机器人发展现状及中国机器人发展着力点分析

　　去年9月,中国科协委托中国电子学会牵头组织国内科研、产业一线的专业人员和行业研究人员30余人,对世界机器人科技和产业发展的趋势、主要发达国家的战略部署和我国机器人产业现状与发展路径开展了深入研究。在研究报告基础上形成的《智享机器人时代——我国机器人发展之路》一书即将出版,我们获得授权提前撷取其中部分内容与读者分享。

　　进入21世纪以来,全球制造业正在向自动化、集成化、智能化、绿色化方向发展。作为智能制造的主力军,工业机器人不断从汽车制造领域向机械、建材、物流、食品乃至航空、航天、船舶制造等领域渗透。智能技术与社会生产、生活相结合,还催生了可从事修理、运输、清洗、保安、救援、监护等工作的服务机器人和特种机器人。“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。国际机器人联合会(IFR)预测:“机器人革命”将创造数万亿美元的市场,从而带动与机器人相关的新材料功能模块、感知获取与识别、智能控制与导航等关键技术与市场快速发展。

　　2014年6月9日,习近平总书记在两院院士大会的报告中提到,“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。机器人主要制造商和国家纷纷加紧布局,抢占技术和市场制高点”。“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。我们要审时度势、全盘考虑、抓紧谋划、扎实推进”。

　　全球发展现状

　　经过五十多年的快速发展,在发达国家中,工业机器人已经广泛应用于汽车及汽车零部件制造、机械加工行业、电子电气行业、橡胶及塑料行业、食品工业、木材与家具制造业等诸多领域。作为先进制造业中不可替代的重要装备和手段,工业机器人已经成为衡量一个国家制造业水平和科技水平的重要标志。

　　目前,从全球机器人技术现状来看,呈现两大特点:其一,无人系统备受关注,仿生领域已成重点。在无人系统领域,典型代表为美国研制的RQ-4全球鹰无人机。作为目前最先进的无人机,在伊拉克、阿富汗战场上得到了广泛应用。在仿人/生机器人领域,1999年日本本田率先研究双足仿人机器人的预测运动控制,并在2000年发布了首款ASIMO机器人。在仿动物机器人领域,波士顿动力公司率先突破四足机器人复杂动力学建模、控制与驱动问题,于2005年推出了首款BigDog四足大狗机器人。其二,医疗康复渐成热点,家用服务逐步成真。IntuitiveSurgical公司1999年首次发布达芬奇外科手术机器人。目前该系统在1450余家科研及医院场所得到安装使用。

　　从产业现状来看,全球机器人发展有四个特点:首先,全球市场快速增长,工业应用独占鳌头。据国际机器人联合会(IFR)统计,2013年全球机器人市场总规模达342.7亿美元。其中,工业机器人市场规模约为290亿美元,同比增长11.5%。其次,工业应用逐步拓展,服务应用渐成热点。国外工业机器人企业的业务大多起源于汽车制造。近年来,工业机器人企业开始高度关注电子信息制造、食品加工、化工等传统行业中的机器人应用。机器人应用也正从工业领域向国防军事、医疗康复、助老助残、家居服务等领域迅速拓展。其三,跨国企业优势明显,大型企业发展全面。目前,跨国企业在核心零部件、整机、系统集成等机器人产业链的各个环节均有明显优势。例如在减速器领域,应用于工业关节机器人中的谐波减速器基本被日本哈默纳科一家公司垄断。在工业机器人整机领域,发那科、库卡、ABB、安川四大企业是全球市场的绝对强者。第四,互联网企业频发力,机器人技术助发展。近两年,国际互联网企业大举进军机器人领域。以谷歌为例,2013年收购了8家机器人企业,2014年初又收购了人工智能公司DeepMind和智能家居公司Nest。谷歌还持续研发无人驾驶汽车,并取得较大进展。虚拟业务与现实业务相结合,是谷歌获取持久发展力的重要途径。