【科技评论】我国机器人产业现状分析与发展研判
我国机器人产业现状分析与发展研判
徐 方
本文由《中科院院刊》授权转载
机器人是 “制造业皇冠顶端的明珠”， 其研发、制造、 应用是衡量一个国家科技创新和高端制造业水平的重要标志。我国政府提出 《中国制造2025》 规划纲要， 并将机器人作为智能制造的核心部分。中国作为全球最大的机器人市场， 需求旺盛。政策支持和 “机器换人” 产业发展趋势共同推动着中国机器人产业快速发展。
目前， 工业机器人已经广泛应用于汽车及零部件制造、机械加工、 电子电气及食品工业等诸多领域，成为衡量一个国家制造业水平和科技水平的重要标志。随着人工智能、 机器人、 传感器技术的不断发展， 机器人已经由传统的在线示教工作模式向智能工作模式方向发展。在市场应用方面， 机器人已经从单机产品发展到以机器人为核心的数字化无人工厂， 从汽车行业的应用逐步发展到3C（Computer, Communication, Cosumerelec-tronic） 行业，从高端应用领域扩展到一般应用领域， 从制造业到民生领域。
在技术发展方面， 未来机器人的机械结构将向模块化、 可重构化方向发展。例如，关节模块中伺服电机、 减速器、 检测系统三位一体化； 由关节模块、 连杆模块以重组方式构造机器人整机。控制系统将向开放化、 高集成度方向发展，采用PC机的开发型控制系统，便于标准化、 网络化。控制系统器件集成度将提高，控制柜越来越小巧。传感器作用将日益突出， 装配、焊接机器人采用力觉、 视觉等多传感器融合技术进行决策控制。另外，随着机器学习等人工智能技术的发展， 工业机器人将日趋智能，自主学习的同时还能自主挖掘大数据价值。
作为非制造领域的智能服务机器人， 更加贴近人类生活， 尤其在医疗康复、 养老以及公共社会服务等方面， 在应对高龄化社会、解决劳动力下降、 实现安心安全社会、 创建便利和幸福的生活环境等诸多问题中发挥作用， 走进人类生活的各个领域。在市场应用方面，由于我国人口老龄化趋势加快， 医疗与教育以及其他社会服务领域需求旺盛，使得我国有望形成全球最大的服务机器人市场， 达到万亿元的市场规模，吸引全球资本巨鳄纷纷进入。同时， 服务机器人正在改变着人类生活，餐饮机器人已开始服务于普通餐馆， 清洁机器人已走进百姓家庭生活，由机器人组成服务团队的酒店也已经正式营业。
在技术发展方面， 服务机器人从单一作业向群体协作方面发展， 并且机器人已经与互联网络甚至是物联网络密不可分。在感知认知方面，突破多传感器融合环境感知、复杂环境任务规划、 故障自诊断与自修复及视觉图像处理；在机构本体方面， 解决仿生机构优化设计、 人体工学结构设计、 轻型复合材料与高效能源及高柔性、高可靠性关节设计； 在人机交互方面， 解决离线编程和仿真、 普适性人机交互接口、 手势与表情识别及智能语音语意识别； 在执行控制方面，解决机械臂柔顺控制、 安全保护运动控制、 自主导航和定位及视觉伺服控制。
未来， 以“互联网+机器人”为核心的数字化工厂智能制造模式将成为制造业的发展方向， 是真正意义上将机器人、互联网、 信息技术和智能设备在制造业的完美融合，涵盖了对工厂制造的生产、 质量、 物流等环节，是智能制造的典型代表。不但解决了工厂、车间和生产线以及产品的设计到制造实现的转化过程， 还代表着机器人制造生产未来的发展方向。未来的工厂将会是人与机器和谐共处的状态， 协作型机器人将小件装配等自动化应用带入了一个全新时代， 工人与机器人可以和谐共处，共同完成同一工作任务。智能服务机器人将走入千家万户， 走进人类生活的各个领域，成为人类最忠实、 最可靠的伙伴。
新一代信息技术与机器人技术跨学科融合， 机器人、 可穿戴设备将渗入人类生活各个领域，引领世界进入机器人时代； 中国机器人产业处于爆发前夜，一场机器人改变制造模式、 生活模式的时代正向我们走来。
（来源：中科院院刊，作者：徐方 沈阳新松机器人自动化股份有限公司中央研究院）
【重磅推荐】“战略前沿技术”2015年全部历史文章已整理完毕，请回复“2015”或点击自定义菜单中的历史文章“2015文章全收录”查阅！