全球及中国工业机械臂行业发展深度调研

机械臂的工作原理

⼯业机械臂是拟⼈⼿臂、⼿腕和⼿功能的机械电⼦装置。它可把任⼀物件或⼯具按空间位姿(位置和姿态)的时变要 求进⾏移动，从⽽完成某⼀⼯业⽣产的作业要求。如夹持焊钳或焊枪，对汽⻋或摩托⻋⻋体进⾏了点焊或弧焊;搬运压铸 或冲压成型的零件或构件;进⾏激光切割;喷涂;装配机械零部件等等。 根据国家标准，⼯业机械臂定义为“其操作机是⾃动控制的，可重复编程、多⽤途，并可以对3个以上轴进⾏编程。 它可以是固定式或者移动式。在⼯业⾃动化应⽤中使⽤”。操作机⼜定义为“是⼀种机器，其机构通常由⼀系列相互铰接 或相对滑动的构件所组成。

⼯业机械臂通常有⼏个⾃由度，⽤以抓取或移动物体(⼯具或⼯件)。”所以对⼯业机械臂可能理解为：拟⼈⼿臂、⼿ 腕和⼿功能 的机械电⼦装置;它可把任⼀物件或⼯具按空间位姿(位置和姿态)的时变要求进⾏移动，从⽽完成某⼀⼯业⽣ 产的作业要求。如夹持焊钳或焊枪，对汽⻋或摩托⻋⻋体进⾏了点焊或弧焊;搬运压铸或冲压成型的零件或构件;进⾏激 光切割;喷涂;装配机械零部件等等。

 作为机械化和⾃动化⽣产的新型机械设备，在⽣产过程中进⼊到复杂多变、具有危险性的⼯作环境，⼯业机械臂将 代替⼈类完成具有危害性的⼯作⾏为，降低了⼈⼒劳动⻛险，具有⾼强的性价⽐，实现规模化批量⽣产，优化成本价 格、通⽤性强，满⾜各类⾃动化⽣产的需求、安全性能⾼，确保⼯⼈安全问题的优势。

⼯业机械臂⾏业市场现状分析　

　企查查数据显示，以“机械臂”为关键词进⾏搜索，国内相关专利申请数量逐年攀升。 根据数据显示，2021年全球的⼯业机械臂需求同⽐增⻓20%，全球⼯业机器⼈销量为38.4万台，其中中国、南韩、 ⽇本、美国、德国，5个国家的总销量占市场总额的68.83%，亚洲作为市场占⽐最⾼的地区，⾼达52.3%;⼯业机器⼈ 在亚洲的销量从2015年—2021年上涨幅度为15%，其中以中国、⽇本、南韩和泰国最多，占亚洲地区总量的75%，占全 球销量的52.5%。

机械⼿臂在产业⾃动化的应⽤已经相当⼴泛，主要是使⽤于⼈⼯⽆法进⾏或者会耗费较多时间来做的⼯作，机械⼿ 臂在精度与耐⽤性上可以减少许⼈为的不可预知问题。⾃从第⼀台产业⽤机器⼈发明以来，机械⼿臂的应⽤除了从原本 的主要⽤于⼯业制造上，商业农业、医疗救援、娱乐服务、军事保全甚⾄在太空探索等领域都可以发现其应⽤装置。

⽬前⼯业机器⼈主要的应⽤国家以⽇本、南韩、德国为主，⽇本每万名⼯⼈拥有356台⼯业机器⼈、南韩为484 台、德国为315台，同时新增量占全球的35.8%，使上述国家成为⼯业机器⼈技术、标准及市场发展的主导者。

⼯业机械臂的分类与应⽤

 搬运机械臂，这种机械臂⽤途很⼴，⼀般只需点位控制。即被搬运零件⽆严格的运动轨迹要求，只要求始点和终点 位姿准确。如机床上⽤的上下料器⼈，⼯件堆垛机械臂，注塑机配套⽤的机械等。

焊接机械臂，这是⽬前使⽤最多的⼀类机械臂，它⼜可分为点焊和弧焊两类。点焊机械臂负荷⼤基本介绍当提到点焊机械譬负荷大基本介绍当提到机械人时，许多人会想到有手，有脚的人型机械不过，这类机械人往往出现在科幻电影，娱乐场所，展览会和玩具店中它们与工业用的机械人大不相同

动⼒系统是⼯业机械⼈在⼯作区内移动所需要的硬件，其中最重要的通常是机械臂。依据机械⼈的不同设计，它的 各主轴会被设计为线性或旋转移动。轴的数⽬代表⼀个机械。⼈有多少个⽅向能够独⽴⾃由移动，所以亦可以称为“⾃ 由度”假如体积相约，三个旋转轴或⾃由度的机械⼈会有最⼤的⼯作范围。⼯业机械⼈通常有2⾄10轴或⾃由度.不过，⼤ 多数机械⼈的⾃由度约为5⾄6个。

根据中国电⼦学会《中国机器⼈产业发展报告(2021年)》(以下简称“《报告》”)，机器⼈市场⼀般划分为⼯业机器 ⼈、服务机器⼈和特种机器⼈三⼤类别。《报告》预测，2021年全球机器⼈市场规模将达到335.8亿美元。其中，⼯业 机器⼈144.9亿美元，服务机器⼈和特种机器⼈则分别为125.2亿美元、65.7亿美元。⼯业机器⼈在机器⼈整体市场中的 贡献份额约为43%。

在⼯业领域内，⼈们对装卸机器⼈、码垛机器⼈、搬运机器⼈、焊接机器⼈等的应⽤⼰经很⼴泛和成熟。在当前的 机器⼈技术领域内，应⽤最⼴泛的⾃动化机械装置当属机械臂，机械臂技术不仅可以提⾼⽣产效率，还可以节省⼈⼯成 本，我国正处于从制造⼤国向制造强国的转型升级阶段，⼈⼝红利逐渐削弱，劳动⼒供应缺⼝越来越⼤。

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