工业机器人在智能制造产业的发展研究

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1、学业作品开题报告（2014 届）论文题目工业机器人在智能制造产业的发展研究学院专学导生姓名（系）机申学院业机电一体化技术号 师姓名机电学院学业作品任务书专业 机电一体化技术学生 学号一、 学业作品 题目工业机器人在智能制造产业的发展研究二、学业作品工作 2016年_9_月_日起至2016年J2_月24_日止三、学业作品进行地厂 飞冈职业技术学院 毕业论文的内容：智能制造（Intelligent Manufacturing， IM）是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智研讨会能系统，它在制造过程中能进行智能活动，诸如分析、推理、判 断、构思和决策等。通过人与智能机器的合作共事，去扩大、

2、延伸和部分地取代人类专 家在制造过程中的脑力劳动。它把制造自动化的概念更新，扩展到柔性化、智能化和高 度集成化。请就工业机器人在智能制造产业中的应用谈一下自己的观点。毕业论文的要求：撰写论文，有自己的观点和看法，论文内容要正确，论据充分，概念要清楚。字数不 少于5000字。学业作品的教学目标：1. 综合运用所学专业知识分析、解决实际问题的能力。2. 掌握文献检索、资料查询的基本方法及获取新知识的能力。3. 书面和口头表达的能力。4. 协作配合工作的能力。进度安排（以周为单位）： 准备周：根据论文题目查找资料。 第1周：完成开题报告和写作大纲。 第2 4周：完成论文一稿。 第5 7周：完成论文二

3、稿。 第8 9周：完成论文三稿。第10周：论文定稿打印、装订，交指导老师评审。 第11周：准备答辩。系主任（签字）指导教师（签字）注：1、本表任务指指导教师根据论文要求给学生下达的任务。2、本表一式二份：学生留存一份，院（系）留存一份。学业作品开题报告题目：工业机器人在智能制造产业的发展研究1、本课题的课题来源及选题依据：（1）此次研究是企业的实际需求而进行的，主要是希望能够通过此 次的学业作品更好的掌握工业机器人方面的基本知识和技能。（2）此次研究包括工业机器人和智能制造两部分。（3）本课题来源于机电工程技术。2、本课题的研究意义：工业机器人在工业生产中能代替人做某些单调、频繁和重复的长时间

4、作 业，或是危险、恶劣环境下的作业，例如在冲压、压力铸造、热处理、焊接、 涂装、塑料制品成形、机械加工和简单装配等工序上，以及在原子能工业等 部门中，完成对人体有害物料的搬运或工艺操作。广泛采用工业机器人，不 仅可提高产品的质量与产量，而且可以保障人身安全，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。因此，研 究和设计各种用途的机器人特别是工业机器人、推广机器人的应用是有现实意义的。工业机器人作为高科技装备，无论在推动国防军事、智能制造、资源开 发，还是在培育发展未来机器人产业上都具有重要意义。目前一些新兴的中 低端市场也迅速扩大，如工程机械领域，某些过去传统

5、的劳动密集型企业如 石化、粮食、建材、化肥、饲料等领域市场需求也迅速发展起来。近年来， 通过拓展下游应用服务，开拓传统市场接纳新兴生产方式，家电、轨道交通、 船舶等领域是机器人未来应用的主战场。在一般工业应用的新领域，如光伏 产业、动力电池制造业，包括酒类、饮料、乳业、糖等在内的食品工业，以 及化纤、玻璃纤维、五金打磨、冶金浇铸、医药等行业，都有工业机器人的 应用空间。3、本课题的基本内容、重点和难点，拟采用的实现手段:（1）查有关的资料，学习相关知识，完成开题报告；（2）工业机器人及智能制造的产业现状；（3）工业机器人在智能制造产业的研究；（4）收集相关资料进行筛选并分析研究；（5）完成学业

6、作品说明书。4、文献综述：1张铁，工业机器人及智能制造发展现状分析广东：机械工业出版社， 20152王海霞，李志宏，吴清锋工业机器人在制造业中的应用和发展机 电工程技术，2015.10-0112-03。3杜祥瑛，工业机器人及其应用M，机械工业出版社，20044马光，申桂英，工业机器人的现状及发展趋势J，组合机床与自动 加工技术，2004年第4期。5吴振彪，工业机器人M，华中科技大学出版社，20026Han Jia nhai. In dustrial robot, Huazh ong Uni versity of Scie nee and Tech no logy press, 2009指导教师

7、意见:指导教师：年 月 日系意见:盖章年 月 日摘要1绪论2.1. 工业机器人的起源3.1.1工业机器人的发展历史 3.1.2工业机器人技术现状3.1.2.1工业机器人技术概念 3.1.2.2工业机器人技术发展现状32. 工业机器人的结构及工作原理 4.2.1 概述4.2.3工作原理5.3. 关键技术5.4. 工业机器人的发展趋势5.4.1朝着标准化方向发展 5.4.2研究新型机器人结构 6.4.3 朝着智能化方向发展 6.4.4研究机器人协作控制6.5. 工业机器人及智能制造产业分析 6.5.1工业机器人6.5.2智能制造6.5.3广东省机器人现状及制造业企业实施智能制造的分析 65.4在广

8、东加快推动机器人及智能制造产业发展的紧迫性 7总结.8.致谢辞9.参考文献1.Q工业机器人在智能制造产业的发展研究【摘 要随着计算机技术的不断向智能化方向发展，机器人应用领域的不断扩展和深 化，工业机器人已成为一种高新技术产业，为工业自动化发挥了巨大作用，将对未来生产 和社会发展起越来越重要的作用。随着信息技术与先进制造技术的高速发展，我国智能制 造装备的发展深度和广度日益提升。以智能控制系统、工业机器人、自动化成套生产线等 为代表的智能制造装备产业体系初步形成。一批具有自主知识产权的重大智能制造装备正 在实现突破。到2015年，我国智能装备制造业的销售收入将超过1万亿元，年均增长率超过25%

9、,工业增加值率达到35%,本土化智能制造装备的国内市场占有率将超过30%【关键词工业机器人先进制造技术智能制造智能控制系统Research on the developme nt of in dustrial robot inintelligent manufacturing industryAbstract With the computer tech no logy to the in tellige ntdirect ion,expa ndingand deepening the application field of the robot, industrial robot has b

10、ecome a high-tech in dustry, play a great role in in dustrial automatio n, and socialdevelopme nt of future product ion will play a more and more importa nt role. With the rapid developme nt of in formatio n tech no logy and adva need manu facturi ng tech no logy, the developme nt depth and breadth

11、of in tellige nt manu facturi ng equipme nt in our country are in creas ing day by day .In tellige nt con trol system, in dustrial robot, automated assembly lin e, represe nted by the in tellige nt manufacturing equipment industry system initially formed. A number of independent in tellectual proper

12、ty rights of major in tellige nt manu facturi ng equipme nt is a breakthrough. By 2015, Chi nas smart equipme nt manu facturi ng in dustry sales revenue will exceed 1 trillion yuan, the average annual growth rate of more than 25%, the in dustrial added value rate reached 35%, the localizati onof in

13、tellige ntmanu facturi ng equipme nt in the domestic market share of more tha n 30%.Key word In dustrial robot Adva needmanu facturi ng tech no logy In tellige ntmanu facturi ng In tellige nt con trol system绪论机器人涉及多学科交叉综合；人工智能、机器人技术、通信技术、传感器技术、信息及编程技术、 计算机学、材料学、电子技术、传动技术、接口技术、单片机原理、精密机械技术、自动控制理论、伺 服

14、传动技术等诸多领域的技术集成。工业机器人是机器人的一种。机器人可以代替或者协助人类完成各种工作，凡是枯燥的、危险的、有毒的、有害的工作，都可由机器人大显身手。机器人除了广泛应用于制造业领域外，还应用于资源勘探开发、救灾排险、医疗服务、家庭娱乐、军事和航天等其他领域。机器人是工业和非产业界的重大生 产和服务性设备，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。工业机器人作为一种特殊的自动化设备，具备智能技术，所以工业机器人在传统产业的应用将大大的提升企业产品的竞争力，促进产品的更新换代，对国家经济产生巨大的推动作用。而在科学研究，资源勘探方面，工业机器人可替代人的大部分工作，因此促进了国家的可持续发

15、展，并增强了国家的国地位。 在国防领域工业机器人的研究更是层出不穷，特别是在强调零伤亡战争的今天，机器人可替代士兵前往危险的前沿地区，而且没有人性的一些弱点，增强了战斗力，为国家创造了一个和平安定的环境。1. 工业机器人的起源1.1工业机器人的发展历史工业机器人诞生于 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

16、用到现在已经接近20多年了，已经基本实现了试验，弓I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 国改革开放的逐渐深入，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的相关技术与研究进展，显得十分重要。1.2工业机器人技术现状1.2.1工业机器人技术概念工业机器人由操作机(机械本体)，控制器，伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作， 自动控制，可重复编程，能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种，变批量的柔性生产。 它对稳定，提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更

17、新换代起 着十分重要的作用。机器人技术是综合了计算机，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。机器人应用情况，是一个国家工业自动化水平的重要标志。机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动，而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置。既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续工作，精确度高，抗恶劣环境的能力。从某种意义上说它也是机器的进化过程产物，它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。1.2.2工业机器人技术发展现状在普及第一代工业机器人的基础上

18、，第二代工业机器人已经推广成为主流安装机型，第三代智能机器人已占有一定比重(占日本1998年安装台数的10%，销售额的36%)。(1) 机械结构：1)以关节型为主流，80年代发明的使用于装配作业的平面关节机器人约占总量 的1/3。90年代初开发的适应于窄小空间，快节奏，60度全工作空间范围的垂直关节机器人大量用于焊接和上下料。2)应3K和汽车，建筑，桥梁等行业需求，超大型机器人应运而生。如焊接树10米长，10吨以上大构件的弧焊机器人群，采取蚂蚁啃骨头的协作机构。3) CAD , CAE等技术已普遍用于设计，仿真和制造中。(2) 控制技术：1)大多数采用32位CPU，控制轴数多达27轴，NC技术

19、，离线编程技术大量采 用。2)协调控制技术日趋成熟，实现了多手与变位机，多机器人的协调控制，正逐步实现多智能体的协调控制。采用基于 PC的开放结构的控制系统已成为一股潮流。3)其成本低，具有标准现场网络功能。(3) 驱动技术：1) 80年代发展起来的 AC侍服驱动已成为主流驱动技术用于工业机器人中，DD驱动技术则广泛地用于装配机器人中。2)新一代的侍服电机与基于微处理器的智能侍服控制器相结合，已由FANUC等公司开发并用于工业机器人中，在远程控制中已采用了分布式智能驱动新技术。(4) 应用智能化的传感器：装有视觉传感器的机器人数量呈上升趋势，不少机器人装有两种传感 器，有些机器人留了多种传感器

20、接口。(5) 通用机器人编程语言： 在ABB公司的20多个小型号产品中，采用了通用模化块语言 RAPID。最近美国“机器人工作空间技术公司”开发了RobotScriptV.10通用语言，运行于该公司的通用机器人控制器URC的WinNT/95环境。该语言易学医用，可用于各种开发环境，与大多数WINDOWS软件产品兼容。(6) 网络通用方式： 大部分机器人采用了 Ether网络通讯方式，占总量的41.3,其它采用RS-232 , RA-422 , RS-485 等通讯接口 .。(7) 高速，高精度，多功能化：目前，最快的装配机器人最大合成速度为16.5m/s，位置重复精度为正负0.01mm。但有一

21、种速度竞达到 80m/s;而另一种并连机构的 NC机器人，其位置重复精度大1微秒。（8）集成化与系统化：当今工业机器人技术的另一特点是应用从单机单元向系统发展，百台以上的机器人群与微机及周边智能设备和操作人员形成一个大群体（多智能体）。跨国大集团的垄断和全球化的生产将世界众多厂家的产品连接在一起，实现了标准化，开放化，网络化的“虚拟制造”为工业机器 人系统化的发展推波助澜。2. 工业机器人的结构及工作原理2.1概述机器人一般由执行机构、驱动装置、检测装置和控制系统和复杂机械等组成。执行机构即机器人本体，其臂部一般采用空间开链连杆机构，其中的运动副（转动副 或移动副）常称为关节，关节个数通常即为

22、机器人的自由度数。根据关节配置型式和运动 坐标形式的不同，机器人执行机构可分为直角坐标式、圆柱坐标式、极坐标式和关节坐标 式等类型。驱动装置是驱使执行机构运动的机构，按照控制系统发出的指令信号，借助于 动力元件使机器人进行动作。它输入的是电信号，输出的是线、角位移量。机器人使用的 驱动装置主要是电力驱动装置，如步进电机、伺服电机等，此外也有采用液压、气动等驱 动装置。检测装置的作用是实时检测机器人的运动及工作情况，根据需要反馈给控制系统，与设定信息进行比较后，对执行机构进行调整，以保证机器人的动作符合预定的要求。控 制系统有两种方式。一种是集中式控制，即机器人的全部控制由一台微型计算机完成。另

23、一种是分散式控制，即采用多台微机来分担机器人的控制，如当采用上、下两级微机共 同完成机器人的控制时，主机常用于负责系统的管理、通讯、运动学和动力学计算，并向 下级微机发送指令信息；作为下级从机，各关节分别对应一个CPU进行插补运算和伺服控制处理，实现给定的运动，并向主机反馈信息。机器人系统是由机器人和作业对象及环境共同组成的，其中包括机器人机械系统，驱 动系统，控制系统，和感知系统四的部分组成。可以说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

24、“动物”，它们是模仿人类和动物行为的机器。2.2结构工业机器人的机械系统包括机身，臂部，手腕，末端操作器和行走机构等部分组 成，每一部分都有若干自由度的机械系统。此外，有的机器人还具有行走机构，若具有行 走机构则构成行走机器人，若没有则构成单机器人手臂。工业机器人的机械机械系统相当 于人的身体（骨骼，手，臂，腿等）。驱动系统主要是指驱动机械系统动作的驱动装置。 这部分的作用相当于人的肌肉。根据驱动源的不同，驱动系统分为电气，液压，气压以及 把它们结合起来应用的综合系统。电气驱动在工业机器人中应用的最为广泛，主要分为步 进电动机，直流伺服电机和交流伺服电机三种。液压驱动运动平稳，且负载能力大，对

25、于 重载的搬运和零件加工机器人，采用液压驱动比较合理。但液压驱动管道复杂，清洁困难, 因此限制了在装配作业中的作用。无论电气还是液压驱动的机器人，其手爪的开合都采用 气动形式。控制系统的任务是根据机器人的作业指令程序及从传感器反馈回来的信号，控 制机器人的执行机构，使其完成规定的运动和功能。如果机器人不具备信息反馈特征，则 该控制系统称为开环控制系统；如果机器人具备信息反馈特征，则还控制系统称为闭环控制系统。该部分主要由计算机硬件和控制软件组成。软件主要有人与机器人联系的人机交 互系统和控制算法等组成。该部分的作用相当于人的大脑。感知系统由内部传感器和外部 传感器组成，其作用是获取机器人内部和

26、外部环境信息，并把这些信息反馈给控制系统。 内部状态传感器用于检测各个关节的位置，速度等变量，为闭环伺服控制系统提供反馈信 息。外部状态传感器用于检测机器人与周围环境之间的一些状态变量，如距离，接近程度 和接触情况等，用于引导机器人，便于其实别物体并作出相应处理。该部分的作用相当于 人的五官。2.3工作原理机器人系统实际上是一个典型的机电一体化系统，其工作原理为：控制系统发出动作指令，控制驱动器动作，驱动器带动机械系统运动，使末端操作器到达空间某一位置和实现某一姿态，实施一定的作业任务。末端操作器在空间的实时位姿由感知系统反馈给控制系统，控制系统把实际位姿与目标位姿相比较，发出下一个动作指令，

27、如此循环，直到完成作业任务为止。3. 关键技术1. 开放性模块化的控制系统体系结构：采用分布式CPU计算机结构，分为机器人控制器 （RC），运动控制器（MC），光电隔离I/O控制板、传感器处理板和编程示教盒等。机器人控制器（RC）和编程示教盒通过串口 /CAN总线进行通讯。机器人控制器 （RC）的主计算机完成机器人的运动规划、插补和位置伺服以及主控逻辑、数字 I/O、传感器处理等功能，而编程示教盒完成信息的显示和按键的输入。2. 模块化层次化的控制器软件系统：软件系统建立在基于开源的实时多任务操作系统Linux 上,采用分层和模块化结构设计，以实现软件系统的开放性。整个控制器软件系统分为三个层

28、次：硬件驱动层、核心层和应用层。三个层次分别面对不同的功能需求，对应不同层次的开发，系统中各个层次内部由若干个功能相对对立的模块组成，这些功能模块相互协作共同实现该层次所提供的功能。3. 机器人的故障诊断与安全维护技术：通过各种信息，对机器人故障进行诊断，并进行相应维护， 是保证机器人安全性的关键技术。4. 网络化机器人控制器技术：目前机器人的应用工程由单台机器人工作站向机器人生产线发展，机器人控制器的联网技术变得越来越重要。控制器上具有串口、 现场总线及以太网的联网功能。可用于机器人控制器之间和机器人控制器同上位机的通讯，便于对机器人生产线进行监控、诊断和管理。4. 工业机器人的发展趋势敏捷

29、制造策略的提出，为工业机器人的发展提供了新的机遇。敏捷制造的基本思想是企业能迅速将其组织和装备重组， 快速响应市场变化， 生产出满足用户需求的个性化产品。敏捷制造要求企业底层的生产设备具有柔性和可动态重组的能力。机器人是一种具有高度柔性的自动化生产设备。如果我们站在更高的层次，将机器人视为一种有“感知、思维和行动”的机器，那么，敏捷生产设备就应当是新一代 机器人化的机器。这将为工业机器人的发展提出更高的要求。4.1朝着标准化方向发展提高运动速度和运动精度， 减轻重量和减少安装占用空间，必将导致工业机器人功能部件的标准化和模块组合化 佗可以分为机械模块、信息检测模块、控制模块等），以降低制造成本

30、和提高可靠性。近年来，世界各国注意发展组合式机器人。它是采用标准化的组合件拼装而成的。日前，国外己经研制和生产了各种不同的标准组件。除了机器人用的各种伺服电机、传感器外，手臂、手腕和机身的结构也己经标准化了，如臂仲缩轴、臂升降轴、臂俯仰轴、臂摆动轴；手腕旋转轴、摆动轴、固定台身、机座、移动轴等。4.2研究新型机器人结构随着工业机器人作业精度的提高和作业环境的复杂化，应开发新型微动机构保证动作精度；开发多关节、多自由度的手臂和手指，研制新型的行走机构等以适应复杂的作业的需要。4.3朝着智能化方向发展在多品种，小批量生产的柔性制造自动化技术中，特别是机器人自动装配技术中，要求工业机器人对外部环境和

31、对象物体有自适应能力，即具有一定的“智能”，机器人的智能化是指机器人具有感觉、 知觉等，即有很强的检测功能和判断功能。为此，必须开发类似人类感觉器官的传感器（如触觉传感器、视觉传感器、测距传感器等 ），发展多传感器的信息融合技术。通过各种传感器得到关于工作对象和外 部环境的信息，以及信息库中存储的数据、经验、规划的资料，以完成模式识别，用“专家系统”等智 能系统进行问题求解，动作规划。4.4研究机器人协作控制先进制造技术的发展对协作机器人学的研究与发展起着积极的促进作用。随着先进制造技术的发 展，工业机器人己从当初的柔性上、下料装置正在成为高度柔性、高效率和可重组的装配、制造和加工系统中的生产

32、设备。 在这样的生产线上， 机器人是作为一个群体工作的，不论每个机器人在生产线上起什么作用，它总是作为系统中的一员而存在。因此，要从组成敏捷制造生产系统的观点出发，来研究工业机器人的进一步发展。而面向先进制造环境的机器人柔性装配系统和机器人加工系统中，不仅有多机器人的集成，还有机器人与生产线、周边设备、生产管理系统以及人的集成。因此，以系统的观点来发 展新的机器人控制系统，有大量的理论与实践的工作要做。5. 工业机器人及智能制造产业分析5.1工业机器人众所周知，工业机器人关键零部件包括伺服电机、减速器、控制器、传感器和机械本体，广东省在 伺服电机、控制器和传感器领域处于领先地位，但是和国外发达

33、国家的相关领域比较仍有很大的差距。 从产品成本构成分析，伺服电机产品占成本的20%左右，减速器占产品成本的 25%左右，控制器占产品成本的27%，因此工业机器人产业化的关键问题是掌握这些关键部件的产业化。5.2智能制造智能制造实际是工业机器人产品的延伸，不能将工业机器人产业当作一个独立的产业，而应将工业机器人作为现代机械装备制造业的一个核心单元之一。实际上智能制造就是在现代生产中，集成各种高技术产品，包括机器人、物流系统、智能传感系统、控制系统、计算机控制软件等高技术，实现在现代 制造中将劳动者从简单重复的劳动中解放出来的目的，实施智能制造将使得集成生产厂商和用户双方获益。5.3广东省机器人现

34、状及制造业企业实施智能制造的分析广东在我国的制造业具有领先地位，同时珠三角地区也是改革开放的前沿和窗口，是我国市场经济的核心地带，毗邻香港国际市场，又是国内多层次资本市场建设的重心，发展机器人产业从技术引进、 产品销售、企业融资、产业链整合都具有特殊的便利环境。广东省机器人产业主要集中在珠江三角洲， 其中深圳和东莞等地市由于在电子业、制造业具有良好的基础，因此在机器人控制器、伺服驱动、运动控制等具有领先地位；广州在金融、人才、制造业也具有较强的竞争力，广州市的机器人整机、系统集 成等方面具有良好的基础；佛山、中山、珠海等集中了大量的中小型制造业企业，在智能制造及机器人集成示范应用方面有很广阔的

35、前景。当前广东具有一定知名度的有广州数控设备有限公司、广州诺信数控设备有限公司、 深圳新松机器人公司、深圳众为兴科技有限公司、深圳固高科技有限公司、深圳富士康、深圳福士自动化有限公司、东莞松庆自动化设备有限公司、佛山利迅达机器人系统有限公司、佛山市嘉腾电子有限公司等。5.4在广东加快推动机器人及智能制造产业发展的紧迫性当前，国际国内在经过了金融危机洗礼后，广东省制造业企业面临的现状是：面临贴牌生产向自主知识产权产品的转变； 传统的劳动力密集型企业向资金密集型企业转变。向资金密集型企业转变， 需要大量的资金投入，而珠三角企业大多是中小型企业，难以筹集大量的资金，且中小企业没有试错机会。但是由于广

36、东省制造业企业存在产业结构不合理、企业规模小和产品利润空间越来越小的问题，在广东企业加快推动机器人及智能制造产业发展是十分迫切的。（1） 产业结构不合理 广东省制造业支柱产业多为劳动密集型产业。产品的加工深度低，技术含量低，附加值低。同时，出口产品以低利润率的产品为主，产品结构单一，对市场影响比较敏感。 此外,行业门槛较低，常以价格竞争为主，损害企业市场拓展、科研开发积极性。（2） 企业规模较小 广东省制造业企业多为中小民营企业，企业规模偏小，未能形成一批占有较大市场份额、代表行业水平、具有国际竞争力的大型企业和企业集团，未能形成一大批产品有特色并按规模经济组织声场的专业化协作配套厂。同时，由

37、于缺乏统一的产业和专业市场规划，市场秩序不规范，产品质量参差不齐，产业化程度低。（3） 利润空间越来越小受原材料成本上涨、招工难、劳动力成本上涨、土地资源稀缺等因素影响， 广东制造业成本不断上升。面对产业结构不合理、产品质量参差不齐、产业化程度低、利润空间减少 等问题，广东省制造业实施智能制造升级转型刻不容缓。总结我国工业机器人经过 20多年的发展已经初具规模。目前我国已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。一批国产工业机器人已服务于 国内诸多企业的生产线上；一批机器人技术的研究人才也涌现出来。一些相关科研机构和企业已掌握了工业机器人操

38、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与周边配套设备的开发和 制备技等。某些关键技术已达到或接近世界水平。虽然中国的工业机器人产业在不断的进步中，但和国际同行相比， 差距依旧明显。从市场占有率来说，更无法相提并论。工业机器人很多核心技术，目前我们尚未掌握， 这是影响我国机器人产业发展的一个重要瓶颈。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

39、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。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。工业机器人的诞生和机器人学的建立，无疑是20世纪人类科学技术的重大成就。要缩短我国工业机器人应用及研究与国外的差距，必须利用自己的优势走产业化的发展道路。同时，在现代制造技术快速发展的今天，还必须在研究和开发上跟踪机器人技术的发展趋势。工业机器人产业和技术的发展必将大

40、大加速我国制造业的崛起。致谢辞本论文在金老师的悉心指导和严格要求下业已完成，从课题选择、方案论证到具体设计， 无不凝聚着金老师的心血和汗水，在校三年的学习和生活期间，也始终感受着导师的精心指导和无私的关怀， 我 受益匪浅。在此向老师表示深深的感谢和崇高的敬意。不积跬步何以至千里， 本设计能够顺利的完成， 也归功于各位任课老师的认真负责，使我能够很好的掌握和运用专业知识，并在设计中得以体现。正是有了他们的悉心帮助和支持，才使我的毕业论文工作顺利完成，在此向黄冈职业技术学院，机电系的全体老师表示由衷的谢意。感谢他们三年来的辛勤栽培。大学生活即将匆匆忙忙地过去，但我却能无悔地说：“我曾经来过。”大学

41、三年，但它给我的影响却不能用时间来衡量，这三年以来，经历过的所有事，所有人，都将是我以后生活回味的一部分，是我 为人处事的指南针。就要离开学校，走上工作的岗位了， 这是我人生历程的又一个起点，在这里祝福大 学里跟我风雨同舟的朋友们，一路走好，未来总会是绚烂缤纷。参考文献:1 吴瑞详机器人技术与应用北京:北京航空航天大学出版社，19942 朱世强、王宣银.机器人技术及其应用杭州：浙江大学出版社，20003 徐元宣工业机器人北京 冲国轻工业出版社，19994 广东省人民政府广东省国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要:EB/OL : .5 广东省人民政府.广东省先进制造业重点产业发展“十二五”规划

42、:EB/OL : .6 郑芳华.工业机器人产业或迎爆发期EB/OL .7 孟庆鑫、王晓东.机器人技术基础.哈尔滨工业大学出版社，20068 董华梁、彭文生.机械设计基础.高等教育出版社，20079 周伯英.工业机械人设计.机械工业出版社，199510 Du Zhijun. Applicati on and developme nt trend of in dustrial robots, mecha ni cal engin eer, 200211 Zhu Shiqia ng, Wang Yiyin. Robot and its applicati on, Zhejia ng Uni vers

43、ity press, 200012 Zhang Yan gli n. Domestic in dustrial robot market and developme nt trend J. mass tech no logy, 2006机电学院学业作品中期进展情况检查表年 月 日姓名学 号专业机电一体化技术院校黄冈职业技术学院指导教师姓名及专业技术职务论文 题目工业机器人在智能制造产业的发展研究主要研究 内容及进展主要研究工业机器人在智能制造产业中的应用，目前研究到工业机器人 的起源、结构及工作原理。尚须完成 的任务工业机器人的关键技术、发展趋势及智能制造产业分析。存在的主 要问题及 解决措施

44、工业机器人在智能制造产业中的应用涉及面太广，难以叙述清楚，所以 选择一个典型代表来作为参考对象。指导教师 审查意见院系审查 意见机电学院学业作品答辩申请书姓名学号专业机电一体化技术院校黄冈职业技术学院指导教师姓名及专业技术职务论文题目：工业机器人在智能制造产业的发展研究申请报告本次学业作品关于工业机器人在智能制造产业的发展研究，主要包括工业机器人和 智能制造两部分。通过此次的学业作品，能让我更好的掌握了工业机器人方面的基本知 识和技能。工业机器人作为高科技装备，无论在推动国防军事、智能制造、资源开发， 还是在培育发展未来机器人产业上都具有重要意义。研究内容分为五章，分别是工业机器人的起源、工业

45、机器人的结构及工作原理 、关键技术、工业机器人的发展趋势、工业机器人及智能制造产业分析，基本完成了论文要 求。其中在工业机器人及智能制造产业分析这章我选用了广 省作为作为研究对象，因为广东在我国的制造业具有领先地位，同时珠三角地区也是改 革开放的前沿和窗口，是我国市场经济的核心地带，毗邻香港国际市场，又是国内多层 次资本市场建设的重心，发展机器人产业从技术引进、产品销售、企业融资、产业链整 合都具有特殊的便利环境。在学业作品过程中，我通过 查阅有关的资料，学习相关知识，完成开题报告， 收集相关资料进行筛选并分析研究，最后完成学业作品说明书。通过本次学业作品我学到了很多关于工业机器人的知识，也发

46、现了很多的不足之处，在以后的学习中 还有待加强学习。在此，我对成果的真实性做出承诺。申请人签名：年 月日指导教师签名：年 月日学业作品指导教师评审表评价内容具体要求得分调查论证能独立查阅文献和从事调研；能正确翻译外文资料；能提出 并较好地论述课题的实施方案；有收集加工各种信息及获取新知 识的能力。（10分）方案设计和技能能正确设计方案，独立进行实际工作，如设备安装、调试和 操作等。（20分）分析与解决问题的能力能运用所学知识和技能去发现和解决实际问题；能正确处理数据；能对课题进行理论分析，并得出有价值的结论。（20分）工作量、工作态度按期完成规定的任务，工作量饱满，难度较大；工作努力， 遵守纪律；工作作风严谨扎实。（20分）论文（设计）质量综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分，结论严谨合 理；方法正确，分析、处理问题科学；文字通顺，技术用语准确， 符号统一、编号齐全、书写工整规范。图表完备、整洁、正确； 论文（设计）有实用价值。（20分）仓U新工作中有创新意识；对前人工作有改进或突破，或有独特见 解。（10分）合计（百分制）指导教师评语：评阅教师（签字）：年月日题 目：工业机器人在智能制造产业的发展研究