中國(guó)機(jī)器人研究現(xiàn)狀分析-前景廣闊 圖

1、中國(guó)機(jī)器人研究現(xiàn)狀分析飛行吸附兩棲機(jī)器人中國(guó)發(fā)明世界首臺(tái)飛行吸附兩棲機(jī)器人 可長(zhǎng)期監(jiān)控這是一臺(tái)由四旋翼飛行器和吸附裝置組成、既可空中飛行又能吸附在墻壁、天花板、電線桿等空間表面上進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間觀察的“偵察高手”。發(fā)明的“諜影旋機(jī)”專業(yè)名稱叫作“飛行吸附機(jī)器人”，這也是世界上首次研發(fā)成功的仿生飛行吸附兩棲機(jī)器人。這個(gè)機(jī)器人外表看起來(lái)像一臺(tái)遙控飛機(jī)，實(shí)現(xiàn)了仿飛行生物的飛行和棲息機(jī)制，在偵察和監(jiān)控領(lǐng)域，作用不容小覷。在一場(chǎng)營(yíng)救人質(zhì)的演習(xí)中，犯罪嫌疑人走出大樓乘坐汽車離開(kāi)。這時(shí)，早早隱藏在樓頂?shù)恼櫽靶龣C(jī)也開(kāi)始行動(dòng)，悄無(wú)聲息地接近嫌疑人乘坐的汽車，穩(wěn)穩(wěn)地吸附在車的尾部，清楚地記錄下犯罪嫌疑人的行動(dòng)軌跡和車內(nèi)

2、情況。不僅如此，它還可以輕松地飛到空中，吸附在大樓墻壁上，清楚地偵察室內(nèi)情況。飛行吸附機(jī)器人具有功耗低、噪音小、續(xù)航能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，具有空中飛行能力，能快速移動(dòng)到目標(biāo)位置，具有在三維空間壁面進(jìn)行穩(wěn)定吸附的能力，能夠長(zhǎng)時(shí)間在線工作，應(yīng)用于公共領(lǐng)域進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間偵察和監(jiān)控。該機(jī)器人主要包括四旋翼結(jié)構(gòu)、吸附裝置、兩自由度無(wú)線攝像頭、嵌入式控制器和多種傳感器等部件。目前，團(tuán)隊(duì)主要開(kāi)發(fā)了三代樣機(jī)。一代機(jī)采用離心泵的吸附方式，吸附力大，能夠適應(yīng)多種壁面；二代機(jī)采用真空隔膜泵的吸附方式，可以進(jìn)行側(cè)吸，具有噪聲低、功耗小、體積小、室內(nèi)飛行穩(wěn)定靈活的特點(diǎn)；三代機(jī)自重1.5公斤左右，最大負(fù)載1公斤，能夠在飛行、吸附間自

3、主切換。據(jù)悉，諜影旋機(jī)可以對(duì)臨時(shí)布置的機(jī)動(dòng)監(jiān)控點(diǎn)實(shí)施有效監(jiān)控，在特殊場(chǎng)合下，對(duì)特定目標(biāo)進(jìn)行隱蔽的連續(xù)監(jiān)視，甚至進(jìn)行定點(diǎn)攻擊等。該研究已申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利3項(xiàng)，授權(quán)1項(xiàng)。 中國(guó)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)該采取差異化的競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)略，在一些量大面廣的應(yīng)用領(lǐng)域率先取得突破。中國(guó)工業(yè)機(jī)器人“逆襲” 量大面廣率先突破2014年伊始，中國(guó)工業(yè)機(jī)器人即迎來(lái)重大利好。工信部發(fā)布關(guān)于推進(jìn)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)（以下簡(jiǎn)稱意見(jiàn)），明確提出了我國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的目標(biāo)、方向與方式，受意見(jiàn)影響，法因數(shù)控、日發(fā)精機(jī)等概念股一度漲停。而據(jù)國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)此前預(yù)測(cè)，到2014年，中國(guó)將成為工業(yè)機(jī)器人最大的市場(chǎng)。然而，從目前情況來(lái)看，受制于

4、成本高、規(guī)模小、可靠性不足等因素，中國(guó)工業(yè)機(jī)器人的市場(chǎng)尚未充分釋放。中國(guó)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)該采取差異化的競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)略，在一些量大面廣的應(yīng)用領(lǐng)域率先取得突破，以此促進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)，最終實(shí)現(xiàn)整體水平的提高。市場(chǎng)容量待釋放在勞動(dòng)力成本上升、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈等背景下，中國(guó)市場(chǎng)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的需求也與日俱增。據(jù)國(guó)際工業(yè)機(jī)器人聯(lián)合會(huì)統(tǒng)計(jì)，20082012年，中國(guó)工業(yè)機(jī)器人平均每年安裝量約15000臺(tái)，2012年新安裝量為24800臺(tái)。從政策導(dǎo)向上看，工業(yè)機(jī)器人也是較為受益的產(chǎn)業(yè)。2013年中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議提出，大力發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，加快產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級(jí)。鄭芳華表示，工業(yè)機(jī)器人作為高端裝備制造的重點(diǎn)領(lǐng)域，是直接受益的產(chǎn)

5、業(yè)。此外，在2013年中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議上，還將調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)作為主要任務(wù)之一。傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)包括三個(gè)方面：裝備改善、品種質(zhì)量和兩化融合。其中裝備改善和兩化融合都與工業(yè)機(jī)器人密切相關(guān)。和前景廣闊的市場(chǎng)相比，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展卻不盡如人意，盡管已有一批企業(yè)從事工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的開(kāi)發(fā)，但尚未形成較大規(guī)模。另外，由于關(guān)鍵零部件受制于人，中國(guó)工業(yè)機(jī)器人在成本和可靠性上與國(guó)外仍有一定差距。在2013年4月舉行的中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成立儀式上，該聯(lián)盟秘書(shū)長(zhǎng)宋曉剛也指出，中國(guó)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題在于質(zhì)量和關(guān)鍵零部件。雖然國(guó)家層面早已將工業(yè)機(jī)器人列入戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之中，不過(guò)我國(guó)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展仍處于初級(jí)階段，

6、諸多技術(shù)難題尚未攻克，產(chǎn)業(yè)蘊(yùn)藏的巨大市場(chǎng)容量尚未得到有效釋放。助推產(chǎn)業(yè)發(fā)展針對(duì)中國(guó)工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀，意見(jiàn)提出了具體目標(biāo)，包括到2020年，形成較為完善的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)體系，培育35家具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的龍頭企業(yè)和810個(gè)配套產(chǎn)業(yè)集群，工業(yè)機(jī)器人行業(yè)和企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力明顯增強(qiáng)，高端產(chǎn)品市場(chǎng)占有率提高到45%以上，機(jī)器人密度（每萬(wàn)名員工使用機(jī)器人臺(tái)數(shù)）達(dá)到100以上，等等。國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的研發(fā)從來(lái)沒(méi)有停止過(guò)，包括核心技術(shù)、核心設(shè)備等環(huán)節(jié)的攻關(guān)一直都在繼續(xù)，諸多研究成果也陸續(xù)公布于世。意見(jiàn)基本涵蓋了產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中應(yīng)當(dāng)注意的問(wèn)題，未來(lái)在落實(shí)過(guò)程中，所需的細(xì)則、監(jiān)管條文也會(huì)隨之完善

7、，預(yù)計(jì)更加翔實(shí)全面、執(zhí)行性較高的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃有望在年內(nèi)出臺(tái)。意見(jiàn)下發(fā)后，產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、指導(dǎo)目錄，以及相關(guān)的投融資平臺(tái)、公共服務(wù)平臺(tái)和標(biāo)準(zhǔn)方面的建設(shè)也會(huì)陸續(xù)跟進(jìn)，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的速度將進(jìn)一步加快。意見(jiàn)的下發(fā)雖然能夠鼓舞并帶動(dòng)相關(guān)企業(yè)積極涉足工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，但并不能在短期內(nèi)解決制約產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的諸多頑疾。技術(shù)進(jìn)步、規(guī)?；?、成本壓縮等問(wèn)題仍需政府部門(mén)、科研機(jī)構(gòu)、龍頭企業(yè)共同協(xié)作，經(jīng)歷過(guò)相當(dāng)長(zhǎng)一段蟄伏期后或能有所提升。和國(guó)際先進(jìn)水平相比，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的研發(fā)實(shí)力還比較落后，有些企業(yè)只是工業(yè)機(jī)器人的集成商，而一些技術(shù)的研發(fā)也仍停留在實(shí)驗(yàn)室階段。鄭芳華告訴記者，工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展類似于當(dāng)年的PC，從軍用領(lǐng)域到民

8、用領(lǐng)域經(jīng)歷的時(shí)間比較久，一旦大規(guī)模生產(chǎn)之后，將呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。走差異化道路除了關(guān)注技術(shù)創(chuàng)新能力，意見(jiàn)還提出了我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的具體路徑。意見(jiàn)指出，抓好一批效果突出、帶動(dòng)性強(qiáng)、關(guān)聯(lián)度高的典型示范工程，在工業(yè)機(jī)器人用量最大的汽車及零部件行業(yè)，在勞動(dòng)強(qiáng)度大的紡織、物流行業(yè)，在危險(xiǎn)程度高的國(guó)防軍工、民爆行業(yè)和對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)境潔凈度要求高的制藥、半導(dǎo)體、視頻等行業(yè)開(kāi)展自主品牌工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用示范。對(duì)于工業(yè)機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)的突破，如果沒(méi)有相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)化帶動(dòng)，投入再多的錢(qián)也很難一蹴而就。而意見(jiàn)的上述提法，正體現(xiàn)了以產(chǎn)業(yè)化帶動(dòng)關(guān)鍵技術(shù)突破的思路。而這也正是中國(guó)發(fā)展工業(yè)機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)所在。谷歌公司近期收購(gòu)了8家軟件密集型的

9、機(jī)器人公司，包括日本Schaft、美國(guó)BostonDynamics等公司，引發(fā)市場(chǎng)關(guān)注。中國(guó)應(yīng)該采取差異化的競(jìng)爭(zhēng)策略，走和谷歌不同的道路，大力發(fā)展那些量大面廣、相對(duì)中低端的工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用。當(dāng)前我國(guó)工業(yè)正面臨人力成本不斷上升的困境，選擇量大面廣的應(yīng)用領(lǐng)域，可以為企業(yè)節(jié)約成本。形成規(guī)模后，相應(yīng)的零配件成本會(huì)不斷降低，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)水平也將不斷提高。“中國(guó)芯”工業(yè)機(jī)器人在漢量產(chǎn)武漢奮進(jìn)電力技術(shù)有限公司研發(fā)生產(chǎn)的多用途機(jī)械臂從武漢工業(yè)機(jī)器人技術(shù)交流會(huì)上獲悉，武漢首個(gè)“純國(guó)產(chǎn)”工業(yè)機(jī)器人已進(jìn)入量產(chǎn)階段。干著最苦最累的活，卻任勞任怨、一絲不茍，今后這樣的好“員工”將大量在漢產(chǎn)生。在武漢奮進(jìn)電力技術(shù)

10、有限公司生產(chǎn)車間看到這一情景：一排涂成紅漆的“機(jī)器人”，不斷地來(lái)回運(yùn)動(dòng)，重復(fù)規(guī)定動(dòng)作。與想象中人形、精致的外表不同，這些機(jī)器人似乎更應(yīng)稱為“機(jī)械手臂”，它們都有一顆“中國(guó)芯”。從內(nèi)到外，從硬件到軟件，包括減速機(jī)、控制系統(tǒng)等核心部件，我們的工業(yè)機(jī)器人都有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，屬于中國(guó)芯，是武漢第一個(gè)走通這條路的企業(yè)?！?012年，全國(guó)新增2.9萬(wàn)臺(tái)機(jī)器人，其中國(guó)產(chǎn)品牌只占4%，十分可憐。大部分的機(jī)器人生產(chǎn)，都集中在歐洲和日本的4家企業(yè)瑞士ABB、德國(guó)KUKA以及日本的發(fā)那科和安川電機(jī)，人稱“四大家族”，核心技術(shù)也大多掌握在它們手中。機(jī)器人最核心的幾個(gè)部分是減速機(jī)、控制器、伺服電機(jī)等，許多“心臟”部件國(guó)內(nèi)

11、無(wú)法生產(chǎn)，只能依賴進(jìn)口，有一些甚至買不到。已全面突破控制系統(tǒng)和高性能精密減速機(jī)等關(guān)鍵技術(shù)。另?yè)?jù)介紹，除操作系統(tǒng)外，徐擊水的機(jī)器人使用的軟件，包括編輯工具、接口、仿真軟件等均系自主研發(fā)，編程甚至比國(guó)外機(jī)器人更靈活。核心部件掌握在國(guó)外廠商手中，導(dǎo)致進(jìn)口機(jī)器人的價(jià)格居高不下。一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人價(jià)格達(dá)100萬(wàn)元以上。徐擊水表示，“中國(guó)芯”機(jī)器人的成本，比國(guó)外產(chǎn)品低30%60%。原因除了省下大筆專利費(fèi)之外，跟產(chǎn)品定位也有關(guān)系。該公司目前推出的產(chǎn)品，主要用于搬運(yùn)、碼垛等低端領(lǐng)域。這些產(chǎn)品干的是重體力活，不要求有太高的精度，因此更便宜。公司走的是“農(nóng)村包圍城市”的市場(chǎng)路線。“國(guó)際一線廠家生產(chǎn)的工業(yè)機(jī)器人，大部分

12、用于汽車廠，如武漢的很多日系車廠用的大多是日本機(jī)器人。我們就曲線救國(guó)，從外國(guó)人不做的低端領(lǐng)域做起，先得到用戶認(rèn)可，再慢慢向高端擴(kuò)展產(chǎn)品線”。武漢工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)尚處于起步階段，“奮進(jìn)”是武漢第一家產(chǎn)品完全“國(guó)產(chǎn)”并進(jìn)入市場(chǎng)的企業(yè)。據(jù)介紹，今年5月起，奮進(jìn)公司生產(chǎn)了20臺(tái)左右的工業(yè)機(jī)器人，已經(jīng)銷售一空。明年，該公司機(jī)器人產(chǎn)值可以過(guò)億元。目前我國(guó)勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)正在發(fā)生改變，“人口紅利”消退，勞動(dòng)人口減少，對(duì)機(jī)器人的需求將呈現(xiàn)爆發(fā)性增長(zhǎng)。數(shù)據(jù)顯示，截至2012年底，中國(guó)的工業(yè)機(jī)器人保有量為10.1萬(wàn)臺(tái)，年度新增2萬(wàn)多臺(tái)，僅次于日本，居世界第二。2014年，中國(guó)將超過(guò)日本，成為工業(yè)機(jī)器人需求量最大的市場(chǎng)。光

13、谷工業(yè)機(jī)器人形成產(chǎn)業(yè)鏈東湖高新區(qū)擁有從事工業(yè)機(jī)器人技術(shù)產(chǎn)品研究開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)制造和下游應(yīng)用的單位20余家，已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)鏈。研究開(kāi)發(fā)方面，華中科技大學(xué)在多維工業(yè)機(jī)器人（搬運(yùn)、清潔、噴漆等）、外骨骼式康復(fù)醫(yī)療機(jī)器人等研究方面國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，武漢大學(xué)在電力專用機(jī)器人等研究方面實(shí)力雄厚。設(shè)計(jì)制造方面，擁有奮進(jìn)電力、漢迪機(jī)器人、華中數(shù)控、凱輝智能等骨干企業(yè)。下游應(yīng)用方面，擁有華工激光、華威科智能、中冶南方自動(dòng)化、天琪激光、團(tuán)結(jié)激光等一批代表企業(yè)。機(jī)器人不會(huì)引起大規(guī)模失業(yè)機(jī)器人的大量使用是否會(huì)造成失業(yè)？目前工業(yè)機(jī)器人的使用是分領(lǐng)域的，不會(huì)真正完全替代人力。工業(yè)機(jī)器人目前集中適用于對(duì)人類而言不安全的、人類無(wú)法勝任工作

14、的領(lǐng)域，更重要的還有替代人類簡(jiǎn)單勞動(dòng)的作用。他預(yù)測(cè)，未來(lái)機(jī)器人將逐漸擴(kuò)展到一般制造業(yè)，如機(jī)械加工行業(yè)、電子電氣行業(yè)、橡膠及塑料工業(yè)、食品工業(yè)、木材及家具制造業(yè)等。機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)覆蓋面越來(lái)越廣，并不意味著會(huì)替代所有工種。目前工業(yè)機(jī)器人不會(huì)全方位普遍使用，因此不需要擔(dān)憂機(jī)器人會(huì)引起大規(guī)模失業(yè)。中國(guó)工業(yè)機(jī)器人有較大發(fā)展近日，世界機(jī)器人聯(lián)合會(huì)-中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟CEO 圓桌會(huì)議（中國(guó)場(chǎng)）在上海舉行。據(jù)悉，在過(guò)去的四五年里，世界機(jī)器人行業(yè)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，行業(yè)平均增長(zhǎng)率為8%-9%。據(jù)國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)（IFR）統(tǒng)計(jì)，2011年世界機(jī)器人的總產(chǎn)值為255億美元。IFR預(yù)測(cè)2013年世界機(jī)器人行業(yè)還會(huì)持續(xù)增長(zhǎng)。據(jù)中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（CRIA）對(duì)會(huì)員單位的統(tǒng)計(jì)，2011年中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)值不足6億元，而到2012年底，則超過(guò)10億元，增長(zhǎng)67%。與會(huì)專家普遍認(rèn)為，中國(guó)的工業(yè)機(jī)器人在未來(lái)的5-10年還會(huì)有大的發(fā)展。隨著中國(guó)勞動(dòng)力成本的上升，安全生產(chǎn)意識(shí)的增強(qiáng)，特別是中國(guó)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的需要，工業(yè)機(jī)器人將會(huì)得到更大規(guī)模地運(yùn)用。其次，在未來(lái)的中國(guó)，一般工業(yè)領(lǐng)域?qū)C(jī)器人的應(yīng)用將會(huì)加強(qiáng)。雖然從目前應(yīng)用情況來(lái)看，汽車還是國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人最大的應(yīng)用行業(yè)，但今后在物流搬運(yùn)行業(yè)、電子電氣行業(yè)、食品飲料行業(yè)、生化制藥等行業(yè)，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用將越來(lái)越廣泛。不過(guò)