第四次工业革命是?
一、第四次工业革命是? 第四次科技革命,是继蒸汽技术革命(第一次工业革命),电力技术革命(第二次工业革命),计算机及信息技术革命(第三次工业革命)的又一次科技革命。
美利坚合众国(英语:UnitedStatesofAmerica),简称“美国”(UnitedStates),是由华盛顿哥伦比亚特区、50个州和关岛等众多海外领土组成的联邦共和立宪制国家。
美国是世界上工业最发达的国家,工业是是美国经济的重要基础支柱。钢铁、机械、汽车、化工等传统工业大部分集中分布在东北部地区。军工上,战机、大型军舰、航母都能自主生产,美国主要工业产品有汽车、航空设备、计算机、电子和通讯设备、钢铁、石油产品、化肥、水泥、塑料及新闻纸、机械等。
1、含义上的区别
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装置,它能自动执行工作,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。
工业机器人技术就是工业生产中的各种参数为控制目的,实现各种过程控制,在整个工业生产中,尽量减少人力的操作,而能充分利用动物以外的能源与各种资讯来进行生产工作,即称为工业自动化生产,而使工业能进行自动生产之过程称为工业机器人技术
2、特性上的区别
工业机器人的特性是可编程。生产自动化的进一步发展是柔性启动化;拟人化。工业机器人在机械结构上有类似人的部分,在控制上有电脑;工业机器人在执行不同的作业任务时具有较好的通用性。工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。
工业机器人技术的特性是高度的自动化程序,无需人工操作;工作效率高,提高企业生产效率;整个工艺的生产流程稳定,提高产品的一致性;适合大批量生产,降低了企业生产成本。
3、用途上的区别
工业机器人的典型应用包括焊接、刷漆、组装、采集和放置(例如包装、码垛和 SMT)、产品检测和测试等; 所有的工作的完成都具有高效性、持久性、速度和准确性。
工业机器人技术在制造业、食品生产线、电子电器包装生产线上有广泛应用,同时在农业、物流等行业都有重要作用。
1954年,美国戴沃尔,最早提出了工业机器人的概念并申请了专利。
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装置,它能自动执行工作,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。
戴沃尔提出的工业机器人有以下特点:将数控机床的伺服轴与遥控操纵器的连杆机构联接在一起,预先设定的机械手动作经编程输入后,系统就可以离开人的辅助而独立运行。这种机器人还可以接受示教而完成各种简单的重复动作,示教过程中,机械手可依次通过工作任务的各个位置,这些位置序列全部记录在存储器内,任务的执行过程中,机器人的各个关节在伺服驱动下依次再现上述位置,故这种机器人的主要技术功能被称为“可编程”和“示教再现”。
第二次世界大战后,美国工业生长取得巨大进展,工业生产能力与生产规模都大大超过世界其他国家,成为世界上最大的工业国家。现如今,美国工业以技术先进、门类齐全、资源丰富、生产实力雄厚、劳动生产率高等特点而著称于世。
目前,美国的主要工业产品在世界上均居领先地位,如石油、天然气、电力、铜、铝、硫酸、乙烯、汽车、飞机等。 在微电子工业、计算机技术、激光技术、宇航技术、生物工程技术、核能利用和新材料的研制与开发等方面,美国也名列前茅。美国工业十分集中,主要分布西起密西西比河,东至大西洋沿岸,南起俄亥俄河和波托马克河,北至密执安湖、伊利湖一带,包括安大略湖岸以南以及新英格兰的南部。
美国工业
概况:资本主义高度发达:1,现代化程度高
2,工业总产值位居世界第一
对外贸易:1,出口多——工农业发达
2,进口多——消费极大,经济地位下降
东北部:{ 开发条件:1.开发最早,
2.煤丰铁近,
3.多优良港湾,运输便利,
4.平原广阔,土地肥沃,
5.人口众多,城市密集,有雄厚的技术基础和广阔的消费市场
工业部门:钢铁,汽车,化学
工业中心:纽约,底特律,芝加哥,匹兹堡
南部:{ 开发条件:“阳光地带”,墨西哥湾西北部石油丰富
工业部门:石油,宇航,飞机,电子
工业中心:休斯敦
西部:{ 开发条件:矿产资源丰富,环境优美,知识密集
工业部门:宇航,飞机,电子
工业中心:旧金山,洛杉矶
农业:(发达)
1.世界最大的农业大国:农产品(小麦,土豆,玉米,棉花,烟草等)出口最多的国家,进口咖啡,可可,天然橡胶等热带农产品
2.农业机械化程度高,产量大,从事农业的人口不到全国的3%
3.地区生产专门化,棉花带,玉米带,小麦区,乳畜带,畜牧和灌溉农业区等。
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从世界上来说,美国的机床工业并不是最好的,日本和欧洲的数控机床市场占有率更高一些。
美国的工业非常强大,是全球最大的工业生产国之一。它拥有先进的生产技术和设备,以及庞大的劳动力市场和丰富的自然资源。美国工业的主要领域包括汽车、航空、电子、化学、钢铁等,这些领域在全球范围内都具有重要的影响力。此外,美国在科技创新方面也处于领先地位,拥有许多世界知名的科技企业和研究机构。
工业机器人四大家族品牌分别为:FANUC(发那科)、ABB、YASKAWA(安川)、KUKA(库卡);工业机器人通常由核心零部件、机械本体和系统集成三部分构成。核心零部件包括减速器、伺服系统和控制器,核心零部件是工业机器人产业的核心壁垒。工业机器人四大家族在各个技术领域内各有所长,发那科的核心是数控系统、ABB的核心领域是控制系统、安川电机的核心领域是伺服系统和运动控制器、库卡的核心是控制系统和机械本体。
发那科成立于1956年,是日本一家专门研究数控系统的公司,是世界上最大的专业数控系统生产厂家。1974年,发那科首台机器人问世;2008年,发那科机器人装机量突破20万台,居世界首位;2011年,发那科全球机器人已超25万台,市场份额稳居第一。现如今,发那科形成了工业自动化、机床和机器人三大业务协同发展的业务模式。
发那科的工业机器人精度很高,但是发那科在满负载运行的过程中,当速度达到80%的时候,发那科的机器人就会报警,这也说明了发那科机器人的过载能力并不是很好;所以发那科的优势在于轻负载、高精度的应用场合。
1988年创立于瑞士的ABB公司于1994年进入中国,1995年成立ABB中国有限公司。2005年起,ABB机器人的生产、研发、工程中心都开始转移到中国,可见国际机器人巨头对中国市场的重视。目前,中国已经成为ABB全球第一大市场。
ABB最早是从变频器开始起家,在中国,大部分的电力站和变频站都是ABB做的。ABB的产品优势在于运动控制和自动化的整合,ABB的机器人算法是四大主力品牌中最好的,不仅仅有全面的运动控制解决方案,ABB还讲究机器人的整体特性,在重视品质的同时也讲究机器人的设计,产品使用技术文档也相当专业和具体。众所周知的是,配备高标准控制系统的ABB机器人价格都很贵。
安川电机创立于1915年,是日本最大的工业机器人公司。安川电机以伺服电机起家,其AC伺服和变频器市场份额位居全球第一,以伺服电机为代表的工控产品是其核心优势。随着业务范围和企业规模的不断扩大,公司除上海总部外还在广州、北京、成都等地开设了分公司,并在中国各地区设立了代理店和经销商。
安川以伺服电机起家,因此它可以把电机的惯量做到最大化,所以安川的机器人最大的特点就是负载大,稳定性高,在满负载满速度运行的过程中不会报警,甚至能够过载运行。因此安川在重负载的的机器人应用领域,比如汽车行业,市场是相对较大的。
安川机器人稳定性好,精度没有那么高;但是安川机器人价格优势明显,是四大品牌中价格最低,性价比较高的。
德国库卡成立于1898年,最初主要专注于室内及城市照明,不久后开始涉足其他领域。1996年,库卡焊接设备和机器人有限公司分成两个在市场上独立运作的公司,即库卡机器人有限公司及库卡焊接设备有限公司。
库卡由焊接设备起家,库卡的优势在于对本体结构和易用性的创新。系统集成业务占比最高,并且操作简单。库卡在重负载机器人领域做的比较好,在120KG以上的机器人中,库卡和ABB的市场占有量居多,而在重载的400KG和600KG的机器人中,库卡的销量是最多的。但是库卡机器人的故障率比较高。
结语:工业机器人四大家族:发那科、ABB、安川、库卡起初是从事机器人产业链相关的业务,最终他们成为全球领先综合型工业自动化企业,他们的共同特点是掌握了机器人本体和机器人某种核心零部件的技术,最终实现一体化发展。
近年来,随着技术的飞速发展,机器人技术被广泛应用于各个领域,尤其是在制造业中发挥着举足轻重的作用。而在美国,美国机器人工业协会(RIA)作为该领域的权威组织,起着引领和推动行业发展的重要作用。
美国机器人工业协会(RIA)成立于1974年,是一个非营利性组织,致力于促进机器人技术的发展和应用。作为全球最大的机器人行业协会之一,RIA的影响力和地位不言而喻。
美国机器人工业协会(RIA)的使命是推动机器人技术的创新和应用,促进行业的发展,推动全球机器人市场的增长。为此,RIA致力于为会员提供专业的培训、资讯和服务,推动行业标准的制定和落实,促进技术创新和产业升级。
作为美国机器人行业的代表性组织,美国机器人工业协会(RIA)在行业发展中扮演着重要角色。RIA通过组织各种形式的活动和会议,促进会员之间的交流与合作,推动技术创新和应用,助力行业持续健康发展。
美国机器人工业协会(RIA)不仅在国内享有盛誉,其影响力也逐渐扩大到国际市场。RIA的举措和政策在一定程度上影响着全球机器人产业的发展方向,引领着行业的未来发展趋势。
作为会员服务的提供者,美国机器人工业协会(RIA)致力于为会员企业提供全方位的支持和帮助。从技术咨询到市场推广,从标准制定到行业认证,RIA为会员企业提供了丰富多样的服务内容。
随着科技的不断进步和机器人产业的快速发展,美国机器人工业协会(RIA)在未来将继续致力于推动机器人技术的应用和发展。RIA将借助行业资源和专业团队,为会员企业提供更加优质的服务和支持,助力行业迈向更加繁荣的未来。
总之,美国机器人工业协会(RIA)作为美国机器人行业的重要组织,承担着推动行业发展、促进技术创新、服务会员企业的重要使命。随着机器人技术的不断进步和应用,RIA将继续发挥其引领作用,助力美国机器人行业走向更加辉煌的未来。
工业机器人,实际上只是一种叫法而已,严格来讲,和“人”相隔十万八千里,说是“手”还差不多,就是一种模仿人手的机械臂而已,应该要叫做”工业机械手“才是正确的。
人的手臂有7个自由度,可以满足生活和工作中的扭捏,抓取,传递,提升,下放等动作,因为有灵活的手臂和机灵的大脑,所以人类能在动手方面超过了其他动物,成为万物之首。从早期的打猎,种养,到后来的手工业和社会化分工生产,几乎都是靠人手来完成的,证明了人手是“上帝”赋给人类最重要的执行装置,能胜任这个世界上几乎任何复杂性的工作。
但是工业生产这种工作,的确是太累人了,工人对于这种重复性的动作很反感,因为枯燥无味,肌肉酸痛,如果不是为了养生糊口,还真没有人愿意在工厂里边上班。随着物质生产的丰富和社会生活改善进步,愿意从事重复性工作的人越来越少,企业出现了“用工荒”,老板只好让工程师们想办法设计出自动化水平高点的设备来替代工人,简单的变形,加热,加压,压膜等工艺传统的机器可以完成了,但是对于一些装配,堆垛,喷涂,打磨等工艺,靠以往的机器设备是满足不了要求的,所以工程师们模仿人手来设计了一种可以控制的机械手臂,就是工业机械手,也被普通人叫成工业机器人。
自由度,是机构在工作运动时候能独立运动的数目,上边说到了,人手有7个自由度,机械手要模仿人,理论上也应该需要有7个自由度。自由在工业控制上也称为“轴”,可以简单理解成一个独立的电机控制系统,不同的轴需要有不同的电机和控制系统。几个轴之间可以单独独立行动,也可以互相联合起来运动,一个快点,一个慢点。
因为考虑到成本问题,大部分机械手的自由度,都在4-6个左右,实际上除了站着不动拧钥匙这类动作需要7个自由度外,其他场合只要6个就绝对可以满足生产要求了,自由度多了,意味着机械手灵活程度高,能胜任复杂的生产要求,但是多了也会增加了成本,造成没有必要的浪费,而且对刚性要求高,上帝也只给我们7个自由度而已,太多了,一不留神就摔倒骨折了,“多手多脚”反而不是什么好事情,合适的才是最理想的。
从控制上来看,机械手和传统的多轴加工中心系统本质并没有太大的差异,基本上都是位置定位和同步控制而已,可以通过类似G代码这些指令来让现场的加工城市编写机械手的工作轨迹,也就是说这种所谓的机器人,还是非常低端的控制系统,因为它离人的智能是相差很远的,依然是一些简单的逻辑运算而已。
当然,因为工作频繁,面对的都是恶劣的环境,所以对工业机器人的设计要求比较高,定位精度当然需要精准,而且可靠性要好,目前国内市场,国产的工业机器人,大概只占有了2成市场,绝大多数还是靠进口,而且核心的减速机构,高端伺服电机和数控系统,还是洋人的东西。
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