机器人技术概要

机器人技术课程论文

题目日本机器人技术发展与我国

之现状

日本机器人技术发展与我国之现状

摘要:机器人技术是世界各国竞相争夺领先地位的高技术领域。本文介绍了享有机器人王国美誉的日本机器人技术发展状况以及日本政府支持机器人技术的战略举措。日本在产业机器人、仿人型机器人以及个人/家用机器人等领域具有显著的竞争优势。另外也简要介绍了我国机器人技术发展的现状及其趋势。

关键词:日本;机器人技术;战略；我国现状；趋势

机器人技术是具有前瞻性、战略性的高技术领域。国际电气电子工程师协会(IEEE)的科学家曾对未来科技发展方向进行预测,提出了四个重点发展方向,其中之一就是机器人技术。自从20世纪60年代机器人在美国诞生以来,世界主要发达国家竞相争夺这一领域的领先地位。日本发展机器人技术至少比美国晚五六年,但日本机器人技术发展极为迅速,后来甚至超过了美国,在这个重要性日益增强的领域夺得了全球领先地位,赢得了“机器人王国”的美誉。

近年来,日本的机器人市场规模不断攀升,目前已经超过5000亿日元。日本生产的机器人以产业用的机器人为主,其次是娱乐机器人,后者的市场规模达到70亿日元左右。根据日本经济产业省的预测,到2010年,日本机器人的市场将达到约1·8万亿日元,2025年达到约6·2万亿日元。[1]日本机器人技术一直保持而且将来预计会继续保持强劲的发展势头。

随着我国门户的逐渐开放，国内的工业机器人产业将面对越来越大的竞争与冲击，因此，掌握国内工业机器人市场的实际情况，把握我国工业机器人研究的相关进展，显得十分重要。

1日本机器人技术发展的历史和现状

日本在1967年由川崎重工业公司从美国Unimation公司引进了机器人和机器人技术,建立起生产车间,并于1968年试制出第一台川崎的“尤尼曼特”机器人。从那时起,日本有了自己的机器人技术,并开始向这个高技术领域的制高点进攻。

20世纪60年代可以说是日本机器人发展的摇篮期,那时日本的机器人技术刚刚起步,机器人价格昂贵,在工业上广泛应用还不现实。70年代,机器人技术进入实用期。从汽车制造业开始,机器人逐渐向传统产业渗透。到了80年代,日本机器

人技术进入普及提高期。日本曾把1980年定为“产业机器人的普及元年”,开始在各个产业领域广泛推广使用机器人。80年代中期,日本一跃成为“机器人王国”,其机器人的产量和安装的台数在国际上跃居首位。进入90年代后,日本人口呈现老龄化趋势,随着社会需求的不断变化,日本开始推动下一代机器人的发展。日本政府、企业和研究机构对先进机器人技术给予了大量投资。服务机器人就是下一代机器人中的主要成员,它们包括在日常生活中可用作保安、清洁工、接待员或幼儿看护人的服务机器人。据日本一家政府所属的研究机构—新能源产业技术综合开发机构(NEDO)预计,到2010年这些新型机器人有望投入商业应用。

日本正在研制的下一代机器人,除服务机器人外,还有仿人机器人、营救机器人、宠物机器人等。其中仿人机器人是一个重要的研究领域,其目的是研制类似人形、能够适应人类环境的机器人。他们可以用来操控机器、做导游、提重物或帮助病人和残疾人。他们可以承担比较危险的任务,比如清理泄漏的有毒物质、采矿等。营救机器人可以携带照相机和麦克风进入碎石中的缝隙,帮助营救失踪的人。宠物机器人将融感官知觉、语音交互、感情表达和远程控制等技术于一身。宠物机器人可用于医院或养老机构,用来替代真正的动物。

2日本机器人技术的国际竞争优势

目前日本在机器人的生产、出口和使用方面都居世界榜首。日本工业机器人的装备量约占世界工业机器人装备量的60%。

根据国际机器人联合会的统计, 1994年以来,日本机器人的上市量每年大约为万台,是欧美国家的总和。1998年,日本机器人出口比例高达46%。日本国内装配有41万台各类机器人,产业用机器人已经广泛应用于各类企业,就连许多中小企业也将机器人用于生产。

根据日本贸易振兴机构(JETRO)披露的资料,到2004年底,日本运行中的工业机器人数量达到356, 500台,居世界首位。把居第二位的美国远远落在后边,后者为122000台。日本也是全球机器人出口第一大国,日本生产的机器人当中,有40-50%出口到世界各地。另据国际机器人联盟(IFR)的统计, 2005年日本新安装工业机器人数量为50094台,比2004年的37086台约增加了13008台,增幅达35%。2005年日本新安装工业机器人数量比整个欧洲地区新安装工业机器人数量还多23294台,约是整个美洲地区新安装工业机器人数量的2·44倍。

从机器人技术的国际竞争力来看,日本在产业用机器人、仿人型机器人以及个人/家用机器人三个领域具有绝对竞争优势,欧洲、美国以及亚洲地区另一机器人强国—韩国无法与之抗衡。在非产业服务机器人这个新兴领域,日本、欧洲、美国与韩国不相上下,日本甚至有些后。而就生物技术、医疗技术、国防和航空领域的机器人技术而言,日本远远比不上欧美国家。

3日本发展机器人技术的战略举措

3·1战略引导,机器人技术发展得到政府高度重视

日本政府从一开始就高度重视机器人技术的发展,对机器人技术给与了积极的支持,鼓励企业、大学和研究机构从事机器人研发,并大力推动机器人的推广和应用。

2000-2001年,日本经济产业省为了推进日本机器人产业化进程,在日本机器人工业会中成立了新世纪机器人技术战略调查专门委员会,就阻碍机器人产业化的主要原因,在机器人产业化的发展进程中,企业、学术团体,政府各应该采取什么样的态度,以及市场供应和需求情况进行了全面的调查和讨论。在此基础上制定了开发机器人单元技术的规划和根据市场需求开发实用化机器人的规划。规划中特别指出了开发中间软件的重要性,为推动中间软件的研制工作起到了很大作用。2005年3月,日本经济产业省发布了重点技术开发领域的技术战略图。该技术路线图涉及20个重点技术领域,在制造业领域,制定了机器人技术发展路线图。发表的技术战略图中,把服务于人类生活的机器人放在大力开发的重要位置上。

日本2004年出台的《新产业创造战略》把机器人技术列为支撑日本经济未来发展的七大战略领域之一。报告指出,机器人技术是国民和社会需求强劲的领域,是今后需要继续挖掘潜在需求的领域。机器人技术也是日本的优势产业,如果可以实现市场化,有望发展成与汽车产业同样的规模。因此,政府将通过支持研发、进行规制改革等综合性措施推动机器人技术的发展。

2006年3月22日，日本第53次综合科学技术会议公布了日本的第三期国家科学技术基本计划(决案)。第三期国家科学技术基本计划设计了3个基本理念, 6个大目标和12个中目标,并确定了62项战略重点科学技术。这62项战略重点科学技术中就包括两项机器人技术,它们是:世界领先的、能协助人类行动的机器人核