機器人行業發展現狀及未來發展概述

楊長昌

摘 要：機器人根據功能類型主要分為工業機器人和服務機器人。工業機器人是面向工業領域的多關節機械手或多自由度的機器裝置，它能自動執行工作，是靠自身動力和控制能力來實現各種功能的一種機器。它可以接受人類指揮，也可以按照預先編排的程序運行，現代的工業機器人還可以根據人工智能技術制定的原則綱領行動。服務機器人是除從事工業生產以外的，為人類健康或設備良好狀態提供有幫助服務的一種機器人。國際機器人聯盟（IFR）根據服務機器人應用場景的不同，將服務機器人分為專業領域服務機器人和個人/家庭服務機器人。

關鍵詞：工業機器人；服務機器人；現狀；發展

機器人行業發展劃分為五個階段：技術準備期、產業孕育期、產業形成期、產業發展期和智能化時期五個階段。美日歐機器人產業已完成前四個階段，目前處于智能化時期，而中國機器人產業還處于孕育期。美日歐工業機器人產業發展已經完成了前四個階段并形成了各自的產業模式，美國優勢在系統集成，日本強調產業鏈分工，歐洲強調本體加集成的整體方案。中國現階段機器人產業模式更接近美國模式，原因是機器人本體不能大規模國產化，估計未來的發展趨勢是類似于日本的產業鏈分工模式，前提是真正突破機器人本體。

如今機器人發展的特點可概括為：橫向上，應用面越來越寬。由95%的工業應用擴展到更多領域的非工業應用。像做手術、采摘水果、剪枝、巷道掘進、偵查、排雷，還有空間機器人、潛海機器人。機器人應用無限制，只要能想到的，就可以去創造實現；縱向上，機器人的種類會越來越多。像進入人體的微型機器人，已成為一個新方向，可以小到像一個米粒般大小；機器人智能化得到加強，機器人會更加聰明。

機器人產業的發展中，中國引進機器人有很早的歷史，汽車行業自動生產線上的機器人多數都是從國外進口。2014年，全世界生產機器人中間有40%是中國消費。同時，中國正在發展機器人產業，且南北方風格不同：北方生“硬”機器人，就是我們常見的生產線上的機器臂，這種機器人發展的比較早；而南方提倡的是做“軟”機器人，即醫療、老人看護等服務機器人。

我國的服務機器人市場從2005年前后才開始初具規模但我國在服務機器人領域的研發與日本、美國等國家相比起步較晚，與發達國家絕對差距還比較大，但相對起工業機器人而言則差距較小。因為服務一般都要結合特定市場進行開發，本土企業更容易結合特定的環境和文化進行開發占據良好的市場定位，從而保持一定的競爭優勢；另一方面，外國的服務機器人公司也屬于新興產業，大部分成立的時候還比較短，因而我國的服務機器人產業面臨著比較大的機遇和可發展空間。

科學家研制越來越高級的智能機器人，是主要以人類自身形體為參照對象的。自然先需有一個很仿真的人型外表是首要前提，在這一方面日本應該是相對領先的，國內也是非常優秀的。對于未來機器人，仿真程度很有可能達到即使你近在咫尺細看它的外在，你也只會把它當成人類，很難分辯是機器人，這種狀況就如美國科幻大片《終結者》中的機器人物造型具有極至完美的人類外表。

凡是人類都會有生老病死，而對于機器人來說，雖無此生物的常規死亡現象，但也有一系列的故障發生時刻，如內部原件故障、線路故障、機械故障、干擾性故障等。這些故障也相當于人類的病理現象。未來智能機器人將具備越來越強大的自行復原功能，對于自身內部零件等運行情況，機器人會隨時自行檢索一切狀況，并做到及時排除。它和檢索功能就像我們人類感覺身體哪里不舒服一樣是智能意識的表現。

機器人動力源多數使用電能，供應電能就需要大容量的蓄電池，對于機器人的電能消耗應該說是較大的。現代蓄電池的蓄電量都是較有限的，可能滿足不了機器人的長久動力需求，而且蓄電池容量越大充電時間也往往需越長，這樣就顯得較為麻煩。針對能量儲存供應問題，未來應該會有多種解決方式，最理想的能源應該就是可控核聚變能，微不足道的質量就能持續釋放非常巨大的能量，機器人若以聚變能為動力，永久性運行將得以實現。不過這種技術對人類來說，簡直太困難了，現在人類連熱核聚變裝置的穩定運行都還有許多難點要攻克，冷聚變能否實現還是一個謎，所以核聚變動力實現是遙遙無期的。另外，未來還很可能制造出一種超級能量儲量器，也是充電的，但有別于蓄電池在多次充電放電后，蓄電能力會逐步下降的缺點，能量儲存器基本可永久保持儲能效率。且充電快速而高效，單位體積儲存能量相當于傳統大容量蓄電池的百倍以上，也許這將成為智能機器人的理想動力供應源。

成本問題制約商業化步伐，目前的技術達到實用還有很多路要走。尤其人形機器人，目前代表全球最高水平的本田阿西莫和波士頓動力的Atlas機器人，其造價也需百萬美元級別，仍處實驗室狀態。相比國外，國內服務機器人也大多處于實驗室狀態，在實驗室階段，一個樣機的成本造價幾十萬、甚至上百萬都很普遍，但作為產品推向市場，其性能是否穩定、成本是否可控成為關鍵因素。就國內優秀科研單位來看，諸如哈工大機器人，其導購機器人市面價格為27萬至28萬左右。而用戶購買導購機器人以代替人力為目的，這樣的價格是不足以節省導購員工資、開支等成本的。最佳價格區間應該在5至8萬左右，所以迅速鋪開國內市場仍有難度。

人類制造機器人的目的是為人類所服務的，所以就會盡可能地把它變成多功能化，比如在家庭中，可以成為機器人保姆。會你掃地、吸塵、還可以做你的談天朋友，還可以為你看護小孩。到外面時，機器人可以幫你搬一些重物，或提一些東西，甚至還能當你的私人保鏢。另外，未來高級智能機器人還會具備多樣化的變形功能，比方從人形狀態，變成一輛豪華的汽車也是有可能的，這似乎是真正意義上的變形金剛了，它載著你到處駛馳于你想去的任何地方，這種比較理想的設想，在未來都是有可能實現的。

參考文獻

[1]張送根，王豫.基于數據分析概述醫療機器人產業發展現狀及未來趨勢[J].中國醫療器械信息，2017，23（7）：14-18.

[2]謝勝強，明興.工業機器人產業發展歷史與未來趨勢的文獻綜述[C].決策論壇——企業行政管理與創新學術研討會.

[3]卞正崗.機器人產業的現狀和發展趨勢[J].智慧工廠，2016（10）：55-58.

[4]王曉迪，筱雪，劉彥君，等.英國智能機器人技術和自主系統研究發展概況[J].天津科技，2017（9）.