

進入21世紀以來,全球制造業(yè)正在向自動化、集成化、智能化、綠色化方向發(fā)展。作為智能制造的主力軍,工業(yè)機器人不斷從汽車制造領(lǐng)域向機械、建材、物流、食品乃至航空、航天、船舶制造等領(lǐng)域滲透。智能技術(shù)與社會生產(chǎn)、生活相結(jié)合,還催生了可從事修理、運輸、清洗、保安、救援、監(jiān)護等工作的服務(wù)機器人和特種機器人?!皺C器人革命”有望成為“第三次工業(yè)革命”的一個切入點和重要增長點,將影響全球制造業(yè)格局。國際機器人聯(lián)合會(IFR)預(yù)測:“機器人革命”將創(chuàng)造數(shù)萬億美元的市場,從而帶動與機器人相關(guān)的新材料功能模塊、感知獲取與識別、智能控制與導(dǎo)航等關(guān)鍵技術(shù)與市場快速發(fā)展。
2014年6月9日,習(xí)近平總書記在兩院院士大會的報告中提到,“機器人是‘制造業(yè)皇冠頂端的明珠’,其研發(fā)、制造、應(yīng)用是衡量一個國家科技創(chuàng)新和高端制造業(yè)水平的重要標志。機器人主要制造商和國家紛紛加緊布局,搶占技術(shù)和市場制高點”?!拔覀儾粌H要把我國機器人水平提高上去,而且要盡可能多地占領(lǐng)市場。我們要審時度勢、全盤考慮、抓緊謀劃、扎實推進”。
全球發(fā)展現(xiàn)狀
經(jīng)過五十多年的快速發(fā)展,在發(fā)達國家中,工業(yè)機器人已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車及汽車零部件制造、機械加工行業(yè)、電子電氣行業(yè)、橡膠及塑料行業(yè)、食品工業(yè)、木材與家具制造業(yè)等諸多領(lǐng)域。作為先進制造業(yè)中不可替代的重要裝備和手段,工業(yè)機器人已經(jīng)成為衡量一個國家制造業(yè)水平和科技水平的重要標志。
目前,從全球機器人技術(shù)現(xiàn)狀來看,呈現(xiàn)兩大特點:其一,無人系統(tǒng)備受關(guān)注,仿生領(lǐng)域已成重點。在無人系統(tǒng)領(lǐng)域,典型代表為美國研制的RQ-4全球鷹無人機。作為目前最先進的無人機,在伊拉克、阿富汗戰(zhàn)場上得到了廣泛應(yīng)用。在仿人/生機器人領(lǐng)域,1999年日本本田率先研究雙足仿人機器人的預(yù)測運動控制,并在2000年發(fā)布了首款A(yù)SIMO機器人。在仿動物機器人領(lǐng)域,波士頓動力公司率先突破四足機器人復(fù)雜動力學(xué)建模、控制與驅(qū)動問題,于2005年推出了首款BigDog四足大狗機器人。其二,醫(yī)療康復(fù)漸成熱點,家用服務(wù)逐步成真。IntuitiveSurgical公司1999年首次發(fā)布達芬奇外科手術(shù)機器人。目前該系統(tǒng)在1450余家科研及醫(yī)院場所得到安裝使用。
從產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀來看,全球機器人發(fā)展有四個特點:首先,全球市場快速增長,工業(yè)應(yīng)用獨占鰲頭。據(jù)國際機器人聯(lián)合會(IFR)統(tǒng)計,2013年全球機器人市場總規(guī)模達342.7億美元。其中,工業(yè)機器人市場規(guī)模約為290億美元,同比增長11.5%。其次,工業(yè)應(yīng)用逐步拓展,服務(wù)應(yīng)用漸成熱點。國外工業(yè)機器人企業(yè)的業(yè)務(wù)大多起源于汽車制造。近年來,工業(yè)機器人企業(yè)開始高度關(guān)注電子信息制造、食品加工、化工等傳統(tǒng)行業(yè)中的機器人應(yīng)用。機器人應(yīng)用也正從工業(yè)領(lǐng)域向國防軍事、醫(yī)療康復(fù)、助老助殘、家居服務(wù)等領(lǐng)域迅速拓展。其三,跨國企業(yè)優(yōu)勢明顯,大型企業(yè)發(fā)展全面。目前,跨國企業(yè)在核心零部件、整機、系統(tǒng)集成等機器人產(chǎn)業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié)均有明顯優(yōu)勢。例如在減速器領(lǐng)域,應(yīng)用于工業(yè)關(guān)節(jié)機器人中的諧波減速器基本被日本哈默納科一家公司壟斷。在工業(yè)機器人整機領(lǐng)域,發(fā)那科、庫卡、ABB、安川四大企業(yè)是全球市場的絕對強者。第四,互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)頻發(fā)力,機器人技術(shù)助發(fā)展。近兩年,國際互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)大舉進軍機器人領(lǐng)域。以谷歌為例,2013年收購了8家機器人企業(yè),2014年初又收購了人工智能公司DeepMind和智能家居公司Nest。谷歌還持續(xù)研發(fā)無人駕駛汽車,并取得較大進展。虛擬業(yè)務(wù)與現(xiàn)實業(yè)務(wù)相結(jié)合,是谷歌獲取持久發(fā)展力的重要途徑。
機器人產(chǎn)業(yè)越來越受到世界各國的高度關(guān)注。主要經(jīng)濟體紛紛將發(fā)展機器人產(chǎn)業(yè)上升為國家戰(zhàn)略,并以此作為保持和重獲制造業(yè)競爭優(yōu)勢的重要手段。目前,日本是全球工業(yè)機器人生產(chǎn)規(guī)模最大、應(yīng)用最廣的國家,其仿人機器人、家用機器人、服務(wù)機器人技術(shù)也十分領(lǐng)先;歐盟及德國在工業(yè)機器人和醫(yī)療機器人領(lǐng)域居于領(lǐng)先地位;韓國在服務(wù)機器人領(lǐng)域發(fā)展較為優(yōu)秀;美國主要優(yōu)勢在系統(tǒng)集成領(lǐng)域,特別是醫(yī)療機器人和國防軍工機器人。

