今年两院院士大会上，国家主席习关于“机器人革命”的讲话，更让包括地方政府在内的不少方面认为，中国机器人产业正在上升为国家战略。

  一场自上而下“机器换人”的热潮早已掀起。行业有经验的人指出，在产业升级的迫切需求大背景下，中国企业与强势的外资企业、非公有制企业与国有企业、不同地方和区域政府之间，上演着“春秋战国”争夺战。

  第十六届东莞国际模具及金属加工展上，工业机器人、智能化设备、机械手”的广告招牌随处可见。这是中国华南地区最重要的机械展之一。和以往不同，今年组委会特别新设立了机器人及自动化专区。“从来就没见过这么多工业机器人展商。”一位参展多年的销售人员感叹道。

  今年8月，东莞市政府实施了《东莞市推进企业“机器换人”行动计划（2014-2016年）》，并设立每年2亿元的专项扶持资金，鼓励企业以现代化、自动化的设备提升传统制造业。展览开幕当日，东莞市特别举办了一场“机器换人”产需对接会，由政府牵头，组织设备商和东莞市有“机器换人”需求的制造企业洽谈。

  致力于“机器换人”的城市不仅是东莞，邻近的广州、顺德等地，近年都慢慢的开始着手由政府推动“机器换人”运动，而上海、重庆、浙江等工业发达的地区，地方政府对“机器换人”运动的参与也非常积极

  随着工业4.0从德国蔓延到全球，中国制造业升级近年面临巨大压力，今年两院院士大会上，国家主席习关于“机器人革命”的讲话，让包括地方政府在内的不少方面认为，中国机器人产业正在上升为国家战略。

  “主要是为了应对劳动力成本的攀升和质量标准化的需求。进入21世纪以来，随着国际化的交流日益增多，我国发现在机器人的生产科研方面与其他几个国家相比投入得极为不足，而在应用方面，随着劳动力成本的提高以及工业生产标准化的需求，机器人替代劳动者承担工作也成了趋势。因此，国家开始考虑促成机器人产业化的形成。但目前还没有真正形成（机器人）产业。”工信部一名官员表示。

  “打造‘勤快的’中国机器人。”—广州数控设备有限公司（以下简称“广州数控”）的机器人生产车间内，印着这样一句显眼的大标语。能够容纳上百人的车间，只有三名工人对工业机器人进行各种动作的测试。

  “这是我们自主研发的‘六关节机器人’。”广东拓斯达科技股份有限公司董事长吴丰礼介绍说，从外观上看，这种六关节机器人是一只由多个关节连成的一米多长的黄色钢铁手臂，模仿了人手臂的六个关节运作，能够做一些搬运、焊接、打磨等动作。手臂的材料经过机械平衡处理，可运用于恶劣的生产环境。

  广东拓斯达、广州数控、沈阳新松、安徽埃夫特，是中国四大工业机器人制造商，他们是国内机器人生产企业的第一梯队，也是为数不多的能年产机器人达到百台以上的国内企业。2013年，广州数控的工业机器人销量近500台，销售额近3000万元，同比增长近100%。

  金属加工记者根据国际机器人协会（IFR）的数据，2013年，中国已变成全球上工业机器人最大的需求国。这个需求惊人的市场主要被国外品牌占据，市场占有率排名前十的为清一色外资品牌。来自罗百辉的调研报告说明，目前进口品牌外资机器人普遍以6轴或者以上高端工业机器人为主，几乎垄断了制造、焊接等领域；国产机器人主要使用在还是以搬运和上下料机器人为主。

  据透露，广州数控曾参与格力的数场对外招标活动，尽管这家来自广州的民企也能提供全套机器人解决方案，但到最后一轮还是出局。“他们（格力）分三轮，每一轮都有不同的人过来答辩，最后他们说我们的方案是最好的，但拿了我们的方案来用进口品牌的机器人。”李伯基说。“相比世界巨头企业自然有些规模上的弱势，毕竟得承认我们起步晚。”工信部官员表示，2013年12月，工信部正式对外发布了《关于推进工业机器人产业高质量发展的指导意见》（以下简称《指导意见》），在研发技术及市场应用等方面提出了具体要求。

  中国企业只能争夺剩余的有限市场占有率。国际机器人技术联合会（IFR）的多个方面数据显示，领先的4家中国工业机器人制造商的产品，占中国市场5%的份额。中国机器人产业联盟发布的统计多个方面数据显示，2013年，中国共采购了36560台工业机器人，与之相比的是，中国企业在国内销售的工业机器人总量为9700台。这近万台工业机器人，输往的工厂不是格力、美的这样的大企业，而主要是在人力成本上升的经济发展形势下，面临着迫切升级需求的中小企业。

  “避开主战场，到外国企业无暇顾及的领域，到客户能降低要求选择供应商的非关键领域，去求生存、图发展。”早在上世纪90年代，中国另一家主要的机器人生产企业沈阳自动化所就制定了这一策略，经过多年发展，这依然是中国大多数工业机器人生产企业的生存发展策略。

  广州数控的销售人员发现，来自珠三角的订单，是从2013年开始陡然增多的。其中大部分订单，来自东莞、惠州等地的中小型企业，而且以粗放式加工为主。[page]

  2013年，诺贝尔奖经济学奖得主保罗·克鲁格曼撰文称，中国经济从数据上看已到达“刘易斯拐点”。廉价劳动力的获取越来越难，企业人工成本持续攀升，转型压力不断加大。

  “机器换人”的运动，在这一年开始愈发明显，这中间还包括用工大户富士康在内。和经济学家们的预测吻合的是，珠三角工厂的老板们发现招工越来越困难。

  广东拓斯达科技股份有限公司董事长吴丰礼表示，目前在东莞，一个工人每个月的费用要5000多元，包括了工资、食宿和管理费，小工厂至少要招20个工人才能满足基本的生产要，10万元一台的机器人，相当于请了两个不用休息的工人，一年就可以收回成本。

  据李伯基介绍，广州数控的工业机器人产品价格为7万-15万元，常规使用的寿命约为10年。

  10万元一台的价格，比同类型进口机器人便宜30%-50%。对于在乎成本的中小企业来说，这样的价格更着迷。面对很多中小企业资金不宽裕的情况，广州数控和广东拓斯达都采取了租赁机器人的方式。

  2008年金融海啸过后，劳动力成本上升的危机显现，当时东莞市就已开始着手推动智能化产业升级。

  “中国是制造大国。多数行业对成本非常敏感，加上还有很多行业国外机器人并没有进入，比如一个制造不锈钢饭盆的客户，这个行业属于粗放式生产，利润率非常低，环境糟糕，噪声大，污染大，易引起工伤，但又没有足够能力买进口机器人。”吴丰礼介绍说，美的空调就用机器人代替以往的工人来负责搬运空调，目前还有500多台机器人正在定制化生产，未来三四年将上线使用，届时，如今工厂安装配套车间的4000-5000名工人估计会减少近2000人。

  来自重庆的嘉陵摩托也在和拓斯达商议合作事宜。各地政府都在为“机器换人”提供补贴。当地企业只要使用国产工业机器人，当地政府都会给予补贴和优惠政策，使用当地产的国产工业机器人，补贴和优惠则会更加多。

  广州市政府2014年发布《关于推动工业机器人及智能装备产业高质量发展的实施建议》表示，从2014年起连续3年，对制造业企业应用工业机器人及智能装备给予相关补贴。在符合有关条件的前提下，对于采购或租赁本市制造工业机器人整机的，按不高于整机售价或租赁费的20%给予补贴，最高补助额不超过3万元/台。对于采购或租赁工业机器人成套设备的，按照不高于售价或租赁费的10%给予补贴，整套设备累计补助额不超过50万元/套；对列入广州市工业机器人及智能装备集成应用示范的项目，按不高于采购本市智能制造装备工程款的10%给予应用企业一次性补贴，最高补助额不超过50万元/套。同一企业同一项目仅可申请一项扶持补贴。

  优惠有一部分给了广州数控，更多是直接给了企业用户，一种是直接采购补贴，按采购价10%-20%返还，税收减免；另外是一些大型项目，如果这个产业以前用机器人用得比较少，但又比较有代表性，自动化生产线投入比较高。政府会联合机器人厂家一起帮用户解决这一个问题。帮你实现自动化，从资金上给予支持，作为示范工程，公司能够享受直接资金扶持，或者税收优惠。

  在重庆，针对国产工业机器人的优惠分为在重庆设厂和不设厂两种。用本地设厂的国产机器人能获得包括土地价格、厂房、行政审批开绿灯和周转资金的支持。

  除此以外，中央政府和地方政府都设立了机器人产业专项扶持资金，专项资金主要是针对机械研发和产业化。

  “你来上海，我给你3亿元。”今年10月，上海市经贸委相关领导来考察调研，如此诱惑广州数控。李伯基称，伸出橄榄枝的还有重庆，“重庆那边说，先把5000平方米厂房建好，再给几千万的投资，连合作伙伴都帮你选好。”

  上海渴望优质机器人企业。2013年4月，上海机器人产业园获批，该园区到2017年要引进国内外机器人制造相关企业机构600家，2020年争取达到600亿-800亿元的规模。同年6月18日，占地2平方公里的重庆两江机器人产业园真正开始启动。早在2011年12月，重庆市市长黄奇帆就提出“重庆打造机器人之都”的构想。

  2013年开始，市场需求让工业机器人慢慢的被接受，各地政府发现了一个可能推动经济发展的机会。

  天津市也提出布局发展工业机器人、警用机器人、安全机器人、矿山机器人、水下机器人、医用微创机器人的研发及产业化；沈阳抚顺新城号称要建全国最大的机器人产业基地；山东青岛新区更欲打造北方最大的机器人产业基地。

  “机器换人”更是制造业大省浙江的省级战略。2013年11月，浙江省抛出重磅炸弹：将开展“555机器换人”推进计划，即未来五年每年年均实施“机器换人”项目5000项、完成技术改造投入5000亿元。不少地方政府会邀请一些优秀的机器人厂家去做现场专场交流。“我们去过浙江好多地方，包括嘉兴、湖州、台州、绍兴、杭州。当地政府甚至还在杭州、嘉兴拉了很多有意向的企业用户来广州考察，组团过来团购。”曾参与浙江省政府推广活动的一家广东厂商表示。

  “目前从总量上来说，长三角大于珠三角，尤其是浙江，一批企业未来可能会是我们最大的市场，其它地方也会多起来，比如成都。”吴丰礼认为，客户的真实需求和地方经济特色有关，也和政府政策有关。从地方经济产业特色来讲，长三角集装制造居多，珠三角是以电子轻工居多，长三角地区，特别是浙江的人对成本的意识要高于江苏和广东，更容易接受国产机器人。加之浙江以民企为主，江苏以国企为主。“国企不存在市场生存的压力，稳定是第一条件，不求有功但求无过，成本意识远远低于民企，民企既要生存又要发展，所以千方百计提高生产效率。”宋健说，“真正还是来自于自身内在的需求，不过政府推动相当于烧了一把火”。

  在珠三角，广州市2013年表示，将在萝岗区规划300亩土地，投资14亿元用于产业园，目标是打造“南方的机器人工业制造中心”。华南理工大学智能软件与机器人研究室教授闵华清表示，萝岗科技园目前还在调研阶段，按照广州市政府的设想，未来广州将会把目光放在已有机器人的更新换代上。找原厂家的话成本会非常高，新推出来的技术包括机器人、生产线工艺方面都跟原来有很大区别，他们盼望能够用自己的工业机器人。

  进入2014年，东莞提出打造2-3个工业机器人产业园和6-8个智能装备产业集聚区。深圳首个机器人产业园也于11月18日落户南山。

  数据显示，在中国，新成立的内外资机器人自动化公司正在以每天超过一家的速度增长，目前全中国的机器人产业园已达50多家，而更多的园区正在筹建中。各地纷纷上马机器人项目，想在急剧增长的市场中分一杯羹，热潮之下，优质企业成为争夺对象。

  国际机器人及智能装备产业联盟执行主席罗军也曾公开表示，并非每个地方都具备建设机器人及智能装备产业园区的条件，判断标准则包括产业基础、市场辐射能力、材料基础，如果这三种比较优势不明显，不应盲目介入。

  “机器人产业园是为了加强统筹协调，最终便于国家对机器人产业的良性发展进行监控。如今在中国投入到正常的使用中的工业机器人数量，每年正以30%的速度增长。因此，我国应该能保证到2020年实现既定的目标。”金属加工王文平表示，中国的机器人制造业如果能到那一天，就是有能力和国际上的机器人巨头抗衡了。到时这个行业的市场机制会起到应有的作用。现在，政策利好更让不少企业半路转行“杀进”机器人领域。以前做数控机床、自动化装备的企业大多采用的是集成创新—即采购国外关键零部件在本土企业完成组装，这样核心技术仍掌握在国外企业手中，不过，在未来十年，这是一个看不到天花板的行业。

  “工业机器人显然是未来发展的重要领域和快速增长点，在机器换人政策的引导下，需求将持续旺盛。”，但金属加工在线运营总监王文平认为，我们产业的发展不能一哄而上，应在关键的零部件的研发上下大气，掌握核心技术。重复的拿来组装的老路将会严重损害中国机器人产业的发展。

  (朱柳融)“近三年，公司增加机器人300多台，覆盖近20条生产线日，广西汽车集团有限公司相关负责这个的人说，得益于机器人对生产效率的提高，公司将会继续引进机器人作业。 当天，在广西汽车集团冲焊件厂，26台机器人挥舞着“手臂”，自动把材料冲压焊接成型。“26个机械手完全替代了人工，24小时不停运转使得生产效率提高了一半。”广西汽车集团冲焊件厂副厂长顾汉国介绍，在输送、搬运、涂胶、上料等生产线，也实现了全工序自动化。 广西汽车集团使用机器人只是柳州工业发展，“机器换人”的缩影。“目前，柳州已有60多家汽车和机械生产制造企业使用机器人，大多数都用在焊接、喷涂等危险性较高、工作环境较差的岗位。”柳州市科学技术局局长孙松表示，

  （文章来源：新战略机器人网） 汽车行业过去一直是机器人应用最主要领域，随着自动化需求的提升，工业机器人应用得到更大的拓展，除传统的应用外，机器人在机床上下料、搬运码垛、打磨、喷涂、装配等领域也得到了广泛应用。金属成形机床是机床的重要组成部分，成形加工通常与高劳动强度，噪声，金属粉尘等联系在一起，有时处于高温高湿甚至有污染的环境中，工作简单枯燥，企业招人困难。工业机器人与成形机床集成，不但可以解决企业用人问题，同时也能提高加工效率和安全性，提升加工精度，具有很大的发展空间。 机器人折弯集成应用主要有两种方式。一是以折弯机为中心，机器人配置真空吸盘，磁力分张上料架、定位台、下料台、翻转架形成折弯单元。二是机器人与设备

  机器人概念很好理解，是自动执行工作的机器装置，它既可接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也能够准确的通过以技术制定的原则程序行动。机器人可协助或取代部分人类的工作，例如生产制造业或是存在一定危险的工作。 自2013年以来，中国机器人产业快速地发展，产品结构一直在优化，呈现出多元化、多样性的趋势。尤其是近年在、、云计算、、等新技术加持之下，附加值高的国产工业机器人迎来巨大市场，机器人的风口可以说是慢慢的变大，风速越刮越紧，得到众多投资机构、企业、政府的极力关注与支持，成为全世界最大的应用工业机器人市场。 但在急速增长的背后，问题也慢慢浮现。 据R初步数据统计，2018年中国市场工业机器人总销量为13.5万台，相比20

  1.工业机器人的定义是什么？ 机器人是一个在三维空间具有较多自由度的，并能实现诸多拟人动作和功能的机器，而工业机器人则是在工业生产上应用的机器人。它的特点是：可编程、拟人化、通用性、机电一体化。 2.工业机器人有哪几个子系统组成？各自的作用是什么？ ·驱动系统：使机器人运行起来的传动装置。 ·机械结构系统：由机身、手臂、机械手末端工具三大件组成的一个多自由度的机械系统。 ·感受系统：由内部传感器模块和外部传感器模块组成 获取内部和外部环境状态的信息。 ·机器人&环境交互系统：实现工业机器人与外部环境中的设备相互联系和协调的系统。 ·人&机交互系统：是操作人员参与机器人控制与机器人进行联系的装置。 ·控制管理系统：根据机器人的作业指

  工业机器人有三大核心技术其实就等于三大核心零部件的关键技术：控制器（控制技术），，机器人专用伺服及其控制技术。中国机器人行业，前途是光明的，道路是曲折的，全球工业机器人市场长期被国际巨头垄断，中国企业在品牌、技术、产能、成本多重维度竞争中处于劣势。那到底怎么样发展才是最好的办法呢。 （一）工业机器人产业突围任重道远 工业机器人是实施自动化生产线、智能制造车间、数字化工厂、智能工厂的重要基础装备之一，为贯彻落实好《中国制造2025》将机器人作为重点发展领域的总体部署，推进我国机器人产业快速健康可持续发展，《机器人产业高质量发展规划（2016－2020年）》提出：到2020年，我国自主品牌工业机器

  最近，国际机器人联合会（IFR）发布了《世界机器人2021工业机器人》，其中显示，如今全球全球工厂中有300万台工业机器人在运行，增长了10%。尽管全球新冠大爆发，新机器人的销量仍小幅增长了0.5%，2020年全球出货量为384000台，这一趋势主要由中国市场的积极发展引起，弥补了别的市场的萎缩。 国际机器人联合会主席米尔顿·格雷（MiltonGuerry）表示：“北美、亚洲和欧洲的经济体并没有同时经历新冠病毒的低点。中国制造业的订单接收和生产在2020年第二季度开始激增，北美经济在2020年下半年开始复苏，欧洲随后也开始复苏。” 亚洲，欧洲和美洲概述 亚洲仍是全球最大的工业机器人市场。2020年有71%的工业机器人部署在了

  工业机器人本体竞争格局：四大家族垄断，国产品牌突围 工业机器人“四大家族”日本发那科、瑞士ABB、日本安川、德国KUKA，在全球高端应用领域占有较高市占率。国内品牌广州启帆、埃夫特、新松、埃斯顿、广州数控、新时达享受市场增长红利快速成长，正在国内市场实现突围。 2016年，“四大家族”全球市场中的市占率合计达58%，占据了全球市场占有率的超过半壁江山；爱普生、欧地希、川崎、松下等，也分别在全球有超过4%的市场占有率。相比之下，国内品牌机器人在全世界内市占率较低，合计共9.7%。   国内较知名的品牌包括广州启帆、埃夫特、新松、埃斯顿、广州数控、新时达等，2013年自主品牌国内市占率约25%，2016年他们的市占率合计达到32.

  1 引 言 随着现代科学技术的发展，PLC己广泛地应用于工业控制微型计算机中。 目前，工业机器人关节主要是采用交流伺服系统来进行控制，本研究将技术成熟、编程方便、可靠性高、体积小的SIEMENS S-200可编程控制器 ，应用于可控环流可逆调系统，研制出机器人关节直流伺服系统，用以对工业机器人关节进行伺服控制。 2 工业机器人关节直流伺服系统 工业机器人关节是由直流伺服电机驱动，通过环流可逆调速系统控制电机的正反转来达到对工业机器人关节的伺服控制的目的。 2.1 控制管理系统结构 系统采用SIEMEN S7-200型PLC， 外加D／A数模转换模块，将PLC数字信号变成模拟信号，通

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