國內高校機器人研究現(xiàn)狀分析

羅向陽，鮑官軍

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國內高校機器人研究現(xiàn)狀分析

羅向陽1，鮑官軍2

（1.浙江省機械工業(yè)情報研究所，浙江 杭州 310009；2.浙江工業(yè)大學 機械工程學院，浙江 杭州 310014）

針對目前國內高校機器人領域的相關研究進展問題，運用文獻計量分析方法，對近8年來的相關文獻進行了研究。以“機器人”為主題詞，對知網(wǎng)和萬方數(shù)據(jù)庫進行檢索，并應用數(shù)據(jù)庫過濾統(tǒng)計方法對數(shù)據(jù)進行計量分析，包括研究熱點方向、研究方向在各個高校的分布、主要研究人員和學校分布、主要方向的年度發(fā)文量趨勢統(tǒng)計與預測等。研究結果表明，隨著國內機器人使用比例的提升及應用范圍的擴大，高校正在不斷努力推進機器人的研究工作，并帶動機器人市場蓬勃發(fā)展。

機器人；文獻計量；過濾統(tǒng)計；高校；學位論文

機器人是自動執(zhí)行工作的機器裝置，它既可以接受人類指揮，又可以運行預先編排的程序，也可以根據(jù)以人工智能技術制定的原則綱領行動，協(xié)助或取代人類工作，如生產(chǎn)業(yè)、建筑業(yè)或危險工作。1956年喬治·德沃爾（美）制造出世界上第一臺可編程的機器人，1959年德沃爾與約瑟夫·英格伯格（美）聯(lián)手制造出第一臺工業(yè)機器人，1962年美國AMF公司生產(chǎn)出真正商業(yè)化的工業(yè)機器人VERSTRAN，掀起了全世界對機器人及其研究的熱潮。

近年來，隨著人工智能領域的發(fā)展，機器人領域的研究也越來越深入，相關文獻也越來越多。本研究以近8年來知網(wǎng)和萬方收錄的國內高校（含部分重要研究機構）對機器人領域的相關研究論文為數(shù)據(jù)庫，對機器人領域的研究熱點、分布等趨勢進行分析，總結其發(fā)展特征與規(guī)律，以期能為推進我國機器人領域的研究與應用提供一些參考。

1 文獻來源與分析處理方法

1.1 文獻來源與檢索結果

在中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫（CNKI）和萬方數(shù)據(jù)知識服務平臺（WANFANG data）中，檢索2010年1月～2017年6月我國國內高校及研究機構發(fā)表的以“機器人”為關鍵詞（或主題詞）的研究論文和“機器人”類別的研究生學位論文。

檢索得到相關文獻分別為89422篇、79157篇（CNKI）和8272篇、7444篇（WANFANG data），排除無關或重復文獻、會議記錄、新聞報道后，共得到有效文獻研究論文18015篇、研究生學位論文11678篇。

1.2 分析方法

文獻計量分析通過定量分析科學文獻，可以評價總結出研究趨勢、研究熱點和各學科之間的合作情況[1-8]。本研究對納入的有效文獻從發(fā)表年份、第一作者、第一作者所在高校、文獻合作撰寫情況、研究類型和內容及其在高校的分布等方面進行文獻數(shù)據(jù)庫過濾統(tǒng)計分析，對結果進行量化描述。

2 檢索結果及分析

2.1 研究論文

2.1.1 文獻年代分布情況

選取2010～2017年間的研究論文發(fā)表數(shù)量進行分析（2017年數(shù)據(jù)僅為半年的），其中2010～2016年分別為1742、1669、1761、2138、2747、3429、3545篇。可見，隨著機器人技術的發(fā)展，對其研究也越來越多，文獻數(shù)量也在不斷增加。

2.1.2 研究熱點、方向分布情況

從文獻類型來看，可大致分為20種類別，如表1所示。

表1 研究熱點、研究方向分布情況

通過關鍵詞進行數(shù)據(jù)庫分類檢索，得到關鍵詞分布如圖1所示，可以看出，移動機器人、路徑規(guī)劃、工業(yè)機器人位列關鍵詞前三位。

圖1 關鍵詞分布

2.1.3 高校分布情況

對文獻的高校研究方向分布以第一作者所在單位或學校進行匯總分析，按發(fā)表文獻數(shù)量進行排序如表2所示，結果顯示主要來自于我國多家高校和科研機構?？梢钥吹剑汗枮I工業(yè)大學、上海交通大學、哈爾濱工程大學居前3位。分析結果可為相關學者了解研究機構的科研實力以及進行科研合作提供參考。

表2 研究高校與機構分布情況

2.1.4 主要研究人員及所屬高校分布情況

以第一作者或導師作為主要研究人員，并對其所在機構進行量化分析，得到分布情況如表3所示?？梢钥吹剑褐饕獊碜杂?4名研究人士，其中4位哈爾濱工業(yè)大學的研究人員、占比1.677%，3位哈爾濱工程大學的研究人員、占比1.148%，南京航空航天大學和中國科學院分別有2位研究人員、占比0.783%和0.749%。

2.2 研究生學位論文

2.1.1 文獻年代分布情況

仍選取2010～2016年間的研究論文發(fā)表數(shù)量（11588篇）進行分析，分別為1243、1288、1579、1711、1838、1918、2011篇，呈現(xiàn)逐年增多的趨勢，說明國內研究生對機器人的研究近幾年來日益增多。

表3 主要研究人及其學校分布情況

2.2.2 研究熱點與方向分布情況

根據(jù)文獻內容可細分為55種類別，其中自動化技術方面遙遙領先，占據(jù)總篇數(shù)的60.35%。

圖2 研究熱點與方向分布

2.2.3 高校分布情況

對文獻高校研究方向分布以第一作者所在單位或學校進行匯總分析，按發(fā)表文獻數(shù)量排序如圖3所示，結果顯示主要來自于我國36所高校，其中哈爾濱工業(yè)大學、華南理工大學、燕山大學居前3位。

2.2.4 主要研究人員及所屬高校分布情況

以導師作為主要研究人員，并對其所在機構進行量化分析，得到分布情況如圖4所示。結果顯示，主要來自于36名研究人員，其中7位哈爾濱工業(yè)大學的研究人員、4位哈爾濱工程大學的研究人員。

圖3 高校分布

圖4 主要研究人員分布

2.2.5 關鍵詞分布

為了更加了解研究生對機器人的研究狀況，再通過數(shù)據(jù)庫將關鍵詞分類，得到關鍵詞分布狀況如圖5所示。可見，機器人控制、移動機器人和機器人系統(tǒng)位列前3位。

圖5 關鍵詞分布

2.2.6 主要方向年度發(fā)文量

對機器人控制、移動機器人、機器人系統(tǒng)進行檢索，得出主要方向年度發(fā)文量如表4所示。

表4 主要方向年度發(fā)文量

3 趨勢分析

3.1 高校主要方向的年度發(fā)文量趨勢分析

從熱點研究方向的年度發(fā)文量分布看出：

（1）有關移動機器人的文獻數(shù)量逐年波動減少，主要原因是該技術日趨成熟，因此今后相關的文獻數(shù)量將還會減少。

（2）有關路徑規(guī)劃的年度文獻數(shù)量有波動上升趨勢，且由于受到技術水平的限制，仍有許多難點需要繼續(xù)鉆研。預測在未來幾年，有關路徑規(guī)劃的研究還會繼續(xù)波動增加。

（3）隨著當代工業(yè)的發(fā)展，機器換人理念越來越深入人心。相比人類，機器人更加高效、不易出錯、可24小時不間斷工作，同時還可代替人類從事某些惡劣環(huán)境下的工作。因此，工業(yè)市場對機器人的需求必將日益增加，同時有關工業(yè)機器人的研究文獻也將會逐漸增加。

3.2 研究生主要方向的年度發(fā)文量趨勢分析

從研究生主要方向年度發(fā)文量可以看出：

（1）三個熱門方向的研究數(shù)量都逐年增加，說明研究人員在該領域進行不斷地探索，同時研究領域也在不斷完善與擴展，這為今后機器人各領域的發(fā)展打好基礎。因此，預測今后幾年這幾個熱門方向的研究文獻數(shù)量仍然會越來越多，逐年波動增加。

（2）一些在主要方向上排名靠后的研究領域，由于每年都有相關的人才涉及研究，新的研究成果也會逐年增加。因此，在這些研究領域的研究文獻數(shù)量也會呈現(xiàn)上升趨勢。

4 小結

本研究通過對知網(wǎng)及萬方數(shù)據(jù)庫中機器人相關文獻進行檢索，利用數(shù)據(jù)庫過濾統(tǒng)計方法對近年來高校相關研究文獻進行了文獻計量分析，得出以下結論：

（1）目前，各行各業(yè)對于機器人的運用正越來越普遍，并隨著機器人使用比例的提升、應用范圍的擴大，高校正在不斷適應這個趨勢努力推進研究工作；

（2）中國的機器人研究基礎相對國外稍有薄弱，雖有部分機器人已經(jīng)從研究投入生產(chǎn)，但規(guī)模不大、獨立化程度不高，如出故障需要求助于外國專家，還有些企業(yè)需要的機器人處于產(chǎn)品研制開發(fā)階段，但今后我國機器人研究和使用密度都會更快提升，將帶動機器人市場蓬勃發(fā)展[9-14]；

（3）未來要搶抓機器人研究機遇，把機器人作為全國高校機電、機械專業(yè)研究生重點研究方向，大力推動機器人研究行業(yè)大發(fā)展、快發(fā)展。

由于本文所采用的文獻僅來源于知網(wǎng)和萬方數(shù)據(jù)庫，收錄的范圍有限，并且所采用的文獻計量分析方法存在一定的局限性，所以在數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析過程中會存在一些偏差，仍需后續(xù)進一步的驗證。

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Status Analysis of Research on Robot in Domestic Colleges and Universities

LUO Xiangyang1，BAO Guanjun2

( 1.Zhejiang Machinery Industry Information Institute,Hangzhou 310009, China; 2.School of Mechanical Engineering,Zhejiang University of Technology, Hangzhou 310014, China )

Aiming at the current research progress in the field of robotics in colleges and universities in our country, the literature of econometrics is used to study the relevant literature in the past eight years. With "robot" as its inscription, carried out a search on CNKI and WANFANG database, and applied the database filtering statistical method to measure the data，including the hot research direction, the distribution of research directions in various colleges and universities, the distribution of major researchers and schools, the statistics and forecast of the annual sending volume trends in the main directions. The results show that with the increase of the proportion of domestic use of robots and the expansion of the scope of application, colleges and universities are making continuous efforts to promote the research of robots and driving the robot market to flourish.

robot；literature measurement；filtering statistics；colleges and universities；dissertation

TP242

A

10.3969/j.issn.1006-0316.2018.06.006

1006－0316 (2018) 06－0037－06

2018－01－04

羅向陽（1970－），男，浙江杭州人，本科，高級工程師，主要從事機械、自動化及其相關文獻的研究工作。