摘要：作为基础装备，机器人在材料、加工、生产工艺、测量等方面的提升是系统工程，是长时间追求高品质、高性能的结果，这就需要产业参与者具备工匠精神，不能急功近利。
上篇 机器人“智商”越来越高
工业机器人、服务机器人、特种机器人发展较快，应用场景不断丰富
与消费者所说的机器人不同，行业内一般将机器人分为工业机器人、服务机器人、特种机器人三类。工业机器人主要从事焊接、搬运、码垛、包装等，服务机器人则在教育、医疗、金融、物流等领域提供服务，特种机器人的优势是能在应急救援等高危环境下工作。
在2018世界机器人大会上，中国电子学会发布的《2018中国机器人产业发展报告》（以下简称《报告》）显示，2018年全球机器人市场规模将达到298.2亿美元，其中工业机器人占将近六成。
汽车制造、金属制品加工和电子是工业机器人传统的应用领域，近年来随着工业机器人技术和工艺日趋成熟，应用逐渐向家具家电、五金卫浴、食品饮料等领域延伸。
“过去工业机器人的应用主要集中在汽车制造这样的高端产业，如今已经涉及国民经济39个行业大类和110个行业中类，足够大的应用领域是机器人技术发展的市场基础。”新松机器人自动化股份有限公司总裁曲道奎说。
相比工业机器人，服务机器人近年来发展较快。专家表示，这主要是由于人工智能的发展，语音理解、视觉识别的嵌入让服务机器人更“聪明”了。服务机器人将是机器人未来的热点，这其中养老型服务机器人需求较大，而以康复机器人、早教机器人、跳舞机器人等为代表的家用服务型机器人也正在兴起。
北京航空航天大学教授王田苗介绍，工业机器人已发展了几十年，当前世界各国依然高度重视，因为它是智能制造的重要基础之一，在万物互联的背景下，能有效带动制造业提质升级。此外，机器人技术衍生的服务机器人，未来还将从社会公共服务领域走进家庭，将广泛影响人们生活。
机器人技术创新主要围绕人机协作、人工智能和仿生结构展开
机器人技术涉及工程材料、机械控制、传感器、自动化、计算机、生命科学等各个方面。当前，机器人基础与前沿技术正在迅猛发展，相关学科在相互交流中加速融合。《报告》指出，目前关于机器人技术创新趋势主要围绕人机协作、人工智能和仿生结构三个方面展开。
在大会展厅，国内首台7自由度协作机器人——新松协作机器人引得参观者不停询问。新松机器人工程师陈文介绍，相比传统工业机器人，它更小、更轻也更灵活，同时兼具牵引示教、视觉引导、碰撞检测等功能，适用于布局紧凑、精度要求高的生产线，能够满足精密装配、产品包装、检测等操作需要。
天津市科学学研究所工程师赵绘存说，由于工业机器人应用场景更加多元，特别是近年来工业机器人在电子信息领域的迅猛发展，对机器人的体积、柔性和灵活度提出了更高的要求，工业机器人小型化、轻型化、柔性化已经成为一个重要的趋势。
“机器人的应用领域逐渐由搬运、焊接、装配等操作型任务向加工型任务拓展，因此，人机协作正成为工业机器人研发的重要方向。”陈文表示，人机协作将人的认知能力与机器人的效率结合在一起，从而使人可以安全、简便地使用机器人。
赵绘存说，机器人发展必将经历一个“智能+”的迭代过程，随着人工智能、大数据等技术与机器人的深度融合，机器人的“智商”将越来越高，将真正实现由“机器”向“机器人”的重大转变。
“人工智能和互联网技术的发展，将为机器人提供强大的‘后脑’，进一步提升其智能水平。”中国工程院院士王天然向记者描绘了这样的前景：随着材料科学的发展，未来可以用人造肌肉等制成“软体机器人”；与脑科学结合，可以使机器人的一些行为直接受控于人；与生命科学的结合，将产生类生命机器人。
但专家同时表示，相比于人，目前机器人仍有着很大的局限性。美国机器人工业协会主席杰夫·伯恩斯坦认为，机器人发展当前面临三个技术问题：一是现在机器人抓取能力还非常薄弱，如果不通过长期的训练，机器人很难在众多物件中抓取到你所需要的物件；二是机器人视觉还有缺陷，人类可以清晰地看到面前的一切，但是机器人很难真正进行精确的人脸识别；三是机器人移动性受限，因为大部分机器人还是在固定环境下工作，很难让机器人准确并且安全地爬楼梯，以及在一些不平整的平面或区域内活动。
我国正从机器人应用大国迈向创新大国
我国机器人产业发展现状如何？
专家表示，我国拥有较为完整的机器人产业链条，近年来，随着机器人相关技术水平的提升，我国正从机器人应用大国迈向创新大国。不少科技企业进入机器人领域，进一步拓展了机器人的应用。
赵绘存介绍，虽然与国际先进水平相比还有不小差距，但如今我国机器人产业发展正呈现加快向中高端转型的趋势，国内厂商攻克了减速机、控制系统、伺服电机等关键核心零部件的部分难题，机器人产品的国产化率逐步提升。
以减速器为例，深圳大族激光开发的谐波减速器实现了定制化生产，精度与国际品牌相当；苏州绿的公司谐波减速器完成了2万小时的精度寿命测试，大大超出了国际机器人精度寿命6000小时的标准。
“智能+机器人”成为机器人产业的新趋势，也是推进服务机器人发展的重要基础。专家表示，在语音识别、图像识别等技术应用上，我国机器人产业基本与国际先进水平同步。《报告》显示，我国在人工智能领域技术的专利申请数量较多，特别是计算机视觉和智能语音等应用层专利数量快速增长。与此同时，我国在多模态人机交互技术、仿生材料与结构、模块化自重构技术等方面也取得了一定进展，提升了我国在智能机器人领域的技术水平。
下篇 机器人“短板”待补齐
机器人产业处在转型升级的关键转折点，打造全球生态链条成为行业共识
当前，机器人产业处于科技和产业革命的变革前沿，传感器、大数据、物联网、新材料等前沿技术的综合运用，引发了新的制造模式和智能经济的发展。
“机器人不仅应用在制造业，还进入了人类生活各个领域。传统的机器人逐渐进入到低附加值时代，亟须升级换代。”新松机器人自动化股份有限公司总裁曲道奎认为，新一代机器人最重要的标志是衡量其性能的指标将由过去的设备速度、精度、负载和可靠性转变为机器人是否具备自主决策能力、运动和交互能力等。
专家表示，在传统工业机器人领域，我国与国外先进水平差距较大，今后应当加快智能化布局，将机器人与大数据、传感器、人工智能等深度融合，力争在新一代机器人发展上实现赶超。
尔智机器人总裁温中蒙介绍，在工业机器人领域，协作机器人被认为是机器人实现智能化最现实的一条路径，在新零售、康复医疗、教育等新兴领域有很大的应用潜力，也被世界各国看作是未来机器人升级发展的重要方向。
“协作机器人近几年才起步，国内外基本处于同一水平。这就像智能手机对传统手机的超越一样，工业机器人换一种新‘玩法’，我们就有换道超车的机会。”温中蒙说，我国是机器人最大的应用市场，能提供足够多的应用环境来检测、提升产品性能，进而将市场优势转化为技术优势和产业优势。
由于机器人涉及的学科和产业众多，构建机器人发展生态成为业内关注的话题。专家认为，面对未来机器人发展中的挑战，任何一个国家、任何一个行业都不可能独自应对，打造互惠共赢的全球生态链条成为机器人行业的共识。
“机器人与人工智能的结合必须要靠产业生态。”科大讯飞股份有限公司董事长刘庆峰表示，人工智能未来发展需要更大的开放和更紧密的合作。比如，单一的深度学习算法已经难以满足人工智能在机器人领域的应用，“人工智能+机器人”需要掌握专业知识的创业者和科学家紧密合作。
国内市场中，国产机器人仅占三成左右，且大部分以组装和代加工为主
统计数据显示，我国机器人市场进入高速增长期，其中工业机器人市场连续6年成为全球第一大应用市场，约占全球市场的1/3。
“过去10年，全球机器人市场平均增长速度为12%，而我国的平均增长速度在25%左右，连续8年保持世界第一。”北京航空航天大学教授王田苗说。他认为，随着我国人口结构调整以及劳动力成本上升，我国对工业机器人的需求还将保持较高增长，未来有望占到全球机器人市场的一半份额。
业内专家表示，由于我国在精密减速器、控制系统等关键零部件上的核心技术不足，自主品牌工业机器人在国际市场上的整体竞争力还不高。国内市场中，国产机器人仅占三成左右，且大部分以组装和代加工为主，往往处于行业的中低端。
“机器人产业的上游是核心零部件，相当于‘大脑’；中游是机器人本体，也就是机器人的‘身体’；下游是系统集成商，目前国内多数企业集中在这一环节。”曲道奎说。
天津市科学学研究所工程师赵绘存说，我国在核心零部件上的技术差距主要体现在加工、装配的精度以及产品的稳定性和一致性上。工业机器人应用涉及一整条生产线或工作站，机器人产品的不稳定性会造成用户成本增加，从而降低用户的使用意愿。
与此同时，品牌认知度低、特定应用场景缺乏行业标准等也影响了机器人行业的发展。专家还表示，我国机器人产业布局在一定程度上存在低水平重复建设的问题，区域间的同质化竞争比较多，特色化发展较弱等。
“要提升机器人产业的竞争力，就需要加速实现从中低端产品的生产者向中高端核心技术的研发者转变。”赵绘存建议。
王田苗分析，作为基础装备，机器人在材料、加工、生产工艺、测量等方面的提升是系统工程，是长时间追求高品质、高性能的结果，这就需要产业参与者具备工匠精神，不能急功近利。
核心零部件生产设备的缺乏同样是产业界关注的话题之一。以精密减速器为例，深圳大族精密传动科技有限公司市场主管黄建雄表示，我国已经能够生产精密减速器，但加工的设备多数还需要从国外进口。
针对机器人产业发展的短板，专家建议，对机器人产业的支持，不应只关注机器人整机产品，还要加大对机器人核心零部件以及制造加工设备的研发与产业化支持力度。
应当在关键核心技术的基础研发、理论研究、公共服务平台建设和人才培养等方面下功夫
机器人制造是衡量一个国家创新能力和产业竞争力的标志之一，也是全球新一轮科技和产业革命的重要切入点，出于机器人技术及应用在未来竞争中战略价值的考虑，许多发达国家都出台机器人领域相关规划。
全球科技巨头也通过投资并购加速进入机器人领域，并凭借技术和资本优势在智能机器人领域迅速占据制高点。比如，具备智能交互能力的语音聊天机器人就成为当前科技龙头企业布局的重点之一。
我国则在2016年4月由工信部、发改委、财政部联合印发《机器人产业发展规划（2016—2020年）》，根据规划，到2020年我国要形成较为完善的机器人产业体系。
赵绘存表示，当前我国机器人研发和产业发展逐渐趋于理性，在此情况下，机器人产业市场将面临一个优胜劣汰的过程，一批拥有自主知识产权、有实力的科技企业优势将更加明显。他还认为，我国的机器人产业政策主要集中在工业机器人领域，从产业的成熟度和产业发展看，还应加强系统化的顶层设计，更加关注机器人产业的前端创新，并将研发创新性支持政策覆盖到整个机器人生态产业链条。
“此外，发展机器人产业不可贪大求全，一些地方政府或园区要注重引导，结合当地产业特色和市场需求，有针对性地布局机器人产业，实现产业发展和市场需求的良性互动，而不是看什么热就做什么。”赵绘存表示。
温中蒙则建议，当前应更加专注技术本身，以市场需求为导向，聚焦代表产业发展趋势的领域和技术方向。
在机器人相关人才培养上，我国还存在重研发轻应用的现象。目前，我国机器人应用人才缺口为20万人左右，且每年以20%—30%的速度增长。专家指出，以往单纯依托职业院校输送应用人才的培养机制已难以满足未来需要，这就要求政府、企业、教育机构、第三方行业组织等共同推动机器人应用人才的培养与发展。
“国家应该重点抓住前后两端，即在关键核心技术的基础研发、理论研究、公共服务平台建设和人才培养等方面下功夫，中间的部分交给市场，使市场在资源配置中起决定性作用。”王田苗说。
来源：人民日报
