我國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛

　　機器人技術(shù)是衡量一個國家科技創(chuàng)新水平的重要指標(biāo)之一，而機器人產(chǎn)業(yè)則是高端制造業(yè)發(fā)展水平的體現(xiàn),，在促進制造業(yè)轉(zhuǎn)型,、提高生產(chǎn)效率方面具有重大意義。近年來,，機器人技術(shù)的研究和應(yīng)用不斷擴展,，已從工業(yè)領(lǐng)域向到航空航天、國防軍事,、國家安全,、醫(yī)療康復(fù)、社會服務(wù)等其他領(lǐng)域邁進,。正因為如此,，各國政府高度重視機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，不少國家將發(fā)展機器人產(chǎn)業(yè)列為國家戰(zhàn)略之一,，紛紛加緊布局,，以搶占技術(shù)和市場制高點。

　　在我國,，機器人產(chǎn)業(yè)也獲得了國家政策的大力扶持,。據(jù)中國機器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟副秘書長姚之駒介紹，近兩年,，各地方政府出臺的對機器人產(chǎn)業(yè)的扶持政策有77項,。在政策支持下，我國機器人產(chǎn)業(yè)成為發(fā)展最為火熱的產(chǎn)業(yè)之一,，正在以日新月異的速度在前進,。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國工業(yè)機器人2015年的銷量為6.67萬臺，而2014年的銷量為5.71萬臺,，同比增長率為16.8%,；自主品牌工業(yè)機器人2015年的銷量為2.23萬臺，2014年的銷量為1.67萬臺,，同比增長率為33.5%,。

　　賽迪智庫裝備工業(yè)研究所機器人產(chǎn)業(yè)研究室副主任盧月品表示，我國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)在技術(shù)研發(fā)和生產(chǎn)制造方面具備了一定的基礎(chǔ),。近年來,，在需求快速擴張及“十一五”、“十二五”國家科技計劃的持續(xù)支持下,，一方面很多科研院所在機構(gòu),、驅(qū)動和控制等方面開展了大量研究工作，取得了豐富成果,；另一方面各類產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。工業(yè)機器人方面,，涌現(xiàn)出一大批機器人研制和生產(chǎn)企業(yè),，通過自主研制或與外資企業(yè)、科研院所合作,，開發(fā)多種類工業(yè)機器人,。服務(wù)機器人方面，各類產(chǎn)品開始不斷涌現(xiàn),，個別企業(yè)在某些領(lǐng)域已進入世界領(lǐng)先行列,。清潔機器人、無人機和自平衡車等家用服務(wù)機器人已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,；公共安全,、救災(zāi)救援、核裂變堆運行維護等多種型號機器人已經(jīng)開始示范應(yīng)用,；外科手術(shù)和輔助治療等醫(yī)療機器人,、水下機器人、部分型號軍用機器人已進行試驗應(yīng)用,。

　　盧月品介紹,，經(jīng)過多年的發(fā)展，我國本土機器人企業(yè)快速成長起來,。在工業(yè)機器人方面,，本土機器人制造骨干企業(yè)主要有：沈陽新松機器人自動化股份有限公司、安徽埃夫特智能裝備股份有限公司,、哈工大機器人集團,、廣州數(shù)控設(shè)備有限公司、哈爾濱博實自動化股份有限公司、上海新時達電氣股份有限公司,、南京埃斯頓自動化股份有限公司和昆山華恒焊接股份有限公司等,；服務(wù)機器人方面，骨干企業(yè)主要有科沃斯電器有限公司,、北京康力優(yōu)藍機器人科技有限公司（以下簡稱“康力優(yōu)藍”）,、納恩博(北京)科技有限公司（以下簡稱“納恩博”）、北京風(fēng)行天下科技有限公司,、北京天智航醫(yī)療科技股份有限公司,、深圳市優(yōu)必選科技有限公司等。根據(jù)OFweek行業(yè)研究中心數(shù)據(jù)統(tǒng)計,，截至2015年末,，國內(nèi)機器人相關(guān)企業(yè)數(shù)量達到1026家，其中廣東省聚集的機器人廠商最多,，達到285家,，其次是浙江省156家，位列第2,；其他地區(qū)如江蘇,、上海、山東,、北京,、安徽、遼寧和重慶分別達到125家,、108家,、89家、58家,、56家,、45家和40家。

各地布局之態(tài)火熱

　　機器人產(chǎn)業(yè)在拉動經(jīng)濟發(fā)展和實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型方面的巨大作用和廣闊前景,，也深深地吸引了各地政府,。因此，各地政府緊跟國家機器人產(chǎn)業(yè)大政方針,，紛紛布局機器人產(chǎn)業(yè),，規(guī)劃和建設(shè)開展機器人產(chǎn)業(yè)園。據(jù)統(tǒng)計,，截至目前,，我國建成和在建機器人產(chǎn)業(yè)園區(qū)已超過40個，初步環(huán)渤海,、珠三角,、長三角和中西部4大區(qū)域集群,。

　　環(huán)渤海區(qū)域集群以哈爾濱經(jīng)開區(qū)機器人產(chǎn)業(yè)園、沈陽新城機器人產(chǎn)業(yè)基地,、青島國際機器人產(chǎn)業(yè)園等為主,，其特點是科研機構(gòu)扎堆，研發(fā)能力強,；珠三角區(qū)域集群以廣州機器人產(chǎn)業(yè)園為主,，其特點是產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)雄厚、市場應(yīng)用空間大,，控制系統(tǒng)占優(yōu)勢,；長三角區(qū)域集群以上海機器人產(chǎn)業(yè)園、昆山機器人產(chǎn)業(yè)基地,、常州武進高新區(qū)機器人及智能裝備產(chǎn)業(yè)園為主,，其特點是外資、合資企業(yè)多,，系統(tǒng)集成商發(fā)達,，市場優(yōu)勢明顯；中西部區(qū)域集群以重慶兩江機器人產(chǎn)業(yè)園,、蕪湖機器人產(chǎn)業(yè)園為主,。

　　北京智能機器人產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟副理事長高謙介紹了北京機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀。北京科技資源豐富,，擁有全國領(lǐng)先的新一代信息技術(shù)資源，這些資源為北京智能機器人發(fā)展提供了強有力的技術(shù)支撐,，奠定了北京快速發(fā)展智能機器人產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ),。目前，北京形成了一批有代表性的機器人研發(fā)單位,，主要聚焦醫(yī)療健康,、家庭服務(wù)和特種工業(yè)機器人，這些領(lǐng)域的機器人在國內(nèi)已達到了領(lǐng)先水平,。在家庭服務(wù)機器人領(lǐng)域,，整體技術(shù)水平與發(fā)達國家同處于起步發(fā)展階段，形成了納恩博,、康力優(yōu)藍,、北京博創(chuàng)智聯(lián)科技有限公司、國家康復(fù)輔具研究中心,、北京航空航天大學(xué)（以下簡稱“北航”）,、北京工業(yè)大學(xué)等代表性單位。在醫(yī)用機器人領(lǐng)域,，目前已突破基于在線反饋和智能引導(dǎo)的人機交互技術(shù),、智能假肢運動控制技術(shù)、人體運動意圖識別技術(shù)、碳纖維復(fù)合材料工藝等核心技術(shù),。醫(yī)用機器人產(chǎn)業(yè)的部分技術(shù)達到了國際水平,，整體技術(shù)水平與國際先進水平相差3～5年，腦外科,、假肢等技術(shù)已實現(xiàn)轉(zhuǎn)化應(yīng)用,，目前形成了以北航、北京天智航醫(yī)療科技股份有限公司,、北京大學(xué),、北京工道風(fēng)行智能技術(shù)有限公司、北京理工大學(xué)等為代表性單位,。但高謙同時表示,，北京機器人產(chǎn)業(yè)體量較小，企業(yè)相對分散,，產(chǎn)業(yè)尚未在北京地區(qū)形成集聚,。

加強材料產(chǎn)業(yè)對機器人產(chǎn)業(yè)的支撐作用

　　盧月品表示，我國未來機器人產(chǎn)業(yè)需求潛力巨大,。據(jù)統(tǒng)計,，2015年全球工業(yè)機器人銷量超過24萬臺，同比增長8%,。2006-2015年,，全球工業(yè)機器人銷量年均增速約為14%。2014年亞洲銷量約占2/3,，中國,、韓國、日本,、美國和德國5大市場的銷量占全球工業(yè)機器人總銷量的75%左右,。目前，我國工業(yè)機器人市場需求處于爆發(fā)期,。全球制造業(yè)每萬名工人使用工業(yè)機器人數(shù)量由5年前的50增加到66,，其中工業(yè)發(fā)達國家機器人密度普遍超過200，我國制造業(yè)機器人密度由5年前的11增加到36,，我國機器人密度較低但增速較快,，未來工業(yè)機器人市場潛力巨大，需求將繼續(xù)保持井噴態(tài)勢,。此外,，我國從2012年開始進入人口老齡化快速發(fā)展期，而且我國也是地震,、洪澇等災(zāi)害多發(fā)國家,，這些因素將使得我國有望形成全球最大的服務(wù)機器人市場,。

　　毫無疑問，我國機器人產(chǎn)業(yè)是一塊“大蛋糕”,。但是,，占到機器人成本70%左右的控制器、伺服電機,、減速機等機器人的3大核心零部件,，目前仍處于依賴進口的局面。如何奪回被國外市場搶占的“大蛋糕”,，是一個復(fù)雜而嚴(yán)峻的問題,。北京大學(xué)工學(xué)院王啟寧研究員表示，機器人技術(shù)的交叉性極強,，涉及機械,、自動化、力學(xué),、計算機,、材料學(xué)、仿生學(xué)等多個學(xué)科,。他指出,，機器人產(chǎn)品核心部件的國產(chǎn)化，受到結(jié)構(gòu)設(shè)計,、加工工藝,、制造精度、材料以及標(biāo)準(zhǔn)等諸多因素的影響,。

　　機器人產(chǎn)業(yè)是高端裝備制造業(yè)的代表,。材料產(chǎn)業(yè)是工業(yè)發(fā)展的先導(dǎo)，為機器人產(chǎn)業(yè)等高端制造業(yè)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ),、提供了保障。機器人關(guān)鍵部件所用的材料有：機器本體用結(jié)構(gòu)材料,、高精密減速器用高強度耐磨材料,、伺服電機用高性能磁性材料、感知系統(tǒng)用傳感材料等（詳見本期專題后文所述）,。

　　跟蹤機器人的發(fā)展趨勢,，不斷提高機器人產(chǎn)業(yè)與材料產(chǎn)業(yè)間的融合度，對于材料產(chǎn)業(yè)而言責(zé)無旁貸,。當(dāng)下,，應(yīng)主要做好3方面工作，以提升材料產(chǎn)業(yè)對機器人產(chǎn)業(yè)的支撐力度,。

　　第一,，加強機器人輕量化材料的研發(fā),。傳統(tǒng)機器人龐大的自身重量本身為其安全性帶來了一定的隱患，另外,，機器人自重太大會制約其在某些對質(zhì)量有很嚴(yán)格限制場合中的應(yīng)用,。因此，若要提高機器人的安全性能,，機器人的輕量化是需要解決的重要問題,，也就是開發(fā)質(zhì)量盡可能輕的輕型機器人。同時,，輕量化可以提升機器人的運動性能,，可以節(jié)約材料、節(jié)約能源,、降低成本,。而將機器人的部件采用新型輕質(zhì)材料進行替換，是機器人輕量化的重要途徑之一,。目前,，應(yīng)用在輕量化方面的主流材料有高強度鋼、鋁合金,、鎂合金,、碳纖維以及其他復(fù)合材料等。而對這些輕量化材料在機器人上的應(yīng)用還需要進一步加強,。據(jù)悉,，美國的相關(guān)企業(yè)就非常重視機器人輕量化的研究，力爭大幅降低機器人的自重與負(fù)載比,。這一動態(tài)需要得到我國業(yè)界人士的足夠重視,。

　　第二，促進新興材料在機器人上的應(yīng)用,。仿生是機器人未來的發(fā)展方向之一,，在諸多不適合由人類來承擔(dān)任務(wù)的情況如反恐防爆、太空探索,、搶險救災(zāi)等環(huán)境下逐漸凸顯出良好的應(yīng)用前景,。前沿的材料技術(shù)為機器人的發(fā)展帶來無限可能。例如,，作為仿生機器人一類的軟體機器人,，由柔韌性材料制成，可在大范圍內(nèi)任意改變自身形狀和尺寸,，在偵察,、探測、救援及醫(yī)療等領(lǐng)域的應(yīng)用前景非常廣闊,。石墨烯隨著其技術(shù)的進步和產(chǎn)業(yè)化的推薦,，不斷走入現(xiàn)實生活,，有媒體稱，一種石墨烯凝膠的成功研發(fā)使得軟體機器人邁入了新的時代,。而有關(guān)適合應(yīng)用于機器人上的新型材料的研發(fā)消息層出不窮,。2015年，來自劍橋大學(xué)的研究人員開發(fā)了一種神奇的配方,，這種配方能將具有單獨功能的多種材料集成到一種材料上,，這種人類首次設(shè)計并合成的多功能材料，就像動物的肌肉一樣,，非常適合用于制造機器人,。2016年3月，康奈爾大學(xué)的研究人員研發(fā)出了一種神奇的新型復(fù)合材料,，該材料融合了堅硬的金屬和柔軟的泡沫橡膠,，可在堅硬和柔軟2種特性中相互轉(zhuǎn)換。發(fā)明者表示,，機器人如果采用這種新材料,，它的動作就會變的更加自然，而且可在需要時為自己打造一款柔韌性十足的外骨骼,，不需要時則可將其熔化并重新塑形,。機器人不斷開拓的新型應(yīng)用領(lǐng)域如搶險救災(zāi)、太空探索,、水下作業(yè)等,，由于環(huán)境特殊，所以對材料也有著特殊的要求,，這也為材料帶來了巨大的發(fā)展新機遇,。目前，新興材料在機器人上的應(yīng)用尚處于剛剛起步的階段,，還存在著一系列問題需要繼續(xù)進行扎實而深入的研究,。

　　第三，推動交叉學(xué)科人才的培養(yǎng)與建設(shè),。關(guān)于科技發(fā)展的一個說法是,，人類科學(xué)技術(shù)發(fā)展史就是一個各種學(xué)科和技術(shù)互動融合、交叉發(fā)展的歷史過程,。機器人技術(shù)作為當(dāng)今科學(xué)領(lǐng)域最活躍的研究方向之一，其學(xué)科交叉尤其繁多,。目前,，機器人產(chǎn)業(yè)就存在交叉學(xué)科人才匱乏的問題。材料科學(xué)是一門基礎(chǔ)的學(xué)科,，服務(wù)于包括機器人產(chǎn)業(yè)在內(nèi)的制造業(yè),。培養(yǎng)材料科學(xué)和機器人技術(shù)的交叉人才,，才能搭建材料產(chǎn)業(yè)與機器人產(chǎn)業(yè)的橋梁，促進二者之間的有效融合,，進而推動我國機器人產(chǎn)業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展,。