【正文】 利用機(jī)器人技術(shù)發(fā)展高新產(chǎn)業(yè)。 六、我國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)需求 長(zhǎng)期以來(lái)，由于我國(guó)人口眾多、勞動(dòng)力價(jià)格低廉、生產(chǎn)技術(shù)水平又相對(duì)落后，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用受到了很大限制。我國(guó)雖然在機(jī)器人某些關(guān)鍵技術(shù)上有所突破 ,但還缺乏整體核心技術(shù)的突破 ,具有中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的工業(yè)機(jī)器人則很少 ,不能生產(chǎn)高 精密、高速與高效的關(guān)鍵部件。 七、進(jìn)口機(jī)器人“水土不服”嚴(yán)重：在我國(guó)花大量外匯引進(jìn)的“洋”機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備中，問(wèn)題較大的占 33％，而根本不能用的竟然高達(dá) 16％，“洋”機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線在我國(guó)“水土不服”嚴(yán)重，主要原因是國(guó)外系統(tǒng)不適合中國(guó)企業(yè)的工藝現(xiàn)狀；國(guó)內(nèi)人員素質(zhì)較低，培訓(xùn)跟不上；系統(tǒng)選型不合理，配臵不當(dāng)；缺乏足夠的售前、售中和售后服務(wù)。由于我國(guó)還不能自主設(shè)計(jì)和生產(chǎn)先進(jìn)的大型自動(dòng)化成套裝備，更形不成整體配套能力，目前的狀況是幾乎全部依賴(lài)于進(jìn)口，被國(guó)外公司所壟斷，因此與大型自動(dòng)化成套設(shè)備配套的工業(yè)機(jī)器人也就大部分從國(guó)外（特別是日本）進(jìn)口。 六、機(jī)器人進(jìn)口比例高：目前我國(guó)所擁有的機(jī)器人，國(guó)產(chǎn)占 20％，其余都是從日本、美國(guó)、瑞典等 40 多個(gè)國(guó)家引進(jìn)的。機(jī)器人及其自動(dòng)化成套裝備的擁有量和水平，是衡量一個(gè)國(guó)家 制造綜合實(shí)力的重要標(biāo)志之一。 機(jī)器人及其自動(dòng)化成套裝備已成為目前國(guó)內(nèi)外極受重視的高新技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，它是先進(jìn)制造裝備的典型代表，是發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的重要手段。機(jī)器人充分體現(xiàn)了人和機(jī)器的各自?xún)?yōu)長(zhǎng)，它比傳統(tǒng)機(jī)器具有更大的靈活性和更廣泛的應(yīng)用范 圍，機(jī)器人的出現(xiàn)和應(yīng)用是人類(lèi)生產(chǎn)和社會(huì)進(jìn)步的需要，是科學(xué)技術(shù)發(fā)展和生產(chǎn)工具進(jìn)化的必然。 四、使用機(jī)器人的工種、行業(yè)、地區(qū)、企業(yè)相對(duì)集中：就使用的工種而言，弧焊、點(diǎn)焊、裝配、噴涂機(jī)器人應(yīng)用的最多；其次是搬運(yùn)、上下料（沖壓、壓鑄、鑄鍛、注塑等用的大多是上下料 機(jī)器人）；就使用的行業(yè)而言，大機(jī)械行業(yè)（機(jī)械制造和汽車(chē)工業(yè)）占用戶(hù)的 65％，電子電器和郵電通訊占用戶(hù)的 13％，工業(yè)機(jī)器人主要應(yīng)用在汽車(chē)、機(jī)械制造等行業(yè)；就使用的地區(qū)而言，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的使用主要集中在廣東、江蘇、上海、北京等地 ,擁有量占全國(guó)的一半以上；就使用的企業(yè)而言，外商獨(dú)資企業(yè)、中外合資企業(yè)和大型國(guó)有企業(yè)是工業(yè)機(jī)器人的主要客戶(hù)。由于技術(shù)、市場(chǎng)、政策等多方面的不確定性，企業(yè)也不愿投入巨資，進(jìn)行機(jī)器人的規(guī)模化生產(chǎn)。我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人從 20 世紀(jì) 80 年代“七五”科技攻關(guān)開(kāi)始起步，目前，我國(guó)從事機(jī)器人研發(fā)和制造的單位 200 多家。根據(jù)發(fā)達(dá)國(guó)家產(chǎn)業(yè)發(fā)展與升級(jí)的歷程和工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化發(fā)展趨勢(shì)，機(jī)器人的需求每年將以 40%的速度增長(zhǎng)，到 2021 年我國(guó)機(jī)器人市場(chǎng)的容量約達(dá)十幾萬(wàn)臺(tái)套。面對(duì)中國(guó)這樣龐大的市場(chǎng)，每一個(gè)機(jī)器人供應(yīng)商都有著非常大的用武之地。 隨著我國(guó)從勞動(dòng)密集型向現(xiàn)代化制造業(yè)方向發(fā)展，雖然機(jī)器人保有量達(dá)到一定的規(guī)模，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍然有不少差距。 2021 年，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人新安裝臺(tái)數(shù)達(dá) 5770 臺(tái)、 2021 年為 6581 臺(tái)， 2021 年則達(dá)到 7500臺(tái)。 2021 年，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人擁有量達(dá)到 7000 臺(tái)，年銷(xiāo)增長(zhǎng)到 億元。機(jī)器人具有執(zhí)行各種任務(wù)特別是高危任務(wù)的能力 ,平均故障間隔期達(dá) 60000 小時(shí)以上 ,比傳統(tǒng)的自動(dòng)化工藝更加先進(jìn)。 它的出現(xiàn)是為了適應(yīng)制造業(yè)規(guī)?；a(chǎn) ,解決單調(diào)、重復(fù)的體力勞動(dòng)和提高生產(chǎn)質(zhì)量而代替人工作業(yè)。 四、國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)銷(xiāo)售情況 工業(yè)機(jī)器人誕生于 20世紀(jì) 60 年代 ,在 20 世紀(jì) 90年代得到迅速發(fā)展 ,是最先產(chǎn)業(yè)化的機(jī)器人技術(shù)。如，水下機(jī)器人、拋光機(jī)器人、打毛刺機(jī)器人、擦玻璃機(jī)器人、高壓 線作業(yè)機(jī)器人、服裝裁剪機(jī)器人、制衣機(jī)器人、管道機(jī)器人等特種機(jī)器人以及掃雷機(jī)器人、作戰(zhàn)機(jī)器人、偵察機(jī)器人、哨兵機(jī)器人、排雷機(jī)器人、布雷機(jī)器人等軍用機(jī)器人都廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。 工業(yè)機(jī)器人還廣泛應(yīng)用于金屬制品業(yè) (包括機(jī)械 )、橡膠及塑料工業(yè)和食品工業(yè)等領(lǐng)域。其中，電子計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備、電子元件、電子器件等產(chǎn)品產(chǎn)值保持兩位數(shù)增長(zhǎng)。 16 月，電子工業(yè)累計(jì)完成工業(yè)總產(chǎn)值（現(xiàn)價(jià)） 17372 億元，同比增長(zhǎng) %，增速比上年同期回落 10 個(gè)百分點(diǎn)，比上月加快 個(gè)百分點(diǎn)。 2021 年 16 月，電子工業(yè)生產(chǎn)保持較快增長(zhǎng)，增速比上年同期加快。 除了汽車(chē)行業(yè)，對(duì)機(jī)器人的需要大大提高的是電子行業(yè)。 中國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)經(jīng)過(guò)幾年快速增長(zhǎng)以后，快速發(fā)展趨勢(shì)、速度、效益、質(zhì)量都超過(guò)了我們的預(yù)期。 圖 1 國(guó)內(nèi)各主要行業(yè)對(duì)工業(yè)機(jī)器人需求比例 汽車(chē)制造業(yè)是工業(yè)機(jī)器人最大的應(yīng)用領(lǐng)域，對(duì)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的帶動(dòng)作用最強(qiáng)。 三、我國(guó)工業(yè)機(jī)器人主要應(yīng)用領(lǐng)域分析 目前，工業(yè)機(jī)器人已廣泛應(yīng)用于汽車(chē)及汽車(chē)零部件制造業(yè)、機(jī)械加工行業(yè)、電子電氣行業(yè)、橡膠及塑料工業(yè)、 食品工業(yè)、木材與家具制造業(yè)等領(lǐng)域中。我們國(guó)家在機(jī)器人的研究，在 20 世紀(jì) 70 年代后期，當(dāng)時(shí)我們?cè)趪?guó)家北京舉辦一個(gè)日本的工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品展覽會(huì)，在這個(gè)會(huì)上有兩個(gè)產(chǎn)品，一個(gè)是數(shù)控機(jī)床，一個(gè)是工業(yè)機(jī)器人，這個(gè)時(shí)候，我們國(guó)家的許多學(xué)者，看到了這樣一個(gè)方向，開(kāi)始進(jìn)行了機(jī)器人的研究，但是這時(shí)候研究，基本上還局限于理論的探討階段，那么真正進(jìn)行機(jī)器人研究的時(shí)候，是在七 五、八 五、九 五、十五將近這二十年的發(fā)展，發(fā)展最迅速的時(shí)候，是在 1986 年我們國(guó)家成立了 863 計(jì)劃是高技術(shù)發(fā)展計(jì)劃，就將機(jī)器人技術(shù)作為一個(gè)重要的發(fā)展的主題，國(guó)家投入將近幾個(gè)億的資金開(kāi)始進(jìn)行了機(jī)器人研究，使得我們國(guó)家在機(jī)器人這一領(lǐng)域得到很快地、迅速地發(fā)展。這些問(wèn)題為我國(guó)工業(yè)機(jī)器人提供了不同的市場(chǎng)需求，促進(jìn)我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用市場(chǎng)日趨成熟。 政策扶持 —— 我國(guó)工業(yè)機(jī)器人之推進(jìn)劑 李教授指出，中國(guó)機(jī)器人 產(chǎn)業(yè)化正處于關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，如果政府的扶植力度再向前推進(jìn)一步，中國(guó)的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)將會(huì)越過(guò)目前的“臨界期”，跨上一個(gè)新的臺(tái)階，進(jìn)入快速發(fā)展階段?？梢灶A(yù)見(jiàn)，我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)不久后將會(huì)作為一種在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)重要地位的產(chǎn)業(yè)而存在。工業(yè)機(jī)器人作為高新技術(shù)產(chǎn)品，應(yīng)該比照新能源中的電動(dòng)汽車(chē)，出臺(tái)相應(yīng)的扶植政策。工業(yè)機(jī)器人的制造及應(yīng)用水平，代表了一個(gè)國(guó)家的制造業(yè)水平，我們必須從國(guó)家高度認(rèn)識(shí)發(fā)展中國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的重要性，這是我國(guó)從制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變的重要手段和途徑。國(guó)外機(jī)器人作為成熟的產(chǎn)業(yè)采用整機(jī)降價(jià)，吸引國(guó)內(nèi)企業(yè)購(gòu)買(mǎi)，而在后續(xù)的維護(hù)備件費(fèi)用很高的策略，逐步占領(lǐng)中國(guó)市場(chǎng)。 第二，中國(guó)的機(jī)器人還沒(méi)有形成自己 的品牌。雖然我國(guó)在相關(guān)零部件方面有了一定的基礎(chǔ)，但是無(wú)論從質(zhì)量、產(chǎn)品系列全面，還是批量化供給方面都與國(guó)外存在較大的差距。除了眾多歷史原因造成制造業(yè)水平低下的原因外，更多的是對(duì)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的認(rèn)識(shí)和定位上存在著不同的觀點(diǎn)。目前，我國(guó)已經(jīng)能夠生產(chǎn)具有國(guó)際先進(jìn)水平的平面關(guān)節(jié)型裝配機(jī)器人、直角坐標(biāo)機(jī)器人、弧焊機(jī)器人、點(diǎn)焊機(jī)器人、搬運(yùn)碼垛機(jī)器人等一系列產(chǎn)品，不少品種已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了小批量生產(chǎn)。 產(chǎn)業(yè)化不足 —— 我國(guó)工業(yè)機(jī)器人之弊端 20 世紀(jì) 90 年代末，我國(guó)建立了 9 個(gè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化基地和 7 個(gè)科研基地。 經(jīng)過(guò) 30 多年的發(fā)展，我國(guó)機(jī)器人的研究，有了長(zhǎng)足的發(fā)展，有的方面已經(jīng)達(dá)到了世界先進(jìn)水平。 2021 年 4 月，中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化所又研制成功星球探測(cè)機(jī)器人。 1995 年 5 月，我國(guó)第一臺(tái)高性能精密裝配智能型機(jī)器人“精密一號(hào)”在上海交通大學(xué)誕生，它的誕生標(biāo)志著我國(guó)已具有開(kāi)發(fā)第二代工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)水平。 1994 年 10 月，中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化所研制成功的我國(guó)第一臺(tái)無(wú)纜水下機(jī)器人“探索者號(hào)”長(zhǎng) 米，寬 米，高 米，載體重 噸，最大潛水深度為 1000 米。 中國(guó)機(jī)器人示范工程中心從 1987 年開(kāi)始，先后制造了三臺(tái)“水下機(jī)器人”，它們分別是：（ 1） 1987 年 3 月制造的身高 米，體重 1200公斤的“老大瑞康四號(hào) 機(jī)器人”；（ 2） 1989 年 6 月制造的“老三水下機(jī)器人”；（ 3） 1990 年 9 月制造的“老二中型機(jī)器人”。1985 年 12 月 12 日，我國(guó)第一臺(tái)重達(dá) 2021 公斤的水下機(jī)器人“海人 一號(hào)”在遼寧旅順港下潛 60 米，首潛成功，開(kāi)創(chuàng)了機(jī)器人研制的新紀(jì)元。 1972 年，中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化所開(kāi)始了機(jī)器人的研究工作。 我國(guó)機(jī)器人的研起步究較晚。 七、主要參考文獻(xiàn) [1]胡玉睿 .機(jī)械手原理 [M].北京：中央廣播電視大學(xué)出版社，2021[2]王承義 .機(jī)械手及其應(yīng)用 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社 .1981[3]孫志禮等主編 .機(jī)械設(shè)計(jì) [M].沈陽(yáng)：東北大學(xué)出版社 .2021[4]鞏云鵬等主編 .機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) [M].沈陽(yáng)：東北大學(xué)出版社 .2021[5]蔡春源 .機(jī)電液設(shè)計(jì)手冊(cè)（上） [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社 .1997[6]蔡春源 .機(jī)電液設(shè)計(jì)手冊(cè)（下） [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社 .1997[7]趙松年 .機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社 .2021[8]吳中俊黃永紅 .可編程控制器原理及應(yīng)用 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社 .2021[9]喻子建 等主編 .機(jī)械設(shè)計(jì)習(xí)題與解題分析 [M].沈陽(yáng)：東北大學(xué)出版社 .2021[10]郝 桐生 .理 論力學(xué) [M].北 京：高 等教育 出版社 .2021[11]吳玉香 .S7200PLC 集成脈沖輸出功能的應(yīng)用 [J].機(jī)電工程， 2021， 17（ 5）：3334[12]劉濤等 .基于 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第一周：獲得設(shè)計(jì)題目，制定畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃；查閱相關(guān)資料；著手進(jìn)行外文 翻譯。為了在 X 軸和 Y 軸的自由移動(dòng)，可以滾珠絲杠與螺母相連接完成旋轉(zhuǎn)便直線的運(yùn)動(dòng)，通過(guò)行星齒輪減速機(jī)可以使機(jī)器人運(yùn)轉(zhuǎn)更穩(wěn)使控制更精確。 我國(guó)的高等院校，如長(zhǎng)沙國(guó)防科技大學(xué)、上海交通大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、哈爾濱工業(yè) 大學(xué)等在步行機(jī)器人、精密裝配機(jī)器人及 7自由度機(jī)器人研制等前沿領(lǐng)域內(nèi)也做出了可喜的成績(jī)，有了相當(dāng)?shù)幕A(chǔ)。就全國(guó)來(lái)說(shuō)，目前我國(guó)機(jī)器人研究開(kāi)發(fā)工作做得較好的地區(qū)是 :以中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所為首的東北地區(qū)機(jī)器人工程中心，以機(jī)電部廣州機(jī)床所為龍頭的華南地區(qū)的機(jī)器人工程中心。 五、本課題可行性分析和已具備的實(shí)驗(yàn)條件 已具備的條件： 我國(guó)的機(jī)器人研究始于 70 年代。然后進(jìn)行機(jī)械手的總體設(shè)計(jì)包括機(jī)械手俯仰伸縮機(jī)械結(jié)構(gòu)方案的確定，機(jī)械傳動(dòng)部分的結(jié)構(gòu)，繼而進(jìn)行電力驅(qū)動(dòng)部分選型和計(jì)算，分析工藝流程，繪制 PLC 的端子接線圖和控制圖，最后編寫(xiě)論文。 四、本課題研究的方法和手段研究方法：主要是搜索相關(guān)文獻(xiàn)，包括圖書(shū)館電子資源 CNKI 學(xué)術(shù)網(wǎng)絡(luò)總庫(kù)， Springerlink 電子期刊，專(zhuān)業(yè)圖書(shū)上課筆記，以及機(jī)器人等期刊，網(wǎng)上的網(wǎng)以及百度文庫(kù)中的許多論文和專(zhuān)利；通過(guò)對(duì)已有產(chǎn)品的分析，對(duì)信息進(jìn)行分類(lèi)和整理，作為依據(jù)，確定在我的機(jī)械手設(shè)計(jì)中相應(yīng)的參數(shù)，并 對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)和提高。 三、本課題研究目標(biāo)和內(nèi)容本文研究的直角坐標(biāo)電液控制機(jī)械手升降伸縮部分的設(shè)計(jì)，包括機(jī)械結(jié)構(gòu)方案的確定，電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的確定（設(shè)計(jì)選型和校核），編制 PLC 梯形圖，繪制 I/O 端子接線圖，控制系統(tǒng)原理圖，驅(qū)動(dòng)電路原理圖，升降及伸縮機(jī)構(gòu)零件圖和裝配圖。我 國(guó)機(jī)器手的研究，有了長(zhǎng)足的發(fā)展，有的方面已達(dá)到了世界先進(jìn)水平。這些因素都促進(jìn)了機(jī)械手的高速發(fā)展。首先， 60 年代末 70 年代初，由于世界石油價(jià)格的沖擊，國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)加劇，產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度也越來(lái)越快，致使 30 年代～ 50 年代逐步建立起來(lái)的