福建省機(jī)器人學(xué)科發(fā)展研究報(bào)告

福建省電子學(xué)會(huì)

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)全球化和信息技術(shù)不斷發(fā)展，當(dāng)今國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵已不再是傳統(tǒng)資源等有形資本，而是取決于科技為核心的綜合國(guó)力。而機(jī)器人技術(shù)正是在工業(yè)領(lǐng)域中代表高科技的典范。工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)中能代替人做某些單涮、頻繁和重復(fù)的長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)，或是危險(xiǎn)、惡劣環(huán)境下的作業(yè)，例如排爆、水下探測(cè)、太空研究、自主移動(dòng)戰(zhàn)車、滅火、熱處理、焊接、塑料制品成形以及完成對(duì)人體有害物料的搬運(yùn)、噴涂等操作，工業(yè)機(jī)器人都得到了廣泛的應(yīng)用，大大提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低了成本，提升了企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，最大限度地保證了操作者的身體健康及人身安全，必將帶來(lái)可觀的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，因此機(jī)器人的研究具有極為重要的意義。

1 我國(guó)機(jī)器人需求現(xiàn)狀

近年來(lái)，工業(yè)機(jī)器人的銷售繼續(xù)呈現(xiàn)高增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。國(guó)內(nèi)需求量大增，形成對(duì)國(guó)內(nèi)、國(guó)外產(chǎn)品一并通吃的局面。粗略統(tǒng)計(jì)，2010年我國(guó)進(jìn)口機(jī)器人2.34萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)130%；進(jìn)口金額5.28億美元，同比增長(zhǎng)69%。2011年進(jìn)口機(jī)器人3.8萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)62%；進(jìn)口金額8.66億美元，同比增長(zhǎng)了64%。

廉價(jià)勞動(dòng)力曾是中國(guó)制造業(yè)發(fā)展的主動(dòng)力，而眼下勞動(dòng)力已不如往昔龐大，也不像曾經(jīng)那么廉價(jià)。面對(duì)這種情況，制造商們不惜重金購(gòu)置機(jī)器，這一方面是為了提高生產(chǎn)力，另一方面是想生產(chǎn)質(zhì)量上乘的產(chǎn)品。這樣的變化，對(duì)習(xí)慣了不用與中國(guó)企業(yè)在高端產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的美國(guó)、歐洲和日本企業(yè)而言，構(gòu)成日漸強(qiáng)大的挑戰(zhàn)。研究報(bào)告指出，在勞動(dòng)力成本上升、制造業(yè)升級(jí)要求趨于強(qiáng)烈和機(jī)器人價(jià)格下降等因素綜合作用下，中國(guó)市場(chǎng)的機(jī)器人需求正快速上升，預(yù)計(jì)到2014年就將成為“全球最大”。

上海的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)目前基本被跨國(guó)公司牢牢掌控。世界四大機(jī)器人整機(jī)企業(yè)——瑞士ABB、日本發(fā)那科、安川電機(jī)和德國(guó)庫(kù)卡，其中國(guó)總部或機(jī)器人總部都在上海，上海的產(chǎn)量其實(shí)是他們的產(chǎn)量。機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn)，是龍頭企業(yè)占據(jù)上游，主導(dǎo)核心技術(shù)，提供核心部件如“大腦”、“心臟”和“關(guān)節(jié)”，或自行制造整機(jī)；而產(chǎn)業(yè)鏈下游會(huì)聚集起一批企業(yè)，向“龍頭”購(gòu)買關(guān)鍵部件，根據(jù)用戶的個(gè)性化要求做配套加工和服務(wù)。目前，上海發(fā)育出了30多家本地的中小型機(jī)器人企業(yè)，絕大部分是背靠跨國(guó)公司做下游配套，具備整機(jī)量產(chǎn)能力的鳳毛麟角。

不過(guò)，本土企業(yè)雖然“低端”，但還有錢可賺。有關(guān)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，他們雖然只能吃到大蛋糕的邊角，但得益于中國(guó)市場(chǎng)的大步快跑，眼下日子不難過(guò)，也沒太多危機(jī)感。

但好日子也許不會(huì)太長(zhǎng)。由于競(jìng)爭(zhēng)加劇、利潤(rùn)收窄，龍頭企業(yè)正嘗試跳過(guò)下游企業(yè)，直接面對(duì)用戶。據(jù)分析，幾年后這種趨勢(shì)可能越發(fā)明顯。而且，上海本地企業(yè)面臨的國(guó)內(nèi)同行競(jìng)爭(zhēng)也在加劇，比如重慶、廣東、山東、遼寧等都已提出“大力發(fā)展機(jī)器人產(chǎn)業(yè)”；在長(zhǎng)三角地區(qū)，一條“環(huán)上海機(jī)器人產(chǎn)業(yè)帶”正開始浮現(xiàn)。諸多國(guó)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)者的優(yōu)勢(shì)在于，當(dāng)?shù)刂圃鞓I(yè)趨于集中，他們有緊靠客戶群的種種便利，而且多項(xiàng)成本低于上海。

雖然有分析認(rèn)為，國(guó)內(nèi)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)受制于跨國(guó)公司的技術(shù)壟斷，難以“自主”；但技術(shù)與產(chǎn)業(yè)并非單向的“因果關(guān)系”，先建立產(chǎn)業(yè)化平臺(tái)，扶持自主品牌整機(jī)企業(yè)，以規(guī)?；瘧?yīng)用帶動(dòng)持續(xù)研發(fā)，尋求技術(shù)突破。上海迫切需要建立大型整機(jī)企業(yè)來(lái)牽引產(chǎn)業(yè)鏈，有效整合國(guó)內(nèi)的各方力量，推動(dòng)機(jī)器人技術(shù)和核心零部件研發(fā)。

工業(yè)機(jī)器人是一種典型的實(shí)踐性技術(shù)，應(yīng)用是技術(shù)進(jìn)步的動(dòng)力。中國(guó)市場(chǎng)復(fù)雜，細(xì)分程度高；而目前跨國(guó)公司的注意力集中在傳統(tǒng)高端市場(chǎng)（汽車制造、電子產(chǎn)品加工等），暫時(shí)無(wú)暇顧及低端和新興的市場(chǎng)，這是本土企業(yè)錯(cuò)位競(jìng)爭(zhēng)的機(jī)會(huì)。一旦傳統(tǒng)高端市場(chǎng)增長(zhǎng)放緩，跨國(guó)企業(yè)轉(zhuǎn)而尋找新增長(zhǎng)點(diǎn)，這種機(jī)會(huì)可能就會(huì)失去，所以必須抓緊時(shí)間。適合本土企業(yè)進(jìn)入的細(xì)分市場(chǎng)，包括物流搬運(yùn)機(jī)器人、面向工程機(jī)械的厚板焊接機(jī)器人、智能輪椅等。

不僅產(chǎn)業(yè)界，有關(guān)部門也要審時(shí)度勢(shì)積極調(diào)整政策措施。比如，國(guó)內(nèi)發(fā)展機(jī)器人產(chǎn)業(yè)以往注重引進(jìn)外資，但事實(shí)表明，市場(chǎng)換技術(shù)似乎并未奏效，因此還得著力扶持本土企業(yè)。又比如，現(xiàn)在機(jī)器人整機(jī)進(jìn)口為零關(guān)稅，零部件進(jìn)口卻要繳納關(guān)稅，這對(duì)國(guó)內(nèi)企業(yè)尤其整機(jī)企業(yè)的生存發(fā)展不利。

國(guó)內(nèi)機(jī)器人、機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線及機(jī)器人自動(dòng)化成套裝備的市場(chǎng)也越來(lái)越大，機(jī)器人制造企業(yè)面臨巨大的市場(chǎng)機(jī)遇。根據(jù)發(fā)達(dá)國(guó)家產(chǎn)業(yè)發(fā)展與升級(jí)的歷程和工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)，到2015年，我國(guó)機(jī)器人市場(chǎng)容量將達(dá)十幾萬(wàn)臺(tái)套。我國(guó)機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線裝備市場(chǎng)需求主要在汽車、摩托車、石油化工、工程機(jī)械、電機(jī)、電子等行業(yè)。目前僅汽車、電子和家電、煙草、新能源等行業(yè)，年需求此類自動(dòng)化線就有300多條，產(chǎn)值約為60多億元；

同時(shí)，目前進(jìn)口機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線嚴(yán)重“水土不服”，也為國(guó)內(nèi)企業(yè)爭(zhēng)奪市場(chǎng)提供了機(jī)會(huì)。有關(guān)專家指出，我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化步伐較慢，工業(yè)機(jī)器人長(zhǎng)期大量依賴進(jìn)口，但是，在引進(jìn)的機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備中，有近一半處于不能正常運(yùn)行狀態(tài)，其中問(wèn)題較大的占33%，根本不能用的高達(dá)16%。據(jù)了解，進(jìn)口機(jī)器人“水土不服”的主要原因是：國(guó)外系統(tǒng)不適合國(guó)內(nèi)企業(yè)的工藝現(xiàn)狀；國(guó)內(nèi)人員素質(zhì)較低，培訓(xùn)跟不上；系統(tǒng)選型不合理，配置不當(dāng)；缺乏足夠的售前和售中技術(shù)支持；售后服務(wù)跟不上。專家指出，國(guó)外機(jī)器人產(chǎn)品不僅價(jià)格昂貴，而且使用效果并不理想，這為我們自主生產(chǎn)機(jī)器人，滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求，發(fā)展國(guó)產(chǎn)機(jī)器人及其自動(dòng)化成套裝備產(chǎn)業(yè)，提供了良好的機(jī)遇。我國(guó)工業(yè)機(jī)器人在價(jià)格、技術(shù)支持、售后服務(wù)和工程設(shè)計(jì)、實(shí)施等方面占據(jù)較大優(yōu)勢(shì)。如這一行業(yè)的龍頭企業(yè)沈陽(yáng)新松機(jī)器人自動(dòng)化股份有限公司，其機(jī)器人產(chǎn)品價(jià)格僅為國(guó)外的1/2甚至1/3，機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線的價(jià)格僅為國(guó)外的1/3。

考慮到國(guó)內(nèi)外機(jī)器人的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，我國(guó)人口眾多，勞力充實(shí)又低廉，與日美等國(guó)有不同的國(guó)情。我國(guó)的國(guó)力也尚不能與日、美等國(guó)相比。因此，我們不能照搬外國(guó)發(fā)展機(jī)器人技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)，而要結(jié)合我國(guó)特點(diǎn)，探索發(fā)展我國(guó)機(jī)器人技術(shù)的道路。人多與發(fā)展機(jī)器人技術(shù)并非天生對(duì)立，問(wèn)題在于如何研究。同時(shí)，外國(guó)的做法既不能原封不動(dòng)地照搬，也不能一概拒之門外。對(duì)于那些可行的做法，還是值得借鑒的。2機(jī)器人學(xué)科發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)

現(xiàn)在使用的工業(yè)機(jī)器人大多缺乏智能，完成的任務(wù)相對(duì)簡(jiǎn)單。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，對(duì)機(jī)器人完成的任務(wù)要求愈來(lái)愈復(fù)雜，對(duì)機(jī)器人的操作精度要求也愈來(lái)愈高?，F(xiàn)在很多裝配和檢驗(yàn)機(jī)器人一般都帶有外部傳感器，如視覺和力覺傳感器，能實(shí)現(xiàn)智能、細(xì)微的操作。在汽車工業(yè)中，工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用最為廣泛。

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開放環(huán)境作業(yè)下的機(jī)器人是用來(lái)代替人類在很多危險(xiǎn)環(huán)境下工作，如放射性環(huán)境、被污染的環(huán)境、煤礦、深海和宇宙空間等極限危險(xiǎn)環(huán)境。由于人類不能直接進(jìn)入，而成為機(jī)器人活躍的舞臺(tái)。正是由于人類不能進(jìn)入，這類機(jī)器人才需要更多的智能。由于操作人員必須在幾百米遠(yuǎn)，甚至幾公里以外通過(guò)無(wú)線或電纜控制其活動(dòng)，完成作業(yè)任務(wù)。在進(jìn)行遠(yuǎn)程作業(yè)時(shí)，一般在機(jī)器人本體上安裝有多臺(tái)攝像機(jī)，利用傳回的圖像來(lái)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行觀察.通過(guò)遠(yuǎn)程通訊技術(shù)和信號(hào)處理技術(shù)來(lái)完成信息傳遞。

對(duì)于各種類型的危險(xiǎn)作業(yè)機(jī)器人，雖然某些已經(jīng)投入市場(chǎng)，但一般都存在著操作困難的特點(diǎn)。特別是對(duì)于多自由度操作臂的操作，一般都是由操作員在后臺(tái)，利用遙控面板對(duì)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的多自由度操作臂進(jìn)行操作。機(jī)械臂上的每個(gè)關(guān)節(jié)自由度的控制和操作，大多由控制面板上的單個(gè)按鍵開關(guān)進(jìn)行操作，操作很不方便。機(jī)械手臂要到達(dá)目標(biāo)的確定位置，必須由專門訓(xùn)練的操作人員，根據(jù)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的狀況，判斷機(jī)械手臂執(zhí)行的動(dòng)作，手工操縱多個(gè)開關(guān)實(shí)現(xiàn)機(jī)械手臂的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，運(yùn)動(dòng)速度的快慢和連續(xù)性靠操作人員的熟練程度決定，大大降低了工作效率。這種操作方式效率很低，而且操作非常困難，對(duì)操作者的要求也很高，一般操作者要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的訓(xùn)練與磨合，才能比較順利地控制機(jī)械臂完成抓取目標(biāo)物等作業(yè)的任務(wù)。為了提高機(jī)器人的易操作性、作業(yè)效率及作業(yè)的精細(xì)程度，在保證作業(yè)安全的前提下，使機(jī)器人具有一定程度的“智能”便存在著其必要性。因此需研究計(jì)算機(jī)視覺，開發(fā)機(jī)器人的智能作業(yè)系統(tǒng)。利用智能作業(yè)系統(tǒng)，操作員只需給出高層次的作業(yè)需求，機(jī)器人便能自主地完成某些作業(yè)任務(wù)，成為研究的突破點(diǎn)。

3 我國(guó)機(jī)器人發(fā)展的戰(zhàn)略對(duì)策

建議國(guó)內(nèi)企業(yè)通過(guò)生產(chǎn)適合國(guó)情的產(chǎn)品和系統(tǒng)，迅速搶占機(jī)器人市場(chǎng)。根據(jù)國(guó)內(nèi)外機(jī)器人技術(shù)發(fā)展及市場(chǎng)需求趨勢(shì)分析，為滿足國(guó)內(nèi)制造業(yè)對(duì)機(jī)器人的需求，專家認(rèn)為應(yīng)重點(diǎn)發(fā)展具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型弧焊機(jī)器人、點(diǎn)焊機(jī)器人、裝配機(jī)器人、搬運(yùn)碼垛機(jī)器人系列、產(chǎn)品特種加工機(jī)器人（激光加工機(jī)器人、水切割機(jī)器人）系列產(chǎn)品、移動(dòng)機(jī)器人（AGV）系列產(chǎn)品、機(jī)器人控制器及數(shù)字驅(qū)動(dòng)系列產(chǎn)品、注塑機(jī)器人系列產(chǎn)品等，以打破國(guó)外的壟斷和填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白。為滿足“十二五”期間汽車、電子等行業(yè)大發(fā)展對(duì)機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線的需求，國(guó)內(nèi)企業(yè)應(yīng)加快研制汽車車身生產(chǎn)自動(dòng)化成套技術(shù)和裝備、電子和電器等的機(jī)器人柔性裝配及檢測(cè)自動(dòng)化生產(chǎn)線成套裝備、物流與倉(cāng)儲(chǔ)自動(dòng)化成套技術(shù)和裝備、新能源電池制造自動(dòng)化成套生產(chǎn)線等，在政策層面，專家認(rèn)為國(guó)家應(yīng)把機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展納入到重要產(chǎn)業(yè)政策中，多渠道投入資金，為這一產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供良好環(huán)境，同時(shí)建議：一是對(duì)生產(chǎn)企業(yè)實(shí)施財(cái)政政策優(yōu)惠。在工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化的初期，為了支持國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展，對(duì)規(guī)?；a(chǎn)的企業(yè)，按其實(shí)際銷售的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品，參照國(guó)際市場(chǎng)的平均價(jià)格，給予一定比例的補(bǔ)貼。對(duì)生產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人的企業(yè)，實(shí)行相當(dāng)幅度的稅收優(yōu)惠。對(duì)開拓國(guó)際市場(chǎng)的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)，要有更大幅度的出口退稅等特殊政策，這也是日韓等國(guó)的經(jīng)驗(yàn)。對(duì)有可能形成新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)的機(jī)器人的生產(chǎn)企業(yè)，要比照國(guó)家對(duì)微電子軟件等新興產(chǎn)業(yè)的扶持政策，實(shí)行同等程度的稅收優(yōu)惠。倡導(dǎo)采用國(guó)產(chǎn)機(jī)器人及其自動(dòng)化成套裝備，并給予減免稅優(yōu)惠。二是對(duì)使用者給予鼓勵(lì)。從日本機(jī)器人推廣應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)看，對(duì)使用機(jī)器人的企業(yè)實(shí)行減免稅，優(yōu)先給予銀行貸款等政策，有利于機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。我國(guó)也可制定相應(yīng)產(chǎn)業(yè)政策，鼓勵(lì)企業(yè)使用國(guó)產(chǎn)機(jī)器人。

我國(guó)工業(yè)機(jī)器人已有初步基礎(chǔ)，形成了一定的生產(chǎn)能力。今后要以開發(fā)特種機(jī)器人作為一個(gè)時(shí)期內(nèi)的主攻方向之一，可以從前面舉過(guò)的應(yīng)用例子中，挑選一批急需的應(yīng)用課題，列項(xiàng)開發(fā)，并制訂出五年、十年和二十年的發(fā)展計(jì)劃，使我國(guó)的機(jī)器人技術(shù)和產(chǎn)業(yè)走上持續(xù)發(fā)展的道路。開發(fā)有害環(huán)境下的高級(jí)機(jī)器人，用以代替工人從事繁重、骯臟和危險(xiǎn)的工作，如高溫、高壓、有毒、易爆、惡臭、放射性和高粉塵等環(huán)境以及搬運(yùn)、裝卸、清洗等繁重作業(yè)。開發(fā)護(hù)理機(jī)器人，為病人服務(wù)，為千百萬(wàn)殘疾人員提供幫助，減輕他們的痛苦，提高他們的自理能力，甚至使他們重返勞動(dòng)崗位。

開發(fā)外科手術(shù)機(jī)器人和病癥診斷機(jī)器人（如微型機(jī)器人），用于治療一些內(nèi)科疾病。開發(fā)服務(wù)機(jī)器人，讓機(jī)器人執(zhí)行導(dǎo)游、娛樂（歌舞）、招待、售貨、掃地和洗滌等任務(wù)，為提高人類的生活質(zhì)量服務(wù)。開發(fā)水下機(jī)器人和海底采礦機(jī)器人，為發(fā)展海洋工程的采礦工業(yè)貢獻(xiàn)。此外，還可開發(fā)下列一些機(jī)器人：地面建筑和土木施工機(jī)器人、設(shè)備檢修和維護(hù)機(jī)器人、消防和救援機(jī)器人、農(nóng)業(yè)和農(nóng)林漁畜產(chǎn)品加工機(jī)器人等。上述這些開發(fā)領(lǐng)域，都是我們現(xiàn)在需要做而又能夠做的，可以全面進(jìn)行。

4 福建省機(jī)器人學(xué)科發(fā)展情況

目前，我省提出建設(shè)海峽西岸經(jīng)濟(jì)區(qū)的戰(zhàn)略規(guī)劃，“海西”的經(jīng)濟(jì)跨越式發(fā)展已引起世界矚目。由廈門理工學(xué)院申報(bào)的“機(jī)器人工程研究中心”，其“思明校區(qū)”毗鄰廈門大學(xué)，“集美校區(qū)”位于廈門大學(xué)城，四周有華僑大學(xué)、集美大學(xué)等。因此機(jī)器人工程研究中心的經(jīng)濟(jì)環(huán)境、信息環(huán)境與科研環(huán)境十分優(yōu)越。具有良好的科學(xué)研究條件。

福建省高校機(jī)器人工程研究中心（廈門理工學(xué)院），構(gòu)建集教學(xué)與科研、科技開發(fā)與經(jīng)濟(jì)建設(shè)相結(jié)合的創(chuàng)新型研究中心，依托廈門唐松機(jī)器人科技有限公司多年對(duì)工業(yè)機(jī)器人機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、伺服控制系統(tǒng)開發(fā)的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，依托安特威爾叉車屬具（廈門）有限公司對(duì)機(jī)器人集成系統(tǒng)應(yīng)用，以及自主移動(dòng)屬具產(chǎn)品的開發(fā)需要，凝結(jié)該校具有科技創(chuàng)新與較高科研能力的團(tuán)隊(duì)，在智能控制、光電技術(shù)、圖像處理、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)等領(lǐng)域開展研究，面向地方機(jī)器人產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)、科技和社會(huì)發(fā)展的需要，使之成為持續(xù)增強(qiáng)地方服務(wù)海西的科技創(chuàng)新能力、不斷獲取機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的重要科研基地，形成一個(gè)在閩臺(tái)地區(qū)以至全國(guó)都頗具影響的機(jī)器人創(chuàng)新型人才培養(yǎng)基地，實(shí)現(xiàn)“政、產(chǎn)、學(xué)、研”的完美結(jié)合，并以該工程研究中心作為開放式的公共平臺(tái)，為地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)，將會(huì)從根本上提升我省機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的技術(shù)水平和競(jìng)爭(zhēng)力，不斷提高工程技術(shù)研發(fā)能力和水平，促進(jìn)我省國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，為產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

福建省高校機(jī)器人工程研究中心（廈門理工學(xué)院）凝聚了一批省級(jí)重點(diǎn)學(xué)科光學(xué)工程、省級(jí)特色專業(yè)電氣工程及自動(dòng)化和自動(dòng)化專業(yè)的具有科技創(chuàng)新精神與較高科研能力的成員，在光電成像技術(shù)、傳感技術(shù)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、伺服控制、多自由度機(jī)器人姿態(tài)運(yùn)動(dòng)學(xué)控制以及工業(yè)機(jī)器人集成應(yīng)用等方面有較高技術(shù)水平與優(yōu)勢(shì)。省內(nèi)高校都表示，本著資源共享、面向市場(chǎng)、互惠互利的基本原則，深度推進(jìn)兄弟高校合作是發(fā)展高科技、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的重要舉措，是科技轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力、開發(fā)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的基本途徑，對(duì)推動(dòng)經(jīng)濟(jì)繁榮和職業(yè)教育發(fā)展將起到積極的作用。

廈門市集美職業(yè)技術(shù)學(xué)校系國(guó)家級(jí)重點(diǎn)中專，其“焊接技術(shù)應(yīng)用及自動(dòng)化專業(yè)”為國(guó)家級(jí)示范專業(yè)，廈門市最大的技能人才培訓(xùn)基地。現(xiàn)有日本松下生產(chǎn)的電源融合型TAWERS1400六關(guān)節(jié)機(jī)器人系統(tǒng)一套（含200KG外部軸變位系統(tǒng)和350A的MIG電源），可進(jìn)行金屬的高品質(zhì)焊接。廈門松必與集美職校共同建立的應(yīng)用技術(shù)中心，為機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)研發(fā)提供良好的實(shí)踐基地，實(shí)現(xiàn)將研發(fā)成果產(chǎn)業(yè)化的總體目標(biāo)。

機(jī)器人系統(tǒng)集成公司掌握大量的應(yīng)用技術(shù)案例儲(chǔ)備和企業(yè)用人信息，通過(guò)與廈門思爾特公司（ABB機(jī)器人系統(tǒng)）、廈門松興公司（松下焊接機(jī)器人系統(tǒng)集成）進(jìn)行校企合作，與廈門唐松機(jī)器人科技有限公司建立校企聯(lián)盟，將其機(jī)器人系統(tǒng)集成總裝車間引進(jìn)學(xué)校實(shí)訓(xùn)工廠，為焊接專業(yè)和相關(guān)專業(yè)搭建機(jī)器人資源實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)校中有廠、廠中有學(xué)、產(chǎn)學(xué)互助、工學(xué)結(jié)合的校企合作培養(yǎng)模式。共同生產(chǎn)焊接機(jī)器人系統(tǒng)，建立與完善工學(xué)結(jié)合實(shí)訓(xùn)基地的管理與運(yùn)行機(jī)制。

廈門松興機(jī)器有限公司成立于1996年，是一家專注于焊接、切割及綜合應(yīng)用的技術(shù)企業(yè)，是福建最大的焊接產(chǎn)品銷售企業(yè)。主要銷售日本松下電焊機(jī)及松下機(jī)器人，德國(guó)KEMPER除塵設(shè)備——全球最大的空氣除塵設(shè)備廠。公司自成立以來(lái)，秉承致力于“為客戶提供焊割整體解決方案”，堅(jiān)掙“服務(wù)先于銷售”的銷售服務(wù)理念，一直以來(lái)，得到廈工、廈船、金龍、正興等諸多國(guó)內(nèi)大型企業(yè)的一致好評(píng)，有力地促進(jìn)福建焊接切割行業(yè)的發(fā)展。公司堅(jiān)持‘馓業(yè)、嚴(yán)謹(jǐn)、勤奮、激情”的工作作風(fēng)，“永續(xù)創(chuàng)新，全方位成就所托”的經(jīng)營(yíng)理念，用高新技術(shù)（機(jī)器人技術(shù)）推動(dòng)現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展的企業(yè)宗旨，致力于成為國(guó)內(nèi)頂尖的焊接切割產(chǎn)品提供商。目前，隨著公司的穩(wěn)步發(fā)展，在站穩(wěn)福建市場(chǎng)的同時(shí)，產(chǎn)品已銷往全國(guó)各地，并推廣至韓國(guó)、印度等國(guó)外地區(qū)，擁有良好、廣闊的市場(chǎng)前景。

廈門唐松機(jī)器人科技有限公司是福建松興集團(tuán)投資的全資子公司，福建松興集團(tuán)在全國(guó)各地?fù)碛卸嗉易庸?，包括廈門松興、廈門思爾特、福州松興、泉州松興、上海閩凡等多家公司，目前年產(chǎn)值達(dá)3.5億；公司是日本Panasonic主要合作伙伴，還與德國(guó)KUKA合作，是一家集設(shè)計(jì)、制造、銷售于一體的專業(yè)從事機(jī)器人焊接系統(tǒng)及相關(guān)工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的綜合性企業(yè)。公司憑借雄厚的技術(shù)力量、科學(xué)規(guī)范的質(zhì)量管理體系、與科研單位（院校）長(zhǎng)期合作的優(yōu)勢(shì)，鑄就卓越的產(chǎn)品品質(zhì)，使公司在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中發(fā)展壯大。公司專注于汽車零部件行業(yè)、貨架行業(yè)、工程機(jī)械行業(yè)焊接自動(dòng)化設(shè)備及相關(guān)工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的研發(fā)與制造，為客戶提供完善的技術(shù)方案以及先進(jìn)的自動(dòng)化設(shè)備。先后為廈工、龍工、柳工、正興、金龍、東南汽車等多家國(guó)內(nèi)大型企業(yè)設(shè)計(jì)生產(chǎn)大型自動(dòng)化焊接設(shè)備及控制系統(tǒng)，以良好的信譽(yù)和優(yōu)良的品質(zhì)深受客戶信賴并有著長(zhǎng)期深入的合作。公司作為一個(gè)成長(zhǎng)型高技術(shù)企業(yè)，以打造具有強(qiáng)大核心競(jìng)爭(zhēng)力的現(xiàn)代企業(yè)為目標(biāo)，向廣大企業(yè)提供全面的、高技術(shù)含量的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)。

5 機(jī)器人在福建省的應(yīng)用情況

福建境內(nèi)多山地丘陵，交通不便，隨著電網(wǎng)建設(shè)的加速發(fā)展，線路設(shè)備巡視任務(wù)日益繁重。為解決這一問(wèn)題，福建省電力有限公司和中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所經(jīng)過(guò)兩年多的努力，終于聯(lián)合研制出這臺(tái)“能在電線上跳舞”的機(jī)器人。

這臺(tái)機(jī)器人體重40公斤，平均爬行速度1.25千米/小時(shí)，最大爬坡角度30度，蓄電池可連續(xù)工作8小時(shí)，能夠在500千伏的超高壓輸電線路上輕松跨越各種障礙。機(jī)器人被電力員工安裝在輸電線路上，它帶著滑輪的“手臂”抓住電線行走自如。一旦遇到障礙物時(shí)，機(jī)器人一條手臂松開，另一手臂帶動(dòng)身體旋轉(zhuǎn)1 80度，就能輕松越過(guò)障礙繼續(xù)前進(jìn)。輸電線路的導(dǎo)線及桿塔長(zhǎng)期暴露在野外，為確保其安全可靠運(yùn)行，電力維護(hù)部門需要定期進(jìn)行巡檢。但目前采用的人工巡檢消耗的人力、物力大，巡視人員依靠目測(cè)判斷效率低，難以達(dá)到理想的效果。為解決人工巡視存在的問(wèn)題，直升機(jī)巡線技術(shù)在國(guó)內(nèi)得到應(yīng)用，但直升機(jī)巡線費(fèi)用成本高，并受惡劣氣候條件的限制。巡檢機(jī)器人系統(tǒng)由巡檢機(jī)器人和地面移動(dòng)基站組成。機(jī)器人能夠在超高壓輸電線路上沿線行走以及跨越障礙，攜帶攝像機(jī)檢測(cè)輸電設(shè)備的損傷情況，并將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)和圖像通過(guò)無(wú)線傳輸系統(tǒng)發(fā)送到地面基站，以便地面人員及時(shí)準(zhǔn)確地掌握輸電線路的運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)線路設(shè)施的損傷、缺陷等故障情況。

超高壓線巡檢機(jī)器人的應(yīng)用，不僅可以減輕工人‘‘千里巡線”的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低高壓輸電的運(yùn)行維護(hù)成本，還可以提高巡檢作業(yè)的質(zhì)量和科學(xué)管理技術(shù)水平，對(duì)于增強(qiáng)電力生產(chǎn)自動(dòng)化綜合能力，創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益都具有重要意義。

機(jī)器人在我省焊接行業(yè)也得到廣泛應(yīng)用，全省焊接機(jī)器人的總保有量約1500臺(tái)，年增長(zhǎng)率約為35%。焊接機(jī)器人以其應(yīng)用行業(yè)廣，工藝靈活多樣，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品品質(zhì)好，生產(chǎn)清潔，作業(yè)者勞動(dòng)強(qiáng)度低，易于實(shí)現(xiàn)無(wú)人化，柔性化和智能化等優(yōu)點(diǎn)，正逐步取代傳統(tǒng)的手工焊接方法。

6 福建省機(jī)器人學(xué)科發(fā)展存在的問(wèn)題與對(duì)策

我省從上世紀(jì)80年代開始在高校和科研單位里面開展工業(yè)機(jī)器人的研究，近20年來(lái)取得不少的科研成果。但是由于沒有和企業(yè)有機(jī)地進(jìn)行聯(lián)合，至今仍末形成具有影響力的產(chǎn)品和有規(guī)模的產(chǎn)業(yè)。目前省內(nèi)除了幾家以組裝為主的中外合資的機(jī)器人公司外，具有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的工業(yè)機(jī)器人仍停留在高?；蚩蒲袉挝唤M織的零星生產(chǎn)，未能形成氣候。

通過(guò)福建省高校機(jī)器人工程研究中心平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)其與企業(yè)合作，匯聚和培養(yǎng)學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)、凝煉科研方向和建設(shè)創(chuàng)新機(jī)制，開展工程技術(shù)研究開發(fā)、人才培養(yǎng)、開放服務(wù)，提高學(xué)科整體水平的目標(biāo)。

6.1加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作

開展科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)界合作，實(shí)現(xiàn)科技成果轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)化的跨越式發(fā)展；積極吸引和利用各種社會(huì)優(yōu)勢(shì)資源，多渠道籌集資金，催生社會(huì)資本的投人，創(chuàng)立科技成果轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)化專項(xiàng)基金，專項(xiàng)基金用于扶持科技成果轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)化，以及具有市場(chǎng)前景的高新技術(shù)研究。

6.2培養(yǎng)高校研發(fā)人員

引進(jìn)一批高職稱或高學(xué)歷人才，建立科研團(tuán)隊(duì)，成為省內(nèi)先進(jìn)、同類學(xué)科和相關(guān)專業(yè)方向領(lǐng)先、國(guó)內(nèi)具有一定知名度、具有示范與輻射作用的工程中心。

6.3改善基礎(chǔ)條件

有效改善科研實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件及科技創(chuàng)新環(huán)境，增強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展能力，形成多學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)特征明顯、特色鮮明的學(xué)科體系，為地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展培養(yǎng)優(yōu)秀的人才，為地方產(chǎn)業(yè)的科技發(fā)展提供有力的技術(shù)支撐。

6.4建立機(jī)器人產(chǎn)業(yè)集團(tuán)，形成規(guī)模生產(chǎn)

在現(xiàn)有機(jī)器人研究單位和生產(chǎn)企業(yè)的基礎(chǔ)上，規(guī)劃調(diào)控，優(yōu)化組合，籌建中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)集團(tuán)和機(jī)器人工程公司，形成生產(chǎn)—供銷—應(yīng)用一維修一條龍?bào)w系。

我省應(yīng)選擇工業(yè)發(fā)達(dá)、交通方便和技術(shù)密集的一些城市，重點(diǎn)扶植在機(jī)器人開發(fā)和生產(chǎn)方面有優(yōu)勢(shì)的單位，建立幾個(gè)機(jī)器人工程公司，從事工業(yè)機(jī)器人的批量生產(chǎn)和實(shí)施機(jī)器人應(yīng)用工程，使我省的機(jī)器人生產(chǎn)和應(yīng)用向產(chǎn)業(yè)化、集團(tuán)化方向發(fā)展。

6.5開展國(guó)際技術(shù)合作

從市場(chǎng)角度講，要在國(guó)際機(jī)器人領(lǐng)域占有一席之地，就必須立足國(guó)內(nèi)需求和放眼國(guó)際市場(chǎng)有機(jī)地結(jié)合，并與國(guó)外機(jī)器人廠商爭(zhēng)奪國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。從某種意義上來(lái)說(shuō)，占領(lǐng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)就是占領(lǐng)國(guó)際市場(chǎng)。另外，還應(yīng)該在立足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的基礎(chǔ)上，選擇某些優(yōu)質(zhì)項(xiàng)目、產(chǎn)品或技術(shù)，進(jìn)軍國(guó)際市場(chǎng)，參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，直接在國(guó)際市場(chǎng)占有一席之地。

6.6培育與開拓國(guó)內(nèi)機(jī)器人市場(chǎng)

雖然我省目前的機(jī)器人市場(chǎng)不大，但其潛在市場(chǎng)很大。汽車、工程機(jī)械、電子、電機(jī)和金屬加工等工業(yè)仍是應(yīng)用機(jī)器人的主要部門。在這些部門，機(jī)器人的裝機(jī)臺(tái)數(shù)與實(shí)際需要相差甚遠(yuǎn)，有很大的市場(chǎng)。對(duì)于建筑、包裝、空間、海洋、采礦（含海底采礦）、電力、農(nóng)林和醫(yī)療等新的領(lǐng)域，其機(jī)器人市場(chǎng)也是很大的。只要用得成功，就比較容易推廣應(yīng)用。擴(kuò)大機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域是開拓國(guó)內(nèi)機(jī)器人市場(chǎng)的必要舉措之一。

6.7穩(wěn)定和擴(kuò)大研發(fā)隊(duì)伍

穩(wěn)定和擴(kuò)大機(jī)器人研發(fā)隊(duì)伍，充分調(diào)動(dòng)他們的積極性和創(chuàng)造性，讓他們的聰明才智更好地為發(fā)展我國(guó)的機(jī)器人事業(yè)服務(wù)。要認(rèn)清現(xiàn)狀和發(fā)展方向，制定明確的發(fā)展目標(biāo)，制訂并執(zhí)行積極可行的發(fā)展對(duì)策。