中國工業機器人現在的總裝機量約為1200臺，其中國產機器人占有量約為1/3，即400多臺。與世界機器人總裝機臺數75萬臺相比，中國總裝機量僅占萬分之十六。對中國這樣一個12億人口的大國來說，差距是很明顯的。裝機數量少，說明了我國的工業化程度與工業發達國家的差距大。

因為工業機器人的誕生和應用發展是以工業率不高，以進口的弧焊機器人為例，據調查，完全正常運轉，充分發揮效益效益的只占1/3；另外1/3處于負荷不滿或不能安全正常運轉狀態，原因是生產管理及使用維護存在不合理現象或問題；還有1/3不能正常使用，這是由于機器人質量問題或缺乏備件，以及請不起外方維修人員造成的。機器人應用效果不理想，直接影響了用戶使用更多機器人的信心。

我國有組織有計劃地發展機器人事業，應該說是從“七五”期間的科研攻關及實施“863計劃”開始的，經過十幾年來的研制、生產、應用，從縱向看，有了長足的進步。目前在一些機種方面，如噴涂機器人、弧焊機器人、點焊機器人、搬運機器人、裝配機器人、特種機器人(水下、爬壁、管道、遙控等機器人)，基本掌握了機器人操作機的設計制造技術，解決了控制，驅動系統的設計和配置、軟件的設計和編制等關鍵技術，還掌握了自動化噴漆線、弧焊自動線(工作站)及其周邊配套設備的全線自動通信、協調控制技術；在基礎元件方面，諧波減速器、機器人焊接電源、焊縫自動跟蹤裝置也有了突破；于此同時造就了一支具有一定水平的技術隊伍。無疑，從技術方面來說，我國的機器人技術在世界機器人界已有一席之地，奠定了獨立自主發展中國機器人事業的基礎；從社會經濟角度來看，我國機器人技術的發展，為中、外機器人產品打開中國市場準備了物質和人員條件。

根據國內外機器人發展的經驗、現狀及近幾年的動態，結合當前國內經濟發展的具體情況，“十五”期間機器人技術應重點開展智能機器人、機器人化機械及其相關技術的開發及應用；開展以機器人為基礎的重組裝配系統及其相關技術的開發研究及加強多傳感器融合及決策、控制一體化技術及應用的研究。

重點解決我國已研制應用多年的示教再現型工業機器人的產業化前期關鍵技術，大力推進其產業化進程，力爭在“十五”末期實現噴涂、焊接、裝配等機器人的產業化。

1.3.2主要研究內容

（1）示教再現型工業機器人產業化技術研究

①關節式、側噴式、頂噴式、龍門式噴涂機器人產品標準化、通用化、模塊化、系列化設計。 ②柔性仿形噴涂機器人開發：柔性仿形復合機構開發，仿形伺服軸軌跡規劃研究，控制系統開發，整機安全防爆、防護技術開發，高速噴杯噴涂工藝研究。

③焊接機器人（把弧焊與點焊機器人作為負載不同的一個系列機器人，可兼作弧焊、點焊、搬運、裝配、切割作業）產品的標準化、通用化、模塊化、系列化設計。

④弧焊機器人用激光視覺焊縫跟蹤裝置的開發：激光發射器的選用，CCD成象系統，視覺圖象處理技術，視覺跟蹤與機器人協調控制。

⑤焊接機器人的離線示教編程及工作站系統動態仿真。

⑥電子行業用裝配機器人產品標準化、通用化、模塊化、系列化設計。 批量生產機器人所需的專用制造、裝配、測試設備和工具的研究開發。

（2）智能機器人開發研究

①遙控加局部自主系統構成和控制策略研究 包括建模－遙控機器人模型，人行為模型，人控制動態建模，圖形仿真建模，虛擬工具和虛擬傳感器建模；以人為主體的人機共享規劃與控制；局部自治控制；多傳感融合技術；雙向力反應控制；知識庫的建立，學習與推理方法；人機交互的高級控制技術；虛擬現實（VR）控制與真實世界控制的相互關系；監控系統的結構。

②智能移動機器人的導航和定位技術研究 包括導航和定位系統的系統結構；在結構環境或非結構環境中導航和定位方法研究；感知系統的傳感器和信息處理系統的構成；根據傳感器數據建立環境模型的方法；模糊邏輯的推理方法用于移動機器人導航的研究。

③面向遙控機器人的虛擬現實系統 包括人機交互圖形生成及其程序設計；遙控機器人（載體和機械手）幾何動態圖形建模；遙控操作環境圖形建模；遙控機器人操作與數據的獲取；虛擬傳感器及基于虛擬傳感器的雙向力反應、反饋控制；面向任務的虛擬工具；基于虛擬現實的遙控操作的理論與方法；基于VR模型操作和真實世界操作的可切換、相容性和可交換性；VR監控系統。

④人機交互環境建模系統 包括CAD建模中的人機交互技術；求知模型工件的反示過程中的交互技術；機器人與環境的布局及功能驗證中的交互技術；傳感器數據處理中的交互技術；機器人標定、運動學建模、動力學建模中的交互技術。

⑤基于計算機屏幕的多機器人遙控技術 包括三維立體視覺建模；模型的計算機顯示；遙控機器人模型的控制；人機接口；網絡通訊。

（3）機器人化機械研究開發

①并聯機構機床（VMT）與機器人化加工中心（RMC）開發研究 包括VMT與RMC智能化結構實現技術；VMT與RMC關鍵傳動實現技術；VMT與RMC加工、裝配、擺放、涂膠、檢測作業技術；VMT與RMC監控檢測技術開發；VMT與MRC智能化開式CMC控制系統開發；系統軟件和應用軟件開發；智能化機構、材料機電一體化技術；作業狀態變量智能化傳感技術；機電一體化的多功能及靈巧作業終端；通用智能化開式CNC控制硬軟件系統；并聯機構運動學及動力學理論；RMC智能控制理論；VMT與RMC典型應用工程開發。

②機器人化無人值守和具有自適應能力的多機遙控操作的大型散料輸送設備包括散料輸送系統監控和遙控操作的傳感器融合和配置技術；采用智能傳感器的現場總線技術；機器人運動規劃在等量堆取料、自主操作中的應用；基于廣域網的遠

（4）以機器人為基礎的重組裝配系統

①開放式模塊化裝配機器人 包括通用要素的提取；專用件標準化；裝配機器人模塊CAD設計；通用主流計算機構造的控制器；人機界面方式；網絡功能。

②面向機器人裝配的設計技術 包括數字化裝配與CAD集成技術；產品機器人化裝配規劃生成技術；產品可裝配性模糊評價。

③機器人柔性裝配系統設計技術 其中單元技術：供料系統智能化設計、末端執行器快速執行、物流傳輸及其控制與通訊；集成技術：柔性裝配線仿真軟件、管理系統。

④可重構機器人柔性裝配系統設計技術 開展基于任務和環境的動態重構機器人柔性裝配系統理論研究；系統基于自治體（Agent）的分布式控制技術及系統各單元體間的協作規劃。⑤裝配力覺、視覺技術 包括高精度、高集成化六維腕力傳感技術；視覺識別與定位技術。⑥智能裝配策略及其控制包括裝配狀態實時檢測和監控；裝配順序和路徑智能規劃及控制技術。

（5）多傳感器信息融合與配置技術

 ①機器人的傳感器配置和融合技術在水泥生產過程控制和污水處理自動控制系統中的應用 包括面向工藝過程的多傳感器融合和配置技術；采用智能傳感器的現場總線技術；面向工藝要求的新型傳感器研制。

②機電一體化智能傳感器 包括具有感知、自主運動、自清污（自調整、自適應）的機電一體化傳感器研究；面向工藝要求的運動機構設計、實現檢測和清污的自主運動；調節控制系統；機器人機構和控制技術在傳感器設計中的應用。