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工业机器人技术特点

工业机器人主要由三个部分和六个子系统构成。这三个部分分别是机械部分、传感部分和控制部分。六个子系统则包括机械结构系统、驱动系统、感知系统、机器人-环境交互系统、人机交互系统和控制系统。

工业机器人技术具有以下几个显著特点：

1. 先进制造技术的集成：工业机器人将精密化、柔性化、智能化及软件应用开发等先进技术融为一体。通过过程检测、控制、优化、调度、管理和决策，工业机器人能够提升产量、改善品质、降低成本、减少资源消耗和环境污染，是工业自动化水平的最高体现。

2. 精细制造与柔性生产：工业机器人和自动化成套装备具备精细制造和柔性生产能力，是继动力机械和计算机之后，新一代全面延伸人类体力和智力的生产工具。它们是实现生产数字化、自动化、网络化及智能化的重要手段。

3. 多学科融合的技术综合：工业机器人和自动化成套技术融合了多项学科，涉及多个技术领域，包括工业机器人控制技术、机器人构建有限元分析、激光加工技术、智能测量、建模加工一体化、工厂自动化和精细物流等。这种技术的综合性使其在制造过程中发挥重要作用。

工业机器人技术现状

截至2018年6月12日，工业机器人技术专利申请总量达到了23054项。其中，发明专利数量最多，为9946项，占比43.14%；实用新型专利次之，为8331项，占比36.14%；外观专利和发明授权专利分别占比8.90%和11.82%。

从申请数量来看，2007年至2017年间，我国工业机器人专利申请数量总体呈上升趋势。特别是2014年至2016年，专利申请数量大幅增长；到2017年，工业机器人专利申请数量达到5608项。

从公开数量来看，2007年至2017年间，我国工业机器人专利公开数量也呈上升趋势。2017年，我国工业机器人专利公开数量达到6012项，是近年来的峰值；截至2018年6月，公开数量为3631项。

截至2018年6月，我国工业机器人专利技术构成中，B25J（机械手；装有操纵装置的容器）专利申请数量最多，为7074项，占比26.63%；B23K（钎焊或脱焊；焊接；用钎焊或焊接方法包覆或镀敷；局部加热切割，如火焰切割；用激光束加工）专利申请数量次之，为1594项，占比6.00%；其余技术占比均在5%以下。

工业机器人技术趋势

目前，工业机器人技术正在向模糊控制、智能化、通用化、标准化、模块化、高精度、网络化及自我修复能力等方向发展。

1. 模糊控制技术：模糊控制是一种基于模糊数学基本思想和理论的控制方法。它特别适用于复杂系统，因为这些系统变量过多，传统的控制模型难以准确描述其动态特性。未来，机器人的一个重要发展方向是提高其智能水平。随着计算机技术、模糊控制技术、专家系统技术、人工神经网络技术和智能工程技术的发展，工业机器人的工作能力将会有显著提升。

2. 通用化、标准化、模块化：为了降低成本，工业机器人的组件和构件实现通用化、标准化和模块化是一个重要途径。

3. 高精度发展：随着制造业对机器人要求的提高，开发高精度工业机器人是必然趋势。

4. 网络化与远程控制：当前，大多数应用的机器人仅实现了简单的网络通信和控制。如何使机器人从独立系统向群体系统发展，实现远程操作监控、维护和遥控，是当前机器人研究的热点之一。

5. 自我修复能力：为了更好地应对突发状况，避免生产停顿，工业机器人应具备自我修复的能力。当出现错误指令时，机器人应该能自行报警或调试；当元器件损坏时，机器人能够自我修复。