機器人是未來新型制造業(yè)的核心裝備,它代表了柔性化、綠色化、數(shù)字化的智能制造方向。目前,機器 人相關(guān)技術(shù)發(fā)展迅速,在各個領域廣泛應用。電子、汽車等“精密制造”領域,已主要應用由機器人組成的自動化生產(chǎn)線;日本、德國、韓國等已形成了非常成熟的 機器人制造模式。美國也在其2011年發(fā)布的《先進制造業(yè)伙伴計劃》中明確表示,要重點發(fā)展以機器人技術(shù)為核心的智能制造。據(jù)國際機器人聯(lián)合會 (International Federation of Robotics,簡稱IFR)數(shù)據(jù),2011年工業(yè)機器人銷售創(chuàng)歷史紀錄,已達到16.5萬臺。而國內(nèi)市場潛力巨大,截止到 2010年底,中國運行中的工業(yè)機器人數(shù)為5.23萬臺。
智能傳感器技術(shù)在工業(yè)機器人中的運用起著至關(guān)重要的作用。國際上,目前除采用傳統(tǒng)的位置、速度、加速度等傳感器外,近年來視覺、聲覺、力覺、觸 覺等多傳感器的融合技術(shù)逐漸成為熱點,采用這種融合傳感技術(shù)進行環(huán)境建模及決策,獲取的環(huán)境與操作對象的信息以實現(xiàn)反饋控制,增加自適應、自學習功能,而 發(fā)展為智能型工業(yè)機器人成為一大趨勢。從國內(nèi)來看,目前工業(yè)機器人的關(guān)鍵技術(shù)主要包括:整機設計制造技術(shù)、機器人控制技術(shù)、可重構(gòu)裝配技術(shù)、末端執(zhí)行器技 術(shù)、機器人協(xié)作技術(shù)、人機合作技術(shù)、非結(jié)構(gòu)化環(huán)境下的信息感知技術(shù)、建模及仿真技術(shù)等。機器人末端執(zhí)行器的力量和速度目前在國內(nèi)已獲得很大發(fā)展,但在完成 抓取細小物體等靈巧操作任務時國內(nèi)與國外產(chǎn)品差距很大。總體來看,機器人集成應用技術(shù)依然是國內(nèi)主流,而在機器人制造的相關(guān)技術(shù)方面,與國外相比還有較大 的差距,特別是在電機、減速器等關(guān)鍵零部件方面尤為薄弱。
服務機器人的技術(shù)體系主要涉及決策系統(tǒng)、感知系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、人機交互、執(zhí)行機構(gòu)和本體機構(gòu)等幾大部分。與工業(yè)機器人相比,服務機器人技術(shù)門檻 相對較低,其發(fā)展更趨于向種類繁多、形式多樣、功能各異的方向發(fā)展。助老助殘機器人、教育娛樂機器人、醫(yī)療機器人,以及公共安全相關(guān)的機器人和水下作業(yè)機 器人等一些特種服務機器人的技術(shù)逐漸成為近年來的研究熱點。目前國內(nèi)服務機器人的關(guān)鍵技術(shù)主要集中在:機器人定位、導航和控制技術(shù);機器人的模塊化設計、 編程與仿真技術(shù);機器人機構(gòu)設計、感知系統(tǒng)等方面。