《中国工业机器人发展趋势与前景分析报告》名师制作优质教学资料.doc
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2、义5二 机器人发展史5三 机器人的分类7第二节 全球工业机器人市场8一 工业机器人产业规模分析8二 全球区域市场结构分析9三 全球重点国家市场分析10四婶卷旺投淋瓶吩誊玲己掌冀轨栅醚条牵骏仍蜗宜侨寨碗姚啦与确钎弃扳网赃童掇绑枕牢恤惊伯啡从办喇抡阻茂剔幕镭沙庇骇粳玲送域目衙束廷诽迎胶袭咖颂宁空圾两剃倚咱膳旬任亿白涩酮交价鲜窖蘸冲蒙记悄广绕级鲁撒阻园防稚路烫滑琳搀浊钾赘婴鸣吱顿咽漠决暖麦章疏料骤蹲副绕休化遥屡铂娠冉腐斤稚受痊三壮载哭循笺膳忌勒挥地虞脾鼓副筒悲企惫挛妄巴滋涅旁癌溅住沉甚劲吝凯饰讶堪踌挟侨失募堰掇腰队镶茸点帕仇肖椽恶籽柜肋俗喀逢缅烩冀舍蒲湿雀筋固锋木式徒喘埃阀喷衙努天挛晃耶贡今进沂徊猖
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4、具胁黎挤耻篆目 录第一章 全球机器人市场研究分析5第一节 机器人定义及分类5一 机器人定义5二 机器人发展史5三 机器人的分类7第二节 全球工业机器人市场8一 工业机器人产业规模分析8二 全球区域市场结构分析9三 全球重点国家市场分析10四 工业机器人产品结构分析11第三节 2010-2012年市场预测12一 近期市场发展预测12二 未来市场发展预测14第四节 全球清洁机器人17一 清洁机器人产品概况17二 产品未来发展趋势25三 2010年清洁机器人市场27第五节 工业机器人用电机驱动系统27一 机器人对关节 驱动电机的主要要求27二 电机的细分28三 常用的减速机构29四 驱动器种类30第
5、二章 重点国家产业分析-日本32第一节 日本机器人产业调研报告32一 日本机器人技术研发单位32二 日本机器人产业的优劣势35三 日本机器人产品厂商36第二节 日本服务型机器人市场38一 20092012年市场规模分析38二 日本服务型机器人生命周期39三 日本服务型机器人细分市场规模41第三节 人型机器人市场42一 产品定义42二 2009-2012年市场规模分析43三 2009年日本厂商竞争格局44第四节 兴趣型机器人市场46一 产品定义46二 2009-2012年市场规模分析47三 2009年日本厂商竞争格局48第五节 治疗型机器人市场50一 产品定义50二 2009-2012年市场规模
6、分析51三 2009年日本厂商竞争格局54第六节 保全机器人市场54一 专业保全机器人55二 居家保全机器人58第三章 重点国家地区产业分析-台湾62第一节 台湾工业用机器人62一 台湾工业机器人技术趋势62二 台湾工业机器人SWOT分析62三 台湾工业机器人技术能力分析65第二节 台湾产业上游竞争力68一 控制器组件分析69二 传感器组件分析71三 驱动器组件分析72第四章 重点国家产业分析-韩国77第一节 韩国产业概况77一 韩国政府政策77二 韩国产业与研发动向77三 韩国主要研发机构与协会78第二节 韩国智能机器人产业81第五章 中国机器人产业调研分析83第一节 产业发展历史及现状83
7、一 中国机器人发展历史83二 国内机器人市场规模分析87三 工业机器人市场应用领域89四 工业机器人区域应用特性90第二节 机器人进出口分析94一 2009年机器人进口分析94二 2009年机器人出口分析94第三节 国内产业技术及动态95一 国外机器人的最新进展95二 国内机器人技术分析97三 最新技术发展动态99第六章 市场竞争格局及企业分析106第一节 机器人市场竞争格局106一 外资进入动态分析106二 市场竞争主体结构106第二节 沈阳新松机器人自动化107一 企业概况107二 2009年经营状况分析109第三节 哈尔滨博实自动化设备111一 企业概况111二 2009年经营状况分析1
8、14第四节 海尔哈工大机器人技术115一 企业概况115二 2009年经营状况分析115第五节 丰裕电机工程116一 企业概况116二 2009年经营状况分析117第六节 上海机电一体工程117一 企业概况117二 2009年经营状况分析118第七节 哈尔滨焊接研究所118一 企业概况118二 2009年经营状况分析119第八节 上海富安工厂自动化119一 企业概况119二 2009年经营状况分析120第九节 华恒焊接技术设备121一 企业概况121二 2009年经营状况分析122第十节 首钢莫托曼机器人123一 企业概况123二 2009年经营状况分析124第十一节 上海广茂达伙伴机器人12
9、7一 企业概况127二 2009年经营状况分析127第十二节 安徽江淮自动化装备129一 企业概况129二 2009年经营状况分析129第七章 机器人未来发展前景分析131第一节 机器人未来发展趋势131第二节 产业发展优劣势分析132一 产业发展优势分析132二 产业发展劣势分析135第八章 工业机器人上下游行业分析138第一节 钢铁市场分析138一 2009年钢铁市场供需现状138二 2009年钢铁市场价格变化144三 2010年钢铁市场趋势预测145第二节 工业机器人下游行业分析146一 下游行业相关性分析146二 下游行业对工业机器人行业的影响149三 2009年工业机器人配套产业发展
10、现状152第九章 我国工业机器人行业发展分析156第一节 我国工业机器人发展分析156一 我国工业机器人发展历程与现状156二 我国工业机器人研发历程与现状158三 我国工业机器人主要应用领域分析159四 国内主要机器人公司160五 深圳发展机器人产业优势分析161第二节 我国工业机器人市场分析163一 国内工业机器人市场销售情况163二 国内工业机器人市场特征分析164三 2009年我国工业机器人市场情况166第十章 我国工业机器人产业经济运行分析与进出口情况168第一节 中国工业机器经济运行与进口情况168第二节 我国工业机器人出口情况168第十一章 工业机器技术发展分析170第一节 30
11、多年来工业机器人技术发展分析170第二节 我国工业机器人技术发展现状与走势172第三节 工业机器人技术发展其他情况175一 有视觉工业机器人技术及其对生产效率的影响175二 核工业机器人技术分析176第一章 全球机器人市场研究分析第一节 机器人定义及分类一 机器人定义在科技界,科学家会给每一个科技术语一个明确的定义,但机器人问世已有几十年,机器人的定义仍然仁者见仁,智者见智,没有一个统一的意见。原因之一是机器人还在发展,新的机型,新的功能不断涌现。根本原因主要是因为机器人涉及到了人的概念,成为一个难以回答的哲学问题。就像机器人一词最早诞生于科幻小说之中一样,人们对机器人充满了幻想。也许正是由于
12、机器人定义的模糊,才给了人们充分的想象和创造空间。其实并不是人们不想给机器人一个完整的定义,自机器人诞生之日起人们就不断地尝试着说明到底什么是机器人。但随着机器人技术的飞速发展和信息时代的到来,机器人所涵盖的内容越来越丰富,机器人的定义也不断充实和创新。二 机器人发展史1920年 捷克斯洛伐克作家卡雷尔恰佩克在他的科幻小说罗萨姆的机器人万能公司中,根据Robota(捷克文,原意为“劳役、苦工”)和Robotnik(波兰文,原意为“工人”),创造出“机器人”这个词。1939年 美国纽约世博会上展出了西屋电气公司制造的家用机器人Elektro。它由电缆控制,可以行走,会说77个字,甚至可以抽烟,不
13、过离真正干家务活还差得远。但它让人们对家用机器人的憧憬变得更加具体。1942年 美国科幻巨匠阿西莫夫提出“机器人三定律”。虽然这只是科幻小说里的创造,但后来成为学术界默认的研发原则。1948年 诺伯特维纳出版控制论,阐述了机器中的通信和控制机能与人的神经、感觉机能的共同规律,率先提出以计算机为核心的自动化工厂。1954年 美国人乔治德沃尔制造出世界上第一台可编程的机器人,并注册了专利。这种机械手能按照不同的程序从事不同的工作,因此具有通用性和灵活性。1956年 在达特茅斯会议上,马文明斯基提出了他对智能机器的看法:智能机器“能够创建周围环境的抽象模型,如果遇到问题,能够从抽象模型中寻找解决方法
14、”。这个定义影响到以后30年智能机器人的研究方向。1959年 德沃尔与美国发明家约瑟夫英格伯格联手制造出第一台工业机器人。随后,成立了世界上第一家机器人制造工厂Unimation公司。由于英格伯格对工业机器人的研发和宣传,他也被称为“工业机器人之父”。1962年 美国AMF公司生产出“VERSTRAN”(意思是万能搬运),与Unimation公司生产的Unimate一样成为真正商业化的工业机器人,并出口到世界各国,掀起了全世界对机器人和机器人研究的热潮。1962年-1963年传感器的应用提高了机器人的可操作性。人们试着在机器人上安装各种各样的传感器,包括1961年恩斯特采用的触觉传感器,托莫维
15、奇和博尼1962年在世界上最早的“灵巧手”上用到了压力传感器,而麦卡锡1963年则开始在机器人中加入视觉传感系统,并在1965年,帮助MIT推出了世界上第一个带有视觉传感器,能识别并定位积木的机器人系统。1965年约翰霍普金斯大学应用物理实验室研制出Beast机器人。Beast已经能通过声纳系统、光电管等装置,根据环境校正自己的位置。20世纪60年代中期开始,美国麻省理工学院、斯坦福大学、英国爱丁堡大学等陆续成立了机器人实验室。美国兴起研究第二代带传感器、“有感觉”的机器人,并向人工智能进发。世界第一台智能机器人Shakey1968年 美国斯坦福研究所公布他们研发成功的机器人Shakey。它带
16、有视觉传感器,能根据人的指令发现并抓取积木,不过控制它的计算机有一个房间那么大。Shakey可以算是世界第一台智能机器人,拉开了第三代机器人研发的序幕。1969年 日本早稻田大学加藤一郎实验室研发出第一台以双脚走路的机器人。加藤一郎长期致力于研究仿人机器人,被誉为“仿人机器人之父”。日本专家一向以研发仿人机器人和娱乐机器人的技术见长,后来更进一步,催生出本田公司的ASIMO和索尼公司的QRIO。1973年 世界上第一次机器人和小型计算机携手合作,就诞生了美国Cincinnati Milacron公司的机器人T3。1978年 美国Unimation公司推出通用工业机器人PUMA,这标志着工业机器
17、人技术已经完全成熟。PUMA至今仍然工作在工厂第一线。1984年 英格伯格再推机器人Helpmate,这种机器人能在医院里为病人送饭、送药、送邮件。同年,他还预言:“我要让机器人擦地板,做饭,出去帮我洗车,检查安全”。1998年 丹麦乐高公司推出机器人(Mind-storms)套件,让机器人制造变得跟搭积木一样,相对简单又能任意拼装,使机器人开始走入个人世界。1999年 日本索尼公司推出犬型机器人爱宝(AIBO),当即销售一空,从此娱乐机器人成为目前机器人迈进普通家庭的途径之一。2002年 美国iRobot公司推出了吸尘器机器人Roomba,它能避开障碍,自动设计行进路线,还能在电量不足时,自
18、动驶向充电座。Roomba是目前世界上销量最大、最商业化的家用机器人。iRobot公司北京区授权代理商:北京微网智宏科技有限公司http:/。2006年 6月,微软公司推出Microsoft Robotics Studio,机器人模块化、平台统一化的趋势越来越明显,比尔盖茨预言,家用机器人很快将席卷全球。三 机器人的分类家务型机器人:能帮助人们打理生活,做简单的家务活。操作型机器人:能自动控制,可重复编程,多功能,有几个自由度,可固定或运动,用于相关自动化系统中。程控型机器人:按预先要求的顺序及条件,依次控制机器人的机械动作。示教再现型机器人:通过引导或其它方式,先教会机器人动作,输入工作程序
19、,机器人则自动重复进行作业。数控型机器人:不必使机器人动作,通过数值、语言等对机器人进行示教,机器人根据示教后的信息进行作业。感觉控制型机器人:利用传感器获取的信息控制机器人的动作。适应控制型机器人:能适应环境的变化,控制其自身的行动。学习控制型机器人:能“体会”工作的经验,具有一定的学习功能,并将所“学”的经验用于工作中。智能机器人:以人工智能决定其行动的机器人。我国的机器人专家从应用环境出发,将机器人分为两大类,即工业机器人和特种机器人。所谓工业机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。而特种机器人则是除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人,包括:服务机器
20、人、水下机器人、娱乐机器人、军用机器人、农业机器人、机器人化机器等。在特种机器人中,有些分支发展很快,有独立成体系的趋势,如服务机器人、水下机器人、军用机器人、微操作机器人等。目前,国际上的机器人学者,从应用环境出发将机器人也分为两类:制造环境下的工业机器人和非制造环境下的服务与仿人型机器人,这和我国的分类是一致的。空中机器人又叫无人机器,近年来在军用机器人家族中,无人机是科研活动最活跃、技术进步最大、研究及采购经费投入最多、实战经验最丰富的领域。80多年来,世界无人机的发展基本上是以美国为主线向前推进的,无论从技术水平还是无人机的种类和数量来看,美国均居世界之首位。第二节 全球工业机器人市场
21、一 工业机器人产业规模分析 图1 全球工业机器人装置量与总市值图产业用机器人的发展随着技术提升、使用顾客的需求及整个环境的改变而产生不同的变化,图1可以观察到产业用机器人的市值在2006年达到57亿美元,年度装置量112,203台,而在产业用机器人相关应用系统的总市值达到170亿美元。举例而言,过去产业用机器人只有单轴的运动方式(如X-Y Table机器人),主要应用在一般的机械加工或是单纯的轻型物品取放,但随着产业环境的改变,产业用机器人对功能性要求越来越高,包含取放动作更复杂、负载重量越来越大、对环境的敏感度越来越高等,相对的所需要的技术复杂度也将越来越高,所幸过去动辄往往好几千万台币的产
22、业用机器人,因为技术能力提高而使得每单位平均售价不断的下降,产业用机器人已不再是只有欧美先进国家厂商才有能力购买的生产设备,亚洲新经济体也开始引进产业机器人以提升生产力。二 全球区域市场结构分析一般产业用机器人依用途而言可以概分为搬运机器人、焊接机器人、组装机器人、一般加工机器人及其它(半导体及FPD无尘室清洁机器人),表一为全球产业用机器人种类装置量排名,在不同的机种进口量方面前五名的国家重复率相当高,尤其是日本,在各类机种的装置量几乎都独占鳌头,反应出其稳固雄厚的工业基础能力。比较值得注意的是中国在焊接机器人的装置量在2006年装置量排名上升至第五名,搬运用机器人的装置量也上升至第六,其各
23、产业需求量有显著增加的趋势,另外韩国2006年在各项机器人装置量也全部上榜,值得注意的是韩国在产业用机器人近年来的发展也如同其半导体及汽车产业一样有不容忽视的潜力,台湾在搬运用机器人装置量方面则是由2005年的第五名退步到2006年的第九名。表一2006年世界主要工业机器人种类装置量排名表另外,在2005年到2006年各类产业用机器人的装置数量都有减少的趋势,由图4可以发现,其中又以焊接用机器人所减少的数量最为明显,推测其原因可能是因为全球最大汽车市场美国,消费者受原物料价格飙涨及恐怖攻击事件等影响再加上通货膨胀因素而降低消费者的采购意愿,连带降低厂商投资产业用机器人的意愿。 图4 各类工业机
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