工业机器人论文范文

评职称或毕业的时候，都会遇到论文的烦恼，为此精选了《工业机器人论文范文(精选3篇)》，希望对大家有所帮助。预计未来至少在10到20年内，工业机器人的市场潜力和应用规模都将持续增长。促进发展的有利因素有很多，一是中国工业结构升级加快步伐，且国家政策重点支持。随着《中国制造2025》的正式出台，中国制造业产业结构调整将不断落实，工业机器人作为先进制造业中不可替代的重要装备，已成为衡量一个国家制造业水平和科技水平的重要标志，国家各部委十分重视工业机器人的研发。

第一篇：工业机器人论文范文

工业机器人振动控制技术研究

摘要：随着工业化的发展，工业机器人为人类的工业生产做出了巨大贡献，但工业机器人的振动不但影响其工作效率与质量，对环境也造成了巨大影响。因此研究如何解决工业机器人的振动控制问题，具有重要的学术意义和现实意义。本文采用逆动力学的方法抑制工业机器人的振动，主要研究刚性臂运动过程中抑制振动的发生与刚性臂运动终止时确保精确定位。

关键词：振动控制；逆动力学；刚性机械臂；加速度优化

1.课题研究目的和意义

随着现代科学技术的迅猛发展，工业机器人的机械臂采用轻质、柔性构件已经成为发展趋势。但是大多数的工业机器人的刚性臂的振动直接影响末端柔性臂的振动，所以对工业机器人的刚性臂的研究也是十分必要的。本文通过动力学分析建立数学模型，得到最优输入力矩作为前馈环节引入，从而达到控制机械臂振动的目的。以机械臂的运行速度作为反馈量，基于PID原理处理反馈量，达到机械臂精确定位的目的。

2.本文主要研究内容

本文以六自由度工业型串联关节式机器人（RBT-6T03S）的机械臂为研究对象，对机械臂转动过程中的振动控制进行研究，在控制振动的同时利用反馈原理確保机械臂的精确定位。本文研究的主要内容包括以下方面：

（1）基于拉格朗日方程的动力学方法建立刚性机械臂的动力学模型，得到了各个关节力矩与连杆位移、速度、加速度的关系，为以后数值仿真提供了基础。

（2）以加速度波形优化的方法来减弱运动终止时的残余振动与运动过程中由于高频力矩引起的振动。由优化加速度波形与边值条件得到优化的速度波形与加速度波形，从而得到最优关节力矩。用模态分析方法仿真逆动力学减振效果。

（3）基于反馈控制的方法对机械臂的速度进行监控，本文以传统PID算法处理反馈量，达到机械臂精确定位的目的。仿真非线性干扰下机械臂的轨迹跟踪的效果。

3.动力学建模基础

建立系统的动力学模型是整个控制系统设计的前提条件。系统动力学模型的优劣将直接影响控制系统的品质。只有建立较为精确的动力学模型，才能为振动控制系统分析提供必要的理论基础。本文介绍动力学研究常用的牛顿—欧拉方程和拉格朗日方程。

欧拉方程是指对无粘性流体微团应用牛顿第二定律得到的运动微分方程。欧拉方程是无粘性流体动力学中最重要的基本方程，应用十分广泛。1755年，瑞士数学家欧拉在《流体运动的一般原理》一书中首先提出这个方程。应用欧拉方程建立机器人的动力学方程是指：研究构件质心的运动使用牛顿方程，研究相对构件质心的转动使用欧拉方程。欧拉方程表征了力、力矩、惯性张量和加速度之间的关系。

质量为m、质心在C点的刚体，作用在其质心的力 的大小与质心加速度 的关系为

（2.1）

式中： 、 为三维矢量。式（2.1）称为牛顿方程。

欲使刚体得到角速度为 、角加速度为 的转动，则作用在刚体上的力矩的 大小为

（2.2）

式中： 、 、 均为三维矢量； 为刚体相对为原点通过质心C并与刚体固结的刚体坐标系的惯性张量。式（2.2）即为欧拉方程。

拉格朗日方程是指对于完整系统用广义坐标表示的动力方程，通常指第二类拉格朗日方程，是法国数学家拉格朗日首先导出的。在机器人动力学研究中，主要应用拉格朗日方程建立起机器人的动力学方程。这类方程可直接表示为系统的控制输入的函数。对于任何机械系统，拉格朗日函数L的定义为系统总动能 与总势能 之差，即

（3.1）

由拉格朗日函数L所描述的系统动力学状态的拉格朗日方程为：

（3.2）

式中：L为拉格朗日函数；n为连杆数目； 为系统选定的广义坐标，单位为m或rad，具体是m还是rad由 为直线坐标还是转角坐标来决定； 为广义速度单位为m/s或rad/s， 为作用在第 个坐标上的广义力和力矩，单位为N或N/m。

基于Lagrange方程的动力学建模过程大致可概括为：

（1）建立有限维模型，一般选择关节角度作为未知量；

（2）然后建立各杆的动能、势能表达式，以及系统总动能和总势能的表达式，构造拉格朗日函数；

（3）最后对Lagrange方程进行必要的推导和整理，得到系统动力学方程。

4.双连杆刚性臂动力学建模

所谓刚性是指两个物体相碰撞不会发生变形。如图1所示为典型的两关节刚性机械臂系统，OXY为惯性笛卡儿坐标系。连杆1和连杆2的关节变量分别是转交θ1和θ2，关节1和关节2相应的力矩是 和 。连杆1和连杆2的质量分别是分别为m1和m2，质心离关节中心的距离分别是 和 ，杆长分别为 和 ，末端集中质量分别为M1和M2。

根据拉格朗日方程式计算各关节上的力矩，得到系统动力学方程。

5.逆动力学控制的刚性臂振动控制

逆动力学控制方法是一种很有特色的对机械臂进行主动控制的方法。由于逆动力学控制是直接控制驱动力矩的，所以控制力比一般的传感器大很多，所以在刚性臂的振动控制中优势非常明显。从本质上讲，逆动力学控制方法是抑制机械臂振动的一种开环控制方法，由于其输入可以离线计算，避免了主动控制实时计算的困难，因而在工业机器人中有广泛的应用前景。本文采用基于加速度优化的轨迹规划达到抑制振动的目的。

6.PID控制原理

由于逆动力学控制是以前馈环节引入，所以运动过程中由于干扰引入的误差是无法在逆动力学环节消除的，因此本文引入反馈环节确保机械臂的精确定位。反馈控制器采用PID控制器。如图2所示将传统的PID控制器作为反馈控制的控制器。通过对比有无反馈环节在存在干扰情况下实际轨迹曲线，验证了反馈环节在抗干扰方面的优越性。

小结

本文针对工业机器人振动控制进行了研究。建立了二自由度刚性臂系统动力学模型，开展了基于逆动力学控制抑制机械臂振动的实验，并用模态分析法来验证减振效果。应用PID控制算法作为反馈控制的控制器，达到对机械臂精确定位的目的。

参考文献：

[1]刘其超.柔性臂系统主动控制研究[D].南京理工大学硕士论文，2007.（3）：32-35.

[2]丁希仑，王树国，蔡鹤皋.空间机器人逆动力学实时仿真技术的研究[J].北京航空航天大学机器人研究所，2006.（2）：142-156.

[3]邹律龙，余义斌.柔性臂工业机器人振动控制的研究[J].机床与液压，2009.（2）： 66-74.

[4]杜欣，蔡国平.带有末端集中质量的双连杆柔性机械臂主动控制[J].应用力学学报，2009.（4）：12-18.

作者简介：张婷婷（1988.10—），女，江西吉安人，讲师，研究方向：电气技术教育。

作者：张婷婷

第二篇：中国工业机器人应用趋势

预计未来至少在10到20年内，工业机器人的市场潜力和应用规模都将持续增长。促进发展的有利因素有很多，一是中国工业结构升级加快步伐，且国家政策重点支持。随着《中国制造2025》的正式出台，中国制造业产业结构调整将不断落实，工业机器人作为先进制造业中不可替代的重要装备，已成为衡量一个国家制造业水平和科技水平的重要标志，国家各部委十分重视工业机器人的研发。工信部重点扶持以工业机器人为代表的智能制造，实现中国高端装备制造的重大跨越;二是批量产品质量均一性和生产效率要求提升。今后应用企业将对生产线提出更多的柔性和敏捷性要求，而工业机器人的大规模应用正好可以满足要求;三是应用范围逐渐扩大。目前已覆盖到工程机械、轨道交通、低压电器、电力、IC装备、军工、烟草、金融、医药、冶金及印刷出版等众多行业，应用潜力无限;四是中国人口红利对经济发展的驱动力减弱，劳动力成本上升。中国工业经济增速放缓，新型工业化道路大趋势逐渐清晰，原先廉价的劳动力成本上涨，产品制造要求逐渐提高，工业机器人的大范围应用可降低生产成本。

在此背景下，工业机器人的安装量将保持一个稳定的增长，赛迪顾问预计，2015年中国工业机器人销量将增长到7万台左右，增速为25.6%，2017年销量预计达到10万台，年均复合增长率在25.2%左右。

从行业结构变化趋势来看，预计2015-2017年，汽车、电子工业仍是国内工业机器人主要应用领域，其市场占比将保持领先优势，但随着各应用领域的不断拓展，汽车和电子工业的占比份额将有所下降，预计每年占比份额将下滑1-2个百分点。而市场份额相对较小的应用领域，比如塑料橡胶、食品、军工、医药设备、轨道交通等领域的市场占比将适当增长。近年来国家十分重视环保和民生问题，塑料橡胶等高污染行业、民生相关的食品饮料以及制药行业，机器人作为实现自动化、绿色化生产的重要工具帮助相关企业进行产业结构调整，机器人的应用将不断深化细化。

从区域结构变化趋势来看，由于东南沿海各省产业基础丰厚、经营思想先进、资金优势明显、用工成本不断上涨、机器换人进程稳步推进，预计2015-2017年，华东与华南区域应用工业机器人市场数量仍占据较高比例，但占比数值将逐步变小，未来三年预计每年下滑1-2个百分点;而东北、华北、西北区域在各地方政府的逐渐重视下，应用数量占比有不同程度的增加，华北和东北地区占比增幅较快，预计平均每年实现1个百分点的增长，而西北、西南市场份额也将有所增加。

作者：张凌燕

第三篇：智造先锋工业机器人盛宴

中国已进入智能制造时代。《中国制造2025》规划提出，以加快新一代信息技术与制造业深度融合为主线，以推进智能制造为主攻方向，实现制造业由大变强的历史跨越。

放眼全球，以数字化、网络化、智能化制造为标志的新一轮科技革命和产业变革正孕育兴起，美国、德国等工业强国纷纷提出“再工业化”、“工业4.0”等战略，核心就是以智能制造为主导的制造业生产新模式。

《中国制造2025》还要求组织研发具有深度感知、智慧决策、自动执行功能的工业机器人等智能制造装备，实施智能制造工程，推动机器人等十大重点领域突破发展。

日前在上海召开的“2015第五届中国智能产业高峰论坛”上，中国工程院院士卢秉恒在分析“中国制造2025”时认为，支撑智能制造的三大技术是：机器人、智能装备以及3D打印。

由于工业机器人优势明显，它将成为智能制造的急先锋，加速制造业转型升级。工信部发布的《关于推进工业机器人产业发展的指导意见》指出，工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的自动化装备，代表着未来智能装备的发展方向。推进工业机器人的应用和发展，对于改善劳动条件，提高产品质量和劳动生产率，带动相关学科发展和技术创新能力提升，促进产业结构调整、发展方式转变和工业转型升级具有重要意义。

近年来，随着国内人口红利消退，劳动力成本上涨，我国制造业劳动力优势已大大减弱。再加上淘汰落后产能以及质量、环保、安全等方面的压力，制造业亟待向智能化转型。与人力相比，工业机器人具有低成本、高效率、安全性高以及24小时工作的特点。在此机遇下，工业机器人大有可为。

工信部副部长毛伟明在2015世界机器人大会新闻发布会上表示，工信部2015年将重点就机器人产业开展三项工作，一是制定机器人产业“十三五”规划，引导行业发展;二是积极争取相关政策，支持机器人研发、应用;三是在重点制造领域推广机器人应用。8月5日，工信部发布消息说，《中国机器人产业十三五规划》初稿已完成，有望年底发布。

我国成第一大机器人消费市场

据中国机器人产业联盟统计，2011年我国机器人总销量2.2万台，到2013年就飙升到3.6万台，到2014年底突破5.7万台，按可比口径增长54.6%，占全球销量1/4。其中本土生产的机器人接近1.7万台，价值量接近30亿元，按可比口径比上年增长近60%。

从2013年起我国就超越日本，从全球第四跃升为全球第一，成为全球第一大机器人市场。目前全球制造业工业机器人密度为55，而中国工业机器人密度仅为21，远低于日韩德美等发达国家。有机构预测，2015年中国的消费量将超过8万台，到2017年市场总销量将达到10万台，工业机器人保有量超过40万台。而到2025年，这一数字将达到25万台以上，远远超过目前全球市场总量。未来30年中国都将是全球机器人最大市场。

分析指出，国内对机器人的需求主要来自产业升级、机器换人、工况需求和人口结构。随着国内多领域自动化依赖程度日益增加，劳动力成本不断提高，以及恶劣作业环境下的现实需求，“机器换人”的潜力逐步增加。

据悉，工业机器人已在汽车制造、电子、橡胶塑料、军工、航空制造、食品工业、医药设备与金属制品等领域得到应用，其中汽车工业的应用比例达38%。

广东、江苏、浙江、上海、北京等地是我国工业机器人产业主要集中的地区，拥有的工业机器人数量占据全国工业机器人市场的半壁江山。

工信部发布的《关于推进工业机器人产业发展的指导意见》指出，到2020年，我国将形成较为完善的工业机器人产业体系。具体的发展目标为：培育3-5家具有国际竞争力的龙头企业和8-10个配套产业集群;工业机器人行业和企业的技术创新能力以及国际竞争能力明显增强，高端产品市场占有率提高到45%以上，机器人密度达到100以上，基本满足国防建设、国民经济和社会发展需要。

为实现上述目标，工信部强调，将选择汽车、船舶、电子、民爆、国防军工等重点领域，根据用户需求，开展工业机器人系统集成、设计、制造、试验检测等核心技术研究，攻克伺服电机、传感器等关键零部件技术并形成生产力。

近日，国家安监总局发布通知表示，决定将陕西煤业化工集团、黄陵矿业集团有限责任公司等10家企业作为示范企业，开展机器人作业试点工作。这十家企业主要涉及煤炭、石油与钢铁等重要以及基础性领域，随着“机器换人”逐渐在这些领域变为现实，工业机器人应用将不断得到推广，市场有望迎来爆发增长。

机器人助推制造业转型升级

机器人的十八般武艺，正深度变革工业生产格局。中国汽车工业工程公司副总经理柳崇禧表示，我国要想成为世界制造业强国，必须在信息化、智能化、自动化、绿色制造领域有所突破，其中开发和应用机器人至关重要。

制造业是国民经济的主体，是立国之本、兴国之器、强国之基。作为发展中国家，我国在向发达国家迈进的过程中，制造业必须实现从劳动密集型向技术密集型的跨越。而人口老龄化以及新型农民工的就业取向导致的“用工荒”以及人力成本的飙升促使传统企业必须实行“机器换人”，建设智能工厂。

当然，机器人与人工相比，其优势也非常明显。首先，机器人效率高，可有效降低生产成本。其次，实现人工难以企及的精细化技艺和标准化操作，提高制造装配精准度，生产高附加值产品。再次，机器人可从事危险和危害性工作，达到常人难以企及的境地。

为了应对劳动力短缺和不断上演的突发事故，富士康从2012年就启动用机器人代替人的项目，计划在2013-2015年内投运100万台机器人，即使项目在实施过程中打点折扣，其三年内新安装的机器人数量应该会超过50万台。

日前，智通人才连锁集团数据研究中心对东莞近800家制造业企业进行了问卷调研，结果显示，超过七成企业认为2014年的招聘难度比2013年大，超四成企业认为员工流失是人力资源部门的主要压力，近六成企业招聘主要针对人才流失进行补员。

同样的问题出现在佛山、广州等地。“我们订单一直很稳定，但是招工很成问题，现在的80后、90后不愿意吃苦，工作一累说走就走，工资已经提过好几次，但还是招不到人。”佛山顺德一家家居用品生产企业负责人梁女士表示，她们当前最大的难题是招工，不少同行都面临同样的困扰。“以前我们那一代担心赚不到钱不能养家，现在的年轻人不工作还有家里养着，他们根本不在乎钱。”

随着工业机器人产品的不断丰富，工业机器人对企业生产的提升不再局限于一个生产工序，而会逐渐覆盖生产的各个环节。国际模协秘书长罗百辉调研显示，佛山市利迅达、鼎峰、嘉腾、广锻等四家企业联合设计了国内首条冲压无人生产线。该生产线由3台广锻伺服冲压机、4台鼎峰摆臂式机器人、一台利迅达焊接机器人、一台利迅达抛光机器人和4台嘉腾搬运机器人组成，实现物料搬运、模具冲压、焊接、抛光、成品入库等工序的自动化生产连接。该生产线至少可以节约7至10位工人，包括焊接、抛光等技术工种岗位。同时，由机器人取代人工后，效率也可以从原来每分钟6次提升至每分钟10次，效率提升了近两倍。

珠三角不少企业正迎着“中国制造2025”战略的春风，推出“机器换人”计划，越来越少的工人和越来越多的机器人一起工作，直到最后，车间只需要一个工程师，摁下“启动”键。

为了缓解用工荒难题，广州将安排7亿元支持机器人及智能装备产业。广州开发区、黄埔区正探索实施“智能制造计划”，选取一批企业开展“机器换人”试点，建设“无人工厂”示范企业。

东莞市经济和信息化局负责人介绍，至今东莞推动传统产业和优势产业“机器换人”应用项目达到505个，投资金额达42亿元，可减少企业用工3万余人，企业投资成本有望在两年内收回。

为支持工业转型升级，顺德每年投入不少于10亿元，包括打造百亿元机器人产业链。《顺德区人民政府关于促进经济稳定增长的若干意见》(以下简称《意见》)的文件中，顺德区提出，将大力发展智能制造，全力打造珠江西岸先进装备制造产业带核心区。

其中，顺德实施的机器代人计划，将对采用智能制造技术的企业，给予无息资金使用支持。对区内工业企业采购本区装备和工业自动化企业提供的装备、解决方案或系统集成服务的，给予一定比例的购置费补贴。对在区内承办全国有重大影响力的机器人及智能装备博览会的单位连续三年每年给予经费补贴。对新入驻机器人及智能装备解决方案集成系统企业，成立后的第二年智能制造相关业务销售收入超过1000万元的，给予研发经费补助。

《意见》还提出，将支持新型研发机构发展。其中，将安排专项资金建设华南智能机器人创新研究院，打造产值规模100亿元以上机器人产业链。对其他新引进的新型研发机构，顺德将按不同类别给予不同额度扶持;顺德还将通过一次性补贴形式支持科技企业孵化器发展壮大。

2015年3月，广东省政府印发《广东省工业转型升级攻坚战三年行动计划(2015-2017年)》，这标志着广东已迎来全面推进“机器换人”战略阶段。

《计划》称，至2017年末，力争广东省三年累计引导2万家、超过50%的规模以上工业企业完成新一轮技术改造;三年累计完成工业技术改造投资9430亿元。至2017年末，初步建成10个在全国具有较大影响力的智能制造产业基地，建成2个国内领先的机器人制造产业基地，推动1950家规模以上工业企业开展“机器换人”。

作为全国重要装备制造业基地，沈阳机器人产业近年出现爆发式增长。2014年沈阳机器人相关业务收入40亿元，同比增长42%，产品占国产工业机器人市场份额逾20%。2015年上半年继续保持高速发展态势，机器人相关业务收入同比增幅达40%。

沈阳市市长潘利国表示，发展机器人产业既是老工业基地经济转型升级的需要，也是壮大新兴产业创造新增长点的重要途径。沈阳市正在组建机器人产业联盟，政府也成立专门机构，出台相关政策，多方支持机器人产业发展。沈阳市将设立200亿元产业发展基金，用于机器人制造基地、技术创新研发、创客服务、公共测试中心等多平台建设。

据了解，机器人正在成为武汉经济技术开发区(汉南区)工业生产的主力军之一。数据显示，该区2014年实现工业总产值5060亿元，其中有机器人参与生产的占到约2000亿元。

东风模冲副总工程师周佳雄说，公司2010年导入第一台机器人，现在共114台，总投入约1亿元，到2018年将增加到200台，一台机器人的投资回收期为3年。与人工相比，机器人焊接有三大优势：质量稳定、效率大增、更加安全。由于人工成本提升及用工短缺，近年来武汉本地企业对机器人的需求量猛增。武汉开发区200家规模以上企业均已应用工业机器人，用得最多的是整车厂。而智能化程度最高的要数武汉顶津食品(康师傅)的饮料生产线，从投料到生产再到灌装全程自动化。

武汉开发区经信局副局长张于威介绍，《中国制造2025》规划5月公布后，开发区专门成立智能制造工作专班，面向全球招商引资，要把以工业机器人为代表的智能制造打造成独立于汽车、家电之外的第三大支柱产业。张于威透露，近期开发区将成立工业机器人和应用产业联盟，进一步助推智能装备产业的协同创新。

在上海大众杭州湾工厂，10余万平方米的车身车间里，530台机器人长臂善舞、上下翻飞;总装车间内，82台无人物料运输车自动将各种零部件准确送至不同工位。

浙江去年通过实施“机器换人”，踏上了转型升级新跑道。浙江省共减少普通劳动用工61万人，今年1至6月全省万元工业增加值用工人数下降了7.4%，同比减少了51万操作工人。去年，全省规模以上工业人均劳动生产率达18万元，今年1至6月又提高7.9%。

再来看企业效益。今年1至6月，全省规模以上工业企业工业增加值增长5%，利润同比增长7.87%;制造业对税收增长的贡献率达43.6%，能耗同比下降2.6%。

据浙江省经信委调查，今年上半年全省工业化和信息化融合指数超过87;全省智能制造装备产量同比增长19.2%。截至6月底，该省已在18个两化深度融合示范试点区，实施示范试点项目800多项，总投资436亿元。

几乎毫无征兆之下，美的集团宣布正式进军机器人产业。8月4日，家电巨头美的集团股份有限公司与日本国株式会社安川电机独资子公司安川电机(中国)有限公司宣布，双方将合作成立两家机器人合资公司，分别生产和销售服务机器人和产业机器人。

“在今天的移动互联的新时代，人工智能、智能硬件、智能制造是我们必须作出的战略选择。”美的集团董事长、总裁方洪波说，未来美的将集中精力研究如何将人的行为、情感和思考延伸到机器。

美的集团机器人产业项目总经理甄少强表示，美的进军机器人产业是美的“双智”战略(智慧家居+智能制造)中最重要的部分，同时也是美的开辟第二产业跑道的合适产业。

甄少强坦言，美的进军机器人领域已具备较好的基础。“通过领先企业的技术与美的3C工艺、运营能力集成，来制造中国企业适用的3C机器人，从而推动工业机器人公司成为国产机器人的领先企业。”

根据双方规划，工业机器人合资公司将以机器人系统集成为主，研发、制造、销售面向一般行业(以家电行业为起点)为主的机器人产品，第一年内量产1款六轴机器人产品，第二年再量产1款机器人新产品。

在过去近50年，美的一直专注白色家电制造，这次进军机器人产业被视为美的近年来整体转型的重大布局。“围绕机器人战略我们还有很多动作，但未来美的也将努力从传统家电企业，往拥有互联网思维的智能硬件公司转型。”方洪波表示。

产业发展仍面临多种挑战

我国机器人产业虽然面临巨大的历史发展机遇，取得了长足的进步，但仍面临不少问题与挑战。目前我国自主品牌机器人还远未能满足国民经济发展的需要，对于多关节的中高端机器人，我国仍在大量进口，尤其是在核心零部件上受制于人，急需引起国家有关部门和企业的高度重视。

其一是产业技术基础薄弱。中国虽然号称是机器人最大的市场，但由于核心技术缺乏，我国工业机器人消费严重依赖国外企业，国产自主关键零部件在可靠性、精度及使用寿命等方面与国外相比仍有较大差距，控制器、伺服电机和RV减速器等关键核心零部件严重依赖进口。这需要国产工业机器人厂商不断提高技术，加大研发水平，

其二是国产机器人本体成本远高于国外同类产品。如国产减速机的价格是国外企业的价格的将近5倍。伺服电机、控制器等关键零部件价格也显著高于国外同类产品。

其三是市场分布格局、产业创新体系、产品服务环境尚待完善。我国工业机器人在科技成果转化应用、公共服务平台、标准体系、人才培养、市场培育、第三方评价体系、财税金融政策扶持等许多环节上明显滞后。

其四是具有全球市场影响力的自主品牌尚未形成。目前全球知名机器人品牌前10强，都没有中国品牌。机器人制造业目前主要由日本掌控，6家日本公司占了中国市场机器人销售额的一半，而中国领先的4家机器人设备生产企业只占了中国市场的5%，中国500家机器人企业仅占国内市场的不到30%，其中超过50%份额被“机器人四大家族”(瑞士ABB、日本发那科、日本安川电机、德国库卡)占有。即使在30%的份额里面，中国企业在中高端的伺服电机、控制器、减速器等关键零部件上基本都得依赖进口。

此外，同质化竞争不断加剧，重复建设令人堪忧。一场机器人产业的“跑马圈地”正在上演。据不完全统计，目前全国拟建和已建成的机器人产业园多达35个，拥有机器人相关企业超过500家，今年上半年就增加了300多家，而且大多是低端机器人应用领域。

如今，为了快马赶超，国内机器人产业迎来一个政策利好期。数十个省市提出大力发展机器人产业，并提出少则百亿元、多则几千亿元的发展目标，各地机器人产业园更成为新的“圈地大户”。

但政策往往是把双刃剑。用好了，能成为企业发展的利器;用偏了，可能给产业带来灾难。就如当年的光伏产业，在各种优惠政策吸引下，不管有没有能力，不看市场需求量，先上马再说，一个全新的朝阳行业硬生生地给搞垮了。眼下，机器人产业如此狂热，也有“大跃进”的风险，不得不防患于未然。

机器人产业需要踏踏实实沉下心来，厚积薄发，对政府和企业来说，应花更多的精力在科技创新上下功夫，突破精密减速器、伺服电机及驱动器、控制系统等核心技术，而不是一味圈土地、追求短期产值等指标。

面对这些挑战，我国除了应当加强机器人产业化发展组织领导，制定机器人产业与技术整体规划和路线外，还要组织企业开展机器人技术攻关，增加产业化投入，实现关键零部件国产化，以及系统集成应用，培育龙头企业，形成强大生产力。除此之外，在应用层面，要加大国产机器人应用推广力度，制定采用国产机器人装备鼓励政策，扶持国产自主机器人产业发展，鼓励国产机器人占领更大市场。

国家知识产权战略实施航天科工研究基地李萍在《工业机器人时代如何进行专利布局》一文中认为，中国工业机器人技术产业化应以专利为突破口。从四大民用公司的专利申请趋势来看，每一次技术产业化的时间点都是专利申请量的峰值，尤其是日本企业。专利是产品进入市场的保护伞，专利申请的时间和地域选择与产业化发展方向密切相关。例如，日本FANUC公司在2003年以前从未在华申请机器人相关专利，主要是防止泄漏相关技术，但是于2003年在中国广州、深圳等地设立近十家分公司，同年就开始了在华地区的专利申请，专利申请量急剧上升，这样不仅可以保护自身产品，还能遏制竞争对手的发展。

此外，李萍表示，中国机器人企业要收并购国内外具有自主知识产权、较强的研发团队以及领先的市场地位的相关企业，从而快速提升规模、提升核心竞争力、快速完成国际化经营布局的重要途径。一方面可以直接获得大量专利，另一方面是可以获得具有研发实力的团队。例如，ABB公司从1987年开始的3年内收购了全球60多家公司，但是机器人技术方面并未快速发展，自从1998年6月收购Alfa Laval自动化公司，1998年10月收购Elsag Bailey公司之后，机器人相关专利申请急速上升，自此开始保持了技术优势。

李萍还指出，工业机器人技术转化应用应关注“民转军”。2000年后，美国逐渐开始将工业机器人技术转化应用到军事领域，并且在2011年发布了针对制造、健康护理/医药机器人、服务机器人三类机器人的国家机器人技术倡议(NRI)，明确了美国机器人技术发展路线，但是在2013年发布的美国机器人技术发展路线图中新增加了航天和国防领域机器人技术发展规划。同时，美国在花巨资研究军用机器人时十分注重相关知识产权保护;另一方面，美国的军用机器人研发采取多方合作。

国内企业可以在工业机器人产业论证中开展完整的专利分析评议，开展关键技术的专利分析能够提高技术研发起点、优化资源配置、加快研究进程，实现关键技术突破并进行再创新，从而快速提升技术创新能力;同时，掌握国外对标公司的专利布局、摸清型号发展与国外技术指标的差距，满足研发过程中对科技情报支撑信息的迫切需求。在此基础上，结合企业工业机器人产业领域技术优势和技术劣势，分析国外高新技术热点、空白点、发展动态和方向，为产业提出知识产权布局建议，为战略研究、项目论证、项目立项提供决策支撑。

这是一个最坏的时代，也是一个最好的时代。我国本土机器人企业应该学会如何在市场经济中以弱胜强、以小博大。既要集中自己的优势，突破核心技术，把技术做精;也要学会草船借箭、借力打力，实现跨越发展。这样才不会错过机器人的盛宴，才能打开智能制造的一片新天地。

作者：牛禄青