工业机器人机械手夹爪

工业机器人技术是先进制造技术的代表，是国家工业竞争力的集中体现，目前，中国已然成了工业机器人最大的市场。总体上看，中国的工业机器人关键技术在世界上还比较落后，很多关键部件还需要依赖进口。如何在新时期发展我国的工业机器人，缩小与其他国家间的差距甚至实现技术超越现在我们来分析一下中国工业机器人机械手产业的瓶颈与突破点。

工业机器人机械手产业构成分为上游、中游、下游。上游包括一些关键的核心部件，中游主要是指本体以及集成技术，下游包括二次开发以及周边设备的开发。

现在的工业机器人机械手技术可以说基本集中在了日本和欧洲。在日本，它的关键性部件——减速器是遥遥领先的，并且已经形成了很强的技术壁垒;德国的工业机器人原材料、本体零部件具有很大的优势;在中国，我们现在的机器人产业是处在产业链的下游，主要是系统集成、二次开发、定制性部件和售后服务。也就是说，我们的技术还处在低端。

由于发达国家的劳动力出现地比较早，环境的因素也促使他们很早就开始发展工业机器人，从而形成了先发的优势。从品牌来讲，现在的工业机器人市场份额被四大品牌所占有KUKA20%，FANUC15%，YASKAWA15%，ABB10%，他们加起来超过了60%。

而从2013年以来，我国的工业机器人的技术发展也非常快，主要得益于国家政策保障、宏观经济促进、社会环境推动、技术发展支撑这四个方面。劳动力的成本增加之后，也迫使人们用机器人来代替人进行生产。，我们的一些关键性的核心部件逐渐国产化，对于低端的机器人已经实现了核心部件的国产化，高端还不行;随着新技术的出现，将会促进机器人技术的进一步发展。

中国工业机器人机械手产业的瓶颈

发展瓶颈1国际厂商先发优势，国产机器人市场份额低。

要进行市场份额的突破，就得占领高端市场，我们现在基本上是走低端市场，我们要想办法走高端市场。

发展瓶颈2减速器、伺服机等核心零部件性能有待提高。

比如精密减速机在额定扭矩和传动效率等方面需要进一步提升。伺服系统的电机动态响应、过载能力、效率等方面存在差距;工业机器人需要15个系列，而我们现在还达不到这样一个水平。控制器硬件方面差距较小;软件实现的构建、控制算法、二次开发方面存在差距;动力学性能有待完善;工艺软件包、工艺应用上尚有差距。

工业机器人系统核心技术缺失、产业空心化，国产机器人产业面临性能与成本的双重压力;产品低端化、低水平重复，国产机器人产业需求与现有产品性能之间的矛盾突出;前沿技术研究零散，系统性支持缺失，占领机器人技术及产业国际制高点形势严峻。

发展瓶颈3原材料缺失，导致企业生产成本上升。

今后的工业机器人会使用碳纤维、尼龙等复合材料。

发展瓶颈4缺少高端技术人才，与国际发达国家存在一定差距。

现在国家已经意识到了这个问题，目前全球一共有28家高校建立了机器人工程的专业，有一些学校像湖南大学、东南大学、东北大学甚至都成立了机器人学院来培养机器人的专业人才。

中国工业机器人机械手产业的突破点

工业机械手、工业机械臂，它所做的工作是要求有速度、精度、重载的，灵活性还不够。对于现有的工业机器人要扩展它的功能、提高它的性能，使它变成一个智能设备。新型机器人研发上，我们希望研发灵巧性的机器人，包括双臂机器人、柔性机器人、灵巧手、智能传感机器人等。

针对上面的这几个挑战，我们要重点研究的问题包括

(1)环境理解问题研究机器人在自然、不可预知、动态环境中的感知。

(2)行为方式及安全问题研究机器人和人在紧密接触、密切配合行为过程中确保人-机-物安全的技术。

(3)交互问题研究机器人作为“人类助手”、乃至进入普通人生活相适应的友好、智能、自然的人机交互技术。

过去都是以机器为中心，人推动摇控器、手把手教机器人怎么干活;今后应该以人为中心。机器人来适应人，比如人打个手势，机器人就知道干什么;人说一句话，机器人就能理解这句话从而做出行动;这是一个根本的改变。

(4)学习与进化问题研究基于反馈思想的在线学习方法，通过不断的在线学习和吸收他人的观点，提高自身能力，实现进化，使其能够适应外界不断变化环境和复杂多变的作业任务。在这个问题中，要研究自主学习、协同进化、机器思维、成长发育等内容

我国工业机器人的销售量这几年逐年提升，2013年是3.7万台左右，到2016年接近9万台。从技术层次度上来说，从2015年已经开始进入了市场的启动期，我们现在正处在一个技术的快速发展期。大概在2025年左右，工业机器人机械手技术将会在我们国内实现大发展。