機(jī)器人與自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)是光儀電產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，主要應(yīng)用于智能控制，涉及機(jī)器人和自動(dòng)化生產(chǎn)線成套裝備。 　　一、機(jī)器人 　　1、工業(yè)機(jī)器人 　　工業(yè)機(jī)器人由操作機(jī)（機(jī)械本體）、控制器、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和傳感裝置構(gòu)成，是一種仿人操作、自動(dòng)控制、可重復(fù)編程、能在三維空間完成各種作業(yè)的光儀電一體化自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備，特別適合于多品種、變批量的柔性生產(chǎn)。 　?。?）操作機(jī):通過(guò)有限元分析、模態(tài)分析及仿真設(shè)計(jì)等現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的運(yùn)用，機(jī)器人操作機(jī)已實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化設(shè)計(jì)。 　　（2）控制器:控制器的性能進(jìn)一步提高，已由過(guò)去控制標(biāo)準(zhǔn)的6軸機(jī)器人發(fā)展到現(xiàn)在能夠控制21軸甚至27軸，并且實(shí)現(xiàn)了軟件伺服和全數(shù)字控制。 　　（3）傳感裝置:激光傳感器、視覺(jué)傳感器和力傳感器在機(jī)器人系統(tǒng)中已得到成功應(yīng)用，并實(shí)現(xiàn)了焊縫自動(dòng)跟蹤和自動(dòng)化生產(chǎn)線上物體的自動(dòng)定位以及精密裝配作業(yè)等，大大提高了機(jī)器人的作業(yè)性能和對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性。 　?。?）并聯(lián)機(jī)構(gòu):采用并聯(lián)機(jī)構(gòu)，利用機(jī)器人技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量及加工，這是機(jī)器人技術(shù)向數(shù)控技術(shù)的拓展，為將來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人和數(shù)控技術(shù)一體化奠定了基礎(chǔ)。 　　（5）網(wǎng)絡(luò)通信:機(jī)器人控制器已實(shí)現(xiàn)了與Canbus、Profibus總線及一些網(wǎng)絡(luò)的連接，使機(jī)器人由過(guò)去的獨(dú)立應(yīng)用向網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用邁進(jìn)了一大步，也使機(jī)器人由過(guò)去的專用設(shè)備向標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備發(fā)展。 　　另外由于微電子技術(shù)的快速發(fā)展和大規(guī)模集成電路的應(yīng)用，使機(jī)器人系統(tǒng)的可靠性有了很大的提高。機(jī)器人系統(tǒng)的可靠性已達(dá)到5萬(wàn)小時(shí)，幾乎可以滿足任何場(chǎng)合的需求。 　　2、特種機(jī)器人 　　非制造業(yè)領(lǐng)域機(jī)器人與制造業(yè)的相比，其主要特點(diǎn)是工作環(huán)境的非結(jié)構(gòu)化和不確定性，因而對(duì)機(jī)器人的要求更高，需要機(jī)器人具有行走功能，對(duì)外感知能力以及局部的自主規(guī)劃能力等，是機(jī)器人技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展方向。 　?。?）水下機(jī)器人:水下機(jī)器人已用于海洋石油開(kāi)采、海底勘察、救撈作業(yè)、管道敷設(shè)和檢查、電纜敷設(shè)和維護(hù)以及大壩檢查等方面，形成了有纜水下機(jī)器人和無(wú)纜水下機(jī)器人兩大類。 　　（2）空間機(jī)器人:空間機(jī)器人是特種機(jī)器人的重要研究領(lǐng)域。 　?。?）地下機(jī)器人:地下機(jī)器人主要包括采掘機(jī)器人和地下管道檢修機(jī)器人兩大類，主要研究?jī)?nèi)容為:機(jī)械結(jié)構(gòu)、行走系統(tǒng)、傳感器及定位系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、通信及遙控技術(shù)。 　?。?）醫(yī)用機(jī)器人:醫(yī)用機(jī)器人主要研究?jī)?nèi)容包括:醫(yī)療外科手術(shù)的規(guī)劃與仿真、機(jī)器人輔助外科手術(shù)、最小損傷外科、臨場(chǎng)感外科手術(shù)等。 　?。?）軍用機(jī)器人:目前，國(guó)外軍用機(jī)器人發(fā)展十分迅速，類型已達(dá)上百種，功用更是多種多樣，有偵察、保障、排雷、防化、進(jìn)攻、防御型等等。具體有機(jī)器人地雷、機(jī)器人坦克、智能槍、智能火炮、排雷（彈）機(jī)器人、防核生化機(jī)器人、偵察機(jī)器人、智能飛機(jī)、智能導(dǎo)彈、機(jī)器人潛水器等。 　　可以預(yù)見(jiàn)，21世紀(jì)各種先進(jìn)的機(jī)器人系統(tǒng)將會(huì)進(jìn)入人類生活的各個(gè)領(lǐng)域，成為人類良好的助手和親密伙伴。 　　3、智能機(jī)器人 　　在計(jì)算機(jī)技術(shù)和人工智能科學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)上，產(chǎn)生了智能機(jī)器人的概念。智能機(jī)器人是具有感知、思維和行動(dòng)的機(jī)器，智能機(jī)器人可獲取、處理和識(shí)別多種信息，自主地完成較為復(fù)雜的操作任務(wù)。智能機(jī)器人作為新一代生產(chǎn)和服務(wù)工具，在制造領(lǐng)域和非制造領(lǐng)域具有更廣泛、更重要的地位。同時(shí)，智能機(jī)器人作為自動(dòng)化、信息化的裝置與設(shè)備，完全可以進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)世界，發(fā)揮更多、更大的作用。 　　雖然從生物學(xué)角度來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的人工智能化還很遙遠(yuǎn)，但隨著計(jì)算機(jī)芯片技術(shù)及計(jì)算能力的進(jìn)一步發(fā)展，完全可研制出的具有復(fù)雜生物行為的機(jī)器人。這些機(jī)器人集生物學(xué)、電子學(xué)、審美與機(jī)械學(xué)于一體，即所謂的BEAM機(jī)器人。 　　目前國(guó)際上在機(jī)器人的智能化和多樣化方面，主要研究?jī)?nèi)容集中在以下幾點(diǎn): 　?。?）虛擬機(jī)器人技術(shù):基于多傳感器、多媒體和虛擬現(xiàn)實(shí)以及臨場(chǎng)感技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的虛擬遙控操作和人機(jī)交互。 　?。?）多智能體控制技術(shù):對(duì)多智能體的群體體系結(jié)構(gòu)、相互間的通信與磋商機(jī)理，感知與學(xué)習(xí)方法，建模和規(guī)劃、群體行為控制等方面進(jìn)行研究。 　?。?）微型和微小機(jī)器人技術(shù):這是機(jī)器人研究的一個(gè)新的領(lǐng)域和重點(diǎn)發(fā)展方向，微小型機(jī)器人技術(shù)的研究主要集中在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)方式、控制方法、傳感技術(shù)、通信技術(shù)以及行走技術(shù)等方面。 　?。?）軟機(jī)器人技術(shù):主要用于醫(yī)療、護(hù)理、休閑和娛樂(lè)場(chǎng)合。傳統(tǒng)機(jī)器人結(jié)構(gòu)材料多為金屬或硬性材料，軟機(jī)器人技術(shù)要求其結(jié)構(gòu)、控制方式和所用傳感系統(tǒng)在機(jī)器人意外地與環(huán)境或人碰撞時(shí)是安全的，機(jī)器人對(duì)人是友好的。 　　（5）仿人和仿生技術(shù):這是機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的最高境界，未來(lái)的機(jī)器人必須具有一定情感、社交頭腦等等特點(diǎn)，這也是各國(guó)科學(xué)家努力的目標(biāo)，目前僅在某些方面進(jìn)行一些基礎(chǔ)研究。 二、自動(dòng)化生產(chǎn)線成套裝備 　　自動(dòng)化成套裝備是指以機(jī)器人為核心，以信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為媒介，將所有設(shè)備連接到一起而形成的大型自動(dòng)化生產(chǎn)線。它是先進(jìn)制造裝備的典型代表，是發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的重要手段，目前已成為國(guó)內(nèi)外極受重視的高新技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。 　　在發(fā)達(dá)國(guó)家中，機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線成套裝備已成為自動(dòng)化成套裝備的主流及未來(lái)自動(dòng)化生產(chǎn)線成套設(shè)備的發(fā)展方向。國(guó)外汽車行業(yè)、電子和電器行業(yè)、物流與倉(cāng)儲(chǔ)行業(yè)等已大量使用機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線，保證了其產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)的高效，典型的有大型轎車殼體沖壓自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)和成套裝備、大型機(jī)器人車體焊裝自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)和成套裝備、電子和電器等的機(jī)器人柔性自動(dòng)化裝配及檢測(cè)成套技術(shù)和裝備、機(jī)器人整車及發(fā)動(dòng)機(jī)裝配自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)和成套裝備、AGV物流與倉(cāng)儲(chǔ)自動(dòng)化成套技術(shù)及裝備等，這些機(jī)器人設(shè)備的使用大大推動(dòng)了這些行業(yè)的快速發(fā)展，提升了高新制造技術(shù)的先進(jìn)性。 　　自動(dòng)化生產(chǎn)線成套裝備需要研究的技術(shù)主要有: 　?、?利用CAX及仿真系統(tǒng)等多種高新技術(shù)和設(shè)計(jì)手段，快速設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)機(jī)器人大型自動(dòng)化生產(chǎn)線，并進(jìn)行數(shù)字化驗(yàn)證。 　?、?自動(dòng)化生產(chǎn)線“數(shù)字化制造”技術(shù)。國(guó)外已經(jīng)推出可進(jìn)入實(shí)用的“數(shù)字化工廠”商品化軟件，建立產(chǎn)品制造工藝過(guò)程信息化平臺(tái)，再與本企業(yè)的資源管理信息化平臺(tái)和車身產(chǎn)品設(shè)計(jì)信息平臺(tái)結(jié)合，構(gòu)成支持本企業(yè)產(chǎn)品完整制造過(guò)程生命周期的信息化平臺(tái)。 　?、?利用傳感器和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)大型生產(chǎn)線的在線檢測(cè)和監(jiān)控，確保產(chǎn)品質(zhì)量，并且實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的主動(dòng)質(zhì)量控制。利用自動(dòng)化生產(chǎn)線模塊化及可重構(gòu)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的快速調(diào)整及重構(gòu)。 　?、?生產(chǎn)線快速整定技術(shù)。建立完整的制造過(guò)程信息技術(shù)，發(fā)展機(jī)器人等自動(dòng)化設(shè)備的離線編程技術(shù)、生產(chǎn)線上的機(jī)電設(shè)備實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制管理技術(shù)、關(guān)鍵工位在線100%產(chǎn)品檢測(cè)技術(shù)、先進(jìn)的生產(chǎn)線現(xiàn)場(chǎng)安裝精度測(cè)試技術(shù)。 　　發(fā)達(dá)國(guó)家廣泛應(yīng)用機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線，已形成了巨大產(chǎn)業(yè)，年市場(chǎng)容量約為1000億美元。國(guó)際上著名公司ABB、COMAS、KUKA、BOSCH、NDC、SWISSLOG、村田等都是機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線及物流與倉(cāng)儲(chǔ)自動(dòng)化設(shè)備的集成供應(yīng)商。 　　全球過(guò)程自動(dòng)化產(chǎn)品市場(chǎng)銷售額預(yù)計(jì)2006年將超過(guò)700億美元。從2001年到2006年年平均增長(zhǎng)率將達(dá)到4.6%。主要應(yīng)用于玻璃、陶瓷、鋼鐵和有色金屬工業(yè)、軋鋼和鋁板材工業(yè)、化學(xué)、食品和制藥業(yè)、石化工業(yè)、紙漿和造紙業(yè)、環(huán)保、礦山、石油和天然氣工業(yè)等。其中礦山工業(yè)為70億美元、原材料工業(yè)90億美元、過(guò)程工業(yè)360億美元、電站110億美元、環(huán)保工業(yè)70億美元。就全球而言，北美占27.2%、西歐占26%、亞非（不包括日本）占21.1%、日本占12.3%、東歐占4.7%、南美占4.9%，其它地區(qū)占3.7%。 　　我國(guó)近幾年機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線已經(jīng)不斷出現(xiàn)，并給用戶帶來(lái)顯著效益。目前國(guó)內(nèi)已建立了多條弧焊機(jī)器人生產(chǎn)線、裝配機(jī)器人生產(chǎn)線、噴涂生產(chǎn)線和焊裝生產(chǎn)線。隨著我國(guó)工業(yè)企業(yè)自動(dòng)化水平的不斷提高，機(jī)器人自動(dòng)化線的市場(chǎng)也會(huì)越來(lái)越大，并且逐漸成為自動(dòng)化生產(chǎn)線的主要方式。我國(guó)機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線裝備的市場(chǎng)剛剛起步，而國(guó)內(nèi)裝備制造業(yè)正處于由傳統(tǒng)裝備向先進(jìn)制造裝備轉(zhuǎn)型的時(shí)期，這就給機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線研究開(kāi)發(fā)者帶來(lái)巨大商機(jī)。據(jù)預(yù)測(cè)，目前我國(guó)僅汽車行業(yè)、電子和家電行業(yè)、煙草行業(yè)、新能源電池行業(yè)等，年需求自動(dòng)化線就達(dá)300多條，產(chǎn)值約為60多億元人民幣。據(jù)初步測(cè)算，“十一五”期間，僅汽車制造業(yè)的需求市場(chǎng)容量將達(dá)到800多億元人民幣。