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機器人的發展趨勢
那么總結一下，我們認為，機器人有三個發展階段，那么也就是說，我們習慣于把機器人分成三類，一種是第一代機器人，那么也叫示教再現型機器人，它是通過一個計算機，來控制一個多自由度的一個機械，通過示教存儲程序和信息，工作時把信息讀取出來，然后發出指令，這樣的話機器人可以重復的根據人當時示教的結果，再現出這種動作，比方說汽車的點焊機器人，它只要把這個點焊的過程示教完以后，它總是重復這樣一種工作，它對于外界的環境沒有感知，這個力操作力的大小，這個工件存在不存在，焊的好與壞，它并不知道，那么實際上這種從第一代機器人，也就存在它這種缺陷，因此，在20世紀70年代后期，人們開始研究第二代機器人，叫帶感覺的機器人，這種帶感覺的機器人是類似人在某種功能的感覺，比如說力覺、觸覺、滑覺、視覺、聽覺和人進行相類比，有了各種各樣的感覺，比方說在機器人抓一個物體的時候，它實際上力的大小能感覺出來，它能夠通過視覺，能夠去感受和識別它的形狀、大小、顏色。抓一個雞蛋，它能通過一個觸覺，知道它的力的大小和滑動的情況。
那么第三代機器人，也是我們機器人學中一個理想的所追求的最高級的階段，叫智能機器人，那么只要告訴它做什么，不用告訴它怎么去做，它就能完成運動，感知思維和人機通訊的這種功能和機能，那么這個目前的發展還是相對的只是在局部有這種智能的概念和含義，但真正完整意義的這種智能機器人實際上并沒有存在，而只是隨著我們不斷的科學技術的發展，智能的概念越來越豐富，它內涵越來越寬。
那么從三代機器人發展過程中，從另一個方面，我們對機器人從應用的角度進行了分類，比如說工業機器人，它包括點焊、弧焊、噴漆、搬運、碼垛，在工業現場中工作的這種機器人，我們統稱為工業機器人，那么從不同的應用中，到水下去作業的叫水下機器人，到空間作業的叫空間機器人，同時又存在農業、林業、牧業，對醫療機器人叫醫用機器人，還包括娛樂機器人，建筑和居室上用的機器人，所以從應用分類，它包括從行業、應用角度，也可以進行這樣簡單的分類。
下面我簡單介紹一下我國機器人發展的基本概況。剛才談到了日本在20世紀60年代和美國都在開始進行機器人的研究，由于我們國家存在很多其他的各種因素、問題。我們國家在機器人的研究，在20世紀70年代后期，當時我們在國家北京舉辦一個日本的工業自動化產品展覽會，在這個會上有兩個產品，一個是數控機床，一個是工業機器人，這個時候，我們國家的許多學者，看到了這樣一個方向，開始進行了機器人的研究，但是這時候研究，基本上還局限于理論的探討階段，那么真正進行機器人研究的時候，是在七五、八五、九五、十五將近這二十年的發展，發展最迅速的時候，是在1986年我們國家成立了863計劃是高技術發展計劃，就將機器人技術作為一個重要的發展的主題，國家投入將近幾個億的資金開始進行了機器人研究，使得我們國家在機器人這一領域得到很快地、迅速地發展。
目前主要單位像中科院沈陽自動化所，原機械部的北京自動化所，像哈爾濱工業大學，北京航空航天大學，清華大學，還包括中科院北京自動化所等等的一些單位都做了非常重要的研究工作，也取得了很多的成果，而且目前這幾年來看，我們國家在高校里邊，有很多單位從事機器人研究，很多研究生和博士生都在從事機器人方面的研究，目前我們國家比較有代表性的研究，有工業機器人，水下機器人，空間機器人，核工業的機器人，都在國際上應該處于領先水平，總體上我們國家與發達國家相比，還存在很大的差距，主要表現在，我們國家在機器人的產業化方面，目前還沒有固定的成熟的產品，但是在上述這些水下、空間、核工業，一些特殊機器人方面，我們取得了很多有特色的研究成就。
下邊我簡單介紹一下工業機器人的一些情況，到目前為止，工業機器人是最成熟，應用最廣泛的一類機器人，世界總量目前已經銷售110萬臺，這是1999年的統計，但這110萬臺在已經進行裝備使用的是75萬臺，這個量也是不小的。總體情況看，日本在工業機器人這一塊，是首位的，成為機器人的王國，美國發展也很迅速，目前在新安裝的臺數方面，已經超過了日本，中國剛開始進入產業化的階段，已經研制出多種工業機器人樣機，而有小批量在生產中使用，這也是整個在日本、美國以及我們國家在工業機器人情況的一些比較。
這是點焊機器人，點焊機器人剛才講的，主要是針對汽車生產線，提高生產效率，提高汽車焊接的質量，降低工人的勞動強度的一種機器人。它的特點是通過機器人對兩個鋼板進行點焊的時候，需要承載一個很大的焊鉗，一般在幾十公斤以上，那么它的速度要求在每秒鐘一米五到兩米這樣的高速運動，所以它一般來說有五到六個自由度，負載三十到一百二十公斤，工作的空間很大，大概有兩米，這樣一個球形的工作空間，運動速度也很高，那么自由度的概念，就是說，是相對獨立運動的部件的個數，就相當于我們人體，腰是一個回轉的自由度，我們大臂可以抬起來，小臂可以彎曲，那么這就三個自由度，同時腕部還有一個調整姿態來使用的三個自由度，所以一般的機器人有六個自由度，就能把空間的三個位置，三個姿態，機器人完全實現，當然也有小于六個自由度的，也有多于六個自由度的機器人，只是在不同的需要場合來配置。
弧焊機器人也是工業機器人中一個最重要的方面，像我們汽車的后橋，進行焊接的時候，它連續焊接，所以它的特點是連續軌跡控制，所以它要求的軌跡精度要求非常高，一般來說也是五到六個自由度，由于它焊槍比較小，所以在五到十公斤就可以了，這個方面是在國際和國內應用非常大的一類機器人，在另一方面像搬運和鉚接，這些工作場合下，像搬運，主要是要求機器人有很高的速度，承載能力很多、很強，像日本的大庫機器人，它可以承載三百公斤，抓取、來進行搬運和碼垛。
第二類是服務機器人，隨著工業化的發展，尤其近十年以來，機器人的發展的應用領域在不斷拓寬，目前一個很重要的特征，大家都知道，機器人已經從制造業逐漸轉向了非制造業和服務行業，剛才談的汽車制造屬于是制造業，但服務行業包括清潔、加油、救護、搶險、救災這些等等，都屬于非制造行業和服務行業，那么這里邊跟工業機器人相比，它有一個很重要的不同，它主要是一個移動平臺，它能夠移動、去運動，上面有一些手臂進行操作，同時還裝有一些像力覺傳感器和視覺傳感器、超聲測距傳感器等等。它對周邊的環境進行識別，來判斷它的運動，完成某種工作，這是服務機器人的基本的一個特點。
比方說這里邊有幾張圖片，這是在美國，他們研制的像大型客機這種清洗工作，如果人來做的話十分繁重，那么大一個機體來清洗的話，工作量是很大，而且也很不方便，那么他們采用這種機器人來實現像飛機的這些清洗的工作，包括一些國家開發像高層建筑的清洗機器人，這也都是服務行業的機器人，還包括像家庭使用的，還有一些賓館和一些公共場合使用的這種清潔機器人，對地面來進行清掃，還包括網球場上能夠自動地把撒下的球，集中收集起來，這種機器人也都是存在的。
另一個方面的服務機器人應用，在汽車加油機器人這塊也很有意思，包括我們現在的一些加油站，都是用自動的計量裝置，實現了有的這種自動計量，但是還仍然用人去操作，但可以看到在一些美國的高速公路上，汽車流量很大，包括夜間都要對汽車進行加油，工作也很煩瑣，所以現在很多國家在開發這種自動的加油機器人，它可以自動的計量，自動的把汽車油嘴放到汽車油箱里邊去，這也都是服務機器人的一種體現。
導盲機器人它針對盲人這種安全性考慮，類似于一個小狗的形狀，它能夠對道路的一些障礙，運動的車輛和行人進行判斷，來引導這個盲人進行安全的行走，這個確實對提高盲人的安全，是非常必要的。
再有導游禮儀機器人，這也是服務機器人，體現出一種智能的，一個體現的代表，在很多大的公司它需要對產品進行宣傳，它制作出一些各種卡通形狀的機器人，能夠跟人進行簡單的對話，介紹產品等等，這在一些賓館能夠接待一些客人等等增加企業或者賓館的這種對社會的影響。
家務機器人主要體現在像一些對地毯和地板定期的它能夠進行清掃和吸塵，它這個機器人很有意思，它有傳感器，它能夠把家具和人能識別出來，它自動的按照一種規律，能根據路徑把地面全部的清掃干凈，這也是家務中一些機器人的表現。
那么表演娛樂機器人，現在很多國家在開發這種像動物園、還有娛樂中心、還有迪斯尼這樣的一個大型的游園，它為了增加趣味性，把研究出像模仿人，包裝成各種人的樣子，它能夠說話唱歌和表演，這樣還能跟人進行交流，這樣的機器人，還包括把機器人包裝成各種有趣的動物，像恐龍、大象、獅子，還有一些小的卡通式的這種動物，它已經完成像動物的一些動作的模仿，模仿它的聲音，同時還跟人進行交流，尤其是比較有趣的是一個彈鋼琴機器人，早期在日本的時候，彈了一首世界著名的名曲，在當時，在機器人界引起了很大的轟動，那么這個機器人特點，它要求手指非常靈活，自由度也特別多，而且在彈的過程中，還要有力控制和感覺的控制，所以它相對來說是對機器人機構和控制方面提高更高的要求。
還有像這種機器人的演奏家，包括它的拉小提琴，這個小提琴在樂器里邊最復雜的，難度最高的一種樂器，它能通過樂曲拉小提琴，力的控制、協調、速度等等，都要進行選擇或者自動的判斷，還包括這也是一個機器人在做一個表演，等等就是在服務機器人方面，它很寬的一個應用領域，它跟人的需求越來越接近，那么總結一下它有幾個關鍵技術，從技術上的方面有四個，一個是移動機構，前面看過幾種機器人它跟工業機器人不一樣，大多數的服務機器人，它是移動的，有輪式、履帶式、還有步行式的，包括還有組合式的，這種移動機構，對環境感知功能，這也是服務機器人最重要的特點，因為它所處的環境，不像工業機器人對一個固定的環境，固定的機座，固定樣子來實現的，那么這個環境也許是未知的，也許是變化的，包括清掃機器人，屋子的形狀，一家一個樣子，家具的擺放不一樣，甚至，還有一些人在走動，這些非結構環境使得它能夠準確的描述和感知和判斷，這一點來講，就表現出服務機器人具有一定的人的智能的這種功能。
另一個方面是能源技術，大家知道，早期做仿人形機器人，都帶一個“辮子”，因為它能量提供不足，那么電池能量很小，所以現在的這種服務機器人，理想的這種能源它要求是密度高，輸出電壓比較恒定，內阻小、耐高溫，還可以充電，成本低，尤其在密度高這個方面是十分重要的，所以能源技術是未來移動機器人發展中的一個十分關鍵的一個問題，還有控制技術，控制技術在感知環境的過程中，它也需要跟人進行交互，它既然是服務，人總要跟它接觸，那么如何跟人進行交互，那么就需要一個開放式的友好的連接接口，包括語音功能，圖形編程方式等等。
另一個方面的體現在農林畜產機器人這方面，國際上也有些很大的進展，可能對我們國家農業機器人，林業機器人是否需要，我們也在探討，那么對于一些發達國家農業人口十分有限，包括在一些農副產品，松籽的采集，量很大，非常麻煩的一件事情，這樣的話，一個機器人能夠對像西紅柿，蘋果等水果，它通過形狀和顏色，來判斷它的成熟度，然后摘取，這個確實提高了農業自動化的一個方面的研究，包括我們國家已經研制成功嫁接機器人，對一些像嫁接，機器人采摘以后，能夠對兩個樹枝進行自動的對接，然后將樹枝纏起來，這個在中國農業大學已經研制成功，還包括林業機器人，林業機器人主要對于農林產品，像松籽進行采摘，還包括像樹根，進行采伐的時候，要拔出來，和植樹這方面也都有開發，更有意思的是在牧業的機器人，包括澳大利亞，綿羊和羊是非常多的一種，他們國家產量最大的一個產業，那么綿羊，剪羊毛這個量很大，那么它人力又有限，所以它在致力于開發剪羊毛機器人，它首先通過機械手，把一個羊給固定住，通過攝影機把羊的形狀識別出來，然后，用這種所謂的剪子，然后根據它的形狀，自動地把羊毛剔出來，同時呢，還不破壞它的皮膚，因為一個羊一個模樣所以它操作的難度是很大的，對環境的感知要求很高的，所以這個技術也是非常復雜的。
建筑機器人在國外，用量、需求在逐漸增加，建筑機器人它主要解決，像我們筑路機器人，也都需要建筑機器人，包括噴涂，挖掘機，包括像一些建筑的模塊化的預制板來進行拼接，都需要一些自動化的裝置，還包括家庭裝修的時候，像墻壁的粉刷這個量也很大，而且也很臟，對人體有害，現在國外一些公司，在開發面向家庭的粉刷這種機器人已經得到了小批量的使用，這是在建筑方面的一些體現。
還有像食品包裝，縫紉這也都是說，面向服務家庭也食品這方面的應用，包括對香腸的這種包裝，實際上它一方面提高了自動化水平，但另一方面，也提高了衛生程度，不然的話人類參與的話，總會帶來一些不衛生的因素，包括服裝裁剪，現在我們做衣服，人們越來越追求個性化，那么現在從他們有些大學在研究，包括你希望的樣子，包括你站在這塊兒給你掃描以后，把你的體型給你掃描出來，機器人能自動地給你設計出適合你這種身材的樣子，通過你的選擇和修改，然后機械手自動地對它的布料進行裁剪，最后，還有一些生產線能夠自動縫紉，在英國，很多國家，也都在開發這樣的一些機器人裝置。
還包括消防救護機器人，在日本發展的比較多，那么像高樓建筑一旦發生火災，那么大家知道這是很危險的事情，也是很痛苦的事情，那么通過機器人來輔助來進行救護，把人從高樓救下來，然后進行搶救，包括高樓著火的時候，它可以用這種機械爬到大樓上去，進行噴水，或者是進行切斷一些電纜等等這樣的工作，都可以用機器人來完成。
那么醫療機器人，是近五年來發展比較迅速的一個新的應用領域，那么這個也可以看到幾個方面，包括人是一個非常珍貴的生物，那么包括人的眼球、神經、血管都很精細，那么如果人手術的時候，醫生來手術，一個是疲勞，另一個人手操作的精度還是有限的，那么這是在德國，一些大學里面，面向人的脊椎，如腰間盤突出這種病，進行識別以后，能夠自動地用機器人來輔助進行定位，進行操作和手術。還有一類叫康復機器人，康復機器人像比方說，現在發病量比較大的是偏癱和半身不遂這種病患，當他恢復治療完以后，需要對他的肢體進行鍛煉和恢復，那么如果醫生是有限的，不可能一個醫生，天天給一個病人進行按摩或牽引這樣的工作，那么家庭的人員都上班，沒有時間照顧，那么用一個機器人，可以對他的手進行牽動，天天強迫他進行鍛煉，使人的肌肉的恢復達到最好，更為精細的工作像很多大學和一些醫院在開發像人的腦手術，這個是很危險的事情，但是，已經得到了很好的例證，包括北航開發出了對人腦的定位和鉆孔這樣的工作，還包括像美國已經有一千多例機器人對人眼球進行手術，這樣的機器人，還包括通過遙控操作的辦法，實現對人的胃腸這種手術，大家在電視里邊看到，一個機械手，大概有手指這樣粗細的一個機械手，通過插入腹臟以后，人在屏幕上操作這個機器手，同時對它用激光的方法對病灶進行激光的治療，這樣的話，人就不用很大幅度地破壞人的身體，這實際對人的一種解放，是非常好一種機器人，醫療機器人它也很復雜，一方面它完全自動去完成各種工作，是有困難的，一般來說都是人來參與，這是美國開發的一個林白手術這樣一個例子，人通過在屏幕上，通過一個遙控操作手來控制另一個機械手，實現通過對人的腹腔進行手術，前幾年我們國家展覽會上，美國已經成功的實現了對人的心臟瓣膜的手術和搭橋手術，這已經在機器人領域中，引起了很大的轟動，還包括，AESOP的這種外科手術機器人，它實際上通過一些儀器能夠對人的一些病變進行檢查，通過一個機械手就能夠實現對人的某些部位進行手術，還包括遙操作機械手，以及多個醫生可以在機器人共同參與下進行手術，包括機器人給大夫醫生拿鉗子、鑷子或刀子來代替護士的工作，同時把照明能夠自動的給醫生的動作聯系起來，醫生的手到哪兒，照明就去哪兒，這樣非常好的，一個醫生的助手。
那么還有幾個例子，像人肩關節的手術，還包括腦外科神經手術，那么這個手術應該難度是很大的，風險是很大的，但是人在參與下，實現了準確的定位，對人體的恢復是十分有益的。另一個比較體現機器人應用的一個顯示度的一個研究，是水下機器人，首先我們要回答為什么要開發水下機器人，那么人隨著人們的對陸地資源的這種不斷地消耗，人們也已經認識到，我們怎么樣去獲得更多的資源，人們把目光已經放到宇宙和水下，那么海洋的資源是非常豐富的，包括礦產資源像銅、錳、鎳、鈷這些資源是地面資源的上千倍，這個資源是非常大的，包括空間，那么海底探測、海上打撈、海下偵查、排險，包括我們看的電影《泰坦尼克號》，大概我們看到了一個小機器人來進行水下拍攝，還包括俄羅斯的核潛艇，發生事故以后，實際上很多大學希望能夠參與，能夠用機器人來進行救護等等，那么反過來說水下的應用中，機器人是大顯身手的，因為人在海底下的工作，是非常危險的，這個方面，應該說在美國、法國、俄羅斯研究的是水平比較高，那么這是法國的一個水下作業機器人，在日本“海溝號”潛水器已經到了水下幾千米，進行了海底的探測和海底的一些礦物的收集這樣的工作。
那么我們國家的這個方面也不甘落后，應該說繼美國、俄國和法國之后，我們國家這個方面，也是走向了國際的前列，這是中科院沈陽自動化所開發和研制成功，水下六千米無纜自治水下機器人，那么這個機器人到水下六千米，能夠無纜進行作業，這是剛被獲得2000年我們國家十大科技成果之一，這個標志著我們國家在水下機器人這塊，已經達到了國際先進水平，目前我們在863計劃，在開發水下七千米的有載人潛器來對海洋進一步的開發和作業，這也是投了很大的財力和物力，那么水下機器人和其他工業機器人以及上述的這種服務機器人有哪些不同呢？
第一個要承受深水高壓而不變形，六千米這個氣壓是很高，幾十個大氣壓，你要求它密封要好，而且強度要高，還不變形，另一個方面，耐高水壓的動態密封結構和技術以及遠距離水上通訊和處理技術，這方面很重要，在水下怎么樣實現無線的這種通訊，這也是在水下機器人遇到的一個技術難點，還有航行控制技術，水下機器人進行方位控制的時候，通過衛星來進行導向，這里邊不像在陸地上進行導航，不然沒有一個很好的導航，水下機器人就偏了，或者走出我們要求的水域，還有環境的識別，比方說在海底的形貌是十分復雜的，如何能自動的識別海底的形貌，這也是非常重要的，包括安全和能源技術，這都是在水下機器人中一個方面，比較重要的技術。
再一個我們在空間機器人研究這塊，國際上也很熱，包括像歐洲十六國在聯合空間計劃，面向未來太空的這種太空艙這樣一個整個計劃，其中有一點就是空間機器人，它的主要意義在于開發宇宙，造福人類，創造人類新的家園，它主要的功能是在于科學考察，像空間生產和科學實驗，衛星和航天器的維修和修理，以及空間建筑的裝配，這幾個應用，確實是必要的，比方說科學考察，如果對像地面的模擬一些物理和化學實驗，不一定非得人在太空艙里邊，因為人在太空艙里生存一天的費用，將近是一百萬美金，而且也很危險，那么其實有些動作是很簡單的，人通過在地面上，通過衛星進行控制機器人，再定期的完成某種預定的動作，實際是很簡單的，還有包括像太空艙進行控制一些實驗，一些開關、按鈕、法蘭簡單的維修維護，都可以用機器人來完成，因為機器人有太陽能電池的話，那么機器人就能夠生存，就能工作，通過上次我們剛才介紹機器人發展的應用，在不同領域的應用，也確實看到了機器人在工業、醫療、水下、空間、采掘、建筑、服務、娛樂、軍事方面的應用，也的的確確看到，是由于應用帶動了關鍵技術的發展，沒有需求，機器人就不能發展，正是因為人們在認識自然改造自然過程中，需要各種各樣的機器人，所以才促進了這項關鍵技術的發展，促進了機器人本身問題的發展，從另一個方面，由于關鍵技術的解決，以及應用的需求，就促進了機器人學本身的一個主題的發展，智能化，由原來的示教再現，發展成目前局部感知功能的第二代機器人，最終的目標，是不斷地隨著其它學科和先進技術的發展，使機器人內涵不斷豐富，最終實現智能機器人這樣一個主流，最終，我們得到這樣一個結論。
那么機器人是人類的得力助手，能友好相處的可靠朋友，將來我們會看到人和機器人會存在一個空間里邊，成為一個互相的助手和朋友。機器人會不會產生飯碗的問題。我們相信不會出現“機器人上崗，工人下崗”的局面，因為人們隨著社會的發展，實際上把人們從繁重的體力和危險的環境中解放出來，使人們有更好的崗位去工作，去創造更好的精神財富和文化財富，機器人來做這些危險環境的工作，展望21世紀機器人將是一個與20世紀計算機的普及一樣，會深入地應用到各個領域，所以很多專家預測，在21世紀的前20年是機器人從制造業走向非制造業的發展一個重要時期，也是智能機器人發展的一個關鍵時期，目前國際上很多國家，也對機器人對人類社會的影響的估計提出了新的認識，同時，我們也可以看到機器人技術，涉及到多個學科，機械、電工、自動控制、計算機測量、人工智能、傳感技術等等，它是一個國家高技術實力的一個重要標準。
剛才我們用了短暫的時間，講了機器人的發展以及我們對機器人的看法，進行了簡單地介紹，相信大家在今后的學習中，能夠加入到我們研究機器人這個行列中，我也相信在不久的將來，在這里邊，會產生很多機器人專家，會創造出更多、更好、更豐富、更智能的機器人。
碼垛機器人的生產線
在工人完成產品的裝箱后，進入輸送線1，產品輸送到封箱機中，然后經過輸送線2，在2號線中有一個定位裝置也可稱定位擋板（已在娃哈哈生產線上成功應用），此裝置和定位板可以完成箱體的旋轉和定位，可以讓箱體靠左側定位，然后輸送到緩沖區1，緩沖區有一個助推裝置，此裝置可以將箱體合適的輸送到空閑的空間，在將裝滿的托盤推動動緩沖區2。緩沖區上方為碼跺機器人，機器人通過機械手吸盤將15個箱子（小袋裝可以碼15個，盒裝和聽裝可以碼8-10個）整體提升垂直提升，在水平運行，以躲避安全通道，寬度和高度均為2米，經過安全通道后垂直放置在碼跺區，前面的定位擋板已經將箱體旋轉，所以機械手不需要旋轉，在放置完成后，按照原路徑返回，碼跺區完成10層碼跺后，由叉車將其叉走，在放置空閑碼盤。前面的緩沖區2碼盤在箱體被移走后為空盤，由人工移走再等緩沖區1碼盤運送過來的時候放置在緩沖區1即可。
系統還設有緊急停止按扭，可手動、自動停止；機器人支承架工作范圍內裝有光柵安全系統，在故障或異常情況下報警信號燈亮，系統緊急停止，在手動狀態下排除報警后系統方可繼續運行；有自動記憶功能，在停電或故障情況后可繼續完成工作。
輸送線圖紙如下：
運行效率計算：
按照客戶提供的封箱時間15箱/分鐘，如果一個一個抓取箱體需要4秒一個運行周期，完成產品的提升，輸送，放置在按照路徑返回，由于下方是行走區域所以不能應用導軌的差補運動，只能走直線路程。要使用這樣的工作速度沒有完成的可能行，而且很不安全，按照箱體整體運送的方式，按照一個箱體輸送過來開始計算，一個碼盤裝滿需要60秒，在這60秒（另外兩個可以有32秒-40秒，可以碼8-10個），完成助推，抓取提升，輸送，放置和返回有充足的時間。
以上為箱體包裝的產品輸送方式，具體過程請參看效果圖。
大袋產品的生產周期為15秒/袋，所以直接完成單個碼跺輸送，時間也很充足，主要是負載不大，所以可以提高運行速率。
綜上所述，采用沈陽鼎冷機電碼垛機器人后使搬運和碼垛的工作效率大為提高。省去大量人力，大量降低成人工成本。該機器人運行一年后就可收回所投入的成本。該機器人在正常維護下至少運行十年。隨著大批量全自動化碼垛生產線的興起，此碼垛系統將具有更加廣泛的市場前景和發展潛力！
碼垛機器人主要技術參數
MD-25T 堆碼機器人
功 率： 三相，5KW,380V,50HZ/60Hz
氣 壓： 3~6公斤/每平方厘米速 度： 25箱/分鐘
對于隨機貨盤來說，碼垛機器人是唯一的選擇。盡管如此，機器人裝載也面臨比較多的問題，如果要以較高的速度進行生產，將更加困難重重。
一個處理隨機裝載的機器人碼垛機需要特殊的軟件，通過軟件，機器人碼垛機與生產線的其他部分相連接，這是個巨大的進步。
一個用來建造隨機貨盤的機器人能集成進工廠的倉庫管理系統（WMS）。理想上，它會成為WMS的前段，與倉庫軟件一起協調工作，來生產混合貨盤。
精密的軟件同樣能夠滿足對立即可上架貨盤的需求。一般來說，這就意味著產品碼垛好后，部分或者全部一次包裝容器的標簽都必須是朝外的。 機器人碼垛設備還是另外一個苛刻應用的選擇：冷凍倉庫內碼垛。在消費商品包裝領域，在一個冷凍倉庫內處理箱子是最困難的工作之一。工人們不得不頻繁地交替工作來保持身體暖和，這就間接的降低了工作效率并提高了勞動力成本。
在冰凍環境下，自動化的隨機存取式碼垛機并不是正確選擇，因為大多數自動化隨機存取碼垛機都使用在冷庫里會結冰的壓縮空氣管。而與自動化碼垛機相比，碼垛機器人的尺寸更緊湊，由于冷凍倉庫中的空間十分寶貴，因此這點顯得尤為重要。盡管如此，機器人在冷凍倉庫中的應用也存在著一些問題。一些供應商開始為冷凍倉庫設計特殊的碼垛機器人。
在采用碼垛機器人的時候，還要考慮一個重要的事情，就是機器人怎樣抓住一個產品。 真空抓手是最常見的機械臂臂端工具（EOAT）。相對來說，它們價格便宜，易于操作，而且能夠有效裝載大部分負載物。但是在一些特定的應用中，真空抓手也會遇到問題，例如表面多孔的基質，內容物為液體的軟包裝，或者表面不平整的包裝等等。
其他的EOAT選擇包括翻蓋式抓手，它能將一個袋子或者其他包裝形式的兩邊夾??；叉子式抓手，它插入包裝的底部來將包裝提升起來；還有袋子式抓手，這是翻蓋式和叉子式抓手的混合體，它的叉子部分能包裹住包裝的底部和兩邊。
將基本EOAT類型進行其他的組合也是可以的。一個飲料包裝商在對裝滿瓶子，并且收縮裹包好的瓦楞托盤進行碼垛時碰到了困難，真空吸盤會把托盤上的薄膜扯下來。
工業機器人發展趨勢是怎樣的？
工業機器人行業主要上市公司：目前國內工業機器人行業的上市公司主要有新松機器人(300024)、匯川技術(300124)、新時達(002527)和埃斯頓(002747)等;
本文核心數據：工業機器人行業發展歷程、發展現狀、競爭格局、發展趨勢
行業概況
1、 行業產品特點
工業機器人及成套設備可廣泛地應用于工業各個生產環節，如焊接、機械加工、搬運、裝配、分揀、噴涂等。工業機器人及成套設備的應用不僅能將工人從繁重或有害的體力勞動中解放出來，解決當前勞動力短缺問題，而且能夠提高生產效率和產品質量，增強企業整體競爭力。具體來看，工業機器人具有如下優點：
2、 行業產品分類
工業機器人是在工業生產中使用的機器人的總稱，目前世界上工業機器人主要分為四大類：垂直多關節機器人、SCARA 機器人、Delta
機器人和協作機器人，其中前三者也被稱為傳統工業機器人。
行業全球發展現狀：市場規模不斷擴大
根據IFR(國際工業機器人聯合會)在最新發布的報告中測算，2021年，全球工業機器人安裝量較2020年出現反彈至435000臺，漲幅達13%左右，從而超過2018年的創紀錄水平。其中，北美的安裝量接近43000臺，增長率達17%。歐洲的安裝量達到近73000臺，增長率達8%。亞洲的工業機器人安裝量超過300000臺，同比增加15%，且幾乎所有東南亞市場都將以兩位數的速度增長。
根據IFR公布的數據，2013-2018全球工業機器人市場規模一直處于穩步上升趨勢，2018年已經達到155億美元，但是在2020年這一趨勢下降到了136億美元。2021年再度迎來反彈，增至145億美元。
從全球工業機器人裝機總量來看，根據IFR最新發布的數據來看，2021年全球裝機量再創新高，達到了48.7萬臺，超過了2018年的水平，全球工業機器人市場進一步復蘇，中國、日本工業機器人裝機量都得到了不小的提升。
行業發展歷程：行業進入現代發展新階段
世界上第一臺可編程機器人誕生于美國，并于1961年首次運用于工業現場，但當時的機器人只是用于簡單搬運和重復勞動。1973年，日本日立開發出具備動態視覺的機器人，隨后開始搭載微處理器，并廣泛應用于工業中。經過幾十年的發展，現代機器人已經具備決策和運算能力，機器人發展開始進入智能時代。
行業政策背景：利好政策相繼出臺
近兩年來，中國的多項政策推出都對工業機器人行業的發展起到推動、規劃作用，供應鏈的發展逐步進入快車道，工業機器人依托的數字技術、人工智慧能、虛擬現實和三維圖形技術均被寫入各項規劃中，為工業機器人行業的發展奠定了堅實的基礎：
行業發展概況：行業總體呈現走高態勢
1、 供給分析
目前來看，我國工業機器人市場仍處于供不應求的階段，企業通過提高生產水平來提高產能是現階段的發展重點。2020年，我國工業機器人的產量為237068臺，與2019年同期同比增加26.8%。2021年隨著我國率先從疫情中復蘇，工業機器人迎來國內市場與國際市場的雙重利好，產量達366044臺，同比增長達54.4%。
從企業的角度來看，據企查貓數據統計，截至2022年6月，國內工業機器人相關企業數量達到11.4萬家，其中江蘇省聚集的工業機器人廠商最多，達到2.4萬家;其次是廣東省1.9萬余家，位列第二;山東省有1.2萬余家，位居第三。從注冊資本來看，注冊資本在100萬元以下的企業占比19.83%，1000萬元以上的占比24.32%;100-1000萬元占比最大，達到55.85%。
中國工業機器人旺盛的市場需求，同時也帶來了行業過熱的跡象。目前，重點發展工業機器人產業的省份有20多個，工業機器人產業園區80余個。近五年，工業機器人企業數量從不到400家迅速增至11.4萬余家，多集中于中低級市場，其中2021年共新增注冊企業超4.6萬家。
2、需求分析
自2016年開始，中國工業機器人累計銷量位列世界第一，發展速度史無前例。2019年，中國依然是全球最大的機器人市場，工業機器人總量達到14.05萬臺，較2018年下降8.6%。根據MIR的最新統計，2021年我國工業機器人銷量達到25.6萬臺，同比增長達49.5%，增長勢頭迅猛。
3、 工業機器人行業市場規模
我國工業機器人市場發展較快，約占全球市場份額三分之一，是全球第一大工業機器人應用市場。當前，我國生產制造智能化改造升級的需求日益凸顯，工業機器人的市場需求依然旺盛，據IFR統計，2020年我國工業機器人銷量額達442.5億人民幣，2021年銷量額達到445.7億人民幣，同比增長5.5%。
行業競爭格局
1、 區域競爭
根據企查貓提供的企業信息，前瞻根據行業標準對工業機器人企業進行了篩選后，從行業區域競爭格局角度分析全國主要區域內工業機器人經營企業數量，可以看出我國工業機器人企業主要聚集在廣東以及江浙滬區域，東南部沿海地帶企業數量有一定的優勢。
2、 企業競爭
由于我國機器人市場仍然以外資品牌為主，例如發那科、愛普生、ABB和安川電機等。國產工業機器人產業比較薄弱，面臨國內如此巨大的工業機器人市場潛力，仍需一段時間的技術積累才能形成與外資品牌在高端市場中的競爭力。在國內廠商中，市場表現較好的國內廠商分別是埃夫特、埃斯頓、眾為興、廣州啟帆、新松和新時達，相較其他本土廠商，這些廠商起步較早，目前都已具備一定規模和技術實力。從2021年我國工業機器人市場份額競爭格局來看，發那科、愛普生市場份額在10%左右，ABB、安川達到8%的水平，中國本土廠商的市場份額仍需繼續追趕。
行業發展前景趨勢及預測
1、 行業發展趨勢
在過去10年的發展，中國智能生產、尖端科技實驗室的不斷建成使得工業機器人在我國發展新階段中的重要程度日益提升，中國工業機器人行業的發展趨勢將主要體現在以下幾個方面：
未來五年間隨著伺服電機和諧波減速器上的國產替代深入，以及需求端的大幅放量，在工業機器人中低端市場將引來一波強勁增長，在中高端市場中隨著技術突破國產品牌亦將占據更多的市場份額，銷售量預計年增長率將在30%左右并逐年提高;另一方面，隨著中低端市場技術成熟、競爭激烈，預計年平均售價將逐年略有降低，但市場規模仍將保持快速增長。
預計2022年中國工業機器人行業年行業規模達540億元;2027年行業規模達超過1800億元，2022-2027年間CARG達28.20%。
更多本行業研究分析詳見前瞻產業研究院《中國工業機器人行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》。
我國工業機器人技術的現狀與發展趨勢
近年來工業機器人發展逐漸得到重視，國家出臺各種鼓勵措施，地方也爭相設立發展目標，核心內容是實現自主創新、加快國產替代進程。目前我國工業機器人行業正處于初步產業化階段，從發展期逐漸邁向成熟期。
在全球市場上，2019年時中國工業機器人裝機量與產量均居全球首位，但裝機密度仍有較大潛力。未來中國工業機器人在云計算等新興技術的加持下將向著更加智能化、柔性化的方向發展，同時2020年新冠疫情的爆發讓眾多廠商看到了醫療領域工業機器人的發展潛力。
行業主要上市公司：目前國內工業機器人行業的上市公司主要有科大智能(300222)、沃迪智能(830843)、工業富聯(601138)、遠大智能(002689)、上海滬工(603131)、埃夫特(688165)、ST伯朗特(430394)、ST華昌(300278)、機器人(300024)、科遠智慧(002380)、華自科技(300490)、埃斯頓(002747)、ST安控(300370)、泰禾智能(603656)、智云股份(300097)、佳順智能(834863)、巨輪智能(002031)、藍英裝備(300293)、博實股份(002698)、亞威股份(002559)、華中數控(300161)、拓斯達(300607)、巨能股份(871478)、新時達(002527)、匯博股份(871462)、上工申貝(600843)、中源智人(833135)、東杰智能(300486)、賽摩智能(300466)、漢宇集團(300403)、三豐智能(300276)、金奧博(002917)、銳速智能