機(jī)器人成為全球新一輪科技和產(chǎn)業(yè)革命的重要切入點(diǎn)

• 薛圳揚(yáng) 2024年1月3日 來源：中研網(wǎng) 501 27
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機(jī)器人產(chǎn)業(yè)具有一般高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)所表現(xiàn)的突出特征，即高投入、高風(fēng)險(xiǎn)、高回報(bào)、高技術(shù)、高難度、高潛能和知識(shí)新、技術(shù)新、工藝新、方法新、設(shè)備新、產(chǎn)品新等特點(diǎn)，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)將成為國家最重要的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)和最有活力的經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域。

1、機(jī)器人定義及分類

機(jī)器人產(chǎn)業(yè)具有一般高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)所表現(xiàn)的突出特征，即高投入、高風(fēng)險(xiǎn)、高回報(bào)、高技術(shù)、高難度、高潛能和知識(shí)新、技術(shù)新、工藝新、方法新、設(shè)備新、產(chǎn)品新等特點(diǎn)，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)將成為國家最重要的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)和最有活力的經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域。

根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)最新資料，機(jī)器人的定義如下：具有一定程度的自主能力，可在其環(huán)境內(nèi)運(yùn)動(dòng)以執(zhí)行預(yù)期任務(wù)的可編程執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

根據(jù)機(jī)器人的應(yīng)用環(huán)境，國際機(jī)器人聯(lián)盟(IFR)將機(jī)器人分為工業(yè)機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人。其中，工業(yè)機(jī)器人指應(yīng)用于生產(chǎn)過程與環(huán)境的機(jī)器人，主要包括人機(jī)協(xié)作機(jī)器人和工業(yè)移動(dòng)機(jī)器人;服務(wù)機(jī)器人則是除工業(yè)機(jī)器人之外的、用于非制造業(yè)并服務(wù)于人類的各種先進(jìn)機(jī)器人，主要包括個(gè)人/家用服務(wù)機(jī)器人和公共服務(wù)機(jī)器人。

根據(jù)中研普華研究院撰寫的《2023-2028年中國工業(yè)機(jī)器人行業(yè)深度分析與發(fā)展前景預(yù)測報(bào)告》顯示：

現(xiàn)階段，考慮到我國在應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害、軍事消防和公共安全事件中，對(duì)特種機(jī)器人有著相對(duì)突出的需求，中國電子學(xué)會(huì)將機(jī)器人劃分為工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、特種機(jī)器人三類。其中，工業(yè)機(jī)器人指面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度機(jī)器人。服務(wù)機(jī)器人指在非結(jié)構(gòu)環(huán)境下為人類提供必要服務(wù)的多種高技術(shù)集成的先進(jìn)機(jī)器人。特種機(jī)器人指代替人類從事高危環(huán)境和特殊工況的機(jī)器人。

圖表：機(jī)器人按應(yīng)用環(huán)境分類

資料來源：中國電子學(xué)會(huì)

按用途來分，工業(yè)機(jī)器人可分為焊接機(jī)器人、搬作業(yè)/上下料運(yùn)機(jī)器人、噴涂機(jī)器人、加工機(jī)器人、裝配機(jī)器人和潔凈機(jī)器人等。

按結(jié)構(gòu)形式來分，工業(yè)機(jī)器人可分為直角坐標(biāo)機(jī)器人、圓柱坐標(biāo)機(jī)器人和關(guān)節(jié)型機(jī)器人三種，其中關(guān)節(jié)型工業(yè)機(jī)器人以4-6軸為主。按照負(fù)載來分，工業(yè)機(jī)器人可分為小型負(fù)載機(jī)器人(負(fù)載小于20Kg)、中型負(fù)載機(jī)器人(負(fù)載在20~100Kg之間)和大型負(fù)載機(jī)器人(負(fù)載大于100Kg)。

2、產(chǎn)業(yè)鏈分析

工業(yè)機(jī)器人：產(chǎn)業(yè)鏈可分為核心零部件、本體制造、系統(tǒng)集成和行業(yè)應(yīng)用四個(gè)核心環(huán)節(jié);本體是機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈的核心，通常，本體企業(yè)設(shè)計(jì)本體、編寫軟件，采購?fù)ㄟ^代理商銷售給系統(tǒng)集成商，系統(tǒng)集成商直接面向終端客戶。有的本體企業(yè)和代理商也會(huì)兼做系統(tǒng)集成商。

服務(wù)機(jī)器人：產(chǎn)業(yè)鏈可分為上游核心零部件、中游軟件與操作系統(tǒng)、下游整機(jī)制造與應(yīng)用三大環(huán)節(jié)。

圖表：機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈全景圖

資料來源：中研普華產(chǎn)業(yè)研究院

3、工業(yè)機(jī)器人行業(yè)發(fā)展階段

國際上的工業(yè)機(jī)器人發(fā)展可以分為三個(gè)階段：

產(chǎn)生和初步發(fā)展階段：1958年-1970年：工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的第一件專利由喬治·德沃爾在1958年申請(qǐng)，名為可編程的操作裝置。約瑟夫·恩格爾伯格對(duì)此專利很感興趣，聯(lián)合德沃爾在1959年共同制造了世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人，稱之為Robot，其含義是“人手把著機(jī)械手，把應(yīng)當(dāng)完成的任務(wù)做一遍，機(jī)器人再按照事先教給它們的程序進(jìn)行重復(fù)工作”，并主要用于工業(yè)生產(chǎn)的鑄造、鍛造、沖壓、焊接等生產(chǎn)領(lǐng)域，特稱為工業(yè)機(jī)器人。

技術(shù)快速進(jìn)步與商業(yè)化規(guī)模運(yùn)用階段：1970年—1984年：伴隨著技術(shù)的快速進(jìn)步發(fā)展，這一時(shí)期的工業(yè)機(jī)器人還突出表現(xiàn)為商業(yè)化運(yùn)用迅猛發(fā)展的特點(diǎn)，工業(yè)機(jī)器人的“四大家族”——庫卡、ABB、安川、FANUC公司分別在1974年、1976年、1978年和1979年開始了全球?qū)＠牟季?。同時(shí)KUKA公司研發(fā)的Famulus機(jī)器人首次應(yīng)用了減速器，該機(jī)器人利用減速器來使得運(yùn)行與電機(jī)相協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)大力矩的輸出。但這也帶來電驅(qū)系統(tǒng)體積增大，精度降低的缺點(diǎn)。

智能機(jī)器人階段：1985年至今：傳感器的出現(xiàn)使得工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展進(jìn)入了新時(shí)代，將傳感器得到的信息進(jìn)行融合，有效地適應(yīng)變化的環(huán)境，因而具有很強(qiáng)的自適應(yīng)能力、學(xué)習(xí)能力和自治功能。美國Adept公司研發(fā)了AdeptOne機(jī)器人，應(yīng)用一體化，極大減小了工業(yè)機(jī)器人的體積，也預(yù)示著機(jī)器人更加智能靈活。

中國的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)從上世紀(jì)70年代開始起步，大致經(jīng)歷了五個(gè)階段：

第一階段“萌芽期”(1970年～1985年)

70年代末80年代初，由于當(dāng)時(shí)國家經(jīng)濟(jì)條件等因素的制約，我國主要從事工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)理論的研究，在機(jī)器人造助學(xué)、機(jī)構(gòu)學(xué)等方面取得了一定的進(jìn)展，為后續(xù)工業(yè)機(jī)器人的研究奠定了基礎(chǔ);

第二階段“技術(shù)研發(fā)期”(1986年～1990年)

進(jìn)入80年代，隨著改革開放一步步深入，政府加大了對(duì)工業(yè)機(jī)器人研究的支持力度，并制定出詳細(xì)的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)攻關(guān)計(jì)劃，但由于當(dāng)時(shí)科研和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)條件的限制，許多研究難以取得實(shí)質(zhì)性突破，也沒有實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用;

第三階段“原型開發(fā)期”(1991年～2000年)

這一階段中國研制出平面關(guān)節(jié)型統(tǒng)配機(jī)器人、直角坐標(biāo)機(jī)器人、弧焊機(jī)器人、點(diǎn)焊機(jī)器人等7種工業(yè)機(jī)器人系列產(chǎn)品，102種特種機(jī)器人，實(shí)施了100余項(xiàng)機(jī)器人應(yīng)用工程。為了促進(jìn)國產(chǎn)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)化，在90年代末建立了9個(gè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化基地和7個(gè)科研基地。如：新松機(jī)器人、博實(shí)股份、北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化所及廣州數(shù)控等，奠定了中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)飛黃騰達(dá)的基礎(chǔ)。

第四階段“初步工業(yè)化期”(2001年～2010年)

中國首次在深海載人、高精切割、危險(xiǎn)作業(yè)、反恐軍械等領(lǐng)域?qū)I(yè)機(jī)器人進(jìn)行了規(guī)?；褂?。2006年國務(wù)院發(fā)布《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》突出增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力這一條主線，著力營造有利于自主創(chuàng)新的政策環(huán)境，加快促進(jìn)企業(yè)成為創(chuàng)新主體，大力倡導(dǎo)企業(yè)為主體，產(chǎn)學(xué)研緊密結(jié)合，國內(nèi)一大批企業(yè)或自主研制或與科研院所合作，加入工業(yè)機(jī)器人研制和生產(chǎn)行列，我國工業(yè)機(jī)器人進(jìn)入初步產(chǎn)業(yè)化階段。

第五階段“快速發(fā)展期”(2011年至今)

2010年以后，中國工業(yè)機(jī)器人裝機(jī)量逐年遞增。2013年中國工業(yè)機(jī)器人銷量達(dá)到36860臺(tái)，同比增長41%，中國超越日本成為全球最大的工業(yè)機(jī)器人市場;自2016年國家統(tǒng)計(jì)局開始統(tǒng)計(jì)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量以來，中國工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)量一直呈現(xiàn)雙位數(shù)增長趨勢。

欲了解更多行業(yè)的市場數(shù)據(jù)及未來行業(yè)投資前景，請(qǐng)點(diǎn)擊查看中研普華產(chǎn)業(yè)院研究報(bào)告《2023-2028年中國工業(yè)機(jī)器人行業(yè)深度分析與發(fā)展前景預(yù)測報(bào)告》。

• 相關(guān)深度報(bào)告REPORTS

  

  2023-2028年中國工業(yè)機(jī)器人行業(yè)深度分析與發(fā)展前景預(yù)測報(bào)告

  工業(yè)機(jī)器人是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人是自動(dòng)執(zhí)行工作的機(jī)器裝置，是靠自身動(dòng)力和控制能力來實(shí)現(xiàn)各種功能的一種機(jī)器。它可以接受人類指揮，也可以按照預(yù)先編排...

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