【专题报告】机器人产业生存指南
本文转自物联网智库（iot101），整理自OFweek、梦想家、每日经济新闻
【导读】跨越机器人的痛点与技术壁垒，找准方向然后义无反顾向前冲！
相信关注机器人领域的小伙伴最近肯定看到过这两条新闻：
One
Two
如同火热的仲夏一样，机器人产业的热度也一直持续着，机器人成为当前国内最火的产业之一。但是，火热归火热，其背后隐藏着的不足，一样无法掩饰！
火热的概念背后却难掩机器人的三大“痛点”
国内机器人企业多为近五年成立，企业规模较小，多集中在系统集成领域，整机研发能力不足。企业数量多，行业分散，也容易形成‘一哄而上’的局面。
——新松机器人公司研究院院长 徐方
高端产业低端化
今年3月，谷歌机器人AlphaGo战胜世界顶级围棋棋手李世石，再次让机器人、人工智能的概念风靡全球。然而，从机器到机器人，一字之差的背后隐藏着大量技术难关。
毕竟，从机器到机器人，不管是国内还是国外企业，实际上都还有不小的距离。现在工厂的机器手臂、物流机器人等还只能算作是自动化机器，最多只能算是机器人1.0。真正的机器人应该是机器加上人工智能，并融入信息技术和互联网技术，能够自我感知、学习、决策，只有这样才能达到机器人2.0。
但是对于中国机器人产业来说，不仅面临1.0时代的巨大差距无法缩小，又面临2.0时代的巨大鸿沟无法跨越。
新松机器人公司研究院院长曾表示，新一代机器人关键技术应该包括视觉感知、认知，轻量化的本体以及新兴材料的应用，可以适应人机协作场合。另外，在人机交互方面需要有更多自然的交互手段，而不是现在的示教方式。
今年4月26日发布的《机器人产业发展规划（2016~2020年）》提出，将率先突破弧焊机器人、真空（洁净）机器人、手术机器人、智能护理机器人、人机协作机器人等十大标志性产品。以手术机器人为例，罗军向《每日经济新闻》记者介绍，目前全球微创医疗手术机器人基本被美国达芬奇机器人垄断。而在国内，手术机器人虽说有所布局，但基本还处于研发阶段。”
核心零部件瓶颈
除了高端产品缺乏，我国机器人产品的核心零部件依赖进口的局面仍未改变。控制器、伺服电机、减速机被视为机器人的三大核心零部件，占到机器人成本的70%，这也是制约中国机器人产业的主要瓶颈。
2015年约有75%的精密减速器由日本进口，主要供应商是哈默纳科、纳博特斯克和住友公司等；伺服电机和驱动超过80%依赖进口，主要来自日本、欧美。以伺服电机为例，虽然国内也是能够生产的，但是由于机器人用的伺服电机和其他设备的伺服电机也有所不同，机器人上需要高速、高精度、高可靠的伺服电机，目前国产的伺服电机只能满足焊接机器人的要求。另外，减速器作为连接动力源(13.420,0.18,1.36%)和执行机构之间的中间装置，用来精确控制机器人动作，传输更大的力矩，对机器人的精度影响很大。
关键零部件大量依赖进口，导致国内企业生产成本压力大，比之于外企，国内企业要以高出近4倍的价格购买减速器，以近2倍的价格购买伺服驱动器。
具备人工智能的机器人尚未取得有效进展，高端产品缺乏，核心零部件受制于人。6月16日，在沈阳举行的机器人TOP10峰会上，工信部副部长辛国斌也直言：“我国机器人产业已出现‘高端产业低端化’的趋势。”
机器人企业散乱小
现在机器人企业有800多家，机器人园区超过40个。但是在这800多家企业里面，将近一半企业是没有产品的空牌子。剩下的一半企业里面将近70%~80%是在代理别人的产品，真正能自己生产零部件或机器人产品的企业，国内也就100家企业左右，而且这100家企业在核心零部件方面仍然主要依赖进口。
我国工业机器人生产企业规模普遍偏小。中国电子信息产业发展研究院发布的《中国机器人产业发展白皮书（2016版）》称，我国九成企业年产值在1亿元以下。即使是像新松、埃斯顿这样的知名企业，与安川、发那科、库卡等销售收入均超过百亿元的外企来比，仍然偏小。
作为国内最大的机器人产业化基地，沈阳新松机器人财报显示，2015年的营业收入也仅16.85亿元。哈尔滨博实自动化公司营收7.1亿。而另一家业内较为知名的南京埃斯顿自动化公司2015年营业收入也仅4.8亿，营收还同比下降了5.6%。
与国际机器人巨头相比，我国机器人规模偏小则更加明显。今年2月26日，ABB集团高级副总裁蒋海波就曾透露，2015年，ABB仅在华销售收入就超过330亿元。而占据全球机器人减速器垄断地位的日本纳博特斯克公司，在全球已拥有42家子公司，早在2012年，该公司年度合并销售额就达到140亿元人民币。
如此看来，位居国内营收前列的新松机器人去年营业收入仅约为日本纳博特斯克的九分之一，与ABB相比差距则更大。
此前，工信部装备工业司司长李东曾做过介绍：经初步统计，涉及生产机器人的企业超过了800家。在行业火热表象背后，部分业内人士也对这种“大干快上”的局面表达了忧虑。辛国斌也在最近的机器人TOP10峰会上直言：“我国机器人产业有投资过剩的隐忧。”
在这场机器人产业“竞赛”中，地方政府的补贴政策为企业入局添足了“马力”。这些政策有的根据企业销量给予补贴，有的则针对“机器代人”项目。例如，杭州明确，对符合一定“机器代人”条件的单个项目资助金额最高可达2000万元；烟台出台的政策规定，对该市企业研发生产的首台（套）机器人装备最高补贴100万元。
然而，政府补贴在吸引大量企业入局的同时，也导致一些机器人生产企业靠补贴“过日子”，无心在技术上钻研，甚至顶着机器人概念套取地方政府补贴。在地方政府和企业热情布局机器人产业的时候，甚至连一位部委高层人士也发出警示：“企业千万不要被地方政府‘忽悠’，企业也不要‘忽悠’地方政府。
发展机器人产业亟需突破五类关键零部件技术壁垒
打破长期依赖进口的局面的关键，是技术精研的具体方向：
高精密减速器
通过发展高强度耐磨材料技术、加工工艺优化技术、高速润滑技术、高精度装配技术、可靠性及寿命检测技术以及新型传动机理的探索，发展适合机器人应用的高效率、低重量、长期免维护的系列化减速器。
高性能机器人专用伺服电机和驱动器
通过高磁性材料优化、一体化优化设计、加工装配工艺优化等技术的研究，提高伺服电机的效率，降低功率损失，实现高功率密度。发展高力矩直接驱动电机、盘式中空电机等机器人专用电机。
高速高性能控制器
通过高性能关节伺服、振动抑制技术、惯量动态补偿技术、多关节高精度运动解算及规划等技术的发展，提高高速变负载应用过程中的运动精度，改善动态性能。发展并掌握开放式控制器软件开发平台技术，提高机器人控制器可扩展性、可移植性和可靠性。
传感器
重点开发关节位置、力矩、视觉、触觉等传感器，满足机器人产业的应用需求。
末端执行器
重点开发抓取与操作功能的多指灵巧手和具有快换功能的夹持器等末端执行器，满足机器人产业的应用需求。
未来机器人的研究方向
可预测未来的机器人
Nautilus是一台能够根据新闻文章预测未来的超级计算机。它拥有自学能力，接收了可追溯到1940年代的数百万篇文章的信息。它曾将奥萨马·本·拉登（OsamaBinLaden）定位在200公里范围之内。如今，科学家们正尝试研究它是否能够预测未来将会发生的事情。
机器人战士
机器人战士的开发是人工智能和机器人技术最可怕的潜在应用之一。尽管很多人已经转向禁止使用所谓的“机器人杀手”，但事实上，人工智能技术不久之后可能就能驱动那种机器人，这多少让人感到害怕。
精神分裂的机器人
德州大学奥斯汀分校和耶鲁大学的研究人员使用名为“DISCERN”的神经网络来告诉其机器人系统特定的事件。为了模拟多巴胺的过量分泌和名为“超学习”（hyperlearning）的过程，他们告诉该系统尽可能地不要忘记那些事件的细节。研究结果是，该系统表现出了类似精神分裂症的症状，开始将自己代入那些事件当中：它甚至宣称对一起恐怖主义爆炸事件负责。
引发经济崩溃的机器人
机器人和算法控制全球各地诸多的重要金融系统和政府系统（比如华尔街的交易），已经不是什么秘密了。但据路易斯维尔大学网络安全实验室负责人罗曼·扬波尔斯基（RomanYampolskiy）称，那些系统的缺陷有可能会在经济上造成灾难性的影响。
会骗人的机器人
在很多情况下，机器人和人工智能系统似乎都很值得信赖，很可靠——它们没什么理由去说谎或者欺骗人吧？然而，要是有人专门训练它们那么做呢？乔治亚理工学院的研究人员以松鼠和鸟类的动作来教导机器人如何欺骗别人。据称，美国军方对该类技术很有兴趣。
机器人恋人
机器人以及驱动机器人的人工智能系统引发了不少伦理道德上的担忧，如人类或许可以跟机器人伴侣相爱，或者至少能够跟它性交。目前已经有公司在试图打造“性爱机器人”，不过这引发了一些人的激烈反对。
懂得求生的机器人
智能系统科学家在瑞士展开过一项实验，他们让机器人在一片区域中寻找和争夺食物。机器人可通过发光来相互通讯，在找到食物来源之后，它们会开始关掉光照，又或者利用光照将竞争者引向食物来源以外的地方。
警方利用人工智能算法来预测犯罪
美国特定城市的警察正在试验一种人工智能算法，以预测哪些居民未来最有可能犯罪。日立公司早在2015年也公布了一款类似的系统。也许，《少数派报告》（MinorityReport）电影对于未来的讲述并非毫无根据的。
基于人工智能的治疗
医疗保健是可能最能从人工智能技术获益的大行业之一。事实上，人工智能已经应用于医疗行业的多个领域，它甚至被用于帮助医生决定治疗方案。然而，万一人工智能系统遗漏了你的病历中很关键的一个细节，又或者给出了错误的建议呢？
自动化的无人机和武器
普通民众对无人机的使用已经引发了诸多的争议，更不用说无人机在军事上的使用了。然而人，让人可怕的并不是人类可以操控它们，而是它们能够自动化运作。美国海军甚至已经使得地面的运输车在执行任务之前能够“自动识别目标”。想想要是机器能够自行辨别谁敌谁友，会是什么样吧。
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