中國機器人的發(fā)展歷程資料

1、中國機器人的發(fā)展歷程,第一章 機器人的感性認識,,我國自主研制的仿人機器人在國際上首次成功模仿人類的復雜動作(國家“十五”重大科技成就展),,,矯形外科機器人（北航）,,,電影《機器人總動員》,伊娃,瓦力,,,海寶,山西館 唐明皇和楊貴妃,海寶,烹飪機器人,小提琴機器人,鬧鬧機器人,第一節(jié) 機器人的概念,在科技界，科學家會給每一個科技術(shù)語一個明確的定義，機器人問世已有幾十年，但對機器人的定義仍然沒有一個統(tǒng)一的意見。原因之一是機器人還

2、在發(fā)展，新的機型，新的功能不斷涌現(xiàn)。根本原因主要是因為機器人涉及到了人的概念，成為一個難以回答的哲學問題。國際上對機器人的概念已經(jīng)逐漸趨近一致。機器人是靠自身動力和控制能力來實現(xiàn)各種功能的一種機器。聯(lián)合國標準化組織采納了美國機器人協(xié)會給機器人下的定義：“一種可編程和多功能的，用來搬運材料、零件、工具的操作機；或是為了執(zhí)行不同的任務而具有可改變和可編程動作的專門系統(tǒng)。”,,我國科學家對機器人的定義是：“機器人是一種自動化的機器，所不同的

3、是這種機器具備一些與人或生物相似的智能能力，如感知能力、規(guī)劃能力、動作能力和協(xié)同能力，是一種具有高度靈活性的自動化機器。” 簡而言之，機器人就是一種自動執(zhí)行工作的機械裝置。它是整合控制論、機械電子、計算機、材料和仿生學的一種產(chǎn)物。目前在工業(yè)、醫(yī)學甚至軍事等領域中均有重要用途。,,操作型機器人：能自動控制，可重復編程，多功能，有幾個自由度，可固定或運動，用于相關自動化系統(tǒng)中。程控型機器人：按預先要求的順序及條件，依次控制機器人的機械動

4、作。示教再現(xiàn)型機器人：通過引導或其它方式，先教會機器人動作，輸入工作程序，機器人則自動重復進行作業(yè)。數(shù)控型機器人：不必使機器人動作，通過數(shù)值、語言等對機器人進行示教，機器人根據(jù)示教后的信息進行作業(yè)。感覺控制型機器人：利用傳感器獲取的信息控制機器人的動作。適應控制型機器人：機器人能適應環(huán)境的變化，控制其自身的行動。學習控制型機器人：機器人能“體會”工作的經(jīng)驗，具有一定的學習功能，并將所“學”的經(jīng)驗用于工作中。智能機器人：以人工

5、智能決定其行動的人,第二節(jié) 國際發(fā)展情況,美國 是機器人的誕生地，早在1962年就研制出世界上第一臺工業(yè)機器人“VERSTRAN”(意思是萬能搬運)，掀起了全世界對機器人和機器人研究的熱潮。日本 被稱為“機器人王國”。日本在60年代末正處于經(jīng)濟高度發(fā)展時期，加之二戰(zhàn)后，日本的勞動力嚴重不足，日本政府在經(jīng)濟上采取了積極的扶植政策，鼓勵發(fā)展和推廣應用機器人，使機器人行業(yè)得到大力發(fā)展。英國、法國、德國、前蘇聯(lián)等國的機器人發(fā)展也比較早。

6、,第二章 機器人在中國的發(fā)展史,魯班制造的木鳥是中國最早的機器人雛形。據(jù)史料載，春秋后期，制造達人魯班曾惹老母生氣，魯母因此不進茶飯，讓魯班很是著急。為了哄母親開心，魯班廢寢忘食，花費了兩天時間，用木材制造了一只大鳥?！赌印防锓Q：“成而飛之，三日不下。”說的就是，木鳥上天后，飛了三天三夜都沒落地。,第一節(jié) 國內(nèi)發(fā)展情況,我國工業(yè)機器人起步較晚，始于20世紀70年代初，經(jīng)過近40年的發(fā)展，大致可分為三個階段：1、70年代的萌芽期2

7、、80年代的開發(fā)期3、90年代后的實用化期,1、中國機器人起步相對晚的原因：,歷史背景：新中國剛成立不久，連年的戰(zhàn)爭使得當時的經(jīng)濟比較落后。有人認為：機器人只是為了節(jié)省勞動力，而我國勞動力資源豐富，發(fā)展機器人不一定符合我國國情。政府對此關注的力度和資金的投入不夠。當時根據(jù)生產(chǎn)需要自行設計制造的機械手，大部分用于上下料。,2、80年代的開發(fā)期,到80年代中期，技術(shù)革命的第三次浪潮沖擊著全世界，其中機器人技術(shù)起著先鋒作用。改革開放后

8、，邀請的國外機器人專家到中國訪問和做學術(shù)報告，使當時的我國領導人和同行開始認識到：機器人不僅能為我國的經(jīng)濟建設帶來高度的生產(chǎn)力和巨大的經(jīng)濟效益，而且將為我國的宇宙開發(fā)、海洋開發(fā)、核能利用等新興領域的發(fā)展做出卓越的貢獻。為了培養(yǎng)人才和加強國際學術(shù)交流，派人去國外參加機器人年會和進行各種考察活動，積極促進我國機器人技術(shù)的發(fā)展。,,我國已在“七五”計劃中把機器人列人國家重點科研規(guī)劃內(nèi)容，撥巨款在沈陽建立了全國第一個機器人研究示范工程，全面展

9、開了機器人基礎理論與基礎元器件研究。1985年，國家科學技術(shù)委員會開始組織實施工業(yè)機器人“七五”計劃，列入計劃的主要項目有：主機，包括點焊、弧焊、上下料、噴漆等工業(yè)機器人；機器人關鍵元部件技術(shù)?！捌呶濉庇媱澋耐瓿墒刮覈鴻C器人技術(shù)上了一個新臺階。,,1986年，在鄧小平“發(fā)展高科技、實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化”的指導思想下，我國實施了“高技術(shù)研究發(fā)展計劃”，這個計劃的實施,為我國本世紀初的經(jīng)濟發(fā)展、為形成高技術(shù)產(chǎn)業(yè),奠定比較先進的技術(shù)基礎,造就一批新一

10、代的高水平技術(shù)人才,為我國高技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造良好的條件。 其中，智能機器人主題是863花園中的一朵奇葩，一枚碩果。1986年中共中央24號文件把智能機器人列為國家高技術(shù)發(fā)展計劃自動化領域兩個主題之一，研究目標是跟蹤世界先進水平，工作內(nèi)容是圍繞特種機器人進行攻關。,,文件明確規(guī)定了智能機器人主題的戰(zhàn)略目標：開發(fā)在惡劣環(huán)下工作的移動機器人、水下無纜智能機器人和精密裝配機器人的目標產(chǎn)品。1987年7月，成立了第一屆智能機器人主題專家組，揭開了

11、我國科技工作者在機器人高技術(shù)方面有目標、有計劃、有組織的攻堅戰(zhàn)的序幕。,3、90年代后的實用化期,進入90年代，智能機器人主題在努力完成中共中央24號文件規(guī)定的任務基礎上，在國內(nèi)市場經(jīng)濟發(fā)展的推動下，及時對主攻方向做了調(diào)整和延伸，確定了特種機器人與工業(yè)機器人及其應用工程并重、以應用帶動關鍵技術(shù)和基礎研究的發(fā)展方針，繼續(xù)開拓進取，實現(xiàn)了高技術(shù)發(fā)展與國民經(jīng)濟主戰(zhàn)場的密切連接，應用機器人技術(shù)推動企業(yè)產(chǎn)品更新?lián)Q代，提升企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平，為發(fā)展我

12、國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)和躋身世界機器人技術(shù)先進行列做出了重大貢獻。,80~90年代機器人的研究成果,1980年—研制成功中國第一臺工業(yè)機器人樣機。 1985年—中國第一臺水下機器人（“海人一號”）首航成功。 1986年—中國第一臺水下機器人深海試驗成功。 1988年—中國第一臺中型水下機器人（“瑞康４號”）投入使用。 1989年—水下機器人首次出口美國。 1990年—中國第一臺工業(yè)機器人通用控制器

13、研制成功。 1992年—國產(chǎn)ＡＧＶ第一次應用于柔性生產(chǎn)線。 1993年—中國唯一的機器人技術(shù)國家工程研究中心成立。 1994年—中國第一臺五自由度高壓水切割機器人投入使用。,,1994年—中國第一臺1000米水下機器人（“探索者”）海試成功。 1995年—中國第一臺6000米水下機器人（“ＣＲ-０１”）海試成功。 1995年—中國首臺四自由度點焊機器人開發(fā)成功，第一條點焊機器人生產(chǎn)線投入

14、使用。 1995年—自主開發(fā)的機器人技術(shù)－ＡＧＶ技術(shù)出口韓國。 1997年—具有自主版權(quán)的高性能機器人控制器小批量生產(chǎn)。 1997年—自主開發(fā)的國內(nèi)第一條機器人沖壓自動化線用于一汽大眾生產(chǎn)線。 1998年—國內(nèi)首臺激光加工機器人開發(fā)成功。 1998年—國內(nèi)首臺澆注機器人用于生產(chǎn)。 1998年—中國機器人領域唯一一家通過了ＩＳＯ９００１國際質(zhì)量體系認證。,4、21世紀的新成果,醫(yī)

15、學上的應用：醫(yī)療機器人，是近五年來發(fā)展比較迅速的一個新的應用領域 。當一些非常珍貴的生物需要手術(shù)時，尤其是精細的部位如：人的眼球、神經(jīng)、血管進行手術(shù) ，對人腦的定位和鉆孔，對人的心臟瓣膜的手術(shù)和搭橋手術(shù) 等 都需要機器人來完成。醫(yī)生來做手術(shù)的不足是：大的手術(shù)時間長，人容易疲勞；人手操作的精度還是有限的 。,,大連理工大學副教授張永順帶領的團隊正在研制膠囊醫(yī)療微型機器人，并實現(xiàn)了機器人在腸道內(nèi)的垂直游動，實現(xiàn)在腸道內(nèi)進退自如，實施窺視、診

16、斷，甚至施藥、取樣，并且不會對腸胃造成損傷 ，減輕患者痛苦，縮短康復時間，降低醫(yī)療費用。 今年7月3日，我國首臺微創(chuàng)外科手術(shù)機器人“妙手A”系統(tǒng)在天津大學舉行的鑒定會上成功的將一頭小豬的膽囊摘除 ，填補了國內(nèi)空白，達到國際領先水平。,,在制造業(yè)中的應用：主要用于汽車及工程機械的噴涂及焊接。目前，由于機器人技術(shù)以及研發(fā)的落后，工業(yè)機器人還主要應用在制造業(yè) 。據(jù)統(tǒng)計，近幾年國內(nèi)廠家所生產(chǎn)的工業(yè)機器人有超過一半是提供給汽車行業(yè)?？梢?，汽車工

17、業(yè)的發(fā)展是近幾年我國工業(yè)機器人增長的原動力之一。其中，焊接機器人在汽車制造業(yè)中發(fā)揮著不可替代的作用 。近年來，焊接機器人在大連華克、上海華克、上海龍馬神、南京新迪、長春佛吉亞、上海匯眾等零部件及配件生產(chǎn)企業(yè)也有著典型的應用。,,近幾年來，隨著經(jīng)濟的快速境長，特別是汽車業(yè)的高速發(fā)展，我國每年新增的工業(yè)機器人臺數(shù)以及總擁有量都在快速增長。廣泛采用工業(yè)機器人，不僅可以有效提高產(chǎn)品質(zhì)量，而且對保障人身安全、改善勞動環(huán)境、減輕勞動強度、提高勞動生

18、產(chǎn)率、節(jié)約材料消耗以及降低生產(chǎn)成本都具有十分重要的意義。川崎機器人（天津）有限公司是由川崎重工業(yè)株式會社100%投資，并于2006年8月正式在中國天津經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)注冊成立，主要負責川崎公司生產(chǎn)的機器人在中國境內(nèi)的銷售、售后服務（產(chǎn)業(yè)用機器人的保養(yǎng)、維護、維修等）、技術(shù)咨詢等相關工作。公司擁有豐富的部品在庫能夠為顧客及時提供所需配件，并且公司內(nèi)部有展示用噴涂機器人、焊接機器人，以及試驗用噴房能夠為顧客提供各種相關服務。,,在海洋領域的

19、應用： 21世紀是人類向海洋進軍的世紀。海洋資源是近幾年國際上激烈競爭的焦點之一，是各國重要的戰(zhàn)略目標。為進行海上石油開發(fā)、海洋科學研究、海底礦藏勘探開發(fā)、海底打撈救生以及軍事應用，如偵察巡邏、掃雷、預警等，迫切需要進一步開發(fā)水下作業(yè)裝備。 國際公海組織規(guī)定，對有能力進行深?？碧降膰覍⒂袃?yōu)先開采權(quán)。九五”期間，我國海洋局已利用本主題開發(fā)的 6 000m水下機器人，在太平洋上勘探了3O萬平方公里，并獲得了其中礦產(chǎn)資源最豐富的7.5萬,,

20、平方公里的優(yōu)先開采權(quán)，為后人留下了一份產(chǎn)業(yè)，實現(xiàn)了以技術(shù)換資源的目標。世博展覽的海洋石油981是當今我國最大的設備之一，高130米，重3萬噸，可以在3000米水深領域作業(yè)，在海底還可以再往下鉆九千米 。在開采油氣資源的同時，對于宣示我國海洋主權(quán)具有特殊重要的意義。,,在航空航天中的應用：信息、航空、航天，特別是國防工業(yè)對精密和超精密加工的需求是非常迫切的。如導彈、航空與航天器上使用的精密陀螺儀（精密陀螺儀轉(zhuǎn)子的偏心增加0.5ｕm，將引起

21、100m的射程誤差和50m的軌道誤差），飛機和潛艇上使用的高精度葉片，空對空導彈上使用的紅外接收器非球面反射鏡，航天望遠鏡上使用的超精密鏡片等，無一不需要特殊的精密與超精密加工技術(shù)。同時，精密、超精密加工技術(shù)是先進制造技術(shù)的基礎和關鍵，也是一些高新技術(shù)和某些尖端科學賴以存在和發(fā)展的基礎。,第三章 機遇與挑戰(zhàn),第一節(jié) 需求分析我國目前正從勞動密集型向現(xiàn)代化制造業(yè)方向發(fā)展，振興制造業(yè)、實現(xiàn)工業(yè)化是我國經(jīng)濟發(fā)展的重要任務。從制造業(yè)的發(fā)展

22、歷程看，生產(chǎn)手段必然要經(jīng)歷機械化、自動化、智能化、信息化的變革。隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展以及生產(chǎn)技術(shù)的不斷進步和勞動力成本的不斷上升，如何進一步提高生產(chǎn)率、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低勞動強度、改善勞動條件已經(jīng)成為不少企業(yè)不得不考慮的問題。,,作為制造業(yè)主力的農(nóng)民工也從早期的僅解決溫飽問題到現(xiàn)在對薪資和工作條件提出了更高的要求?？傊?勞動力過剩程度降低、單個工人成本上升、對產(chǎn)品質(zhì)量更高的要求、國家對裝備制造業(yè)的重視等變化改善了機器人的使用環(huán)境,工業(yè)

23、機器人及技術(shù)在中國已逐步得到了政府和企業(yè)的重視。,,目前，世界工業(yè)機器人裝機總量已達到一百多萬臺，主要分布在日本、美國、德國等技術(shù)發(fā)達國家的制造業(yè)中。在中國現(xiàn)在已有3萬多臺工業(yè)機器人在運行使用，但與工業(yè)發(fā)達國家相比仍然有很大的差距。汽車業(yè)是工業(yè)機器人應用大戶，從汽車制造業(yè)每萬名生產(chǎn)工人占有機器人的數(shù)量來看，日本1710臺、意大利1600臺，法國1120臺，西班牙950臺，美國770臺，英國610臺，瑞典630臺，而我國還不到90臺（汽車

24、產(chǎn)業(yè)職工人數(shù)約為356萬，參見汽車工業(yè)協(xié)會2008年11月數(shù)據(jù)）。由此可見，我國汽車工業(yè)的工業(yè)機器人市場遠未飽和。僅我國汽車工業(yè)就存在一個龐大的工業(yè)機器人市場，如果考慮到我國整個制造業(yè)的需要，工業(yè)機器人市場則更加龐大。,第二節(jié) 面臨的問題,目前我國從事機器人研究和應用開發(fā)的主要是高校及有關科研院所等。沒有和企業(yè)有機地進行聯(lián)合，至今仍未形成具有影響力的產(chǎn)品和有規(guī)模的產(chǎn)業(yè)。目前國內(nèi)除了一家以組裝為主的中日合資的機器人公司外，具有自主知識產(chǎn)權(quán)

25、的工業(yè)機器人尚停留在高?；蚩蒲袉挝唤M織的零星生產(chǎn)，未能形成氣候。近10年來，進口機器人的價格大幅度降低，對我國工業(yè)機器人的發(fā)展造成了一定的影響，特別是我國自行制造的普通工業(yè)機器人在價格上根本無法與之競爭。,,我國基礎零部件制造能力差，無論從質(zhì)量、產(chǎn)品系列，還是批量化供給方面都與國外存在較大的差距，造成關鍵零部件長期依賴進口，影響了我國機器人的價格競爭力。 中國的機器人還沒有形成自己的品牌，沒有形成較大的規(guī)模，缺乏市場的品牌認知度，在

26、機器人市場方面一直面臨國外機器人品牌的打壓，并逐步占領了中國市場。,第三節(jié) 發(fā)展趨勢,“ 現(xiàn)在機器人行業(yè)的發(fā)展與30 年前的電腦行業(yè)極為相似?！苯衲暌辉拢葼?蓋茨在美國指出。他還預測：“10年后機器人將走進人們的生活?！庇腥苏J為：現(xiàn)在的狀態(tài)就像上世紀30 年代的電腦時代，全球千千萬萬個公司都在研究，最后只有一兩個行業(yè)巨頭由于制訂了行業(yè)標準，使之橫空出世，壟斷了世界?，F(xiàn)在，全球的科學家們都在努力破解機器人行業(yè)中最難的問題：視覺識別

27、、導航及機器學習。從近幾年世界機器人推出的產(chǎn)品來看，工業(yè)機器人技術(shù)正在向智能化、模塊化和系統(tǒng)化的方向發(fā)展。,第四節(jié) 近期動態(tài),今年8月26日至28日，韓國首爾大學機器人研究所Frank Park教授代表團一行前往上海交通大學，并與該校的機器人所進行了學術(shù)交流。此次研討會，反映了在國際機器人技術(shù)方面的研究前沿和熱點，并增進了雙方研究人員的交流和友誼。10月21日至26日，中國智能機器人’95學術(shù)研討會在長沙中南工業(yè)大學召開,來自全國各