去年9月,中國科協委托中國電子學會牽頭組織國內科研、產業一線的專業人員和行業研究人員30余人,對世界機器人科技和產業發展的趨勢、主要發達國家的戰略部署和我國機器人產業現狀與發展路徑開展了深入研究。在研究報告基礎上形成的《智享機器人時代——我國機器人發展之路》一書即將出版,我們獲得授權提前擷取其中部分內容與讀者分享。

　　進入21世紀以來,全球制造業正在向自動化、集成化、智能化、綠色化方向發展。作為智能制造的主力軍,工業機器人不斷從汽車制造領域向機械、建材、物流、食品乃至航空、航天、船舶制造等領域滲透。智能技術與社會生產、生活相結合,還催生了可從事修理、運輸、清洗、保安、救援、監護等工作的服務機器人和特種機器人。“機器人革命”有望成為“第三次工業革命”的一個切入點和重要增長點,將影響全球制造業格局。國際機器人聯合會(IFR)預測:“機器人革命”將創造數萬億美元的市場,從而帶動與機器人相關的新材料功能模塊、感知獲取與識別、智能控制與導航等關鍵技術與市場快速發展。

　　2014年6月9日,習近平總書記在兩院院士大會的報告中提到,“機器人是‘制造業皇冠頂端的明珠’,其研發、制造、應用是衡量一個國家科技創新和高端制造業水平的重要標志。機器人主要制造商和國家紛紛加緊布局,搶占技術和市場制高點”。“我們不僅要把我國機器人水平提高上去,而且要盡可能多地占領市場。我們要審時度勢、全盤考慮、抓緊謀劃、扎實推進”。

　　全球發展現狀

　　經過五十多年的快速發展,在發達國家中,工業機器人已經廣泛應用于汽車及汽車零部件制造、機械加工行業、電子電氣行業、橡膠及塑料行業、食品工業、木材與家具制造業等諸多領域。作為先進制造業中不可替代的重要裝備和手段,工業機器人已經成為衡量一個國家制造業水平和科技水平的重要標志。

　　目前,從全球機器人技術現狀來看,呈現兩大特點:其一,無人系統備受關注,仿生領域已成重點。在無人系統領域,典型代表為美國研制的RQ-4全球鷹無人機。作為目前最先進的無人機,在伊拉克、阿富汗戰場上得到了廣泛應用。在仿人/生機器人領域,1999年日本本田率先研究雙足仿人機器人的預測運動控制,并在2000年發布了首款ASIMO機器人。在仿動物機器人領域,波士頓動力公司率先突破四足機器人復雜動力學建模、控制與驅動問題,于2005年推出了首款BigDog四足大狗機器人。其二,醫療康復漸成熱點,家用服務逐步成真。IntuitiveSurgical公司1999年首次發布達芬奇外科手術機器人。目前該系統在1450余家科研及醫院場所得到安裝使用。

　　從產業現狀來看,全球機器人發展有四個特點:首先,全球市場快速增長,工業應用獨占鰲頭。據國際機器人聯合會(IFR)統計,2013年全球機器人市場總規模達342.7億美元。其中,工業機器人市場規模約為290億美元,同比增長11.5%。其次,工業應用逐步拓展,服務應用漸成熱點。國外工業機器人企業的業務大多起源于汽車制造。近年來,工業機器人企業開始高度關注電子信息制造、食品加工、化工等傳統行業中的機器人應用。機器人應用也正從工業領域向國防軍事、醫療康復、助老助殘、家居服務等領域迅速拓展。其三,跨國企業優勢明顯,大型企業發展全面。目前,跨國企業在核心零部件、整機、系統集成等機器人產業鏈的各個環節均有明顯優勢。例如在減速器領域,應用于工業關節機器人中的諧波減速器基本被日本哈默納科一家公司壟斷。在工業機器人整機領域,發那科、庫卡、ABB、安川四大企業是全球市場的絕對強者。第四,互聯網企業頻發力,機器人技術助發展。近兩年,國際互聯網企業大舉進軍機器人領域。以谷歌為例,2013年收購了8家機器人企業,2014年初又收購了人工智能公司DeepMind和智能家居公司Nest。谷歌還持續研發無人駕駛汽車,并取得較大進展。虛擬業務與現實業務相結合,是谷歌獲取持久發展力的重要途徑。