【編者按】機器人的研發(fā)恰除、制造、應(yīng)用是衡量一個國家科技創(chuàng)新和高端制造業(yè)水平的重要標志斯泥。機器人主要制造商和國家紛紛加緊布局诵藐，搶占技術(shù)和市場制高點。本文將介紹“機器人革命”的五個特征啼阵，同時對比五國機器人轉(zhuǎn)型發(fā)展的特征册血。

機器人的研發(fā)、制造撤奸、應(yīng)用是衡量一個國家科技創(chuàng)新和高端制造業(yè)水平的重要標志吠昭。機器人主要制造商和國家紛紛加緊布局，搶占技術(shù)和市場制高點胧瓜。今明兩年中國將成為全球最大的機器人市場矢棚，需要在這一競爭中審時度勢、全盤考慮府喳、抓緊謀劃蒲肋、扎實推進。

“機器人革命”不是一場獨立的革命钝满，而是以數(shù)字化兜粘、智能化、網(wǎng)絡(luò)化為特征的第三次工業(yè)革命的有機組成部分弯蚜】字幔“機器人革命”從根本上克服了傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)方式下產(chǎn)品成本和產(chǎn)品多樣性之間的沖突剃法，從而推動了從線性產(chǎn)品開發(fā)流程向并行產(chǎn)品開發(fā)流程的轉(zhuǎn)變，使工業(yè)產(chǎn)品性能顯著改善距糖、產(chǎn)品功能極大豐富和產(chǎn)品開發(fā)周期大幅縮減玄窝。

從整體上看蒲龟，“機器人革命”具有如下特征：

第一慢杜，智能化成為新一代機器人的核心特征。裝配傳感器和具備人工智能的機器人能自動識別環(huán)境變化凌宫，從而減少對人的依賴炫咱。未來的無人工廠能根據(jù)訂單要求自動規(guī)劃生產(chǎn)流程和工藝，在無人參與的情況下完成生產(chǎn)麻坯。

第二投圣，高速網(wǎng)絡(luò)和云存儲使機器人成為物聯(lián)網(wǎng)的終端和結(jié)點。隨著信息技術(shù)的進步毙帚，工業(yè)機器人將更有效地接入網(wǎng)絡(luò)脓脸，組成更大的生產(chǎn)系統(tǒng)，多臺機器人協(xié)同實現(xiàn)一套生產(chǎn)解決方案成為可能熔布；服務(wù)機器人和家庭機器人也能通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遠程監(jiān)控辐椎；多臺機器人之間的協(xié)作能提供流程更多、操作更復(fù)雜的服務(wù)默徘。

第三恰岳，機器人生產(chǎn)成本快速下降。在工業(yè)領(lǐng)域建芙，機器人的技術(shù)和工藝日益成熟没隘，性價比不斷提高，機器人初期投資相對于傳統(tǒng)專用設(shè)備的價格差不斷縮小禁荸。雖然在功率和速度上與傳統(tǒng)裝備還存在差距右蒲，但機器人在精細化、柔性化赶熟、智能化和信息化方面具有顯著優(yōu)勢品嚣，因此在個性化程度較高、工藝和流程繁瑣的產(chǎn)品制造中替代傳統(tǒng)專用設(shè)備具有更高的經(jīng)濟效率钧大。成本的下降也使得機器人逐漸步入辦公室和家庭翰撑。

第四，機器人應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴展啊央。機器人最初應(yīng)用于模塊化程度較高的汽車眶诈、電子產(chǎn)業(yè)，隨著智能化水平的提高瓜饥，以及能完成更多的復(fù)雜動作逝撬，紡織浴骂、化工、食品行業(yè)也大量使用機器人愚矗。隨著技術(shù)的不斷成熟和勞動力成本提高能航，工業(yè)機器人的應(yīng)用將擴展至整個工業(yè)領(lǐng)域。

第五椭药，人機關(guān)系發(fā)生深刻轉(zhuǎn)變挚蟹。一方面，計算機的操作系統(tǒng)和控制系統(tǒng)將實現(xiàn)標準化和平臺化蓬甩，未來可以通過包括手機在內(nèi)的不同端口對機器人發(fā)送指令木影。另一方面，人與機器人相互協(xié)作完成某一目標成為趨勢珠慧。技術(shù)成熟將增強人對機器人的信任璃淤，人與機器人之間的協(xié)作關(guān)系將進一步增強。

美國——引領(lǐng)智能化浪潮唬辛，明確提出以發(fā)展工業(yè)機器人提振制造業(yè)

2011年6月伙斯，奧巴馬宣布啟動《先進制造伙伴計劃》，明確提出通過發(fā)展工業(yè)機器人提振美國制造業(yè)泉扛。根據(jù)該計劃笛坦，美國將投資28億美元，重點開發(fā)基于移動互聯(lián)技術(shù)的第三代智能機器人唯袄。世界技術(shù)評估中心的數(shù)據(jù)顯示弯屈，目前美國在工業(yè)機器人體系結(jié)構(gòu)方面處于全球領(lǐng)先地位；其技術(shù)的全面性恋拷、精確性资厉、適應(yīng)性均超過他國，機器人語言研究水平更高居世界之首蔬顾。這些技術(shù)與其固有的信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)優(yōu)勢融合宴偿，為機器人智能化奠定了先進、可靠的基礎(chǔ)诀豁。

以智能化為主要方向窄刘，美國企業(yè)一方面加大對新材料的研發(fā)力度，力爭大幅降低機器人自重與負載比舷胜，一方面加快發(fā)展視覺娩践、觸覺等人工智能技術(shù)，如視覺裝配的控制和導(dǎo)航烹骨。隨著智能制造時代的到來翻伺，美國有足夠的潛力反超日本和歐洲。值得注意的是，以谷歌為代表的美國互聯(lián)網(wǎng)公司也開始進軍機器人領(lǐng)域第六，試圖融合虛擬網(wǎng)絡(luò)能力和現(xiàn)實運動能力拖牢，推動機器人的智能化。谷歌在2013年強勢收購多家科技公司乙遵，已初步實現(xiàn)在視覺系統(tǒng)浦忠、強度與結(jié)構(gòu)、關(guān)節(jié)與手臂轮庵、人機交互韩记、滾輪與移動裝置等多個智能機器人關(guān)鍵領(lǐng)域的業(yè)務(wù)部署。若其機器人部門能按照“組織全球信息”的目標持續(xù)成長阿切，未來谷歌既可以進入迅速成長的智能工業(yè)機器人市場库绩，又能從機器人應(yīng)用中獲取巨量信息來反哺其數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)重抑。

日本——產(chǎn)業(yè)體系配套完備擦蚣，政府大力推動應(yīng)用普及和技術(shù)突破

目前，發(fā)那科亿永、安川為代表的日系工業(yè)機器人與歐美系工業(yè)機器人可以分庭抗禮掠廓。2012年，受益于下游汽車產(chǎn)業(yè)對工業(yè)機器人的需求大幅增長甩恼，日本再次成為全球最大的工業(yè)機器人市場蟀瞧，工業(yè)機器人密度高達332臺/萬人，為全球最高条摸。日本工業(yè)機器人的產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢在于完備的配套產(chǎn)業(yè)體系悦污，在控制器、傳感器钉蒲、減速機切端、伺服電機、數(shù)控系統(tǒng)等關(guān)鍵零部件方面顷啼，均具備較強的技術(shù)優(yōu)勢踏枣，有力推動工業(yè)機器人朝著微型化、輕量化钙蒙、網(wǎng)絡(luò)化茵瀑、仿人化和廉價化的方向發(fā)展。近年來躬厌，還呈現(xiàn)出以工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢帶動服務(wù)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢煤蔚，并重點發(fā)展醫(yī)療/護理機器人和救災(zāi)機器人來應(yīng)對人口老齡化和自然災(zāi)害等問題。

日本政府在其中發(fā)揮著重要作用坠狈。正式成立于1972年的日本機器人工業(yè)會也發(fā)揮著重要作用谦枢。該組織以鼓勵研究與開發(fā)、爭取政府政策支持、主辦博覽會等方式推廣普及工業(yè)機器人摊梯。進入新世紀以來云盲，日本政府更加重視對工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2002年杀乃，經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省開始實施“21世紀機器人挑戰(zhàn)計劃”球逢，將機器人產(chǎn)業(yè)作為高端產(chǎn)業(yè)加以扶持。2004年碳环，經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省推行的“面向新的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)報告”將機器人列為重點產(chǎn)業(yè)矮蘑，2005年的“新興產(chǎn)業(yè)促進戰(zhàn)略”再次將機器人列為七大新興產(chǎn)業(yè)之一。此后鞍后，經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省借助各類產(chǎn)業(yè)政策扶持機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展成為常態(tài)置塘。日本總務(wù)省、文部科學(xué)省伴澄、國土交通省等部門積極實施機器人相關(guān)項目赋除，并通過舉辦“機器人獎”“機器人競賽”等社會活動，推動機器人技術(shù)進步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展（擴展閱讀：工業(yè)機器人最新技術(shù)與應(yīng)用專題）非凌。

德國——帶動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造升級举农，政府資助人機交互技術(shù)及軟件開發(fā)

雖然德國稍晚于日本引進工業(yè)機器人，但與日本類似敞嗡，二戰(zhàn)后勞動力短缺和提升制造業(yè)工藝技術(shù)水平的要求颁糟，極大地促進了德國工業(yè)機器人的發(fā)展。除了應(yīng)用于汽車喉悴、電子等技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)外棱貌，德國工業(yè)機器人還廣泛裝備于包括塑料、橡膠箕肃、冶金婚脱、食品、包裝突雪、木材起惕、家具和紡織在內(nèi)的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，積極帶動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造升級掠北。2011年牌骚，德國工業(yè)機器人銷量創(chuàng)歷史新高，并保持歐洲最大多用途工業(yè)機器人市場的地位攘宝，工業(yè)機器人密度達147臺/萬人缘荧。

德國政府在工業(yè)機器人發(fā)展的初級階段發(fā)揮著重要作用，其后下驴，產(chǎn)業(yè)需求引領(lǐng)工業(yè)機器人向智能化蒿榄、輕量化、靈活化和高能效化方向發(fā)展。20世紀70年代中后期夹昼，德國政府在推行“改善勞動條件計劃”中徐渗，強制規(guī)定部分有危險、有毒帘达、有害的工作崗位必須以機器人來代替人工店麻，為機器人的應(yīng)用開啟了初始市場。1985年栏蝙，德國開始向智能機器人領(lǐng)域進軍坐求，經(jīng)過10年努力，以庫卡為代表的工業(yè)機器人企業(yè)占據(jù)全球領(lǐng)先地位晌梨。2012年桥嗤，德國推行了以“智能工廠”為重心的“工業(yè)4.0計劃”，工業(yè)機器人推動生產(chǎn)制造向靈活化和個性化方向轉(zhuǎn)型仔蝌。依此計劃泛领，通過智能人機交互傳感器，人類可借助物聯(lián)網(wǎng)對下一代工業(yè)機器人進行遠程管理掌逛。這種機器人還將具備生產(chǎn)間隙的“網(wǎng)絡(luò)喚醒模式”师逸，以解決使用中的高能耗問題司倚，促進制造業(yè)的綠色升級豆混。目前，德國聯(lián)邦教育及研究部已開始資助人機互動技術(shù)和軟件的研究開發(fā)动知。

韓國——使用密度全球第一皿伺，多項政策支持第三代智能機器人的研發(fā)

20世紀90年代初，韓國政府為應(yīng)對本國汽車盒粮、電子產(chǎn)業(yè)對工業(yè)機器人的爆發(fā)性需求鸵鸥，以“市場換技術(shù)”，通過現(xiàn)代集團引進日本發(fā)那科嘶在，全面學(xué)習(xí)后者技術(shù)护忠，到本世紀大致建成了韓國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)體系。2000年后扎趋，韓國的工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)進入第二輪高速增長期前茧。2001年至2011年間，韓國機器人裝機總量年均增速高達11.7%莲态。國際機器人聯(lián)合會的數(shù)據(jù)顯示丰浙，2012年，韓國的工業(yè)機器人使用密度為世界第一秤凡，每萬名工人擁有347臺機器人袄映，遠高于58臺的全球平均水平。

目前，韓國的工業(yè)機器人生產(chǎn)商已占全球5%左右的市場份額≡笠蹋現(xiàn)代重工已可供應(yīng)焊接叁震、搬運、密封敲坏、碼垛唱较、沖壓、打磨召川、上下料等領(lǐng)域的機器人南缓，大量應(yīng)用于汽車、電子荧呐、通信產(chǎn)業(yè)汉形，大大提高了韓國工業(yè)機器人的自給率。但整體而言倍阐，韓國技術(shù)仍與日本概疆、歐洲等領(lǐng)先國家存在較大差距。

韓國政府近年來陸續(xù)發(fā)布多項政策峰搪，旨在扶植第三代智能機器人的研發(fā)與應(yīng)用岔冀。2003年，產(chǎn)業(yè)資源部公布了韓國“十大未來成長動力產(chǎn)業(yè)”概耻，其中就包括智能工業(yè)機器人使套；2008年9月，《智能機器人開發(fā)與普及促進法》正式實施鞠柄；2009年4月确确，政府發(fā)布《第一次智能機器人基本計劃》，計劃在2013年前向包括工業(yè)機器人在內(nèi)的五個機器人研究方向投入1萬億韓元（約合61.16億元人民幣）烧论，力爭使韓國在2018年成為全球機器人主導(dǎo)國家面啄；2012年10月，《機器人未來戰(zhàn)略戰(zhàn)網(wǎng)2022》公布旋挺，其政策焦點為支持韓國企業(yè)進軍國際市場焊蕉，搶占智能機器人產(chǎn)業(yè)化的先機。

中國——面臨核心技術(shù)被發(fā)達國家控制等挑戰(zhàn)责爹，產(chǎn)業(yè)市場空間巨大

首先谊弯，中國在機器人領(lǐng)域的部分技術(shù)已達到或接近國際先進水平。機器人涉及的技術(shù)較多豆牺，大體可分為器件技術(shù)玻市、系統(tǒng)技術(shù)和智能技術(shù)。中國在通用零部件翎桨、信息網(wǎng)絡(luò)等部分器件和系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域與發(fā)達國家的差距在10年左右父独，而對智能化程度要求不高的焊接格缘、搬運、清潔酬屉、碼垛半等、包裝機器人的國產(chǎn)化率較高。近年來呐萨，中國在人工智能方面的研發(fā)也有所突破杀饵，中國科學(xué)院和多所著名高校都培育出專門從事人工智能研究的團隊，機器人學(xué)習(xí)谬擦、仿生識別切距、數(shù)據(jù)挖掘以及模式、語言和圖像識別技術(shù)比較成熟惨远。

其次谜悟，中國企業(yè)具有很強的系統(tǒng)集成能力，這種能力在電子信息等高度模塊化產(chǎn)業(yè)和高鐵等復(fù)雜產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)都得到體現(xiàn)北秽。系統(tǒng)集成的意義在于根據(jù)具體用戶的需求葡幸，將模塊組成可應(yīng)用的生產(chǎn)系統(tǒng)，這可能成為中國機器人產(chǎn)業(yè)打破國外壟斷的突破口贺氓。

第三蔚叨，中國機器人產(chǎn)業(yè)的市場空間巨大。目前猫单，中國機器人使用密度較低议猛，制造業(yè)萬人機器人累計安裝量不及國際平均水平的一半，服務(wù)和家庭用機器人市場尚處于培育階段概给，機器人應(yīng)用市場增長空間巨大妙裸；二代機器人仍然是主流，機器人向第三代智能機器人升級換代空間巨大跛庶；機器人主要應(yīng)用于汽車產(chǎn)業(yè)，機器人向其他領(lǐng)域擴展空間巨大戚促。

當然质凰，我們也要清醒地看到中國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的巨大挑戰(zhàn)。首先睡誉，機器人的頂層架構(gòu)設(shè)計和基礎(chǔ)技術(shù)被發(fā)達國家控制畏琢，在機器人成本結(jié)構(gòu)中比重較大的減速機、伺服電機伤很、控制器虐欲、數(shù)控系統(tǒng)都嚴重依賴進口，國產(chǎn)機器人并不具備顯著成本優(yōu)勢肺樟。其次檐春，存在低端鎖定的風(fēng)險逻淌。一方面，發(fā)達國家不會輕易向中國轉(zhuǎn)移或授權(quán)機器人核心技術(shù)疟暖、專利卡儒，中國機器人企業(yè)通過參與國際標準制定、技術(shù)合作研發(fā)進入中高端市場的阻礙很多俐巴；另一方面骨望，地方政府對產(chǎn)業(yè)的盲目投資可能形成過剩產(chǎn)能，導(dǎo)致重復(fù)建設(shè)和低價競爭欣舵。再次擎鸠，機器人研發(fā)、制造與應(yīng)用之間缺乏有效銜接缘圈。機器人相關(guān)技術(shù)研發(fā)領(lǐng)先的高校和院所并不具備市場開拓能力糠亩，而企業(yè)在基礎(chǔ)研發(fā)上的投入還非常低，國內(nèi)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合又存在諸多體制機制障礙准验，導(dǎo)致研發(fā)與制造環(huán)節(jié)脫節(jié)赎线。

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