工业机器人技术与应用工业机器人的发展史项目一工业机器人概述任务一导入●谁发明了世界上第一台工业机器人？●工业机器人的发展经历了怎样的曲折？目录学习目标知识准备任务实施主题讨论12学习目标了解工业机器人的起源及发展历程了解全球工业机器人的发展特点知识目标工业机器人的发展历程一、概述工业机器人是继计算机之后出现的新一代生产工具。

1954年，美国人George Devol首次申请了工业机器人专利，1956年。

他和Joseph Engelberger成立了Unimation公司，1959年，他们发明了世界上第一台工业机器人Unimate。

1961年Unimate机器人安装运行，这是一台可编程的机器人机械手，能按照不同程序从事不同的工作，因此具有通用性和灵活性。

从那以后，人类进入了使用工业机器人的时代。

工业机器人Unimate一、概述从二十世纪七八十年代开始，全球各国工业机器人产业逐步起动。

发展得最成功的是日本．成为长期领跑工业机器人技术研究与应用市场的国家。

二十世纪九十年代中期是欧洲和北美工业机器人产业的崛起期，研发能力与产业规模不断增强与扩大。

经过60年左右的发展，形成了目前的全球工业机器人领导品牌，主要分为欧系与日系的格局。

一、概述根据国际机器人联合会(IFR)公布的数据，2015年全球工业机器人市场销量进一步增长，比2014年增加15％．共计253 748台，如图所示为2003～2015年全球工业机器人销量。

2013-2015全球机器人销量图一、概述全球75％的工业机器人被销往中国、韩国、日本、美国、德国五个国家，预计到2019年，工业机器人销售量将突破40万台，如图所示为2010～2014年全球五大工业机器人使用国销售量。

2010-2014年全球五大工业机器人使用国销售量一、概述在五个国家中，美国是工业机器人的诞生地，日本享有机器人王国美誉，韩国机器人密度(每万名工人使用工业机器人的数量)最大(2015年为531台，世界平均水平为69台)，德国是欧洲最大的工业机器人使用国，中国自2013年起连续3年成为全球最大的工业机器人市场。

这些统计数值的不断跳跃变化，体现了全球工业机器人产业蓬勃发展的趋势。

二、各国工业机器人发展简述1. 美国尽管世界上第一台工业机器人诞生在美国，但在二十世纪六七十年代，美国只有几所大学和少数公司开展了工业机器人相关的研究工作，对工业机器人产业化应用不是特别重视。

2008年金融危机之后，美国提出了再工业化战略，更加注重机器人产业的发展。

2013年，美国提出了机器人发展路线图，计划攻克机器人的强适应性、可重构装配、仿人灵巧操作、自主导航、非结构化环境感知等关键技术。

目前，美国军用无人机、宇宙探测器等尖端领域的机器人应用领先全球。

近年来，谷歌、亚马逊等美国知名互联网公司纷纷进军机器人领域，大规模开展智能机器人的研发。

二、各国工业机器人发展简述2.日本1967年日本川崎重工业公司从美国Unimation公司引进机器人及技术，并于1968年试制出第一台日本产Unimate机器人。

1980年被称为日本机器人普及元年，由汽车业逐步扩大到其它制造业及非制造业。

2013年以前日本多年来保持着工业机器人产量、安装数量为世界第一的地位。

在工业机器人四大家族(瑞士ABB、德国库卡、日本法那科、日本安川)中，日本占有两席。

日本生产的机器人主要零部件，包括机器人精密减速机、伺服电机、质量传感器等占据绝大部分的全球市场份额。

2015年1月，日本政府公布了机器人新战略，提出了世界机器人创新基地、世界第一机器人应用国家、迈向世界领先机器人新时代等三大战略目标。

目前，日本在工业机器人及其主要零部件方面依然在全世界拥有遥遥领先的优势，继续保持机器人大国地位。

二、各国工业机器人发展简述3．德国德国引进工业机器人的时间比英国和瑞典晚了五六年。

1971年，用于戴姆勒一奔驰汽车侧板加工的第一条机器人自动焊接生产线在德国诞生，使用的也是美国Unimation公司的五轴机器人。

德国库卡公司在1973年研制开发了第一台库卡工业机器人。

二十世纪七十年代中后期，当时的联邦德国政府推行了改善劳动条件计划，为机器人打开了应用市场。

二十世纪八十年代．德国开始在汽车、电子等行业大量使用工业机器人。

2013年，德国政府推行工业4.0战略，构建智能工厂，打造智能生产。

目前，德国机器人在人机交互、机器视觉、机器互联等领域处于全球领先水平。

二、各国工业机器人发展简述4.韩国韩国于二十世纪八十年代末开始大力发展工业机器人技术，在政府的资助和引导下，由现代重工集团牵头，用10年时间形成了工业机器人体系。

2000年后，韩国的工业机器人产业进入第二轮高速增长期。

2001～2011年间，韩国机器人装机总量年均增速高达1 1．7％。

目前，韩国的工业机器人生产商已占全球5％左右的市场份额。

2012年，韩国公布了机器人未来战略2022，通过推动机器人与各个领域的融合应用，将机器人打造成支柱性产业，计划到2022年实现机器人遍及社会各角落的愿景。

二、各国工业机器人发展简述5. 中国中国工业机器人产业的发展始于二十世纪七十年代，并形成了中国工业机器人第一次高潮。

其后，由于市场需求等诸多原因，机器人自主研发和产业化经历了长期的停滞。

2010年以后，中国机器人装机容量逐年递增，开始面向机器人全产业链发展。

2005～2014年间，中国工业机器人市场销售的年均复合增长率高达32．9％。

目前，中国的工业机器人仍然以组装为主，主要的核心零部件严重依赖进口，国产工业机器人主要应用在低端市场。

2013年，工业和信息化部发布了关于推进工业机器人产业发展的指导意见，提出要在2020年建立完整的机器人产业体系。

2015年5月，国务院发布了中国制造2025规划．明确将机器人作为制造业重点突破的领域之一，力争在机器人关键零部件及系统集成设计制造等领域取得突破。

三、全球工业机器人发展特点分析1.应用驱动特征从历史数据可以看出，各国工业机器人发展均与其国内的汽车、电子等行业快速发展对高效率制造设备的需求密切相关。

2013-2015年全球工业机器人各行业应用情况2015年全球汽车生产量情况三、全球工业机器人发展特点分析2. 政府产业政策具有决定性影响纵观各国工业机器人发展的历史，每个国家产业政策对本国工业机器人产业发展的影响力是巨大的，甚至起到决定性的作用。

以美国、日本、英国的对比为例：美国是工业机器人的诞生地，但没有成为领袖，后起的日本却成为工业机器人王国，而老牌的工业强国英国在工业机器人领域鲜有人提起。

三、全球工业机器人发展特点分析3.发展模式与技术基础密切相关美国作为工业机器人的发源地，技术力量雄厚，由于产业政策的原因而错失全面发展的机会，存在着重理论轻应用的现象。

在工业机器人四大家族的格局基本形成后，美国在擅长的信息网络、视觉、力觉等方面予以加强，逐渐占领了部分国内工业机器人市场，并在智能机器人研发方面处于全球领先地位。

美国机器人商业评论公布的2016年全球最具影响力50家机器人公司名单中，美国公司占有24席，包括3D Robotics、Aethon、亚马逊、谷歌、ASI、Carbon Robotics、CANVAS Technology等，这些公司在机器人创新技术研究方面具备全球影响力。

三、全球工业机器人发展特点分析日本作为全球工业机器人的领先者，依托在数控系统、伺服电机等方面的优势，成为工业机器人全产业链推进的典范，各领域均有多家知名公司。

在整机方面，法那科从研发数控系统起家，其数控系统的市场份额为全球第一。

安川成立于1915年，是一家有百年历史的企业，其伺服电机与变频器的市场份额位居世界第一。

松下以焊接机器人著称，川崎公司则在造船等行业应用表现突出。

在减速器方面，纳博特斯克在中重负荷机器人上的RV减速器市场占有率高达90％。

此外，哈默纳科、住友也是减速器的世界知名品牌。

三、全球工业机器人发展特点分析韩国从日本法那科引进技术开始研发工业机器人，利用其在半导体、电子等方面的技术优势，积极发展国产工业机器人产业并首先应用于本国的汽车与电子市场。

韩国的工业机器人由现代重工牵头进行研发，而三星公司则是一家大型跨国与跨界公司，因此目前在韩国出现了现代重工与三星双雄并进的独特现象。

德国的工业分工很细，制造业以严谨著称，赛威减速器、弗兰德减速器等都是世界知名的减速器品牌。

德国工业机器人公司的零部件大部分是外购的，公司专注于具体细分行业的工业机器人集成及应用开发。

2015年，德国库卡公司在汽车领域的工业机器人应用为全球市场排名第一。

三、全球工业机器人发展特点分析中国在工业机器人领域中基础研究能力相对较弱，走的是引进、消化吸收、再创新的道路，目前汽车、电子等应用领域的工业机器人由国外知名品牌垄断，国产机器人主要面向精度要求不高的领域，如码垛、搬运、上下料等。

中国未来要走自主创新的道路，必须突破工业机器人关键零部件可靠性较差的技术瓶颈。

如今，中国已有一批从事工业机器人及核心零部件研发、生产与集成服务的上市公司，如新松、新时达、博实、汇川、秦川、巨轮等。

三、全球工业机器人发展特点分析4.技术创新是产业发展的重要保证2003-2013年工业机器人全球专利技术数量与来源国数据统计根据全球工业机器人2003～2013年专利分析的研究结果，各国技术创新主体最重视在所属地申请专利，工业机器人全球专利技术数量与来源国数据统计见表。

日本是世界工业机器人技术的第一来源国和第一技术输出国，其次是美国与德国，以上国家是名副其实的工业机器人强国。

从专利申请的情况，可大致看出各国在工业机器人技术领域中的研究差距。

要保持技术与市场的领先，技术创新是不可或缺的关键环节。

任务实施请同学们根据资料、视频内容填写相关工作页！主题讨论讨论问题◆工业机器人的起源及发展历程？◆全球工业机器人的发展特点？小结自1961年第一台工业机器人应用以来，全球工业机器人的数量在不断增加。

根据IFR的数据，全球工业机器人的保有量将从2014年底的1 480 800台增长至2018年底的2 327 000台，在2015年到2018年问达到年均12％的增长率。

总体而言，目前全球已安装的工业机器人数量规模还不算很大，还有较大的发展空间。

对于中国而言，工业机器人产业迎来了千载难逢的发展机遇，同时也正面临着极其残酷的全方位挑战。

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