焊接机器人发展历史及基本情况

和一般的工业机器人不同，焊接机器人不仅需要满足焊接工艺的基本动作要求，还要求具有焊接专用软件和其他应用软件；弧焊机器人还要求具有整个焊缝轨迹的精度和重复精度、跟踪功能、适应较为恶劣的工作环境和抗干扰能力。

焊接机器人和多关节工业机器人一样，由主体、驱动系统、控制系统等部分组成。主体即机座和执行机构；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。

世界上首台焊接机器人是1974年日本川崎公司以美国Unimate为基础开发出的弧焊机器人，用于摩托车车架制造。我国弧焊机器人的研究起步于上世纪80年代初，1984年由哈尔滨工业大学研发出国内首台焊接机器人。此后，焊接机器人的应用和技术发展经历了三个阶段。

一代是示教再现型机器人：这类机器人操作简单，不具备外部信息的反馈能力，难以适应工作环境的变化，在现代化工业生产中的应用受到很大限制。

二代是具有感知能力的机器人：这类机器人对外界环境有一定的感知能力，具备如听觉、视觉、触觉等功能，工作时借助传感器获得信息，灵活调整工作状态，保证在适应环境的情况下完成工作。

三代是智能机器人：这类机器人不但具备感觉能力，而且具有独立判断、行动、记忆、推理和决策的能力，能适应外部对象、环境协调地工作，能完成更加复杂的动作，还具备故障自我诊断及自我修复能力。

近 5 年国内机器人市场一直保持高速增长，未来行业仍将保持 20%以上的增速。我国连续数年成为全球工业机器人应用市场， 2016 年中国工业机器人全年累计销售 88992 台，同比增长 26.6%（2016 年全球市场机器人销量 29.4 万台）。在应用行业上， 2017 年汽车产业使用的机器人数量占比依然高达 33%，在 3C制造业用量占比第二达 28%，但增长最快（同比增长 86%）。在下游需求推动下， 2017 年我国工业机器人累计产量 13.1 万台，同比增长 68%。我们认为当前我国生产制造智能化改造升级的需求日益凸显，同时伴随着下游 3C 制造业、以汽车零部件及配件制造、汽车整车制造为代表的汽车制造业等工业领域回暖，工业机器人需求量不断增加，企业产量持续扩张。在政策、成本、技术等推动下，未来机器换人的热潮在相当长的时间不会衰减，焊接、打磨、喷涂等枯燥、工作环境十分恶劣等工业领域将持续保持较高的增长需求。2017 年中国工业机器人年销量预计为 11.5万台， 2018-2020 年复合年均增长率为 22%，至 2020 年将达到 21 万台/年，如果每台机器人按 18 万人民币计算， 2020 年市场规模将可达到 378 亿元。