國際機器人聯(lián)合會發(fā)布的“2014年世界機器人統(tǒng)計報告”中稱，2017年中國生產(chǎn)中使用的機器人總量將由現(xiàn)有的16.2萬單位增加到42.8萬。而北美地區(qū)預(yù)計總使用量為29.2萬單位、歐洲最大的五個經(jīng)濟體為34.3萬單位，中國將成為世界工業(yè)機器人第一使用大國。

　　工信部賽迪研究院公布的報告亦指出，在政策扶持和人工成本倒逼下，預(yù)計中國機器人產(chǎn)業(yè)2012年到2022年十年間的增長率為年均23%至36%，潛在市場規(guī)模達千億元級別，尤其是中國，在2013年就超越日本成為最大的機器人市場。機器人的崛起不容忽視。

　　中國機器人產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

　　據(jù)調(diào)查得知，美國人在上個世紀六十年代就推出了第一批工業(yè)用途機器人優(yōu)尼曼特（Unimate）。這種由機械組成的，不知疲倦的“工人”就開始逐漸進入到生產(chǎn)線上，取代人執(zhí)行一部分繁雜且危險的工作。

　　而經(jīng)過了歐美和日本的多年的技術(shù)發(fā)展推動，機器人的精度越來越高，應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣。在人力成本飛速上漲的中國，機器人的地位越來越重要，包括富士康在內(nèi)的眾多制造工廠都引進機器人取代人工。

　　這種大趨勢就吸引國內(nèi)外等廠商對機器人的高度關(guān)注。庫卡、ABB、安川，發(fā)那科等巨頭的持續(xù)投入不必說。中國也興起了以新松、匯川、廣州數(shù)控為代表的一批國產(chǎn)機器人公司。但核心技術(shù)的缺失，讓中國機器人和很多其他產(chǎn)業(yè)一樣，只處于產(chǎn)業(yè)的最底層。

　　從機器人產(chǎn)業(yè)鏈上看，機器人產(chǎn)業(yè)的上游是核心零部件，相當于‘大腦’，該領(lǐng)域國內(nèi)基本依賴進口。中游是機器人本體，也就是機器人的‘身體’。下游是系統(tǒng)集成商，目前國內(nèi)95%的企業(yè)集中在這一環(huán)節(jié)?！?/p>

　　而北京理工大學機器人研究中心（現(xiàn)為智能機器人研究所）退休教授陸際聯(lián)也表示：“中國的機器人產(chǎn)業(yè)鏈還沒有形成，即使像新松這樣的公司，它的減速器、電機、軸承等機器人的核心零部件也都是采用國外的。比如說軸承，我們也有企業(yè)生產(chǎn)，但是工藝和材質(zhì)無法與國外相比?！?/p>

　　北京航空航天大學機器人研究所教授王田苗更指出： “國產(chǎn)機器人中80%~90%使用國外減速器，60%~70%使用的是國外電機、40%~50%使用國外控制器。等于說我們的國產(chǎn)機器人能做的就是外殼，核心部件全都是國外的。這就增加了成本，使得國產(chǎn)機器人在競爭中處于劣勢。”

　　“這等于說我們的國產(chǎn)機器人能做的就是外殼，核心部件全都是國外的。這就增加了成本，使得國產(chǎn)機器人在競爭中處于劣勢?！蓖跆锩鐝娬{(diào)。

　　而根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)可以看出，機器人的三大主部件控制器、伺服電機和減速器的成本分別占了整體成本的10%-15%、20%-25%和33%-38%。

　　這些核心技術(shù)的缺失，讓中國在機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中舉步維艱。

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　　彎道超車的可能

　　在傳統(tǒng)機器人上與國際公司的差距，迫使中國機器人產(chǎn)業(yè)者將目光投向“互聯(lián)網(wǎng)+”，并從中尋找彎道超車的可能。專家表示，國內(nèi)傳統(tǒng)工業(yè)機器人與國外差距較大，要實現(xiàn)追趕，可以加快智能化布局，將機器人與IT技術(shù)、大數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)、人工智能等深度融合，在下一代機器人發(fā)展上占領(lǐng)先機。

　　除了從互聯(lián)網(wǎng)方面入手外，機器人企業(yè)還需考慮一下新趨勢下的技術(shù)要求所創(chuàng)造的彎道超車機會。

　　歐盟第七框架計劃歸納出下一代機器人的核心特征：安全、自主的“人—機器人—物理世界”的交互，并給出了其所包含的7方面共性關(guān)鍵技術(shù)：柔順機電系統(tǒng)設(shè)計、實時認知、交互式控制、人類行為的學習與理解、反應(yīng)式行為產(chǎn)生、適應(yīng)人的任務(wù)規(guī)劃、安全技術(shù)。

　　2013年4月德國推出的工業(yè)4.0計劃中指出：智能工廠、智能生產(chǎn)是第四次工業(yè)革命的主題，而這種“智能”的物理實體就是機器人，通過智能機器人、機器設(shè)備以及人之間的相互合作，提高生產(chǎn)過程的智能性。

　　在這種共同要求下，機器人和人之間就產(chǎn)生了一種新的協(xié)同需求。如表1所示：

　　這就要求機器人具備“與人共融”的技能，其核心特征是：人機同一自然空間、機器人與人自然交互、配合人的需求、學習人的技能、與人協(xié)調(diào)互補、確保人機物安全。而對于機器技術(shù)則有以下需求：

　　其一是行為合作的機器人機構(gòu)與本體技術(shù)。傳統(tǒng)機器人的關(guān)節(jié)，一般為剛性機構(gòu)，由這種剛性傳動構(gòu)成的機器人系統(tǒng)在與人合作時存在嚴重的安全隱患，因此，研發(fā)具有本質(zhì)安全性的柔性機構(gòu)是保證人-機器人合作首先需考慮的問題;同時，利用新的輕型材料代替現(xiàn)有的機器人鋼鐵結(jié)構(gòu)，也是提升機器人本體性能和與人共融時安全性的關(guān)鍵技術(shù)。此外，現(xiàn)有機器人系統(tǒng)的驅(qū)動方式，多采用電機、液壓等方式，驅(qū)動效率低，這就需要探索全新的驅(qū)動機理，發(fā)展高效安全的驅(qū)動裝置。該部分的具體技術(shù)瓶頸包括：靈活操作機構(gòu)與控制、新型類肌肉驅(qū)動與本體材料、柔性驅(qū)動與控制、新傳感機理與器件等。

　　其二是機器人對環(huán)境、以及人行為的感知與理解技術(shù)。機器人理解環(huán)境、理解合作者意圖與需要，支撐安全、協(xié)同、互助工作。為了實現(xiàn)機器人與人在同一物理空間安全共存、緊密合作，機器人需要具備對人機共享環(huán)境、以及合作者需求的實時/準確感知、建模與理解的能力，從而為協(xié)同行為與決策提供依據(jù)。這其中，標識物輔助的人的行為判斷、非結(jié)構(gòu)/動態(tài)環(huán)境的數(shù)學描述與理解、多感知信息的融合理解、仿生視覺感知與認知等均是其面臨的挑戰(zhàn)性技術(shù)。

　　其三是人機互助優(yōu)化決策與自主學習技術(shù)。突破機器人只能在人為設(shè)定任務(wù)框架下進行決策的局限，實現(xiàn)機器人知識經(jīng)驗的積累、智能發(fā)育。這方面的研究，包括三方面技術(shù)難題：基于人腦智力形成及發(fā)育機理的類人智能行為建模;知識的獲取、表示與抽象方法，以及可實現(xiàn)知識存儲、更新及在線檢索的智能發(fā)育模型及自主學習技術(shù);面向與人共融機器人平臺的自主知識獲取，及人機智能行為協(xié)同與決策等實用化技術(shù)。

　　其四是行為方式與安全機制技術(shù)。解決機器人在人機共享環(huán)境下的安全自主行為方式問題。與人共融的新一代機器人，需要工作在日常的、非結(jié)構(gòu)化的、動態(tài)的環(huán)境中，此時機器人自主行為能力低下的問題日益突出。因此，基于對合作者需求、操作對象、所處環(huán)境的態(tài)勢認知，研究包括安全行為的實時（重）規(guī)劃、確保人機物安全的剛-柔智能切換控制等自主行為技術(shù)，構(gòu)建人機協(xié)同時的安全機制，對于發(fā)展新一代與人共融機器人的行為能力和安全性具有重要的作用。

　　其五是人機自然交互技術(shù)。研究多模態(tài)人-機自然交互方法與技術(shù)，突破機器人只能利用專用設(shè)備進行人機交互的局限。具體包括：非編程的、人-機器人直接示教技術(shù)，基于語音指令集及機器人自主識別的語音交互技術(shù)，基于手勢/姿態(tài)指令集及機器人自主識別的視覺交互技術(shù)，生-機-電融合交互技術(shù)，以及人機多層次指令融合技術(shù)。

　　中國企業(yè)如能憑借對互聯(lián)網(wǎng)的把握，從這些新需求下衍生的技術(shù)細節(jié)入手，從中把中國機器人企業(yè)在產(chǎn)業(yè)中的中下游地位往上拔到中上游，相信對于中國機器人，甚至中國電子產(chǎn)業(yè)來說，都是一個質(zhì)的提高。