摘 要：因为计算机技术不断向智能化方向发展，工业机器人技术应用领域向更深程度发展，已成为一种高新技术产业，为当前工业自动化水平发挥了巨大作用，对未来生产和发展起越来越重要的作用，而机器人技术应用情况也是一个国家工业自动化水平高低的重要标志。
关键词：机器人技术；生产；应用；发展
在20世纪50年代末期，美国采用自动控制和伺服机构等基础技术上，开发出了具备独立通用性工业用自动化操作装置，并将这种操作装置称之为工业机器人。
一、机器人是什么
机器人是一种自动化的机器，核心部分是它的大脑——控制器。它不但具备有感知功能、规划功能、动作功能、协同功能和高度的灵活性功能，而且还可模拟人类的行为、思想，以及模拟其他生物的机械。
二、发展工业机器人的理由
发展工业机器人的理由存在三个方面：
一是恶劣工作环境及危险工作；
二是特殊作业场合和极限作业；
三是自动化生产领域。
人类不愿意做的事情可以交给机器人去做，比如说对人体有害的、有毒的、或高温危险的，机器人可以把人类从这样恶劣的作业环境中解放出来。
人类不好做的活可以让机器人去做，比如生产汽车类部件的产线上，工人们天天手持一百多公斤的焊钳，一天焊几千个点，就重复性作业而言，一个是工人耗体力，二个是产品产量和质量难达到要求。
人类做不了的工作可以让机器人去做，这也是发展机器人非常重要的一个理由，比如说人类对太空的认识和无穷无尽的探索，当人类上不去的时候，可控制机器人上太空，上月球，或深入海洋等代替人类进行探索，都是人类不可达的工作。
三、工业机器人组成结构
机器人主体、控制系统和驱动系统三大基本部分组成了工业机器人结构。机座和执行机构来组成机器人主体，其中包含了腕部、臂部以及手部。
大多数工业机器人都设计有机械行走机构，包含有3至6个运动轴自由度，其中腕部就有1至3个运动轴自由度。机器人控制系统则由编程语言所输入的程序对执行机构及驱动系统发送指令信号并进行控制。传动机构和动力装置组成驱动系统，用来执行所产生相应的机构动作。
四、工业机器人技术特点
工业机器人技术特点有以下几个：
（一）拟人化
在结构上工业机器人已设计有形似人类行走、大臂、小臂、手腕、手爪、腰转等肢体，计算机是控制系统的主要载体。另外，智能化机器人还具有类似于人类体态的“生物传感器”，比如说语言功能、声觉传感器、视觉传感器、力度传感器、负载传感器、接触传感器等。
（二）可编程
柔性自动化是生产自动化的进一步发展。可根据工作环境的变化需要而对工业机器人进行在线或离线的编程，因此工业机器人在小批量以及多品种自动化生产制造过程中可以发挥较好的作用，也是组成柔性制造系统中一个重要部分。
（三）通用性
通用性是一般的工业机器人在执行不一样的作业任务时必须具备的。比方说，在更换了工业机器人法兰盘末端操作器（夹具、工具等）情况下都可执行不一样的作业任务。
五、工业机器人技术在当前的应用
工业机器人技术当前被广泛应用在工业、军事、医疗、科研、娱乐、生活等领域方面，尤其是在工业制造生产中，工业机器人可替代人类去执行长时间单调、频繁重复性的作业，甚至环境恶劣、危险下作业，比如在钢铁材料热处理、冲压铸造、焊接、涂装、塑料成形、机加工等工序上，机器人都可以替代人类来完成对人体有害物料的搬运、喷涂等加工工艺操作。而且在六十年代初期，美国又成功开发出新型工业机器人，并广泛应用在工业生产中；根据相关机构统计，美国有60%的工业机器人被应用在汽车工业生产中；而同时，全世界被应用于汽车工业生产中的机器人数量达到了总使用量的37%，而总使用量的24%用于制造汽车零部件方面。
工业机器人技术所具备的通用性和灵活性，大程度上能适应多品种及大批量的生产。从上世纪70年代起，人类就巧妙的把数字化控制机床和机器人结合构成了数字化柔性制造单元或数字化柔性集成制造系统的重要组成部分。
六、工业机器人技术在未来的发展
《机器人产业发展规划（2016-2020年）》日前发布，明确提出“十三五”期间机器人产业发展路线图。未来的机器人将更加注重解决社会及产业问题，服务国计民生。既要做人类所做不到的事，又要提高效率；除了在某个领域扮演“专家”既要有的专业水准，又能当好“万金油”角色。未来协作型机器人也将出现，可根据需要增减机器人关节数量更换工具，实现对不同作业任务的应用。工业机器人技术涉及到很多交叉性学科技术知识，比如说电子、计算机、机械、控制技术、传感技术、仿生学、人工智能以及生命科学等，可以说工业机器人技术发展和进步也依赖于这些相关学科技术知识。综合来说，工业机器人未来发展趋势有几个方面：
（一）机器人智能化
未来发展的一个重要方向就是使机器人智能化，可分为以下两个研究层次去考虑机器人智能化：
一是使机器人模拟人类的智能行为，解决不确定、非线性、复杂的自动化问题。
二是更高档次智能化，即机器人具有与人类类似的逻辑推理和问题求解能力的思维，在面对非常态结构环境能自主寻求解决方案并加以执行。
（二）机器人多机协调化
多机协调可以认为是智能化的一个分支。智能化自动生产规模不断扩大，对机器人的多机协调化作业精确度要求也越来越高。现在很多智能制造生产线上要求多台机器人共同完成一个产品的生产过程，所以每一个机器人就不再是单控制作业，应该是需要多机协调控制动作共同完成。因此，要求多个机器人之间、机器人和生产系统之间必须协调作业。
（三）机器人标准化
重要而又艰巨的任务就是使机器人标准化。相对生产制造业的发展来说必须要做到机器人标准化，但是机器人厂家之间的不同导致很难进行通信和零部件互换。机器人标准化不单单是技术层面的问题，也涉及到企业与企业之间的认同和利益问题。
（四）机器人模块化
智能机器人结构应尽最大努力做到简单紧凑，把模块化发展到整机结构设计以及它的高性能部件上。选用交流伺服电动机作为驱动，向小型和高输出方向发展；其控制装置、编程软件也要向小型化、智能化以及模块化发展。
（五）机器人微型化
微型化机器人属于21世纪顶端技术之一。目前已开发出人类手指大小的微型机器人，最终目标是把设计尺寸控制在毫米级以下的微型移动机器人甚至直径为几百微米或更小微型机器人。
七、机器人技术在国内领域中存在的问题
中国目前在机器人技术领域虽然在部分方面达到了世界先进水准，但是总体上依旧远远落后于国际领先水平。其原因我认为有如下几点：
1）中国在工业机器人技术的领域地位上落后。20世纪60年代初提出工业机器人的概念之后美国日本就开始进行工业机器人的开放和研究，而中国是直到20世纪8O年代初才开始起步，从这一点就可以看出中国已经落后了30年左右的时间。不仅如此，在20世纪80年代起步时期，中国也因资金匮乏，在工业机器人技术领域研发中一直进展缓慢，导致落后更为严重。
2）鉴于历史原因，中国工业机器人技术水平落后于世界先进水平，所研发生产的工业机器人可靠性不高，先进工业机器人仍是依靠从国外进口，进口工业机器人成本较高，大部分企业以及单位无法承受这么高的成本。
因此，中国的工业机器人销路并不发达，没有市场的推动，导致中国工业机器人的研发进展缓慢。
3）当前，中国仍无大规模机器人产业的制造商，无法形成产业链，在国际竞争中会使国产工业机器人处于劣势地位而制约中国工业机器人技术的发展。
4）中国精加工行业比较薄弱，无法满足生产先进工业机器人所需要的加工精度，大大制约了国产工业机器人的发展。
5）从国家角度来说，中国目前待业人口比较多，尤其农民工偏多。工人在工厂主要从事一些体力劳动，一旦盲目大量引入工业机器人必将会导致失业人口增加，失业人口过多则严重影响社会安定。
因此，我认为我国的工业机器人行业在发展道路上要充分考虑到以下几点情况：
第一：我国工厂自动化生产发展必然趋向于工业机器人技术，国家对国产工业机器人应当有更多的策略与经济支持，引进国外高新技术与人才，加强资金投入与建设。
第二：批量生产满足多运动关节工业机器人、并联机器人、移动机器人的本体，使国产工业机器人在焊接、搬运、喷涂、加工、装配、检测、清洁生产等领域实现规模化集成应用。
第三：继续研发满足智能自动化制造生产需求，满足小批量个性化定制制造、柔性制造相适应，能够完成动态、复杂作业使命，能够与人类协同作业的新一代机器人。
八、结束语
工业机器人被应用不仅仅能提高产品质量与产量，更大程度上改善了劳动环境，保障了人身安全，降低了生产成本，提高了生产效率，以及节省了原材料消耗等。从制造业扩大到其他非制造业，应用范围在不断地扩大，例如建筑业机器人、采矿机器人以及水电系统维修维护机器人等应用到各种非制造行业当中。此外，在工业、军事、科研、医疗、娱乐、生活等领域方面都应用工业机器人，例如警备机器人、医疗机器人、机器人侦察机、家政服务机器人等已有应用实例。与计算机网络技术一样，工业机器人被广泛应用也日益改变着人类的生活和生产方式。因此，工业机器人未来发展是十分乐观的，也是人类机械化提高的一个重要标志。在新的世纪里，工业机器人行业在应用上必定得到更快速、更广泛的发展。
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