前言

机器人系统是一种以自动化技术和计算机技术为主体，有机融合软件工程、自动控制、机械、电子、传感、通信、人工智能和人机工程等各种现代信息技术的综合性系统。同时，由于云计算、大数据、物联网等新一代新兴技术逐步与机器人技术融合，机器人的系统集成度越来越高，并逐步向网络化、智能化方向发展。

近年来，机器人技术的研究和应用已从工业领域快速扩展到现如今的航空航天、国防军事、国家安全、医疗康复、社会服务等其他领域，发展非常迅速。作为衡量一个国家科技创新和高端制造业水平的重要标志，机器人产业也被美国、欧盟、日本等世界主要经济体视为国家或地区的重要战略。

而在我国，李克强总理在政府工作报告中针对产业发展提到了一个新概念——要实施“中国制造2025”战略。“中国制造2025”将对中国制造业的未来发展起到举足轻重的“路线图”作用，“中国制造2025”更为深远的意义，则是动员全社会力量建设制造强国的总体战略。未来的十年是我国由制造大国转型提升为制造强国的十年。在中国科学院第十七次院士大会、中国工程院第十二次院士大会上，习近平总书记提出，“机器人革命”有望成为“第三次工业革命”的一个切入点和重要增长点，将影响全球制造业格局，同时对机器人发展的前景进行了预测和肯定，并明确提出要求：“我们不仅要把我国机器人水平提高上去，而且要尽可能多地占领市场。”国际上用于衡量机器人普及的指标是每万名工人的机器人拥有量，2015年我国每万名工人的机器人拥有量为49台，低于世界平均水平的69台，与德、日、韩等国相比，国内机器人密度差距更大。这表明，我国以机器换人还有很大的潜力和市场。

但在机器人产业国内、国际的竞争环境与发展对抗日益激烈的背景下，目前机器人产业显现出三个方面的问题。第一，国内机器人产业发展基础薄弱，关键部件、产品及检测技术水平滞后。我国大部分机器人市场份额被 ABB、发那科、安川机电、KUKA等外资企业所瓜分，而国内机器人生产企业市场份额相对较小，在核心部件及相关技术方面和国外企业差距显著。第二，系统趋于复杂，质量问题和安全问题凸显。在产业大发展，系统网络化、智能化的背景下，不自主、不可控，加之系统中越来越多地采用开放性协议和通用产品，质量问题和安全问题越来越多、无法把控。第三，检测标准和评定规范、认证准则、质量监管系统体系滞后。由于我国机器人发展起步较晚，基础薄弱，至今仍没有建立起完备的机器人标准规范体系及质量监管体系。因此，开展针对机器人整机、关键部件、软件系统、生产线系统集成应用、专项等方面的测试，并由此建立完备的标准体系显得尤为重要。

为指导机器人相关测试，中国软件评测中心作为国家机器人检测与评定中心检验检测公共服务平台、国家机器人质量监督检验中心（北京），基于在机器人测试领域的研究，组织编写了《工业机器人测试与评价技术》一书，并编入《智能制造测试与评价技术丛书》中。

全书以工业机器人测试与评价技术为主线，共分为12章。

第1章概要介绍了工业机器人的定义、特点及分类，分析了国内外工业机器人的发展概况，并介绍了几种典型应用的工业机器人产品。

第2章主要介绍了工业机器人的典型技术，从工业机器人的结构设计、运动学、动力学、机器人软件、机器人控制、伺服驱动和机器人传感器等多个方面进行介绍。

第3章概述了工业机器人国内外标准的发展情况和现状。

第4章从整体上概述了工业机器人的测试技术，通过本章，读者可以直观地了解工业机器人的测评技术。

第5至10章分别从工业机器人的整机性能及安全可靠性、标定、软件、关键零部件、专项检测和生产线集成应用6个方面对工业机器人的测试技术进行了具体的阐述，详细分析了这6个方面的测试指标、测试方法、测试工具和测试结果。

第11章讲解了工业机器人的评价方法，介绍了评价指标和模糊综合评价方法。

第12章通过实际的案例向读者直观地呈现了工业机器人测试的实际操作过程。

限于时间、条件与水平，本书还存在需要进一步完善、提高的地方，衷心希望广大读者与各界人士给予批评指正。

作者

2016年10月于北京