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中国制造 2025 机器人领域技术路线图

更新时间:2016-04-11      点击次数:2061

中国制造  2025 机器人领域技术路线图

机器人是一种半自主或全自主工作的机器,集现代制造技

术、新型材料技术和信息控制技术为一体,是智能制造的代表性

产品。机器人包括在制造环境下应用的工业机器人和非制造环境

下应用的服务机器人两大类。其中,服务机器人根据应用环境不

同又分为应用于家庭或直接服务于人的个人/家用服务机器人和

应用于特殊环境的专业服务机器人。

 

需求

近年来,我国机器人市场快速发展。2014 年,中国工业机

器人销量达到 5.6 万台,成为*大工业机器人市场。养老

助残、救灾救援、公共安全等多种型号服务机器人已经开始进入

示范应用,清洁机器人、两轮自平衡车和模型无人机等家用服务

机器人已经进入消费市场。预计到 2020 年工业机器人销量将达

到 15 万台,保有量达到 80 万台;到 2025 年工业机器人销量将

达到 26 万台,保有量达到 180 万台。

 

目标

2020 年,基本建成以市场为导向、企业为主体、产学研用紧

密结合的机器人产业体系。自主品牌工业机器人国内*

达到 50%,国产关键零部件国内*达到 50%,产品平均

*时间(MTBF)达到 8 万小时;服务机器人在养老、康复、

社会服务、救灾救援等领域实现小批量生产及应用;新一代机器

人的核心技术取得突破;培育出 2-3 家年产万台以上、产值规模

超过百亿元、具有竞争力的,打造出 5-8 个机器人

 

配套产业集群。

2025 年,形成完善的机器人产业体系,机器人研发、制造及

系统集成能力力争达到*水平。自主品牌工业机器人国内

*达到 70%以上,国产关键零部件国内*达到

70%,产品主要技术指标达到国外同类水平,平均*时间达

到先进水平;服务机器人实现大批量规模生产,在人民生活、

社会服务和国防建设中开始普及应用,部分产品实现出口;新一

代机器人样机研制成功,并实现一定规模的示范应用;有 1-2 家

企业进入世界前五名。

 

发展重点

1.重点产品

(1)工业机器人

实现多关节工业机器人、并联机器人、移动机器人的本体开

发及批量生产,使国产工业机器人在焊接、搬运、喷涂、加工、

装配、检测、清洁生产等方面的实现规模化集成应用。

(2)服务机器人

重点开发养老助残、家政服务、社会公共服务、教育等

消费服务领域机器人;重点开发医疗康复机器人、空间机器人、

救援机器人、能源安全机器人、无人机等特种机器人。

(3)新一代机器人

积极研发能够满足智能制造需求,特别是与小批量定制、个

性化制造、柔性制造相适应的,可以完成动态、复杂作业使命,

可以与人类协同作业的新一代机器人。

 

关键零部件

(1)机器人摆线针轮减速器

传动精度和回差小于 1 角分,传动效率大于 80%,噪音小于

75 分贝,温升小于 45°C,寿命大于 6000 小时,额定输出转矩

100-6000Nm , 加 速 度 转 矩 200-12000Nm , 瞬 时 加 速 转 矩

500-30000Nm。

(2)谐波减速器

传动精度和回差小于 1 角分,传动效率大于 80%,允许zui高

输入转速 6000 转/分,寿命大于 10000 小时,额定输出转矩

4-500Nm,加速度转矩 8-1100Nm,瞬时加速转矩 16-2200Nm。

(3)高速高性能机器人控制器

通讯方式:高速总线接口,控制轴数为 8 轴,插补周期小于

1 毫秒。

(4)伺服驱动器

供电电压 220V-380V,连续输出电流 1-50A,过载能力:2 倍

过载持续 1 秒、3 倍过载持续 0.5 秒、5 倍过载持续 0.3 秒,空

载速度环带宽:600Hz 以上,通讯方式 CAN、EtherCAT、PowerLink

总线接口。

(5)高精度机器人伺服电机

供电电压 220V-380V,功率 0.1-15KW,过载能力:2 倍过载

持续 1.5 秒、3 倍过载持续 0.8 秒、5 倍过载持续 0.5 秒,转速

1500-6000rpm,额定输出扭矩 0.32-32Nm,峰值扭矩 1.6-160Nm。

(6)传感器

 

重点开发关节位置、力矩、视觉、触觉、光敏、高频测量、

激光位移等传感器,满足国内机器人产业的应用需求。

 

关键共性技术

(1)整机技术

以机器人的系列化设计和批量化制造,提高机器人产品的控

制性能、人机交互性能和可靠性性能,提高机器人负载/自重比、

人机协作安全为目标,分阶段开展关键共性技术攻关。

(2)部件技术

以突破机器人关键零部件、满足国内市场应用,满足与人协

作型机器人的关键部件需求,满足新型机器人关键部件需求为目

标,分阶段开展关键共性技术攻关。

(3)集成应用技术

以提升机器人任务重构、偏差自适应调整的能力,提高机器

人在人机共存环境中完成复杂任务的能力,促进机器人融入人类

生活为目标,分阶段开展关键共性技术攻关。

 

应用示范工程

1.机器人关键零部件研制及应用示范工程

支撑减速器、控制器、伺服电机及驱动器、传感器等关键零

部件的研制及产业化应用。

2.工业机器人核心技术研究及应用示范工程

支撑工业机器人核心技术、多工业机器人协作技术及智能工

业机器人技术研究,并按照细分行业推进示范应用。

3.服务机器人技术研究及应用示范工程

重点支撑医疗、康复、养老、助残、救援等社会公共服务机

器人的研制,创造良好社会和政策环境,推进国产产品的示范应

用。

4.机器人人才培养示范工程

加强机器人相关专业学科建设,加强多学科交叉整合,加强

交流与学习,加快引进海外人才,设立机器人教学示范

点,培养基础人才。

 

战略支撑和保障

1.编制机器人专项规划,支撑和推动机器人自主创新能力建

设和自主品牌建设,对产业发展具有带动性或突出贡献的企业或

项目给予奖励,落实《增强制造业核心竞争力三年行动计划

(2015-2017 年)》对工业机器人关键技术产业化项目的支撑。

2.建议建立国家机器人协同创新中心,开展机器人共性技术

和关键技术研究。

3.建立国家机器人检测与评定中心,实现机器人及其关键零

部件性能检测能力,及可靠性和安全性能评价能力,推广机器人

评价、认证体系。

4.加强机器人基础共性标准、关键技术标准和重点应用标准

的研究制定,积极参与标准化工作。

 

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