机器人的发展趋势论文

今天小编为大家推荐《机器人的发展趋势论文(精选3篇)》，供大家阅读，更多内容可以运用本站顶部的搜索功能。摘要：智能化家居是大势所趋，扫地机器人也逐步走进普通家庭。对现有扫地机器人机械结构、单片机控制技术以及传感器技术的分析，研究改进新型扫地机器人，使得其操作更加简单，更加智能化具有重大的意义。本文通过总结扫地机器人的结构特点以及国内外的发展现状，提出对扫地机器人的智能化发展的展望。

第一篇：机器人的发展趋势论文

刍议我国仓储物流机器人发展现状与未来趋势

摘要：近年来，在仓储系统当中机器人得到了广泛的运用，一方面，促使物流水平和作业效率得到显著的提升，另一方面，可以有助于劳动强度大幅度地减轻，还能够降低仓储成本以及优化资源配置，具备广阔的发展前景。本文主要是关于我国仓储物流机器人发展现状与未来趋势的研究，以供相关专业人士进行参考和借鉴。

关键词：仓储物流;机器人;发展现状;未来趋势

目前我国仓储物流机器人得到了长足的发展和进步，但是与西方发达国家相比而言还是存在着一定的差距，为了有效地打破技术瓶颈，需要转变机器人核心部件依赖于国外进口的被动局面，要进一步加强仓储机器人技术的研究，提高物流仓储机器人技术水平，只有这样才能够实现我国物流行业更加良好的发展。

一、我国仓储物流机器人发展现状

近年来，人工成本、能耗成本以及土地成本都大幅度上升，这直接影响到了物流行业的升级和转型，所以物流行业为了提高物流效率以及满足客户的需求，也在加强自动化仓储的建立，物流机器人也成了当下所关注的热点话题。当前的背景之下，物流机器人如雨后春笋般大面积的涌现，并且在拣选、码垛以及搬运等诸多环节得到了广泛的运用。

(一)AGV

自动导引车是一种智能化以及柔性化搬运设备，在国内被称之为移动机器人。自动搬运导引车主要运用在新闻行业、印刷行业、烟草行业以及汽车行业等诸多领域，目前，发挥了重要作用，自动导引车被称为AGV，其核心技术包括导航技术、传感器技术、系统集成技术等等。

(二)码垛机器人

码垛机器人主要包括了极坐标式机器人、关节式机器人以及直角坐标式机器人，灌装、袋装、纸箱包装、瓶装等各环节作业的过程当中码垛机器人得到了广泛的运用。与此同时，码垛机器人码垛质量和速度都远远高于人力，另外，码垛机器人可以实现独立化控制，能够切实保障工作效率以及精度，还能够有效缩减成本，可以适应高灵活性高、频率高的负重作业。

(三)分拣机器人

分拣机器人，一般都具备多功能机械手、图像识别系统、传感器等等，可以结合图像识别系统观察到物品形状，还可以通过识别系统将物体放到指定的位置，这样可以实现对物品快速的分拣，这对于提升分拣水平以及效率具有重大的意义。在当前的仓储物流系统当中，分拣机器人应用还不够广泛，某一部分企业正在尝试研发能够实现人机配合的分拣机器人。

二、未来的发展趋势

随着目前我国人力成本大幅度上升，为了实现企业经济效益提高，同时为了促使企业实现健康的发展，需要采取有效方式提高企业作业效率，在企业内部要实现生产自动化，这就需要对物流机器人提出更为严格要求。其中，在传统的搬运的过程当中，AGV往往是适用于生产线和仓储之间的物料搬运。随着人们对于数字工厂和智慧工厂认知日益加深，同时为了进一步的提高产品品质以及生产管理水平，AGV系统和整体工艺布局相关性日益增强，在研发AGV系统的过程当中，需要深入研究生产管理、生产工艺、物流管理以及质量管理等方面内容，这样才能够保障用户体验，才能够易于管理配置以及维护。另外，也需要结合工作流程统筹考虑任务优化以及路径优化，国内的AGV技术已经相对比较成熟，不管是无线导航还是有线导引都能够发挥重要作用，未来AGV技术将会速度更快以及定位更准，还可以面临更加危险复杂的特种环境，例如高低温环境和环境防爆环境等等。另外，智能分拣机器人在目前得到了广泛的运用，智能分拣机器人控制难度并不大，安全可靠。虽然目前我国物流机器人技术已经得到了一定的成熟和发展，但是，与西方国家还是存在着距离，尤其是在应用适应性和技术成熟程度等方面存在着一定的差距，这就需要我国采取有效措施加以改进和完善。随着电商的发展，人们更加倾向于网上购物，对于仓储物流机器人提出了更高的要求，如何促使我国物流机器人得到进一步发展和完善，提高应用水平，是目前国内机器人行业需要深入思考的问题。

三、结语

综上所述，在目前物流产业当中，机器人产业发展的速度较快，同时市场规模正在日益扩大，机器人产业的稳定性以及适应性正在逐渐地提升，与此同时，机器人服务能力和技术水平得到了显著的增强，但在目前并不意味着物流机器人时代已经来临。在目前，仓储物流系统当中，应用机器人还是存在着诸多问题，需要加以解决和完善。这就需要相关工作人员不断的整合各方面资源，同时加强市场、技术研究，还需要政府给予一定引导和扶持，只有这样，才能够促使我国仓储物流机器人迎来新的发展道路。

参考文献：

[1]李晓丹，邓家军，胡刚，张祥丽，龙立云.面向倉储物流的码、拆垛直角坐标机器人系统设计[J].制造业自动化，2019，41(4)：148-151.

[2]王川秋水.智能机器人在现代物流中的运用探究[J].科学大众(科学教育)，2018(2)：190.

[3]杨文华.我国仓储物流机器人发展现状与未来趋势[J].物流技术与应用，2017，22(9)：100-102.

作者简介：

廖丽琴，四川信息职业技术学院，四川广元。

作者：廖丽琴

第二篇：扫地机器人的发展现状和趋势研究

摘 要：智能化家居是大势所趋，扫地机器人也逐步走进普通家庭。对现有扫地机器人机械结构、单片机控制技术以及传感器技术的分析，研究改进新型扫地机器人，使得其操作更加简单，更加智能化具有重大的意义。本文通过总结扫地机器人的结构特点以及国内外的发展现状，提出对扫地机器人的智能化发展的展望。

关键词：扫地机器人 智能化 单片机 传感器

随着现代科学技术的发展，服务类机器人逐渐出现在市场，为人们的智能化生活提供了便利。扫地机器人作为一款智能家居，具备一定的人工智能化，能够自主进行清扫工作，为人们解放了双手，提高了工作效率[1]。同时扫地机器人作为一项重要智能化技术正在迅速变革，从简单的扫地、除灰等功能正在逐步扩展，增加除菌、自动充电、自动规划路线等更多智能化操作[2]。因此设计一种合理的扫地机器人具有重大研究意义。通过改进扫地机器人的机械结构以及使用合理的控制技术，对扫地机器人的优化改进具有巨大的提高。本文通过对扫地机器人的结构特点以及单片机的控制技术分析，总结现有市场上流行的扫地机器人和国内外对扫地机器人的研究现状及发展趋势[3]。

1 扫地机器人的国内外研究现状

2002年，家电公司伊莱克斯推出的三叶虫智能扫地机器人，颠覆了人们对扫地的概念。三叶虫扫地机器人作为世界第一款量产的智能扫地机器人，外形采用圆饼形设计，塑料外壳。在单片机的控制下，底部的车轮能够进行转动，从而控制扫地机器人的主要运动。采用了仿生技术，按照蝙蝠的超声波技术，使得扫地机器人能够迅速的察觉障碍并且绕开。从2003年开始，iRobot公司和Proscenic公司推出了一系列的产品，主要技术集中在真空吸尘以及碰撞式运动[4]。2004年重庆大学智能科学技术研究所与宁波波郎电器有限公司合作开发的室内清洁机器人，能够沿墙壁行走清扫地面。2007年至今，越来越多的公司推出了一系列的产品，功能也随之越来越丰富。国产智能扫地机器人方面，有苏州怡凯电器的科沃斯、益节等公司生产的机器人功能丰富，包括非接触式、超声波式、红外线技术、无线遥控等技术。国产品牌的扫地机器人如浦桑尼克蓝天S、科沃斯DT85G等比较受欢迎。小米公司生产的米家扫地机器人具有地图生成、路径规划、自动回充、断点续扫等先进技术。

目前扫地机器人有几大关键技术支撑，扫地机器人完成扫地任务分为几个步骤，即定位、构图、规划、清扫[5]。现在的扫地机器人不仅能够适应复杂的家庭环境，在清洁效果上也是有巨大的提高。首先是传感器技术，扫地机器人能够在自身传感器的测控下，进行距离的前进以及移动由此可以独自完成清扫任务;室内定位功能，主流的定位系统则是RPS激光定位系统，能够实时定位变化坐标;路径规划技术，扫地机器人根据环境的变化信息，按照自身优化算法，进行合理的路径规划引导;吸尘技术则是通过机械装置进行真空吸尘，形成巨大气流旋涡，进行除尘动作。

2 扫地机器人的结构特点

市场中流行的扫地机器人主要组成部分包括计算机处理器、传感器、電源及供电系统、吸尘器、电动与动力传动机构、操作电位器等几部分。市面上销售的清洁机器人按照底部清扫结构分类，分为有滚刷三段式清扫机构、无滚刷双重清扫机构。在清扫机顶部安装有三个超声波距离传感器;在扫地机器人底部前方安装有6个接近开关，将接近开关与传感器相连接，构成扫地机器人的距离测绘系统;清扫机安装有两台直流电机;底部安装有吸尘器机构。工作过程一般是由位于右侧的边刷进行清扫附近的脏物，胶质滚刷则负责卷起体积较大的垃圾吸进垃圾盒，毛质滚刷则将细小灰尘反向送入到垃圾盒中。自动清扫机器人可以实现自动完成室内空旷以及角落灰尘的清扫工作。现流行的扫地机器人主要功能有自动清扫、定时清扫、智能定位、自动化充电等其他智能化功能。实现了无线终端的控制，可以通过遥控器或者是手机，电脑进行控制。并且扫地机器人装有感应探头，遇到障碍之后能够自动改变方向。内部具有杀菌灯管，可以在清扫过程中有效的杀灭螨虫、细菌、病毒等。但是目前的扫地机器人还处于研发阶段，噪音、吸尘、转动等问题还需优化改进、

3 扫地机器人的机械结构设计

扫地机器人的主要机械结构有清扫机构、行走机构、吸尘机构。由于机器人运动部件多。运动状态经常改变，必然产生冲击和振动。因此，增加机器人运动的平稳性，提高机器人动力学具有重要的意义。行走驱动部分有驱动电机控制，为保证小车良好的直线行驶性，可采用双电机驱动左右轮的方式，可以使小车获取较好的机动性以及灵活性。清扫机构则是由电机带动两个清扫刷，使得清扫的灰尘可以集中到吸风口处，为吸尘机构做准备。吸尘机构采用尖端真空吸气形成气流旋涡从而吸收尘土。擦地机构可以在扫地机器人底部壳体安装清洁布来擦除地面上的细小灰尘。

扫地机器人具有多功能，清扫模式则可以进行随机清扫、定点清扫、沿边清扫等;智能导航系统，实质是路径自动规划，其中包括随机式全区域覆盖和规划式全区域覆盖，设计过程则是由单片机控制下进行路线的规划;智能安全监控系统，则是在扫地机器人内部安装三个超声波测距传感器，用来检测扫地机器人行进路线是否有障碍物;防跌落同样是利用测距传感器进行测量[6]。

4 扫地机器人的单片机控制技术

用红外传感器、光电传感器、距离传感器完成自动避障。使用光电编码器检测电机的转速，用pwm技术来动态控制电动机的转动方向以及转速。利用单片机编程技术实现清扫机行进、执行清扫任务、绕障、精确的停止控制以及检测数据的存储、显示。传感器系统是扫地机器人的感觉系统，负责采集环境障碍和自身状态的信息[7]。将这些传感器合理的布置在扫地机器人周边位置，通过相应的信号处理电路与微处理器系统实现数据的通讯，控制系统根据获得的传感器系统信息做出动作，实现智能化自主操作。驱动系统使用直流电动机，通过脉宽调制记住控制电动机电枢的电压，把直流电压变成电压脉冲序列并通过控制电压脉冲宽度或周期来达到变压的目的[8]。复位电路使用看门狗电路，有些单片机系统还要求在掉电瞬间能够将重要数据保存，因此可以使用看门狗电路组成的系统。自动充电系统是利用充电来实现的，对接充电过程使用了红外信号，使得扫地机器人能够自主找充电桩进行充电行动。

5 结语

本文阐述了扫地机器人的结构特点、以及主要功能、对传感器技术的应用实现了智能化的操作。通过总结扫地机器人的国内外发展现状以及研究，发现现有的扫地机器人具有更加智能化、自主化的特点，并且随着科学技术的发展也能够进一步的智能化发展。分析扫地机器人的机械设计、单片机控制技术、传感器技术为进一步提高扫地机器人的智能化提供了详细的资料。

参考文献

[1] 梁文莉.竞争激烈的扫地机器人市场[J].机器人技术与应用，2015(2)：21-23.

[2] 柴剑.智能扫地机器人技术的研究与实现[D].西安电子科技大学，2014.

[3] 洪云波.多功能清洁机器人研究[D].苏州大学，2015.

[4] 赵航，刘玉梅，卜春光，等.扫地机器人的发展现状及展望[J].信息与电脑：理版，2016(12)：167-168.

[5] 杜忠惠.清洁机器人的运动控制与超声定位系统的设计与实现[D].东北师范大学，2016.

[6] 程丽霞.智能扫地机器人系统设计[J].机械工业标准化与质量，2016(9)：27-29.

[7] 张建龙.清洁机器人避障控制及路径规划[D].武汉科技大学，2015.

[8] 方海婷.嵌入式清洁机器人系统设计与实现[D].南京理工大学，2009.

作者：孙晓雪 赵玉山

第三篇：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