助力中國智能制造,機器人和人融合將成發(fā)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(fā)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(yè)領域最前沿的專家學者，著重圍繞未來機器人技術與產業(yè)發(fā)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(yè)發(fā)展趨勢，本版將分三次予以刊發(fā)。

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(tài)和機器人發(fā)展提出了建議。

據統(tǒng)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(fā)展勢頭非?？欤袑嵉姆从吵鲋袊鴮C器人的需求。

制造業(yè)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(fā)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(fā)展，中國制造業(yè)的產值已經很高，但是質量、效益、水平都比較低，跟發(fā)達國家還有很大的差距。所以如果中國要想實現制造業(yè)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(fā)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(qū)，隨著經濟的發(fā)展必然向其他區(qū)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(yè)，其他領域應用的比較少，現在發(fā)現很多其他領域也有需求。另外，我國先進制造的發(fā)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(fā)展自己的制造業(yè)。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(yī)生來講需要醫(yī)療輔助機器人。在國家鼓勵政策支持下，會不斷爆發(fā)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(yè)技術提高上去，使產品和產業(yè)更好的在中國制造大潮當中發(fā)揮作用是主要任務。

機器人發(fā)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(fā)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(yè)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(yè)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(yè)創(chuàng)新比較弱，中國的機器人產業(yè)相對比較小，競爭力比較差，中國的工業(yè)對于機器人產業(yè)發(fā)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(yè)機器人設計技術并積累了工業(yè)機器人應用經驗。現在機器人產業(yè)在發(fā)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(fā)展方向，但是它為將來中國的機器人產業(yè)奠定了基礎。有一些公司已經在市場當中找到了自己的發(fā)展方向，實現了良性的循環(huán)。

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(fā)展和提升空間。

智能制造對機器人發(fā)展的新要求

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

在這種形勢下，我國企業(yè)要努力壯大自己，傳統(tǒng)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(yè)應看清新發(fā)展方向，增加創(chuàng)新，抓住機遇，發(fā)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(yè)向智能制造發(fā)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(fā)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?，F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?，F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(tǒng)中，不僅和機器相聯系，不僅是和控制系統(tǒng)相結合，現在信息系統(tǒng)包括網絡系統(tǒng)不斷地影響和進入到機器人生產系統(tǒng)中，如何將這些系統(tǒng)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(fā)展趨勢

王天然指出，智能制造的發(fā)展要求機器人和人的關系要發(fā)生改變?，F在的機器人和在汽車行業(yè)上的應用順風順水，用的很成功。即使是現在造船、飛機行業(yè)，這些企業(yè)的零部件都是用高精度的生產系統(tǒng)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(yè)也希望用機器替換這些人，替換結果發(fā)現并不是所有的勞動密集型產業(yè)，現在的機器人就能簡單替代的?，F在的機器人在很多場合并不能滿足于要求。

產業(yè)發(fā)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(xié)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(jié)能力、邏輯推理能力與機器的精準、力量、重復能力、作業(yè)時間、環(huán)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(xié)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(fā)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(fā)展機會。所以我們應該關心它、抓住它為我們服務。