隨著制造業(yè)對機(jī)器人應(yīng)用的擴(kuò)展，工業(yè)機(jī)器人亟須滿足高速度、高精度、重載荷、智能化、多機(jī)協(xié)調(diào)等要求，以適應(yīng)更加復(fù)雜、精細(xì)、可靠、快節(jié)拍的作業(yè)。工業(yè)機(jī)器人與制造工藝、制造過程的融合、輔助系統(tǒng)的配合，也極大影響著制造系統(tǒng)的整體性能。同時，工業(yè)機(jī)器人從大規(guī)模生產(chǎn)線上封閉的工作站延伸到人和機(jī)器人緊密協(xié)作的共用開放作業(yè)空間時，人機(jī)協(xié)作和安全問題成為近年來新的熱點(diǎn)。

 

　　我國在863計(jì)劃、自然科學(xué)基金、科技重大專項(xiàng)等規(guī)劃中針對工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人相關(guān)研發(fā)進(jìn)行了重點(diǎn)部署。高性價比的工業(yè)機(jī)器人及其與生產(chǎn)工藝、流程深度結(jié)合的制造系統(tǒng)，將促進(jìn)我國產(chǎn)業(yè)升級，并緩解勞動力短缺等因素對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的制約。不同形態(tài)的服務(wù)機(jī)器人將為解決老齡化等社會問題、促進(jìn)社會發(fā)展、培育新興產(chǎn)業(yè)方面發(fā)揮重要作用。

 

　　但是技術(shù)積累是一個長期的過程。機(jī)器人產(chǎn)品對可靠性有非常高的要求，在這方向，國際領(lǐng)先企業(yè)已經(jīng)有幾十年的經(jīng)驗(yàn)積累，對于國內(nèi)企業(yè)來講，目前還剛起步，一定需要經(jīng)歷這樣一個摸索的過程，技術(shù)才會日益精湛。

 

　　在控制系統(tǒng)開發(fā)方面，國外機(jī)器人更勝一籌。從性能上來說，國外機(jī)器人較之國內(nèi)機(jī)器人顯現(xiàn)出精度高、速度快、運(yùn)行穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。硬件的整合技術(shù)水平成熟。

 

　　目前國內(nèi)機(jī)器人雖然在實(shí)驗(yàn)階段也完成了點(diǎn)焊、弧焊、搬運(yùn)、碼垛等多領(lǐng)域的應(yīng)用，但從實(shí)際長期應(yīng)用來看，并未得實(shí)踐。在上下料搬運(yùn)方面，已經(jīng)開始能看到國內(nèi)機(jī)器人的身影，但焊接等高難度的控制領(lǐng)域，還鮮有國內(nèi)機(jī)器人的身影，這需要一個漫長發(fā)展過程。

 

　　國內(nèi)機(jī)器人與國外機(jī)器人相比，存在著很大的差距。國外機(jī)器人發(fā)展已經(jīng)有幾十年了，而國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展是近幾年才被重視。目前，國外機(jī)器人品牌占據(jù)國內(nèi)90%的市場，國內(nèi)這么多企業(yè)占有不到10%的市場份額。

 

　　國外機(jī)器人綜合能力很強(qiáng)，比如材料的關(guān)鍵連接部分、裝配工藝、軟件算法等。比如，機(jī)器人中很重要的零部件諧波減速器，由國產(chǎn)材料做出來的諧波減速器壽命只能一至兩年，一年后磨損就非常嚴(yán)重，諧波減速器的材料就直接影響著機(jī)器人的速度和精度。機(jī)器人的核心算法，國內(nèi)機(jī)器人在軌跡平滑算法上都不夠領(lǐng)先，因此打磨、焊接等機(jī)器人還是以國外品牌居多。

 

　　未來的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展過程中，降低成本也是重要方向，下面未來國際機(jī)器人發(fā)展的技術(shù)走向分析：

 

　?。?）結(jié)構(gòu)的模塊化、可重構(gòu)化

 

　　研究機(jī)構(gòu)、控制與感知的可重構(gòu)技術(shù)，通過快速重構(gòu)生成適應(yīng)新環(huán)境、新任務(wù)的機(jī)器人系統(tǒng)，體現(xiàn)出良好的作業(yè)柔性。

 

　?。?）控制系統(tǒng)的開放化、網(wǎng)絡(luò)化

 

　　研究控制系統(tǒng)的可擴(kuò)展性、互操作性、可移植性、可裁減性，機(jī)器人由獨(dú)立系統(tǒng)向群體系統(tǒng)發(fā)展。

 

　?。?）驅(qū)動系統(tǒng)的數(shù)字化、分散化

 

　　通過分布式控制、遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)和現(xiàn)場控制，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人驅(qū)動系統(tǒng)的數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化的運(yùn)動控制。

 

　?。?）多傳感器融合的實(shí)用化

 

　　協(xié)同感知系統(tǒng)的實(shí)用化及高效可行（特別是針對非線性、非平穩(wěn)、非正態(tài)分布的現(xiàn)實(shí)信息）的多傳感器融合算法。

 

　?。?）機(jī)器人作業(yè)的人性化、集成化

 

　　研究以人為核心的作業(yè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)作業(yè)過程中機(jī)器人群體協(xié)調(diào)、群智能和人機(jī)和諧共存。

 

　　（6）人機(jī)交互的圖形化、三維全息化

 

　　全浸入式圖形化環(huán)境、三維全息環(huán)境建模、真三維虛擬現(xiàn)實(shí)裝置以及力、溫度、振動等多物理作用效應(yīng)人機(jī)交互裝置。

 

　　僅就中國本土產(chǎn)品而言，我國未來工業(yè)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)有：第一，危險、惡劣環(huán)境作業(yè)機(jī)器人：主要有防暴、高壓帶電清掃、星球檢測、油汽管道等機(jī)器人；第二，醫(yī)用機(jī)器人：主要有腦外科手術(shù)輔助機(jī)器人，遙控操作輔助正骨等；第三，仿生機(jī)器人：主要有移動機(jī)器人，網(wǎng)絡(luò)遙控操作機(jī)器人等。其發(fā)展趨勢是智能化、低成本、高可靠性和易于集成。