实物仿真要解决各种传感器的环境仿真，例如红外成像制导导弹的仿真要解决红外成像目标仿真器。人在回路中的仿真环境要求具有沉浸感，有身临其境的感觉。

(3)虚拟样机(VP,virtualprototype)技术迅猛发展。

(4)机器人仿真系统正朝着智能化和商业化的方向继续发展。

5 结语

目前国外的仿真软件仍占主流地位，引领着仿真研究的发展方向。而我国仿真技术研究起步较晚，还处于初级的发展阶段，但还是取得了一些成果，相信在未来的仿真技术发展中，我们会迎头赶上的。

摘要：机器人仿真技术是机器人研究领域中的一个重要部分。根据不同的仿真目标,选择相应的仿真软件是非常重要的。文中介绍了国内外常用的仿真软件及其特点。最后,展望了机器人仿真技术的发展趋势。

关键词：机器人,仿真技术,仿真目标,仿真软件

参考文献

[1]孙增沂.机器人系统仿真及应用[J].系统仿真学报,1995,7(3):23-29.

[2]余闻伟,邓健一.一个ROSIDY通用化工业机器人图形仿真软件[J].机器人,1993,15(1):23-29.

[3]崔培莲,孙增沂.微机机器人仿真系统PCROBS[J].机器人,1995,17(1):25-30.

[4]陈晏,余跃庆,苏丽颖,张绪平.基于LMS Virtual.Lab和ANSYS的刚柔耦合机器人仿真系统[J].轻工机械,2007,25(1):46-49.

[5]李贻斌,牟龙芳.基于JOGL的关节机器人仿真[J].苏州职业大学学报,2008,19(1):53-56.

[6]林晋,柳长安,吴克河,等.机器人仿真通用试验平台的设计与实现[J].计算机应用研究,2003:138-140.

[7]芮执元,程林章.基于Pro/E与ADAMS结合的虚拟样机动态仿真[J].现代制造工程,2005(1):56-58.

[8]张继禹,蔡鹤皋,王树国,等.一个大型机器人仿真系统-ROBCAD[J].哈尔滨工业大学学报,1993,25(3),108-133.

7.工业机器人的发展趋势 篇七

关键词：家庭服务机器人；智能化；市场分析

中图分类号：C913 文献标识码：A 文章编号：1671-864X（2016）09-0056-01

一、引言

随着全球老龄化的来临和社会和家庭负担的加重，家庭服务机器人将会成为继家电、个人电脑之后，第三个以超规模速度走向家庭的产品[1]。在日本、韩国、欧洲、美国，服务机器人技术都在快速发展中，近年来，服务机器人在我国也得到了快速发展，形成了以科沃斯、人智科技为代表的一批服务机器人企业。对国内外的家庭服务机器人研究现状、最新进展进行了解和分析，有助于加快我国家庭服务机器人行业的发展[2]。本文在介绍国内外家庭服务机器人发展现状的基础上，总结出家庭服务机器人的技术发展趋势，并对家庭服务机器人的国际市场和国内市场进行预测，旨在为我国家庭服务机器人行业和研究者提供一些参考。

二、家庭服务机器人研究进展

日本是机器人产业研发实力最强的国家。由于劳动力紧张，日本于二战期间就已开始了工业机器人的研究，经过多年技术积累，目前已经成为“机器人王国”。日本在机器人生产、应用、主要零部件供给、研究等各方面都处于领先地位，著名的机器人企业也有很多，例如发那科机器人、安川机器人等。

美国是机器人的诞生地，早在1962年就研制出世界上第一台工业机器人。经过40多年的发展，美国现已成为世界上的机器人强国之一。和别的国家相比，美国机器人的特点在于依靠美国先进的科技实力，美国机器人种类发展更为全面，运用于工业、航天、日常生活之中。代表企业有Adept Technology、IntuitiveSurgical、iRobot等。

我国机器人研究始于上世界70年代，目前我国已基本形成涵盖整个机器人产业链的技术研究与产品开发能力，已经成为全球最大的机器人市场。我国服务机器人市场在2005年后初具规模，与国外的差距相对较小。目前也形成了以科沃斯、上海未来伙伴、人智科技为代表的服务机器人企业。

三、家庭服务机器人的智能化发展趋势

随着机器人技术水平的提高和社会需求的变化，未来的家庭服务机器人将向着高度智能化的方向发展。目前，机器人领域的研究者已经开始以人的智能行为能力为蓝本，从强调机器人环境知觉组织、复杂场景适应、交互与协作、概念形成与整合、知识获取与推理、自主认知与高级决策、类人智能行为等角度，展开了机器人的智能性研究。可以预见，未来家用服务机器人的高度智能化将主要从以下两个方面体现。

（一）机器人的自主学习能力提高。机器人的自主性主要体现在机器人通过自主学习获得智能行为能力的过程。随着机器人技术的不断发展，机器人将不再是根据设定好的指令完成特定动作的机器，而是可以通过自主探索，主动获取新的技能。这种自主学习不是新技能的不断覆盖，而是在学习新技能的同时，能够实现对过往经验和已有知识的重复利用，是一种增量式和终身式的学习。随着机器人自主学习能力的不断提高，未来的机器人将具有搜集、整理、分析和判断、决策信息的能力，在物联网、云计算、大数据等先进技术的影响下，家庭服务机器人将向着更加智能化、便捷化的方向发展。

（二）机器人对外部的适应能力更强。随着物联网技术的不断发展，未来的家庭环境将更加智能化，家庭服务机器人作为未来家庭的一部分，在适应外部环境方面将表现出更高的智能性。机器人将成为家庭中全新的智能硬件，在智慧家居、智慧安防、智能监测、智慧生活和家庭隐私保护等方面表现出更强的适应性，家庭服务机器人将与其他智能设备相互配合，为人们带来先进的、更加智能化的生活方式。

四、家庭服务机器人的发展前景

随着全世界人口老龄化的不断加剧，许多机器人强国将发展市场转向服务机器人，随着人工智能技术的不断发展，产业链的不断成熟和完善，服务机器人的发展前景将更加广阔。在未来几十年，家用服务机器人产业将是蕴涵着巨大商机的高科技产业。[1]随着机器人智能技术的发展和价格逐渐降低，家用服务机器人将深入千家万户，成为未来数字家庭的主导。

我国服务机器人的产业化发展与国外相比差距不是特别大，以扫地机器人为代表的家庭服务机器人市场开始占据很大份额，上海未来伙伴、北京紫光优蓝、深圳优必选等国内优秀企业也都开始聚焦服务机器人产业。从国内当前形势来看，国家政策、企业布局、技术驱动三方面将共同激发国内家庭服务机器人的市场潜力。

（一）国家政策。2015年初，李克强总理提出“互联网+”行动计划，推动移动互联网、云计算、大数据、物联网与现代制造的结合。2015年5月发布的《中国制造2025》提出了将着重发展机器人产业的战略部署，《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》指出了智能服务机器人作为未来15年内优先发展的战略高技术，重点研究个性化的智能机器人。

（二）企业布局。以百度、阿里巴巴、腾讯为代表的企业已经开始了以“智能家居+机器人+云服务”的行业布局，以期在家政服务、医疗健康、安全防护和教育娱乐等方面为人类提供个性化的服务。

（三）技术驱动。以计算机、物联网、大数据、人工智能为代表的新型技术的快速发展推动了智能家居的产业化发展，为服务机器人进入家庭创造了有利的条件。

五、结语

随着服务机器人技术的不断发展，家庭服务机器人将进入人类生活，为人类提供个性化、智能化、舒适化和便捷化的服务。可以预见的是，服务机器人的市场需求虽然存在，但是，由于技术的限制，高度智能化的家庭服务机器人的商业化进程还需要很长的时间。

参考文献：

[1]宋章军.服务机器人的研究现状与发展趋势[J].集成技术，2015，1（3）：1-9.

[2]Frost & Sullivan.2014中国家庭服务机器人行业白皮书[R].美国：Frost & Sullivan，2015.