自半個(gè)世紀(jì)前，第一臺(tái)機(jī)器人在美國誕生以來，不僅工業(yè)機(jī)器人大顯身手，還發(fā)展出了服務(wù)機(jī)器人這一個(gè)龐大的新族群。經(jīng)濟(jì)社會(huì)的進(jìn)步，對(duì)機(jī)器人提出了新需求。技術(shù)的進(jìn)步，為機(jī)器人發(fā)展提供了保障。
機(jī)器人進(jìn)入了燦爛的年華。它將越來越強(qiáng)地影響人們的工作與生活，也必將助力我國的智能制造，滿足百姓的民生需求。
近十年來，有關(guān)機(jī)器人的討論不斷出現(xiàn)，它被說成是影響人類生產(chǎn)和生活的四大技術(shù)之一，引領(lǐng)第三次工業(yè)革命的技術(shù)之一，12項(xiàng)引領(lǐng)全球經(jīng)濟(jì)變革的顛覆性技術(shù)之一，以及2015年世界十大技術(shù)之一。世界上很多國家，包括發(fā)達(dá)國家和一些新興經(jīng)濟(jì)體國家，紛紛將機(jī)器人作為國家計(jì)劃進(jìn)行重點(diǎn)規(guī)劃和部署。例如，美國發(fā)布了機(jī)器人發(fā)展路線報(bào)告，將現(xiàn)在的機(jī)器人與20世紀(jì)的互聯(lián)網(wǎng)放在同等重要的地位；歐盟啟動(dòng)了全球最大民用機(jī)器人研發(fā)計(jì)劃——“SPARC”，計(jì)劃到2020年投入28億歐元，創(chuàng)造24萬個(gè)就業(yè)崗位；日本也制定了機(jī)器人技術(shù)長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略，將機(jī)器人產(chǎn)業(yè)作為“新產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略”中7大重點(diǎn)扶持的產(chǎn)業(yè)之一；韓國制定了“智能機(jī)器人基本計(jì)劃”，并發(fā)布了“機(jī)器人未來戰(zhàn)略展望2022”，將政策焦點(diǎn)放在了擴(kuò)大韓國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)并支持國內(nèi)機(jī)器人企業(yè)進(jìn)軍海外市場(chǎng)等方面。
也就是在這一時(shí)期，我國的機(jī)器人進(jìn)口數(shù)量快速增長(zhǎng)。根據(jù)國際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)（IFR）的統(tǒng)計(jì)報(bào)告，在2000年我國僅進(jìn)口380臺(tái)工業(yè)機(jī)器人，2013年進(jìn)口了36860臺(tái)。這13年間，進(jìn)口數(shù)量增長(zhǎng)了兩個(gè)數(shù)量級(jí)。工業(yè)機(jī)器人2013年全球銷售量約17.9萬臺(tái)，需求達(dá)到了歷史最高點(diǎn)，同比增長(zhǎng)12%；其中，在中國銷售量約3.7萬臺(tái)，銷售量全球排名第一，同比增長(zhǎng)60%。中國市場(chǎng)2013年占全球機(jī)器人市場(chǎng)的1/5，2014年已上升到1/4，這切實(shí)地反映出我國對(duì)機(jī)器人的需求。中國已成為最大的機(jī)器人消費(fèi)國。
我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢(shì)決定了對(duì)機(jī)器人的需求。從當(dāng)前看，制造業(yè)中勞動(dòng)力短缺與工人工資的上升，使得人力成本上升。企業(yè)都在尋求替代辦法，機(jī)器人顯然是被優(yōu)先選用的，因?yàn)闄C(jī)器人可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。改革開放以來，我國制造業(yè)產(chǎn)值迅速提高，但是我國勞動(dòng)生產(chǎn)率還很低，我們?nèi)f名產(chǎn)業(yè)工人中擁有機(jī)器人的數(shù)量，還遠(yuǎn)低于世界平均水平。制造業(yè)的轉(zhuǎn)型與升級(jí)，對(duì)機(jī)器人提出了巨大需求。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，新一輪科技進(jìn)步，是不以人的意志為轉(zhuǎn)移的。智能制造是制造技術(shù)的主要發(fā)展方向，而機(jī)器人是智能制造的主要技術(shù)支撐，這已成為世界各國的共識(shí)。
工業(yè)機(jī)器人在我國有巨大的市場(chǎng)空間，服務(wù)機(jī)器人也同樣具備巨大的發(fā)展空間。各種各樣為了滿足不同需求的特種機(jī)器人、康復(fù)與助老助殘機(jī)器人、醫(yī)療輔助機(jī)器人等服務(wù)機(jī)器人，在我國都有明顯需求?，F(xiàn)在，“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”的政策將激勵(lì)大家制造出各種用途的機(jī)器人。
經(jīng)過多年努力，我國已掌握了工業(yè)機(jī)器人的設(shè)計(jì)技術(shù)，積累了應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。國內(nèi)很多單位在機(jī)器人技術(shù)研究中，已經(jīng)取得了投入實(shí)際應(yīng)用的成果。例如，中國科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所是最早從事機(jī)器人技術(shù)研究的單位之一，被譽(yù)為中國機(jī)器人事業(yè)的搖籃，目前是“機(jī)器人技術(shù)國家工程研究中心”“機(jī)器人學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”等依托單位。這里研制的工業(yè)機(jī)器人和AGV自動(dòng)導(dǎo)引車，拉開了中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化的序幕，而求援與反恐移動(dòng)機(jī)器人、旋翼飛行機(jī)器人、五自由度高壓水切割機(jī)器人、激光加工機(jī)器人，以及面向深海、極地等極端環(huán)境科學(xué)探索和資源開發(fā)需求研制出的長(zhǎng)航程自治水下機(jī)器人、從水下觀測(cè)北極冰蓋的北極科考機(jī)器人、南極極地科考機(jī)器人和6000米無人無纜潛器“潛龍一號(hào)”等多項(xiàng)成果，也在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮了不可替代的作用，創(chuàng)造了我國機(jī)器人事業(yè)的多項(xiàng)第一。另外，哈爾濱工業(yè)大學(xué)的機(jī)器人技術(shù)不僅在各地被采用，而且在航天領(lǐng)域取得突出應(yīng)用成果；北京航空航天大學(xué)的腦外科輔助機(jī)器人也被成功用于醫(yī)療實(shí)踐；中廣核公司研制的多項(xiàng)核電站機(jī)器人也在核電建設(shè)中被成功應(yīng)用。
我國機(jī)器人的先驅(qū)企業(yè)已基本走上自主良性發(fā)展的道路。以沈陽新松機(jī)器人自動(dòng)化股份有限公司為例，自2009年成功實(shí)現(xiàn)創(chuàng)業(yè)板首批上市，目前公司市值達(dá)500億元人民幣，已成為國內(nèi)機(jī)器人自動(dòng)化領(lǐng)域的龍頭企業(yè)。與此同時(shí)，我國的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品也填補(bǔ)多項(xiàng)國內(nèi)空白，潔凈（真空）機(jī)器人多次打破國外技術(shù)壟斷與封鎖，大量替代進(jìn)口。移動(dòng)機(jī)器人產(chǎn)品被眾多國際知名企業(yè)列為重點(diǎn)采購目標(biāo)，特種機(jī)器人在國防重點(diǎn)領(lǐng)域得到批量應(yīng)用。廣州數(shù)控設(shè)備有限公司除生產(chǎn)機(jī)器人產(chǎn)品外，還是成套機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的供應(yīng)商。廣州啟帆、南京埃斯頓、安徽埃夫特和上海新時(shí)達(dá)等公司也各具特色，逐漸摸索出了適合自身的良性發(fā)展模式，在我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)中扮演了重要的角色。值得一提的是，深圳市大疆創(chuàng)新科技有限公司是全球領(lǐng)先的無人飛行器控制系統(tǒng)及無人機(jī)解決方案的研發(fā)和生產(chǎn)商，客戶遍布全球100多個(gè)國家，取得了耀眼的業(yè)績(jī)。
整體上看，我們的工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模還偏小，市場(chǎng)占有率還比較低，一些關(guān)鍵元部件的品質(zhì)與國際先進(jìn)產(chǎn)品相比還有較大差距，技術(shù)創(chuàng)新能力還在發(fā)展中。服務(wù)機(jī)器人的規(guī)模產(chǎn)業(yè)還很少。
習(xí)近平總書記指出：“我國將成為機(jī)器人的最大市場(chǎng)，但我們的技術(shù)和制造能力能不能應(yīng)對(duì)這場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)？我們不僅要把我國機(jī)器人水平提高上去，而且要盡可能多地占領(lǐng)市場(chǎng)。”為此，我們必須增強(qiáng)弱項(xiàng)，壯大我們的企業(yè)。同時(shí)，為了未來的競(jìng)爭(zhēng)力，必須關(guān)注機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)，開展研究，做好技術(shù)儲(chǔ)備。
目前來看，制造行業(yè)產(chǎn)品的生命周期越來越短，用戶的個(gè)性化要求越來越強(qiáng)烈。這就需要靈活的制造系統(tǒng)，要求生產(chǎn)線變更所需的時(shí)間大幅度縮短。對(duì)于采用無線通信，包括傳送帶或AGV車、機(jī)器人等加工機(jī)器組成的生產(chǎn)系統(tǒng)，未來應(yīng)能在幾天之內(nèi)完成重組，而不是現(xiàn)在的幾周甚至幾個(gè)月。各個(gè)部件連接上之后，應(yīng)該實(shí)現(xiàn)“即連即用”，而不必經(jīng)過漫長(zhǎng)的調(diào)試。面對(duì)這樣的要求，機(jī)器人必須提高運(yùn)動(dòng)能力和快速編程能力?，F(xiàn)在的工業(yè)機(jī)器人由于絕對(duì)定位精度低，快速高精度標(biāo)定是一個(gè)難題。下一步，采用信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)快速高精度的三點(diǎn)定位將成為關(guān)鍵技術(shù)。
人類發(fā)明了機(jī)器代替人勞動(dòng)，并不是要把自己排除在外。未來，機(jī)器人將可與人共處。目前，在飛機(jī)和造船等許多制造業(yè)中，部件都是由高度自動(dòng)化的精密設(shè)備加工，但是飛機(jī)裝配、船舶焊接等工作還主要靠人工，缺乏靈活的設(shè)備協(xié)助。勞動(dòng)密集型制造業(yè)中的許多手工工作，現(xiàn)在的機(jī)器人還沒法勝任。由于機(jī)器人的在線感知能力遠(yuǎn)低于人，無法接收抽象命令，無法與人高效交流，再加上缺乏適當(dāng)?shù)陌踩珯C(jī)制，使得機(jī)器人仍然是游離于人之外的機(jī)械物體。未來的人機(jī)合作會(huì)是解決這類問題的最佳方案，能與人合作的機(jī)器人是理想的作業(yè)裝備，機(jī)器人要想很好地服務(wù)于人，必須與人融為一體。而與人共融的程度，將是機(jī)器人發(fā)展的一個(gè)重要坐標(biāo)。
相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步將不斷推動(dòng)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展。例如，人工智能和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展，將為機(jī)器人提供強(qiáng)大的“后腦”，提高其智能水平。隨著材料科學(xué)的發(fā)展，用人造肌肉等組成機(jī)器人，制成所謂“軟體機(jī)器人”，將帶來機(jī)器人領(lǐng)域的革命。與腦科學(xué)結(jié)合，可以使機(jī)器人的一些行為直接受控于人。與生命科學(xué)的結(jié)合，將產(chǎn)生類生命機(jī)器人。
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