技术是先进制造技术的代表，是国家工业竞争力的集中体现，目前，中国已然成了工业最大的市场。总体上看，中国的工业机器人关键技术在世界上还比较落后，很多关键部件还需要依赖进口。如何在新时期发展我国的工业机器人，缩小与其他国家间的差距甚至实现技术超越？李教授将为我们分析国内外工业机器人的发展现状，找到我国与他国的差距所在，并在分析未来工业机器人的发展趋势的基础上，为我国未来工业机器人发展指明方向。
1世界工业机器人发展现状
工业机器人产业构成分为上游、中游、下游。上游包括一些关键的核心部件，中游主要是指本体以及集成技术，下游包括二次开发以及周边设备的开发。
权威报告！中国工业机器人四大瓶颈与突破点
现在的工业机器人技术可以说基本集中在了日本和欧洲。在日本，它的关键性部件——减速器是遥遥领先的，并且已经形成了很强的技术壁垒；德国的工业机器人原材料、本体零部件具有很大的优势；在中国，我们现在的机器人产业是处在产业链的下游，主要是系统集成、二次开发、定制性部件和售后服务。也就是说，我们的技术还处在低端。
由于发达国家的劳动力出现地比较早，环境的因素也促使他们很早就开始发展工业机器人，从而形成了先发的优势。比如美国，从上世纪50年代已经提出了“工业机器人”的概念；而日本在70年代就已经形成了工业机器人产业化的发展。他们有深厚的技术积累，包括一些关键部件的核心技术。从现在的产能和保有量来看，日本的产能达到66%，它的保有量大概每万人300多台；而中国的保有量还是比较低的，可正因为低，所以在中国有更大的市场。
近年来，从全球工业机器人的销售数据来看，中国是年年递增，2016年达到29万台，到2019年可能将会突破40万台。工业机器人的社会需求还是非常旺盛的，并且它保持了比较高的增长速度，未来十年，全球工业机器人的销量平均增长将会保持在12%左右。
现在的工业机器人的也非常集中，集中在这样五个国家中国、韩国、日本、美国、德国。这些国家工业机器人的销量占到了75%。而从2013年以后，中国就成了全球最大的工业机器人市场。
在应用行业上来说，最大的应用行业在汽车制造领域，它占了38.7%，其实在国内这个数量还要大的多，接近50%都是用在汽车制造领域。电力/电子行业这几年的应用量增长非常快，现在已经达到了21%左右，并且这个比例还会进一步提高。尤其是在我们国家，我们国家的电子产品的生产能力占全球的大概百分之六七十。在中国，电力/电子行业，工业机器人的应用将会有更大的市场。
从品牌来讲，现在的工业机器人市场份额被四大品牌所占有20%，15%，YASKAWA15%，10%，他们加起来超过了60%。
四大品牌基本上可以分为两系欧系和日系。ABB、是欧系的代表，他们的主要应用领域是汽车制造，在3C、汽车加工等方面也有一些新的应用；对日系来说，它的主要应用领域也是汽车工业，而且日系在电子行业当中的应用技术做得也比较好。这两年的用量增加地也非常快，因为他们的工业机器人和视觉系统相结合，形成比较精密的装备。
2我国工业机器人发展现状
从2013年以来，我国的工业机器人的技术发展也非常快，主要得益于国家政策保障、宏观经济促进、社会环境推动、技术发展支撑这四个方面。
劳动力的成本增加之后，也迫使人们用机器人来代替人进行生产。，我们的一些关键性的核心部件逐渐国产化，对于低端的机器人已经实现了核心部件的国产化，高端还不行；随着新技术的出现，将会促进机器人技术的进一步发展。
我国工业机器人的销售量这几年逐年提升，2013年是3.7万台左右，到2016年接近9万台。
从技术层次度上来说，从2015年已经开始进入了市场的启动期，我们现在正处在一个技术的快速发展期。大概在2025年左右，工业机器人技术将会在我们国内实现大发展。
截止2016年全国已建和在建的工业机器人产业园区近50家；有影响力的预计有800多家；上市公司涉及机器人业务的公司超过50家；中国内地机器人企业2015年增长了30%。现在，大家都充分认识到了机器人的重要性，各地都在积极发展机器人。
具有代表性的我国工业机器人企业包括自动化有限公司、哈尔滨博实自动化股份有限公司、南京埃斯顿自动化有限公司。
我们国家非常重视减速器、伺服器、控制器这三项关键零部件研发，这三大关键零部件占工业机器人成本比重超过70%。这些在过去基本依靠国外技术，我们现在也逐渐有了自己的产品。
精密，现在国内代表性企业有南通振康、苏州绿的。
RV减速器企业南通振康、秦川发展、山东帅克，他们也都有了自己的产品，而且产品的性能与日本的相比也差不了多少。
现在减速器性能好的可以很好，在很多时候我们的原材料还达不到要求，在这方面还需要进一步努力。
谐波减速机来说，苏州绿的做得比较好，他们攻克了核心技术，有别于其他国家的产品，它的性能指标也基本上达到了国外的性能指标，产品的一致性和量化方面还有待于提升。
伺服系统分为欧美系和日系，欧系有西门子、Lust、博世力士乐、等；日系主要有安川、松下、三菱等。
控制器国外的四大家族都有自己的控制器，而我们国内的固高驱控一般用在低端产品上。
他们在关键部件上的研发为工业机器人的国产化作出了巨大贡献。
3我国工业机器人发展瓶颈
发展瓶颈1国际厂商先发优势，国产机器人市场份额低。
要进行市场份额的突破，就得占领高端市场，我们现在基本上是走低端市场，我们要想办法走高端市场。
发展瓶颈2减速器、伺服机等核心零部件性能有待提高。
比如精密减速机在额定扭矩和传动效率等方面需要进一步提升。
伺服系统的电机动态响应、过载能力、效率等方面存在差距；工业机器人需要15个系列，而我们现在还达不到这样一个水平。
控制器硬件方面差距较小；软件实现的构建、控制算法、二次开发方面存在差距；动力学性能有待完善；工艺软件包、工艺应用上尚有差距。
工业机器人系统核心技术缺失、产业空心化，国产机器人产业面临性能与成本的双重压力；产品低端化、低水平重复，国产机器人产业需求与现有产品性能之间的矛盾突出；前沿技术研究零散，系统性支持缺失，占领机器人技术及产业国际制高点形势严峻。
发展瓶颈3原材料缺失，导致企业生产成本上升。
今后的工业机器人会使用碳纤维、尼龙等复合材料。
发展瓶颈4缺少高端技术人才，与国际发达国家存在一定差距。
现在国家已经意识到了这个问题，目前全球一共有28家高校建立了机器人工程的专业，有一些学校像湖南大学、东南大学、东北大学甚至都成立了机器人学院来培养机器人的专业人才。
4工业机器人未来发展趋势
工业机械手、工业机械臂，它所做的工作是要求有速度、精度、重载的，灵活性还不够。
人类工作分工比例胳膊为主20%，双手为主80%。富士康有百万台工业机器人的应用计划，但并没有达到它的目标，因为它的很多工作需要手部的操作，而不是臂的问题。
现在的工业机器人可以讲还是残疾的机器人，还需要进一步完善。
对于现有的工业机器人要扩展它的功能、提高它的性能，使它变成一个智能设备。新型机器人研发上，我们希望研发灵巧性的机器人，包括双臂机器人、柔性机器人、灵巧手、智能传感机器人等。
以前的机器人只是一个“机器”人，能做的都是一些简单的、低级的任务，相对来说对环境适应能力比较差。我们希望通过技术的进步，提升机器人的性能，真正让“机器”变成人，使它能够完成复杂、高级的任务，适应环境的变化。
机器人现在正在进行着由“机器”向人进化的过程中。
现在的机器人只是一个传统的特殊设备，它在一些关键性的环节上进行应用，与人之间是互补的关系，但可以满足市场对质量和效率的要求。新一代机器人才可以叫“机器人”，它的应用更加普遍，可以实现与人的替代关系，可以满足市场对新制造模式的需求，减人力、降成本、提高产品竞争力。
除此之外，还需要考虑机器人的应用场景，我们不要只是盯着高端应用，也要注意低端应用。比如卫浴五金（打磨抛光），看似简单的工作，如果要让机器人来做，它要有一些力的感知等要求，它的应用要求甚至要比用在汽车生产线上的还要高，比如它要防水、防尘、防爆；力控制、离线编程、曲面规划、打磨工艺。这个行业对价格也非常敏感，如何做低成本的系统，这是大家要考虑的。
对于工业机器人来讲，一定要和传感相结合，尤其是与视觉相结合，来扩展工业机器人新的应用，也使得工业机器人更加适应于环境的变化、任务的变化。
工业机器人今后也不再只是做一些单元性的机器人单元，要走向“数字化工厂”。
这是现有的机器人，我们希望做到下一代工业机器人，包括柔性臂、双臂人机协同，要具有安全性、交互性。
要做到这一点必须挑战四个任务环境挑战、任务挑战、行为方式挑战、自然交互挑战。
针对上面的这几个挑战，我们要重点研究的问题包括
（1）环境理解问题研究机器人在自然、不可预知、动态环境中的感知。
（2）行为方式及安全问题研究机器人和人在紧密接触、密切配合行为过程中确保人-机-物安全的技术。
（3）交互问题研究机器人作为“人类助手”、乃至进入普通人生活相适应的友好、智能、自然的人机交互技术。
过去都是以机器为中心，人推动摇控器、手把手教机器人怎么干活；今后应该以人为中心。机器人来适应人，比如人打个手势，机器人就知道干什么；人说一句话，机器人就能理解这句话从而做出行动；这是一个根本的改变。
（4）学习与进化问题研究基于反馈思想的在线学习方法，通过不断的在线学习和吸收他人的观点，提高自身能力，实现进化，使其能够适应外界不断变化环境和复杂多变的作业任务。在这个问题中，要研究自主学习、协同进化、机器思维、成长发育等内容。
这是新一代机器人的典型代表，包括库卡、ABB。它们希望机器人能和人在同一个空间当中进行作业，而不至于损伤人或者损伤自身。
我们希望利用新一代机器人构造“智慧的工厂”，这就是提出来的发展方向。
以上来源于山东大学李贻斌教授在机器人大讲堂三晋行中的讲座内容精选。