工业机器人复习资料__韩建海
一.填空
1.机器人常用的两种关节是什么？P7
移动关节、转动关节
2.在技术设计中，机器人需要确定哪些基本参数？P17
机器人的自由度数目、作业范围、承载能力、运动速度及定位精度等
3.机器人常用的直线运动驱动装置有哪些？P21
齿轮齿条装置、普通丝杠、滚珠丝杠、液压（气压）缸
4.机器人常用的旋转运动传动装置有哪几种？P22-25
齿轮链、同步带传动装置、谐波齿轮、摆线针轮传动减速器
5.机器人机械系统主要由哪几部分组成？P9
机械系统、驱动系统、控制系统和感知系统
6.工业机器人按照臂部关节沿坐标轴的运动形式的不同可分为几类？P7
直角坐标型、圆柱坐标型、球（极）坐标型、关节坐标型、SCARA型
7.机器人常用的驱动方式有哪几种？P19
液压驱动、气压驱动、电气驱动
8.根据夹持原理不同，工业机器人手部分为哪几种？P38
机械钳爪式、吸附式
9.简述工业机器人的组成部分及其作用。P9-11
工业机器人系统包括机械系统、驱动系统、控制系统和感知系统。其中，机械系统用于执行机械运动和任务，相当于人的身；控制系统用于驱动机械系统动作，相当于人的肌肉；控制系统用于控制执行机构，完成规定的工作，相当于人的大脑；感知系统用于获取机器人内外部信息，相当于人的五官。
10.简述方向余弦矩阵的基本特点。P51
方向余弦矩阵是正交矩阵，即矩阵中每行和每列中元素的平方和为1，两个不同列或不同行中对应元素的乘积之和为0 。
11.简述常见工业机器人的控制方式。P99-100
点位控制和连续轨迹控制、力（力矩）控制方式、智能控制方式、示教-再现控制12.工业机器人系统总体设计主要包括哪几方面的内容？P16-19
系统分析、技术设计。其中，技术设计包括机器人基本参数的确定、机器人运动形式的选择、拟定检测传感系统框图、确定控制系统总方案，绘制框图、机械结构设计。13.什么是机器人运动学逆解的多重性？P73
在求解机器人逆运动学问题的过程中通常需要接反三角函数方程，这可能会出现多个解的情况，这种现象称为运动学逆解的多重性。
14.简述点位控制和连续轨迹控制，并举例说明他们在工业上的运用。P99-100
点位控制和连续轨迹控制。其中，点位控制要求机器人末端以一定的姿态尽快且无超调地实现相邻点之间的运动，但对相邻点之间的运动轨迹不做具体要求；主要运用于从事在印刷电路板上安插元件、点焊、搬运及上/下料等作业的工业机器人。连续轨迹控制要求机器人末端沿预定轨迹运动，即在运动轨迹上任意特定数量的点处停留；主要运用于从事弧焊、喷漆、切割等作业的工业机器人。
15.内部传感器由几部分组成？P118
内部传感器通常由位置、速度及加速度传感器等组成。
16.外部传感器进一步可分为什么？P119
外部传感器进一步可分为末端操作器和环境传感器。
17.常见的位置和位移传感器P121
常见的位置和位移传感器有电阻式位移传感器、电容式位移传感器、电感式位移传感器、编码式位移传感器、霍尔元件位移传感器、磁栅式位移传感器等。
18.绝对式光电编码器的组成P123
主要由多路光源、光敏元件和编码盘组成。
二.名词解释
1. 机器人机械臂的自由度。P11
自由度是指机器人所控制的独立坐标轴运动的数目，不包括末端操作器的开合自由度。
2. 机器人机械臂的定位精度。P12
定位精度是指机器人末端操作器的实际位置与目标位置之间的偏差，由机械误差、控制算法误差与系统分辨率等部分组成。
3. 机器人机械臂的重复定位精度。P12
重复定位精度是指在同一环境、同一条件、同一目标动作、同一命令之下，机器人连续重复运动若干次时，其位置的分散情况，是关于精度的统计数据。
4. 机器人机械臂的工作范围。P12
工作范围是指机器人运动时手臂末端或手腕中心所能达到的所有点的集合，也成为工作区域。
5. 机器人机械臂的承载能力。P13
承载能力是指机器人在作业范围内的任何位姿上所能承受的最大重量。承载能力不仅指负载质量，也包括机器人末端操作器的质量。
6. 齐次坐标。P51
将一个n 维空间的点用n+1 维坐标表示，则该n+1 维坐标即为n 维坐标的齐次坐标。
7. 欧拉角P62
用来确定定点转动刚体位置的三个一组独立转动角参量，其中每次转动都是相对于动坐标系进行的
8. 运动学逆解问题P73
在机器人运动学分析中，已知末端执行器要达到的目标位姿，求解所需的关节变量值叫做运动学逆解问题。
9. 速度雅克比矩阵P81
速度雅克比矩阵是一个把关节速度矢量变换为机器人手爪相对基坐标即固定坐标的广义速度矢量v的变换矩阵。
10. 广义坐标
用来描述系统位形所需要的独立参数或者最少参数叫做广义坐标。
11. RPY 角P60
RPY 角是描述船舶在大海中航行或者飞机在空中飞行时姿态的一种方法。将船的行驶方向取为z 轴，则R 表示绕z 轴的回转（а）；将船体的横向取为y 轴，则P 表示绕y 轴俯仰（β）；将垂直于船体的方向取为x 轴，则Y 表示绕x 轴的偏角（γ）。12. 运动学的正解问题
在机器人的运动学分析中，已知各关节变量值，求末端执行器要达到的目标位姿
13. 力雅可比矩阵P88
在机器静力计算中把手部端点力矢量τ的变换矩阵
14. 灵敏度P119
灵敏度是指传感器的输出信号达到稳定时，输出信号变化与输入信号变化的比值。
15. 线性度P119
线性度反映传感器输出信号与输入信号之间的线性程度。
19.测量范围P120
测量范围是指被测量的最大允许值与最小允许值之差。
20.精度P120
精度是指传感器的测量输出值与实际被测量值之间的误差。
21.重复性P120
重复性是指传感器在对输入信号按同一方式进行全程量连续进行多次测量时，相应测试结果的变化程度。
22.分辨率P120
分辨率是指传感器在整个测量范围内所能辨别的被测量的最小变化量，或者所能辨别的不同被测量的个数。
23.响应时间P120
响应时间是指传感器的输入信号变化后，其输出信号随之变化并达到一个稳定值所需要的时间。
三．教材例题
第三章P66 3-2
第四章P84 4-1
P88 4-2
P91 二自由度机器人运动力学方程推导
。。。。。。1.课后习题
P15 1，2，3
P49 1，2，4
P77-79 1，2，3，5，6，7，8，9，10
P96-97 1，2，3，4
P116 2
P156 3，4
国内外主流工业机器人离线编程软件对比
国内外主流工业机器人离线编程软件对比 讲到工业机器人离线编程软件，就不得不先说道说道另外一种机器人编程方式----手工示教编程。相信大家在接触工业机器人的时候，最先认识的就是机器人示教器了。示教器和机器人的控制系统相连接，操作人员可以通过示教器直接控制机器人的运动轨迹，速度和运动方式。利用示教器上的操作手柄或者操作按键，我们可以很直观的看到机器人每个轴或者每个关节的运动姿态，速度。示教器的学习和使用，是学习工业机器人的第一步，也是非常重要的一步。 但是，示教器的操作和使用不是我们今天讲解的重点。我们要通过使用示教器的经验和体会，来说说机器人离线编程软件的优势。 从1959年，英格伯格和德沃尔联手制造出第一台工业机器人起，示教器和示教编程就是使用和操作机器人的最主要手段和途径。半个世纪过去了，现代社会中，高度自动化，智能化的工厂中，通过示教器来示教编辑机器人的轨迹点，依然是最主流的做法。但是，示教编程的方式越普及，也越暴露出其弊端和不足。举个例子，示教编程需要在工作现场进行作业，作业的同时，生产线上的所有设备都必须停工，这对老板来说，损失极大。另外，当机器人运动轨迹过于复杂或者精度要求过高，手工示教再靠操作人员来完成，就有点心有余而力不足了。这时，离线编程软件应运而生。它的出现，本意并不是要替代手工示教编程，而是弥补其个中不足。所以，
当我们再提起离线编程软件的时候，不应过度神化，而是要正确的看待手工示教和离线编程的作用，让其在不同情况下各自发挥优势。 离线编程软件的出现，也不是一天两天了。本人从事工业自动化十几年，从早先数控机床的大规模应用，到现在工业机器人的逐步兴起。从硬件的更新换代，到软件的日益出新，都或多或少的做过一些研究和学习。时代变化太快，但是作为一个老工控，我始终坚信，科技是第一生产力。好多刚接触工业机器人的新人，示教器还没学会，手工编辑了一些运动轨迹以后就抱怨说，手工示教编程太难了，太复杂了。甚至说落后了，吵着要学离线软件编程。对于这样的新人，我想说，学东西不应该好高骛远，手工示教编程，是掌握机器人，学习机器人最基本，也是最好的方式。使用离线软件编程的时候也会需要很多示教方面的知识。 今天，想跟大家聊聊，目前国内外市场上几款主流的机器人离线编程软件，看看他们的区别和各自优势。希望大家在学习的时候，能够选择适合自己的软件。 我们常说的机器人离线编程软件，大概可以分为两类： 一类是通用型离 线编程软件，这类软件一般都由第三方软件公司负责开发和维护，不单独依赖某一品牌机器人。换句话说，通用型离线编程软件，可以支持多款机器人的仿真，轨迹编程和后置输出。这类软件优
机器人的组成与结构
3、简介机器人系统的组成与结构，包括三大部分、六个子系统 答：机器人由三大部分六个子系统组成。三大部分是机械部分、传感部分和控制部分。六个子系统是驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人一环境交换系统、人机交换系统和控制系统。 驱动系统，要使机器人运作起来，各需各个关节即每个运动自由度安置传动装置。这就是驱动系统。驱动系统可以是液压传动、气压传动、电动传动、或者把它们结合起来应用综合系统，可以是直接驱动或者通过同步带、链条、轮系、谐波齿轮等机械传动机构进行间接传动。 机械结构传动，工业机器人的机械结构系统由机座、手臂、末端操作器三大部分组成，每一个大件都有若干个自由度的机械系统。若基座不具备行走机构，则构成行走机器人；若基座不具备行走及弯腰机构，则构成单机器人臂。手臂一般由上臂、下臂和手腕组成。末端操作器是直接装在手腕上的一个重要部件，它可以是二手指或多手指的手抓，也可以是喷漆枪、焊具等作业工具。 感受系统由内部传感器模块和外部传感器模块组成，用以获得内部和外部环境状态中有意义的信息。智能传感器的使用提高了机器人的机动性、适应性和智能化的水准。人类的感受系统对感知外部世界信息是极其灵巧的，然而，对于一些特殊的信息，传感器比人类的感受系统更有效。 机器人一环境交换系统是现代工业机器人雨外部环境中的设备互换联系和协调的系统。工业机器人与外部设备集成为一个功能单元，如加工单元、焊接单元、装配单元等。当然，也可以是多台机器人、多台机床或设备、多个零件存储装置等集成为一个去执行复杂任务的功能单元。 人工交换系统是操作人员与机器人控制并与机器人联系的装置，例如，计算机的标准终端，指令控制台，信息显示板，危险信号报警器等。该系统归纳起来分为两大类：指令给定装置和信息显示装置。 控制系统的任务是根据机器人的作业指令程序以及传感器反馈回来的信号支配机器人的执行机构去完成规定的运动和功能。假如工业机器人不具备信息反馈特征，则为开环控制系统；若具备信息反馈特征，则为闭环控制系统。根据控制原理，控制系统可分为程序控制系统、适应性控制系统和人工智能控制系统。根据控制运行的形式，控制系统可分为点位控制和轨迹控制。
工业机器人控制系统组成及典型结构
工业机器人控制系统组成及典型结构 一、工业机器人控制系统所要达到的功能机器人控制系统是机器人的重要组成部分，用于对操作机的控制，以完成特定的工作任务，其基本功能如下： 1、记忆功能：存储作业顺序、运动路径、运动方式、运动速度和与生产工艺有关的信息。 2、示教功能：离线编程，在线示教，间接示教。在线示教包括示教盒和导引示教两种。 3、与外围设备联系功能：输入和输出接口、通信接口、网络接口、同步接口。 4、坐标设置功能：有关节、绝对、工具、用户自定义四种坐标系。 5、人机接口：示教盒、操作面板、显示屏。 6、传感器接口：位置检测、视觉、触觉、力觉等。 7、位置伺服功能：机器人多轴联动、运动控制、速度和加速度控制、动态补偿等。 8、故障诊断安全保护功能：运行时系统状态监视、故障状态下的安全保护和故障自诊断。 二、工业机器人控制系统的组成 1、控制计算机：控制系统的调度指挥机构。一般为微型机、微处理器有32 位、64 位等如奔腾系列CPU 以及其他类型CPU 。 2、示教盒：示教机器人的工作轨迹和参数设定，以及所有人机交互操作，拥有自己独立的 CPU 以及存储单元，与主计算机之间以串行通信方式实现信息交互。 3、操作面板：由各种操作按键、状态指示灯构成，只完成基本功能操作。 4、硬盘和软盘存储存：储机器人工作程序的外围存储器。 5、数字和模拟量输入输出：各种状态和控制命令的输入或输出。 6、打印机接口：记录需要输出的各种信息。 7、传感器接口：用于信息的自动检测，实现机器人柔顺控制，一般为力觉、触觉和视觉传感器。 8、轴控制器：完成机器人各关节位置、速度和加速度控制。 9、辅助设备控制：用于和机器人配合的辅助设备控制，如手爪变位器等。 10 、通信接口：实现机器人和其他设备的信息交换，一般有串行接口、并行接口等。 11 、网络接口 1) Ethernet 接口：可通过以太网实现数台或单台机器人的直接PC 通信，数据传输速率高达 10Mbit/s ，可直接在PC 上用windows 库函数进行应用程序编程之后，支持TCP/IP 通信协议，通过Ethernet 接口将数据及程序装入各个机器人控制器中。
国内外工业机器人品牌盘点
国内外工业机器人品牌盘点 自改革开放以来，全球制造业向中国的迁移造就了我国成为“世界工厂”的局面。但随着国内外经济环境的变化，我国当当前的制造业也面临着前所未有的挑战，劳动力成本的上升、供给的下降、人口红利的消失，以及制造工厂对质量、成本、效率以及安全要求的不断提高，激发着我国企业逐步向自动化的转型。 目前，在全球范围内工业机器人技术日趋成熟，机器人俨然已经成为一种标准设备而在工业自动化行业中被广泛应用，如此一来国内外也产生了一批在较有影响力的知名工业机器人企业。 1. 瑞典ABB机器人 瑞典ABB机器人集团总部位于瑞士苏黎世，是目前世界行最大的机器人制造企业。1974年，ABB机器人成功研发了全球第一台市售全电动微型处理器控制的工业机器人IRB6，主要应用于工件的取放和物料的搬运。一年后，ABB持续发力，又生产出了全球第一台焊接机器人。直至1980年兼并Trallfa喷涂机器人，ABB机器人在产品结构上趋向于完备。 二十世纪末，为了更好的扩张与发展，ABB机器人进军中国市场，于1999年成立上海ABB。上海ABB是ABB在华工业机器人以及系统业务（机器人）、仪器仪表（自动化产品）、变电站自动化系统（电力系统）和集成分析系统（工程自动化）的主要生产基地。 ABB机器人生产的工业机器人主要应用于：焊接、装配、铸造、密封涂胶、材料处理、包装、喷漆、水切割等领域。 2. 德国库卡（KUKA）机器人 德国库卡成立于于1898年，是具有百年历史的知名企业，最初主要专注于室内及城市照明。但不久之后，库卡就涉足至其它领域(焊接工具及设备，大型容器)，1966年更是成为了欧洲市政车辆的市场领导者。1973年，库卡研发了名为FAMULUS第一台工业机器人，到了1995年，库卡机器人技术脱离库卡焊接及机器人独立。现今，库卡专注于向工业生产过程提供先进的自动化解决方案。 KUKA库卡机器人（上海）是库卡在德国意外开设的全球首家海外工厂，主要生产库卡工业机器人和控制台，应用于汽车焊接及组建等工序，其产量占据了库卡全球生产总量的三分之一。 库卡机器人主要产品包括：Scara及六轴工业机器人、货盘堆垛机器人、作业机器人、架装式机器人、冲压连线机器人、焊接机器人、净室机器人、机器人系统和单元。
工业机器人的基本参数和性能指标知识讲解
工业机器人的基本参数和性能指标
工业机器人的基本参数和性能指标 表示机器人特性的基本参数和性能指标主要有工作空间、自由度、有效负载、运动精度、运动特性、动态特性等。 (1)工作空间（Work space）工作空间是指机器人臂杆的特定部位在一定条件下所能到达空间的位置集合。工作空间的性状和大小反映了机器人工作能力的大小。理解机器人的工作空间时，要注意以下几点： 1)通常工业机器人说明书中表示的工作空间指的是手腕上机械接口坐标系的原点在空间能达到的范围，也即手腕端部法兰的中心点在空间所能到达的范围，而不是末端执行器端点所能达到的范围。因此，在设计和选用时，要注意安装末端执行器后，机器人实际所能达到的工作空间。 2)机器人说明书上提供的工作空间往往要小于运动学意义上的最大空间。这是因为在可达空间中，手臂位姿不同时有效负载、允许达到的最大速度和最大加速度都不一样，在臂杆最大位置允许的极限值通常要比其他位置的小些。此外，在机器人的最大可达空间边界上可能存在自由度退化的问题，此时的位姿称为奇异位形，而且在奇异位形周围相当大的范围内都会出现自由度进化现象，这部分工作空间在机器人工作时都不能被利用。 3)除了在工作守闻边缘，实际应用中的工业机器人还可能由于受到机械结构的限制，在工作空间的内部也存在着臂端不能达到的区域，这就是常说的空洞或空腔。空腔是指在工作空间内臂端不能达到的完全封闭空间。而空洞是指在沿转轴周围全长上臂端都不能达到的空间。
(2)运动自由度是指机器人操作机在空间运动所需的变量数，用以表示机器人动作灵活程度的参数，一般是以沿轴线移动和绕轴线转动的独立运动的数目来表示。 自由物体在空间自六个自由度（三个转动自由度和三个移动自由度）。工业机器人往往是个开式连杆系，每个关节运动副只有一个自由度，因此通常机器人的自由度数目就等于其关节数。机器人的自由度数目越多，功能就越强。日前工业机器人通常具有4—6个自由度。当机器人的关节数（自由度）增加到对末端执行器的定向和定位不再起作用时，便出现了冗余自由度。冗余度的出现增加了机器人工作的灵活型，但也使控制变得更加复杂。 工业机器人在运动方式上，总可以分为直线运动（简记为P）和旋转运动（简记为R）两种，应用简记符号P和R可以表示操作机运动自由度的特点，如RPRR表示机器人操作机具有四个自由度，从基座开始到臂端，关节运动的方式依次为旋转-直线-旋转-旋转。此外，工业机器人的运动自由度还有运动范围的限制。 (3)有效负载(Payload) 有效负载是指机器人操作机在工作时臂端可能搬运的物体重量或所能承受的力或力矩，用以表示操作机的负荷能力。 机器人在不同位姿时，允许的最大可搬运质量是不同的，因此机器人的额定可搬运质量是指其臂杆在工作空间中任意位姿时腕关节端部都能搬运的最大质量。
工业机器人技术课后题答案
第一章课后习题： 3、说明工业机器人的基本组成及各部分之间的关系。 答：工业机器人由三大部分六个子系统组成。三大部分是机械部分、传感部分和控制部分。六个子系统是驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人－环境交互系统、人机交互系统和控制系统。各部分之间的关系可由下图表明： 4、简述工业机器人各参数的定义：自由度、重复定位精度、工作范围、工作速度、承载能力。 答：自由度是指机器人所具有的独立坐标轴运动的数目,不应包括手爪(末端操作器)的开合自由度。 重复定位精度是指机器人重复定位其手部于同一目标位置的能力, 可以用标准偏差这个统计量来表示, 它是衡量一列误差值的密集度(即重复度)。 工作范围是指机器人手臂末端或手腕中心所能到达的所有点的集合, 也叫工作区域。 工作速度一般指工作时的最大稳定速度。 承载能力是指机器人在工作范围内的任何位姿上所能承受的最
大质量。承载能力不仅指负载, 而且还包括了机器人末端操作器的质量。 第二章课后习题： 1、 答：工业上的机器人的手一般称之为末端操作器, 它是机器人直接用于抓取和握紧(吸附)专用工具(如喷枪、扳手、焊具、喷头等)进行操作的部件。具有模仿人手动作的功能, 并安装于机器人手臂的前端。大致可分为以下几类: (1) 夹钳式取料手；(2) 吸附式取料手；(3) 专用操作器及转换器；(4) 仿生多指灵巧手。 4、 答：R关节是一种翻转(Roll)关节。B关节是一种折曲(Bend)关节。Y关节是一种偏转(Yaw)关节。具有俯仰、偏转和翻转运动, 即RPY运动。 5、 答：行走机构分为固定轨迹式和无固定轨迹式。无固定轨迹式又分为与地面连续接触（包括轮式和履带式）和与地面间断接触（步行式）。轮式在平地上行驶比较方便，履带式可以在泥泞道路上和沙漠中行驶。步行式有很大的适应性, 尤其在有障碍物的通道(如管道、台阶或楼梯)上或很难接近的工作场地更有优越性。 第三章课后习题：
国内工业机器人市场及发展趋势
国内工业机器人市场及发展趋势一、引言 工业机器人诞生于20世纪60年代，在20世纪90年代得到迅速发展，是最先产业化的机器人技术。它是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃、应用日益广泛的领域。它的出现是为了适应制造业规模化生产，解决单调、重复的体力劳动和提高生产质量而代替人工作业。在我国，工业机器人的真正使用到现在已经接近20多年了，已经基本实现了试验、引进到自主开发的转变，促进了我国制造业、勘探业等行业的发展。随着我国门户的逐渐开放，国内的工业机器人产业将面对越来越大的竞争与冲击，因此，掌握国内工业机器人市场的实际情况，把握我国工业机器人研究的相关进展，显得十分重要。 二、工业机器人带来的效益 发达国家的使用经验表明:使用工业机器人可以降低废品率和产品成本，提高了机床的利用率，降低了工人误操作带来的残次零件风险等，其带来的一系列效益也是十分明显的，例如减少人工用量、减少机床损耗、加快技术创新速度、提高企业竞争力等。机器人具有执行各种任务特别是高危任务的能力，平均故障间隔期达60000小时以上，比传统的自动化工艺更加先进。采用工业机器人还有如下优点:第一，改善劳动条件，逐步提高生产效率；第二，更强与可控的生产能力，加快产品更新换代；第三，提高零件的处理能力与产品质量；第四，消除枯燥无味的工作，节约劳动力；第五，提供更安全的工作环境，降低工人的劳动强度，减少劳动风险；第六，提高机床；第七，减少工艺过程中的工作量及降低停产时间和库存；第八，提高企业竞争力。 在面临全球性竞争的形势下，制造商们正在利用工业机器人技术来帮助生产价格合理的优质产品。一个公司想要获得一个或多个竞争优势，实现机器人自动化生产将是推动业务发展的有效手段。 三、国内工业机器人市场 (一)国内工业机器人的需求情况 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。 (二)国内工业机器人的销售情况 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
国内外机器人发展现状及发展动向
国外机器人发展现状及发展动向 一、全球机器人行业现状 (一)全球机器人行业现状 1、行业发展：增长态势延续 (1)预计2017年全球工业机器人销售量25万台 从2008年第四季度起，全球金融风暴导致工业机器人的销量急剧下滑。2010年全球工业机器人市场逐渐由2009年的谷底恢复。 2011年是全球工业机器人市场自1961年以来的行业顶峰，全年销售达16.6万台。2012年全球工业机器人销量为15.9万台，略有回落，主要原因是电气电子工业领域的销量有所下滑，但汽车工业机器人销量延续增长态势。 随着全球制造业产能自动化水平提升，特别是中国制造业升级，我们估计到2017年全球工业机器人销量达到25万台，年复合增长率9.5%. (2)预计到2017年全球工业机器人市场容量2700亿 2012年全球机器人本体市场容量为530亿元，本体加集成市场容量按本体大约三倍算，估计1600亿元。 估计2013年至2017年，包含本体和集成在的全球工业机器人市场，年复合增长率约为11%。预计2017年全球工业机器人市场容量将达到2700亿元。 (3)预计到2017年全球服务机器人市场容量接近500亿 根据IFR数据，2012年全球个人(或家庭)用服务机器人市场容量为73亿元，公共服务机器人市场容量为208亿元。目前看公共服务机器人产业化走在前面，市场容量更大。 预计2013-2017年个人(或家庭)用服务机器人市场容量增长率为7%，公共服务机器人市场容量年均复合增长率为17%。到2017年，全球服务机器人市场容量将接近500亿元。如果智能家居算是广义的服务机器人，服务机器人市场容量会大很多。 2、全球机器人行业布局：日欧产业优势明显，中国市场潜力巨大 (1)工业机器人市场销量与存量 全球工业机器人本体市场以中欧美日为主。日、美、德、韩、中五国存量占全球比例达71.24%，销量达69.92%。 截至2012年底，全球机器人累计销量达到247万台。机器人平均使用寿命为12年，最长15年。估计现在全球机器人存量在120万台-150万台之间。 分区域看，亚洲/澳洲增幅达到9%。亚洲增幅主要由中国需求拉动，因为中国2012年工业机器人销量增幅达到30%。 分生产地和消费地看，日本是唯一的工业机器人净出口国，拥有全球最大的机器人产能，占据全球机器人产量的66%。机器人消费地最大的区域是除日本以外的亚洲地区，占比约34%，而且是以中国市场为主。 (2)全球工业机器人与机床行业销量的对比 工业机器人销量占机床销量比反映各国机器人使用情况。这个比例的上升在一定程度上代表着这个国家机器人普及水平的提升。我们给出美日德中四国的机器人销量占机床销量比，从这个数据和历年的变化趋势看各国机器人行业的发展状况。 美日德三国的机器人销量占机床销量比稳定在一定区间(15%-25%)，表明这
工业机器人内部结构及基本组成原理详解
工业机器人内部结构及基本组成原理详解 工业机器人详解你对工业机器人有着什么样的了解？关于工业机器人，我们过去也反反复复推送了很多的文章，在这一次，我们将尝试解决有关--- 在工业环境中使用的最常见的机器人和作业时经常会遇到的问题。关于工业机器人定义什么可以被认为是一个工业机器人?什么不能被称为工业机器人？工业机器人直到最近才能避开这种混乱。不是在工业环境中使用的每个机电设备都可以被认为是机器人。根据国际标准组织的定义，工业机器人是一种可编程的三自由度或多轴自动控制的可编程多用途机械手。这几乎是在谈论工业机器人时被接受的定义。工业机器人自中年以来发生了什么变化？越来越多的工程师和企业家正在寻找越来越多的机器人技术，帮助在工业环境中优化工作流程的方式。随着时代的发展和机器人技术的进步，机器人手臂必须为诸如仓储中使用的群组AGV 等新手铺路。我们经常说典型的工业机器人由工具，工业机器人手臂，控制柜，控制面板，示教器以及其他外围设备组成。那么这些是什么？这些部分通常都在一起，控制柜类似于机器人的大脑。控制面板和示教器构成用户环境。工具（也称为末端执行器）是为特定任务设计的设备（例如焊接或喷涂）。机器人手臂基本上是移动工具的 东西。但并不是每个工业机器人都像一个手臂。不同机器人有不同 类型的结构。控制面板--- 操作员使用控制面板来执行一些常规任
务。（例如：改变程序或控制外围设备）。应用“机器人工人” --------------- 什么时候应该使用工业机器人而不是 人工？相信这个问题大家思考的次数并不少了。理想情况下，这应该是双赢的。想快速看到效果，你需要知道什么是别人最不喜欢的工作。想得最多的是那些重复的，乏味的工作，需要从工作人员那边进行大量单调的行动，这个思考是正确的，因为正是如此，例如从一个输送机到另一个输送机。如果总是相同的任务，您可以使用专门针对您的需求量身定制的自动化解决方案。工厂的工作处理需要越来越灵活，在这些情况下，正确的解决方案是：可以试用用于不同任务的可重新编程的机器人进行任务操作。此外，就是那些对人类工作有害的任务。（例如：用危险化学品进行表面处理，这是在有害环境中工作。在许多情况下，长期使用机器人比聘用工人更聪明和便宜。）当然，还有的是人类难以操作的工作。（例如：举或搬运重物或在不适合人类生活的条件下工作。）同样，在许多这些情况下，可以应用特定的自动化解决方案。然而，如果任务需要灵活性处理，还需要考虑要用到的机器人。以下是最常见的机器人应用程序列表：电弧焊、部件、涂层、去毛刺、压铸、造型、物料搬运、选择、码垛、打包、绘画、点焊、运输，仓储关于工 业机器人的结构-- 如何构建机器人手臂？（这很重要）在 本文中，将只列出工业机器人中使用的最常见的机器人结构类型。（详细内容公众号历史记录在“机器人类型”部分深入介绍这些类
2020年工业机器人新星埃夫特专题研究：向通用领域加速渗透,核心零部件自供提升盈利能力
2020年工业机器人新星埃夫特专题研究：向通用领域加速渗透，核心零部件自供提升盈利能力
目录 1 公司战略眼光独到，外延发展下技术实力飞速提升 (4) 1.1 公司为国内一线工业机器人制造商 (4) 1.2 主要产品为系统集成和整机，汽车行业收入占比高 (7) 1.3 通过外延发展，迅速完成全产业链布局 (11) 2 2020年工业机器人行业回暖，自主品牌正在崛起 (14) 2.1 全球市场规模超千亿，国内行业平均增速更高 (14) 2.2 自主品牌的关键零部件核心竞争力持续提升 (16) 2.3 通用领域为国内企业带来快速发展的机遇 (18) 2.4 2020年工业机器人产量增速企稳回升 (19) 3 投资亮点：向通用领域加速渗透，核心零部件自供提升盈利能力 (20) 3.1 技术吸收能力强，外延内生相辅相成 (20) 3.2 技术扎实，客户资源充足，收入增长基础牢固 (21) 3.3 打造智能共享工厂，向通用工业领域加速渗透 (22) 3.4 核心零部件自供，提升盈利能力 (22) 3.5 公司5G、人工智能走在行业前列 (23) 4 盈利预测及估值 (24) 图表目录 图1：公司处于工业机器人行业第一梯队 (4) 图2：2018年中国工业机器人自主品牌市场份额 (4) 图3：2019年公司营业收入出现波动 (5) 图4：目前公司尚未实现盈利 (5) 图5：发行前埃夫特股东对公司的持股情况 (6) 图6：2019年公司营业收入构成（单位：亿元） (7) 图7：2019年公司毛利润构成（单位：万元） (7) 图8：公司机器人整机产品示意图 (7) 图9：2019年整机业务收入保持增长 (8) 图10：2019年整机业务毛利率显著改善 (8) 图11：整机业务以中小型负载机器人为主 (9) 图12：中小型和轻型桌面机器人毛利率提升较快 (9) 图13：公司系统集成生产线 (9) 图14：2019年系统集成产品收入出现下滑 (10) 图15：2019年系统集成产品毛利率持续提升 (10) 图16：2019年系统集成业务汽车行业收入占74% (11) 图17：通用工业行业系统集成毛利率波动较大 (11) 图18：公司控股子公司及参股公司情况 (11) 图19：公司通过外延深化应用场景布局 (12) 图20：公司外延并购完成全产业链布局 (13)
国内外工业机器人发展现状与趋势研究
国内外工业机器人发展现状与趋势研究 武汉商学院机电工程与汽车服务学院 张红霞 【摘要】机器人的制造及应用水平，代表了一个国家的制造业水平，发展机器人产业应上升到国家战略高度。机器人的广泛使用是我国从制造业大国走向制造业强国的重要手段和途径。本文分析了现阶段国外工业机器人的应用、发展现状与趋势。通过实例说明了目前我国工业机器人发展的现状和未来的发展趋势，中国先进工业机器人大批量生产制造时代到来。 【关键词】机器人；工业机器人；发展现状；发展趋势 工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。自从1962年美国研制出世界上第一台工业机器人以来，机器人技术及其产品发展很快，已成为柔性制造系统(FMS)、自动化工厂(FA)、计算机集成制造系统(CIMS)的自动化工具。 广泛采用工业机器人，不仅可提高产品的质量与产量，而且对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以及降低生产成本，有着十分重要的意义。和计算机、网络技术一样，工业机器人的广泛应用正在日益改变着人类的生产和生活方式。 一、工业机器人的应用情况 经过五十多年的发展，工业机器人已在越来越多的领域得到了应用。在制造业中，尤其是在汽车产业中，工业机器人得到了广泛的应用。如在毛坯制造、机械加工、焊接、热处理、表面涂覆、上下料、装配、检测及仓库堆垛等作业中，机器人都已逐步取代了人工作业。 随着工业机器人向更深更广方向的发展以及机器人智能化水平的提高，机器人的应用范周还在不断地扩大，已从汽车制造业推广到其他制造业，进而推广到机械加工行业、电子电气行业、橡胶及塑料工业、食品工业、木材与家具制造业等领域中。在工业生产中，弧焊机器人、点焊机器人、分配机器人、装配机器人、喷漆机器人及搬运机器人等工业机器人都已被大量采用。机器人正在为提高人类的生活质量发挥着重要的作用。 二、国内外工业机器人的发展现状 1、国外工业机器人的发展现状 在国外，工业机器人技术日趋成熟，已经成为一种标准设备被工业界广泛应用。从而，相继形成了一批具有影响力的、著名的工业机器人公司，它们包括：瑞典的ABB Robotics，日本的F A N U C、Y a s k a w a，德国的K U K A Roboter，美国的Adept Technology、American Robot、Emerson Industrial Automation、S-T Robotics，这些公司已经成为其所在地区的支柱性产业。国外专家预测，机器人产业是继汽车、计算机之后出现的一种新的大型高技术产业。据联合国欧洲经济委员会(UNECE)和国际机器人联合会(IFR)的统计，世界机器人市场前景看好，从20世纪下半叶起，世界机器人产业一直保持着稳步增长的良好势头[1]。 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。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。像国际上著名公司ABB、Comau、KUKA、BOSCH、NDC、SWISSLOG、村田等都是机器人自动化生产线及物流与仓储自动化设备的集成供应商。目前，日本、意大利、德国、欧盟、美国等国家产业工人人均拥有工业机器人数量位于世界前列，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。 2、国内工业机器人的发展现状 在降低制造成本，解决用工严重不足等 口号的呼喊下，近年来机器人产业在全世界范 围内兴起。中国作为世界工厂，面临的形式更 是尤为的严重。有数据显示中国每年工业机器 人的装机量约占全球的1/8，仅次于日本、韩 国，预计2015年中国的装机量会超过这两个国 家，成为世界上使用工业机器人最多的国家。 自2009年以来，中国机器人市场持续快速增 长，工业机器人年均增长速度超过40%，到目 前为止，中国工业机器人市场份额约占全球市 场的1/5；以教育、清扫等为代表的服务机器 人在国内也在逐步进入市场。随着我国门户的 逐渐开放，国内的工业机器人产业将面对越来 越大的竞争与冲击，因此，掌握国内工业机器 人市场的实际情况，把握我国工业机器人研究 的相关进展，显得十分重要。 2012年，四种新型工业机器人在中国哈 尔滨研制成功。专家们认为这标志着我国已 经掌握了第一代工业机器人的生产技术，新 的机器人产业已经在我国诞生。这四种工业 机器人分别是哈尔滨工业大学和哈尔滨风华 机器厂等单位研制的华宇Ⅱ型弧焊机器人， 华宇Ⅰ型点焊机器人，哈尔滨工业大学与航 天部811厂等单位联合研制的东方1号喷漆机 器人和国营星光机器厂研制的星光Ⅰ型直角 坐标点焊机器人。 近年来，中国河南洛阳市越来越多的企 业开始引进工业机器人等智能设备，但目前 国内使用的机器80%是国外制造。位于洛阳工 业园区的沃德福集团高端智能装备制造基地 项目，总投资1。5亿元，将研发制造6轴工业 机器人等高端智能设备，达到年产1万台工业 机器人的生产、装配能力。该项目计划2014 年建成投产，预计年产值20亿元，不久将在 这里首次实现先进工业机器人大批量生产制 造。随着便宜劳动力时代的结束，可以预计 工业机器人将迎来一个伟大的时代，不仅在 工业上，而且在服务、医疗等领域都有广泛 的应用，从而推动一大批行业的发展，如高 端制造业、制造业的个性化、医疗图像处理 以及航空航天等。 近十年以来，在“十五”、“十一五” 攻关计划和863计划等科技计划的支持下，我 国有组织、有计划地发展工业机器人产业， 通过研制、生产、应用等多个层面的不断探 索，在技术攻关和设计水平上有了长足的进 步。总的来看，已经掌握了工业机器人的设 计、制造、应用过程中的多项关键技术，能 够生产出部分机器人关键元器件，开发出弧 焊、点焊、码垛、装配、搬运、注塑、冲 压、喷漆等工业机器人[2]。一些相关科研机构 和企业已掌握了工业机器人操作机的优化设 计制造技术；工业机器人控制、驱动系统的 硬件设计技术；机器人软件的设计和编程技 术、运动学和轨迹规划技术；弧焊、点焊及 大型机器人自动生产线(工作站)与周边配套 设备的开发和制备技术等，某些关键技术已 达到或接近了国际先进水平，中国工业机器 人在世界工业机器人领域已占有一席之地。 三、工业机器人的发展趋势 工业机器人在许多生产领域的使用实践证 明，它在提高生产自动化水平，提高劳动生产 率和产品质量以及经济效益，改善工人劳动条 件等方面，有着令世人瞩目的作用，引起了世 界各国和社会各层人士的广泛关注。 1、国外发展趋势 日本将机器人列为战略产业，韩国将 机器人作为“增长发动机产业”，各发达国 家政府早年通过制定政策，采取一系列措施 鼓励企业应用机器人，设立科研基金鼓励机 器人的研发设计，从政策上、资金上给予大 力支持，工业机器人的应用和研究走在世界 的前列。世界工业机器人市场普遍看好，各 国都在期待机器人的应用研究有技术上的突 破。从近几年世界机器人推出的产品来看， 工业机器人技术正在向智能化、模块化和系 统化的方向发展，其发展趋势主要为：结构 的模块化和可重构化；控制技术的开放化、 PC化和网络化；伺服驱动技术的数字化和分 散化；多传感器融合技术的实用化；工作环 境设计的优化和作业的柔性化以及系统的网 络化和智能化等方面[3]。 国外机器人领域发展近几年有如下几个 趋势： (1)工业机器人性能不断提高，而单机价 格不断下降。 (2)机械结构向模块化、可重构化发展。 例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测 系统三位一体化；由关节模块、连杆模块用 重组方式构造机器人整机；国外已有模块化 装配机器人产品问市。 (3)工业机器人控制系统向基于PC机的 开放型控制器方向发展，便于标准化、网络 化；器件集成度提高，控制柜日见小巧，且 采用模块化结构；大大提高了系统的可靠 性、易操作性和可维修性。 (4)机器人中的传感器作用日益重要，装 配、焊接机器人采用了位置、速度、加速度视 觉、力觉等传感器，而遥控机器人则采用视 觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术 来进行环境建模及决策控制；多传感器融合配 置技术在产品化系统中已有成熟应用。 (5)虚拟现实技术在机器人中的作用已从 仿真、预演发展到用于过程控制，如使遥控 机器人操作者产生置身于远端作业环境中的 感觉来操纵机器人。 (6)当代遥控机器人系统的发展特点不是 追求全自治系统，而是致力于操作者与机器人 的人机交互控制，即遥控加局部自主系统构成 完整的监控遥控操作系统，使智能机器人走出 实验室进入实用化阶段。美国发(下转第7页)
国内外工业机器人发展史和现状
课题名称：工业机器人发展史和现状 摘要：我国的工业机器人研制虽然起步晚，但是有着广大的市场潜力，有着众多的人才和资源基础。在十一五规划纲要等国家政策的鼓励支持下，在市场经济和国际竞争愈 演愈烈的未来，我们一定能够完全自主制造出自己的工业机器人，并且将工业机器 人推广应用到制造与非制造等广大的行业中，提高我国劳动力成本，提高我国企业 的生产效率和国际竞争力，从整体上提高我国社会生产的安全高效，为实现伟大祖 国的复兴贡献力量。 关键字：工业机器人；日本；日本工业机器人协会；制造；十一五纲要； 引言：生产力在不断进步，推动着科技的进步与革新，以建立更加合理的生产关系。自工业革命以来，人力劳动已经逐渐被机械所取代，而这种变革为人类社会创造出巨大的财富，极大地推动了人类社会的进步。时至今天，机电一体化，机械智能化等技术应运而生并已经成为时代的主旋律。人类充分发挥主观能动性，进一步增强对机械的利用效率，使之为我们创造出愈加巨大的生产力，并在一定程度上维护了社会的和谐。工业机器人的出现是人类在利用机械进行社会生产史上的一个里程碑。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。 一、工业机器人的现状： 工业机器人在全世界的分布及发展，我们先看两幅图表 UNECE估计，2004年全球至少安装了10万台新的工业机器人。其中：欧盟31 100台(比2003年增加15％，但比2001年的记录仅增加1％)；北美16 100台(比2003年增加27％，比2000年的记录高24％)；亚洲51 400台，主要在日本，但中国市场增长迅速(比2003年增长24％)。
工业机器人基础复习题知识讲解
1、机器人安应用类型可以分为工业机器人、极限作业机器人和娱乐机器人。2﹑机器人按照控制方式可分为点位控制方式、连续轨迹控制方式、力（力矩）控制方式和智能控制方式。 3、工业机器人的坐标形式主要有直角坐标型、圆柱坐标型、球坐标型、关节坐标型和平面关节型。 4、直角坐标机器人的工作范围是长方形形状；圆柱坐标机器人的工作范围是圆柱体形状；球坐标机器人的工作范围是球面一部分状。 5、工业机器人的参考坐标系主要有关节坐标系、工具参考坐标系、全局参考系坐标系。 6、工业机器人的传动机构是向手指传递运动和动力，该机构根据手指的开合动作特点可以分为回转型和移动型。 7、吸附式取料手靠吸附力取料，根据吸附力的不同分为磁吸附和气吸附两种。 8、气吸附式取料手是利用吸盘内的压力和大气压之间的压力差而工作。按形成压力差的方法，可分为真空吸盘吸附、气流负压气吸附、挤压排气负压气吸附几种。 9、手臂是机器人执行机构的重要部件，它的作用是支待手腕并将被抓取的工件运送到指定位置上，一般机器人的手臂有3个自由度，即手臂的伸缩升降及横向移动、回转运动和复合运动。 10、机器人的底座可分为固定式和移动式两种。 11、谐波齿轮传动机构主要有柔轮、刚轮和波发生器三个主要零件构成。 12、谐波齿轮通常将刚轮装在输入轴上，把柔轮装在输出轴上，以获得较大的齿轮减速比。 13、机器人的触觉可以分为接触觉、接近觉、压觉、滑觉和力觉五种。 14、机器人接触觉传感器一般由微动开关组成，根据用途和配置不同，一般用于探测物体位置，路径和安全保护。 二、选择题 1、世界上第一台工业机器人是（B ） A、Versatran B、Unimate C、Roomba D、AIBO 2、通常用来定义机器人相对于其它物体的运动、与机器人通信的其它部件以及运动部件的参考坐标系是（ C ） A、全局参考坐标系 B、关节参考坐标系 C、工具参考坐标系 D、工件参考坐标系 3、用来描述机器人每一个独立关节运动参考坐标系是（ B ） A、全局参考坐标系 B、关节参考坐标系 C、工具参考坐标系 D、工件参考坐标系 4、夹钳式取料手用来加持方形工件，一般选择（A ）指端。 A、平面 B、V型 C、一字型 D、球型 5、夹钳式取料手用来加持圆柱形工件，一般选择（ B ）指端。 A、平面 B、V型 C、一字型 D、球型 6、夹钳式手部中使用较多的是（ D ） A、弹簧式手部 B、齿轮型手部 C、平移型手部 D、回转型手部 7、平移型传动机构主要用于加持（ C ）工件。
国内外机器人发展现状及发展动向
国内外机器人发展现状及发展动向 一、全球机器人行业现状 (一)全球机器人行业现状 1、行业发展：增长态势延续 (1)预计2017年全球工业机器人销售量25万台 从2008年第四季度起，全球金融风暴导致工业机器人的销量急剧下滑。2010年全球工业机器人市场逐渐由2009年的谷底恢复。 2011年是全球工业机器人市场自1961年以来的行业顶峰，全年销售达16.6万台。2012年全球工业机器人销量为15.9万台，略有回落，主要原因是电气电子工业领域的销量有所下滑，但汽车工业机器人销量延续增长态势。 随着全球制造业产能自动化水平提升，特别是中国制造业升级，我们估计到2017年全球工业机器人销量达到25万台，年复合增长率9.5%. (2)预计到2017年全球工业机器人市场容量2700亿 2012年全球机器人本体市场容量为530亿元，本体加集成市场容量按本体大约三倍算，估计1600亿元。 估计2013年至2017年，包含本体和集成在内的全球工业机器人市场，年复合增长率约为11%。预计2017年全球工业机器人市场容量将达到2700亿元。 (3)预计到2017年全球服务机器人市场容量接近500亿 根据IFR数据，2012年全球个人(或家庭)用服务机器人市场容量为73亿元，公共服务机器人市场容量为208亿元。目前看公共服务机器人产业化走在前面，市场容量更大。 预计2013-2017年个人(或家庭)用服务机器人市场容量增长率为7%，公共服务机器人市场容量年均复合增长率为17%。到2017年，全球服务机器人市场容量将接近500亿元。如果智能家居算是广义的服务机器人，服务机器人市场容量会大很多。 2、全球机器人行业布局：日欧产业优势明显，中国市场潜力巨大 (1)工业机器人市场销量与存量 全球工业机器人本体市场以中欧美日为主。日、美、德、韩、中五国存量占全球比例达71.24%，销量达69.92%。 截至2012年底，全球机器人累计销量达到247万台。机器人平均使用寿命为12年，最长15年。估计现在全球机器人存量在120万台-150万台之间。 分区域看，亚洲/澳洲增幅达到9%。亚洲增幅主要由中国需求拉动，因为中国2012年工业机器人销量增幅达到30%。 分生产地和消费地看，日本是唯一的工业机器人净出口国，拥有全球最大的机器人产能，占据全球机器人产量的66%。机器人消费地最大的区域是除日本以外的亚洲地区，占比约34%，而且是以中国市场为主。 (2)全球工业机器人与机床行业销量的对比 工业机器人销量占机床销量比反映各国机器人使用情况。这个比例的上升在一定程度上代表着这个国家机器人普及水平的提升。我们给出美日德中四国的机器人销量占机床销量比，从这个数据和历年的变化趋势看各国机器人行业的发展状况。 美日德三国的机器人销量占机床销量比稳定在一定区间内(15%-25%)，表明
机器人基本构成
机器人基本构成 机器人系统通常分为三大部分：机械部分、传感部分和控制部分；六个子系统：驱动系统、机械系统、感知系统、人机交互系统、机器人环境交互系统、控制系统等组成（如图1所示）。 图1 机器人系统的基本构成 1.机械系统 机械系统又称操作机或执行机构系统，由一系列连杆、关节或其他形式的运动部件组成，通常包括机座、立柱、腰关节、臂关节、腕关节和手爪等，构成多自由度机械系统。 工业机器人机械系统由机身、手臂和末端执行器组成，机身可具有行走机构，手臂一般有上臂、下臂和手腕组成，末端执行器直接装在手腕上，可以是两手指或多手指手爪，可以是喷漆枪、焊枪等作业工具。 2.驱动系统 驱动系统主要指驱动机械系统的机械装置，根据驱动源不同可分为电动、液压、气动三种或三者结合一起的综合系统；驱动系统可以直接与机械系统相连，或通过皮带、链条、齿轮等机械传动机构间接相连。 3.感知系统 感知系统由内部传感器模块和外部传感器模块组成，获取内部和外部环境状态信息，确定机械部件各部分的运行轨迹、状态、位置和速度等信息，使机械部件各部分按预定程序和
工作需要进行动作。智能传感器的使用提高了机器人的机动性、适应性和智能化水平。人类感知系统对外部信息获取比较灵巧，但一些特殊信息传感器感知更有效。 4.控制系统 控制系统的任务是根据机器人的作业指令程序以及从传感器反馈回来的信号支配机器人的执行机构完成规定的运动和功能。若不具备信息反馈特种，则为开环控制系统；具备信息反馈特征则为闭环控制系统。根据控制原理可分为程序控制系统，适应性控制系统，人工智能控制系统；根据控制运动形式分为点位控制和轨迹控制。 5.交互系统 机器人-环境交互系统是实现机器人与外部环境中的设备相互联系和协调的系统。机器人可以与外部设备集成为一个功能单元，如加工制造单元、焊接单元、装配单元等；也可以是多台机器人、多台机床、设备、零件存储装置等集成为一个可执行复杂任务的功能单元。 人机交互系统是操作人员参与机器人控制并与机器人进行联系的装置，如计算机终端、指令控制台、信息显示板及危险信号报警器等。主要有两类：指令给定装置和信息显示装置。