一、工业机器人概述
工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人。工业机器人是自动执行工作的机器装置，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。
工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座和执行机构，包括臂部、腕部和手部，有的机器人还有行走机构。大多数工业机器人有3～6个运动自由度，其中腕部通常有1～3个运动自由度；驱动系统包括动力装置和传动机构，用以使执行机构产生相应的动作；控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号，并进行控制。
在发达国家中，工业机器人自动化生产线成套设备已成为自动化装备的主流。国外汽车行业、电子电器行业、工程机械等行业已经大量使用工业机器人自动化生产线，以保证产品质量，提高生产效率，同时避免了大量的工伤事故。全球诸多国家近半个世纪的工业机器人的使用实践表明，工业机器人的普及是实现自动化生产，提高社会生产效率，推动企业和社会生产力发展的有效手段。
二、工业机器人特点分析
1、可编程。生产自动化的进一步发展是柔性启动化。工业机器人可随其工作环境变化的需要而再编程，因此它在小批量多品种具有均衡高效率的柔性制造过程中能发挥很好的功用，是柔性制造系统中的一个重要组成部分。
2、拟人化。工业机器人在机械结构上有类似人的行走、腰转、大臂、小臂、手腕、手爪等部分，在控制上有电脑。此外，智能化工业机器人还有许多类似人类的“生物传感器”，如皮肤型接触传感器、力传感器、负载传感器、视觉传感器、声觉传感器、语言功能等。传感器提高了工业机器人对周围环境的自适应能力。
3、通用性。除了专门设计的专用的工业机器人外，一般工业机器人在执行不同的作业任务时具有较好的通用性。比如，更换工业机器人手部末端操作器（手爪、工具等）便可执行不同的作业任务。
4、业机器技术涉及的学科相当广泛，归纳起来是机械学和微电子学的结合-机电一体化技术。第三代智能机器人不仅具有获取外部环境信息的各种传感器，而且还具有记忆能力、语言理解能力、图像识别能力、推理判断能力等人工智能，这些都是微电子技术的应用，特别是计算机技术的应用密切相关。因此，机器人技术的发展必将带动其他技术的发展，机器人技术的发展和应用水平也可以验证一个国家科学技术和工业技术的发展水平。
当今工业机器人技术正逐渐向着具有行走能力、具有多种感知能力、具有较强的对作业环境的自适应能力的方向发展。当前，对全球机器人技术的发展最有影响的国家是美国和日本。美国在工业机器人技术的综合研究水平上仍处于领先地位，而日本生产的工业机器人在数量、种类方面则居世界首位。
三、我国工业机器人发展现状
1、市场需求快速增长，但严重依赖国外进口
我国工业机器人市场已呈现出蓬勃发展的态势。从2010年开始我国工业机器人需求量激增，但目前我国新增工业机器人中超过70%依赖国外进口。
2、产业化初步取得进展，但程度较低
近年来，在需求快速扩张及国家自主创新政策作用下，国内一大批企业或自主研制或与科研院所合作，进入工业机器人研制和生产行列，我国工业机器人进入了初步产业化阶段。一些产品已开始产业化生产应用，但由于在精度、速度等方面不如进口的同类产品，因此这些产品产业化应用程度较低，缺乏品牌认知度，市场份额小。
3、掌握了一些先进技术，但整体技术水平仍然较低
我国目前已基本掌握了机器人操作机的设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术，生产了部分机器人关键元器件，开发出喷漆、弧焊、电焊、装配、搬运等机器人。一些产品的技术水平已达到国际先进水平，但在总体技术上还有很大差距，仅相当于国外90年代中期的水平。
四、国产机器人政策扶持
虽然我国工业机器人市场即将成为世界第一，但这个市场却被外资品牌把持。据统计，2012年我国工业机器人市场销量占据前10位的以外资品牌为主，外资巨头把持八成以上市场份额。
面对光明的前景与产业化起步初期的薄弱基础，我国工业机器人产业亟须建立产业政策、行业发展规划、共性技术平台等“顶层设计”，加快自主品牌发展步伐。而这其中，制定工业机器人专项规划，加大技术研发力度，显得尤为重要。
随着近几年国内机器人概念的不断升温，关于机器人产业的相关扶持政策不断跟进。2011年，工信部发布智能制造装备产业规划。2012年，科技部发布服务机器人科技发展“十二五”专项规划，提出要攻克工业机器人本体、精密减速器、伺服驱动器和电机、控制器等核心部件的共性技术，自主研发工业机器人工程化产品，实现工业机器人机器核心部件的技术突破和产业化。
“十二五”是中国工业机器人产业发展的关键转折点，市场需求也将呈现井喷式发展。2015年工业机器人的产业规模有望超过万亿，智能制造及智能化设备的行业前景乐观。以深圳为例，数据显示，与机器人技术相关的信息、家电、通信等装备制造业的产品规模已达3000多亿元，居全国前列。2012年深圳的机器人企业产值平均增长速度超过了30％，个别企业的增速甚至达200％。
要鼓励金融资本、风险投资及民间资本投向工业机器人应用和产业发展。对技术先进、优势明显、带动和支撑作用强的工业机器人项目，要优先给予信贷支持。积极支持符合条件的工业机器人企业在海内外资本市场直接融资。
同时，在国产工业机器人可靠性达到一定水平的情况下，推出首台套补贴政策。允许成立工业机器人租赁公司，以促进资金不太雄厚的小企业对于工业机器人的使用，工业机器人租赁或可成为促进工业机器人产业快速发展的一种模式。
五、面临挑战分析
1、外资品牌占国内市场绝对份额
瑞典的abb、日本的fanuc（发那科）、日本的YASKAWA（安川电机）、德国的kuka（库卡）等知名企业产品在中国市场的占有率达到近90%，仅FANUC一家，就在我国占有23%的市场份额。
2、关键核心部件受制于人
虽然我国在工业机器人相关零部件方面有了一定的产业基础，但是无论从质量、产品系列，还是批量化供给方面都与国外存在较大的差距。特别是在高性能交流伺服电机和精密减速器方面的差距尤其明显，长期依赖进口。
3、产业化发展有待规范
伴随我国工业机器人需求的迅猛增长，实力良莠不齐的企业纷纷进入工业机器人生产市场，势必造成质低价廉的恶性竞争；虽然我国有近百家从事工业机器人研究生产的高校院所和企业，但现行的体制造成研究形式上过于独立封闭、内容上较为分散，难以形成合力，造成重复研究与时间、经费的浪费；多数企业热衷于大而全，一些关键部件研发生产的企业纷纷转入整机的生产，难以形成研发、生产、制造、销售、集成、服务等有序、细化的产业链。因此，工业机器人的产业化发展有待规范。
4、研发及产业化方面的激励政策尚需完善
尽管十一五及十二五期间，国家有多个项目涉及机器人领域，但行业仍未建立起有效的公共技术平台以加强关键共性技术和核心功能部件的研究与突破，产业化进程也难以推进，研发与产业化方面的激励政策尚需细化完善。
六、国外机器人领域发展趋势分析
1、工业机器人性能不断提高（高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修），而单机价格不断下降，平均单机价格从91年的10．3万美元降至97年的6．5万美元。
2、机械结构向模块化、可重构化发展。例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化；由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机；国外已有模块化装配机器人产品问市。
3、工业机器人控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展，便于标准化、网络化；器件集成度提高，控制柜日见小巧，且采用模块化结构；大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。
4、机器人中的传感器作用日益重要，除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外，装配、焊接机器人还应用了视觉、力觉等传感器，而遥控机器人则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来进行环境建模及决策控制；多传感器融合配置技术在产品化系统中已有成熟应用。
5、虚拟现实技术在机器人中的作用已从仿真、预演发展到用于过程控制，如使遥控机器人操作者产生置身于远端作业环境中的感觉来操纵机器人。
七、我国工业机器人产业未来发展前景
机器人技术是具有前瞻性、战略性的高技术领域。国际电气电子工程师协会IEEE的科学家在对未来科技发展方向进行预测中提出了4个重点发展方向，机器人技术就是其中之一。
随着人力成本的增加，以机器人为主导的自动化设备越来越受欢迎。工业机器人是实现我国制造业转型升级的强力技术手段。机器人可以改变人们未来的生产生活方式。可以断定，未来机器人会像手机、电脑一样，进入千家万户和社会各个领域。
现在以人为主导的生产模式，将来要变成以机器人为主导的制造模式。这虽然会减少一些传统就业岗位，但新的智能制造模式也会产生很多新的岗位。工业机器人是实现我国制造业转型升级的强力技术手段。
放眼世界，以“数字化智能制造”为核心的第三次工业革命浪潮已经到来，而这个革命的主角就是工业机器人。在中国人口红利减弱的背景下，中国工业化要创造新的竞争力必须进行变革，生产线上机器人的应用会越来越多。
在新兴产业和传统产业的转型过程中，机器人都扮演着“催化剂”的角色。在工程机械行业，机器人往往在生产线上进行着点焊、弧焊、喷漆、装配等工作，不仅能保证产品质量的稳定性，提高劳动生产效率，还能改善工人的工作条件和劳动强度。近年来，中国机械行业增速放缓，亟待升级转型，企业要想在激烈的竞争中抢夺更大的市场份额，摆脱产品的同质化竞争，必须加强生产线自动化水平，大力引进机器人将不可或缺。
尽管各大企业面临着转型升级的阵痛，但不少具备实力、具有长远眼光的企业已经在此阵痛中寻找到了新的出路。不少机械制造企业从上世纪90年代中期就开始应用焊接机器人和自动化焊接专机，近几年机器人自动化生产线也已经不断出现，并给用户带来显著效益。随着我国工业企业自动化水平的不断提高，机器人自动化生产线的市场也会越来越大，并且逐渐成为自动化生产线的主要方式。这些举措不仅使企业的生产效率得到了有效提高，也转变了员工的传统观念。
巨大的市场需求和复杂的竞争环境给我国的机器人产业带来了前所未有的机遇和挑战。在政策扶持和市场需求强劲的大背景下，如果能在发展中解决存在的问题，“中国制造”的机器人将走得更快、更远。
随着中国劳动力成本上升、安全生产意识增强，特别是中国工业转型升级的需要，中国的工业机器人在未来的5-10年还将会有大的发展。在“十二五”期间，国家863项目、国家支撑计划重大项目、国际合作重大项目等多个项目都有涉及机器人项目。国内各个地区、省市也在大力投资机器人的产业建设。
我国的机器人自动化生产线装备的市场尚处于起步阶段，而国内装备制造业正处于由传统装备向先进制造装备转型的时期，这就给机器人自动化生产线研究开发者带来巨大商机。据预测，目前中国仅汽车行业、电子和家电行业、烟草行业、新能源电池行业等，年需求此类自动化线就达300多条，产值约为60多亿元人民币。“十二五”期间，随着机器人产业在国内的快速发展及下游行业的驱动，未来对机器人的需求呈现出强劲的发展态势，据预测，到2014年中国将成为全球最大的机器人市场。到2015年，中国机器人市场需求量将达3.5万台，占全球总量的16.9%。专家表示，未来3年中国工业机器人市场复合增速可达30%。
