机器人研究现状及发展趋势

机器人研究现状与发展趋势

早在上世纪二十年代，第二次工业革命后期，欧美等发达国家机械制造业就比较成熟，机器人研究就已经开始，那个时候的产品，还不叫机器人，而是机械手（Mechnical Hand)。经过几十年的发展，以及与后来新兴技术的不断融合，机器人发展已经达到比较成熟的地步，全球机器人产业日新月异，机器人发展更加多元化，功能更加完善。不过，世界不同国家，对机器人技术的掌握成都还是有很大差距的，对机器人研究也不尽相同。

世界上第一台机器人，虽然诞生于美国，但是由于前期美国的政策失误，使得机器人本体产业发展缓慢。而随着后来制造产业向亚洲的转移，日本机器人产业发展迅猛，一度领先世界，获得了“机器人王国”的美誉。而欧洲，在制造业内本就有优势，机器人研究领域也在世界处于领先地位。目前，世界机器人产业形成了以日本FANUC、Yaskawa、瑞典ABB和德国KUKA的机器人四大家族。分别代表了不同地域的机器人产业的发达程度。而全球机器人产业技术的主要国家发布，可以总结为下表：

图1-3 全球工业机器人技术主要国家分布

工业机器人主要的生产国家或地区为美国、欧洲和日本。美、欧、日也拥有着大部分核心的技术。随着经济的发展以及科技的不断进步，美国、德国、日本和韩国等国家分别形成了具有本国特色的发展模式。在美国，机器人产业的重点仍是系统的开发与应用，它将整体的研发设计与对外采购相结合。德国则是一家厂商一条龙服务，从机器人本体的产生，到客户要求的系统设计，全部交由一家企业完成。日本将整条产业链一齐推进。韩国采取的是购买与成套设计、集成相结合。即主要的零部件进口过来，而与之配套的外围系统自行研制。

在我国，机器人的研究算是很晚的，在欧美日等国家或地区的机器人产业技术达到比较成熟的地步时，我国才开始机器人的研究，然而，虽然起步晚，但我国的机器人研究却像我国经济一样，发展比较迅速。随着经济水平的提高，传统劳动力的升级以及科技发展的需要，越来越多的人认识到机器人研究的重要性。

1972年，我国第一台自主研发的机器人在上海拖拉机厂研制成功，标志着我国正式迈入机器人行业。之后伴随着改革开放的顺利进行，我国机器人在经济复苏中迅速发展，先后经历了七十年代的萌芽时期，八十年代的开发时期以及九十年代的实用化期，到现在已经具备了一定的规模。

早在“七·五”计划时期，我国就已开始组织人才对工业机器人的公关了，到1987年，智能机器人研究被国家列为重点研究领域之一。经过数十年的发展，我国在水下作业、空间及核技术等机器人特殊领域取得了重大突破。一系列机器人设备及工程应运而生。近二十个机器人产业化基地在我国顺利建成，有二百多家工程技术单位涉及机器人领域的研制与应用工程。近五十家企业专门从事机器人产业的开发。举国上下有近八百家工业机器人用户，有机器人数量约四千台。同时，在2006年发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要》中，智能型机器人的研究被列为重点研究领域，科技投入也随之加大。

从2009年开始，我国机器人市场一直保持迅速增长的态势，工业机器人平均每年增长速度达百分之四十，截至目前，我国占据着世界机器人市场大概百分之五的份额。教育、清扫型等服务机器人也逐渐进入公众视野。我国机器人市场发展潜力巨大。

自上世纪末开始，在国家“十五”、“十一五”公关计划以及863等科技计划的支持下1，我国正有条不紊地发展着机器人产业，随着自主研发能力的增强，我国开拓了工业机器人的生产、应用等多个领域，在技术层面以及设计水平上都有一定的建树。尤其在2012年，中国哈尔滨研制成功了四种新型工业机器人，更是标志着我国工业机器人技术的不断成熟。尽管如此，我们国家和欧美等发达国家相比，还相差很大，中国工业机器人发展之路还有很长的路要走。

尽管工业机器人产业已经形成，机器人技术也比较成熟，但科技是不断向前发展的，第四次工业革命的浪潮正席卷全球，以机器人为背景的工业4.0，无疑为以后机器人发展趋势指明了方向。总的来说，机器人的发展趋势有以下几个：

智能化

随着人工智能的兴起，智能化无疑是机器人发展的必然趋势。智能化就是机器人的操控将更加简单或是不再需要人操控，我们所想要达成的任务机器人自动会完成。

柔性化

现在的机器人，基本上都是单臂的，还不能完全代替人的手工操作，而要想机器人完全能做到人所能做的，就必须要有像人一样的双手。但目前的技术还难以实现，主要在于手臂一旦多了，机器人很难协调。

安全性

安全始终是任何产业的关键，未来的机器人，无论在结构、性能或其它方面，都将变得更加安全，与人之间的交流更加和谐友好。

低成本

工业机器人现在目前只是用于一些大型的企业之中，没有普及，其中最重要的一个原因就是成本高昂。要使机器人能够进入普通家庭，变得更加民用化，成本方面必须得以突破。

技术融合

任何一个产业，都不是一项技术的单独运用，尤其像机器人这种高科技产品，它涉及的技术很广，而要让它功能更加完善与强大，就不能不对先进的技术进行融合，实现其各方面的功能，应用才会更加广泛。