助力中國智能制造,機器人和人融合將成發展趨勢

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助力中國智能制造,機器人和人融合將成發展趨勢

日前，2015世界機器人大會在京召開。在大會主論壇上，來自機器人產業領域最前沿的專家學者，著重圍繞未來機器人技術與產業發展趨勢進行討論和交流。國際機器人聯盟（IFR）主席ArturoBaroncelli、IEEE自動化與機器人學會主席RajaChatila、中國工程院院士王天然、日本科學技術振興機構（JST）主席顧問MichiharuNakamura等，通過主旨報告、專題演講等多種方式，共同探討了全球機器人技術與產業發展趨勢，本版將分三次予以刊發。

在2015世界機器人大會上，中國工程院院士王天然主要就中國對機器人的需求，以及目前的狀態和機器人發展提出了建議。

據統計，從2000年到2013年，十三年期間中國進口機器人增長100萬臺，最近幾年增長的發展勢頭非常快，切實的反映出中國對機器人的需求。

制造業轉型與升級的必然選擇

王天然指出，中國需求機器人是社會發展的一個階段正常的、必然的結果。當前經濟學的變化是勞動者的工資快速上升，勞動力短缺。有的地方直截了當地提出來用機器換人，機器人是首當其沖的。通過這些年快速的發展，中國制造業的產值已經很高，但是質量、效益、水平都比較低，跟發達國家還有很大的差距。所以如果中國要想實現制造業的轉型與升級，提高效率是一個重要的內容，這當中最有智能化的、能夠靈活的機器人設備會發揮巨大的作用。

目前，中國機器人應用也很不平衡。從地域來看，主要是集中在東南沿海地區，隨著經濟的發展必然向其他區域過渡。從應用領域來說也很不平衡，首先是汽車和電子行業，其他領域應用的比較少，現在發現很多其他領域也有需求。另外，我國先進制造的發展方向是智能制造，而機器人是智能制造當中的一個支撐設備，我國必然的要借助技術進步的力量來發展自己的制造業。最近這些年以來，我國對服務機器人的需求快速增長。從國家來說，需要科學考察的機器人，對醫生來講需要醫療輔助機器人。在國家鼓勵政策支持下，會不斷爆發新的機器人，來滿足市場需求。面對這樣一個需求的形式，如何把產業技術提高上去，使產品和產業更好的在中國制造大潮當中發揮作用是主要任務。

機器人發展取得一定成果

王天然指出，現在機器人已經取得了一定的成果。中國從上個世紀70年代開始進行機器人研究，很多單位參加機器人的研究，而且取得了不少科研成果，其中有些科研成果已經成功的應用。比方說，現在科考機器人到南極進行過科學考察，水下機器人對大洋深處的海底觀察，移動機器人在救災和反恐防爆的應用，旋翼無人機在國家電網的檢查當中也發揮了作用。

中國科學院沈陽自動化研究所也是最早開展機器人研究的單位之一。而哈爾濱工業大學在國內的機器人研究有悠久的歷史，技術在很多單位也有應用，在航天領域的應用是非常成功的。應該說，相當多的單位都研究出在工業上應用的機器人，各種各樣的機器人，很多已經在實踐中應用。

國際機器人聯合會對中國機器人有一個分析，指出中國機器人產業創新比較弱，中國的機器人產業相對比較小，競爭力比較差，中國的工業對于機器人產業發展支持能力比較弱。

王天然指出，通過這些年的努力，中國已經基本掌握了工業機器人設計技術并積累了工業機器人應用經驗。現在機器人產業在發展當中，迅速成長出很多機器人公司。雖然這些公司現在還沒有找清楚自己的發展方向，但是它為將來中國的機器人產業奠定了基礎。有一些公司已經在市場當中找到了自己的發展方向，實現了良性的循環。

最近幾年，中國機器人的自給產能無論數量還是產值都有所增長，但是所占份額很小。而且我國的應用領域雖然開拓了許多新領域，但是所做的工作技術上來看多數都是做搬運的，所以還有很大的發展和提升空間。

智能制造對機器人發展的新要求

為了使中國的機器人產業健康發展，國家發改委、工信部、科技部、標準化管理委員會、國家產品質量監督與檢測檢疫總局，都支持這項事業的發展。行業方面也相繼成立了一些組織，包括中國機器人產業聯盟等等。

在這種形勢下，我國企業要努力壯大自己，傳統的就是要擴展新的應用領域和提高自己的產品水平。另外。企業應看清新發展方向，增加創新，抓住機遇，發展自己，因為新需求會產生新的技術與生新的機器人。

王天然指出，制造業向智能制造發展已經是共識，智能制造向現有機器人提出了新要求，并不是現在的機器人就能夠滿足現代的智能制造要求，更不能滿足往前看的智能制造要求。另外，技術進步特別是信息技術進步，為機器人進步提供了支持和保證。同時，學科交叉也給機器人發展提供了機會。

當前，由于產品的生命周期越來越短，用戶的個性化制造要求越來越強烈，給機器人提出了新要求。現在電子產品的生命周期只有兩年，為了生產新產品更換生產線要100天、200天是不能忍受的。汽車生命周期已經由五年縮短至三年。為適應新產品的生產，更換生產線，希望能以天計，最好能在幾天之內完成，這樣就需要靈活、快速的生產單元，這對機器人提出了新要求。現在的機器人要改變現有的生產方式，要能夠迅速進入新的生產當中。

機器人進入新的移動系統中，不僅和機器相聯系，不僅是和控制系統相結合，現在信息系統包括網絡系統不斷地影響和進入到機器人生產系統中，如何將這些系統迅速連接在一起也是當前要解決的一個問題。

機器人和人融合將成發展趨勢

王天然指出，智能制造的發展要求機器人和人的關系要發生改變。現在的機器人和在汽車行業上的應用順風順水，用的很成功。即使是現在造船、飛機行業，這些企業的零部件都是用高精度的生產系統加工出來的，但是在裝配的時候，相當多的情況下需要人類親歷親為。所以十分需要機器人，但目前機器人仍不能滿足需求。此外，勞動密集型產業也希望用機器替換這些人，替換結果發現并不是所有的勞動密集型產業，現在的機器人就能簡單替代的。現在的機器人在很多場合并不能滿足于要求。

產業發展面臨著一種選擇，要么做全自動化的生產線，要么就設計一個手工作坊。人和機器人合在一起，有人提出混合自動化，可能是很合理、很高效的生產方式，這就要求機器人和人融合。所謂的與人共融，就是能在同一自然空間里工作，能夠緊密地協調，能夠自主的提高自己的技能，能夠自然的交互，同時要保證安全。實現這樣的與人共融的機器人，人與機器人的關系就會改變，是一種朋友關系，可以相互理解、相互感知、相互幫助。

要做與人共融的機器人就把人的符號化能力、學習能力、預見能力、自我調節能力、邏輯推理能力與機器的精準、力量、重復能力、作業時間、環境耐受力結合在一起。將來可能在生物電信號的解析，生物反饋控制人機協調和本體結構設計，在更遠的未來在分子尺度上人與機器人共融。

他指出，機器人是智能制造的支撐設備，必將助力中國的智能制造發展，滿足中國的民生需求。與人共融是下一代機器人的本質特征。各個學科的交叉結合將為機器人帶來新的發展機會。所以我們應該關心它、抓住它為我們服務。