工業機器人一般采用關節型的機械結構,每個關節中獨立安裝驅動電機,通過計算機對驅動單元的功率放大電路進行控制,實現機器人的操作。工業機器人的構成是個閉環系統,通過運動控制器、伺服驅動器、機器人本體、傳感器等部件可以完成人們需要的功能。
工業機器人并不僅是在簡單意義上代替人工的勞動,它是一種具有高度柔性的自動化設備,對提高制造生產線的柔性具有特別重要的意義。工業機器人適合于多品種變批量的柔性生產,可以提升產品的穩定性和一致性,在提高生產效率的同時加快產品的更新換代。機器人可以作為一個可編程的高度柔性、開放的加工單元集成到先進制造系統,對提高制造業自動化水平起到很大作用。在制造工廠中,工業機器人可以用于焊接、噴涂、裝配、檢查測量、移動式搬運、碼垛等各種用途,應用領域也遍布汽車、電機、家用電器等各個行業。
國際機器人聯合會主席表示,過去4-5年間,世界機器人行業得到了長足的發展,行業平均增長率為8%-9%。據聯合會統計,近年來世界工業機器人行業的年總產值約250億美元,據此預測2013年世界機器人行業還會持續增長。在中國逐步向老齡化社會邁進以及人工成本連年攀升的背景下,一線產業工人減少的趨勢不可逆轉,而工業機器人及自動化設備因其優勢,市場占有率會逐步增加。
目前世界上機器人保有量最大的三個國家分別是日本、美國和德國,三個國家合計安裝的機器人占全世界總安裝數的50%以上。
從國外經驗看,人口結構老齡化是機器人行業發展的重要催化劑,而制造業轉型升級是行業發展的直接驅動力。目前我國的經濟環境與日本上世紀80年代時很類似,經濟增速已過了高速發展期開始回落,工業也已由重化工發展階段向高加工度化及技術集約化階段過渡。近幾年,工業對GDP增長的貢獻率逐漸下滑,而根據十八大對未來發展的規劃目標來看,“十二五”期間的GDP的年均復合增長率在將大幅回落至7%左右,未來將更強調經濟發展的質量和效益。
未來我國機器人市場仍有很大的發展空間。截至2012年底,國內工業機器人累計安裝量已超過10萬臺,占全世界正在服役總量的8%左右。目前我國制造業總產值占全球比重已接近20%,機器人的普及率仍有很大上升空間。
我國已經進入了工業機器人產業化加速發展階段。從政策層面來看,國家對機器人產業政策支持力度也在逐步加碼。2012年以來,國家部委制定的規劃和專項政策陸續出臺,使得工業機器人產業的發展輪廓得到進一步的明晰:2012年3月至4月,科技部相繼發布《智能制造科技發展“十二五”專項規劃》和《服務機器人科技發展“十二五”專項規劃》,提出重點研發工業機器人、自動化生產線、流程工業的核心工藝和成套裝備,重點發展公共安全機器人、醫療康復機器人、仿生機器人平臺和模塊化核心部件等。
工信部裝備工業司副司長王衛明透露,國內在機器人產業化方面存在諸多問題:自主研發能力落后;控制器、精密的檢修儀器等關鍵產業零部件嚴重依賴進口;缺乏政策支持引導,市場應用推廣難度大,國產機器人難以進入汽車、電子、生物制藥等領域,外資品牌占據了絕大多數中國機器人市場;高估市場需求,各地爭相上馬機器人項目。