我国智能机器人技术发展的三个目标

自人类社会迈向自动化和智能化的历程中，机器人技术已然成为国家科技创新和高端制造业的重要标志。从研发到应用，智能机器人的每一步发展都象征着国家科技发展的战略需求。未来，智能机器人将在作业能力、人机交互、安全性等方面实现显著的提升和改进。

自世界上第一台工业机器人问世以来，“机器人学”领域已取得重大突破，并在制造业、服务业、医疗保健、国防、太空等领域得到广泛应用。先进机器人技术已被视为颠覆性技术之一，预示着“机器人革命”将成为“第三次工业革命”的重要切入点和增长点，深刻影响全球制造业的战略格局。

这一产业的蓬勃发展源于四点动力：制造业劳动力成本上升，企业渴望通过机器人技术改变对密集型廉价劳动力的依赖；随着人类寿命的延长和生活质量的提升，智能化机器设备在提供优质服务方面扮演着越来越重要的角色；面对频繁发生的自然灾害和战争，机器人代替人类执行任务的需求愈发迫切；人类在深海、太空等极端环境中的活动日益频繁，机器人的远程交互作业能力显得尤为重要。

传统的工业机器人主要适用于结构化环境，完成重复性任务，而现代机器人则追求在非结构化空间和环境中与人协同作业，完成不确定性的任务。传统的机器人系统面临多方面的挑战，如灵巧作业、在线感知、对人类行为和抽象命令的理解等，无法与人实现高效的沟通和交流。现代机器人技术面临着如何与人互助作业、如何实现人机交互与自律协同控制等一系列技术难题。

全球工业强国已认识到机器人产业的重要性，纷纷将其列为优先发展行业。美国发布了机器人发展路线图，预测机器人技术将像网络技术一样，对人类未来产生革命性的影响。同样，日本在工业机器人领域取得了举世瞩目的成就，并在政策支持下实现了产业的飞速发展。

21世纪以来，世界各工业强国纷纷加大机器人技术的研发力度。美国推行先进制造业伙伴计划，投资开发新一代智能机器人；欧盟启动民用机器人研发计划，增强欧洲工业竞争力；日本则将机器人产业列为重点扶持产业，制定了长期发展战略。全球范围内，机器人技术正迎来前所未有的发展机遇。

机械的使用延伸了人的四肢能力，计算机的使用提升了人脑的功能，而机器人的使用则将大大拓展人类的综合能力。随着机器人技术的不断进步，我们即将迎来一个全新的时代——机器人时代。在2014年，日本大力推动了机器人革命的实现，特别是在医疗、看护、农业和建筑等领域，旨在普及机器人技术，提高生产效率，并应对劳动力短缺问题。他们的目标是在五年内让机器人技术深入人心，到2020年，更是期望制造业领域的机器人市场规模能够翻番，而非制造业领域则扩大至二十倍。

与此我国台湾地区也有着清晰的机器人技术发展规划。他们采取了“三步走”战略：短期聚焦制造业机器人，助力产业升级；中期则侧重于环保节能，大力发展LED和PV等新兴绿色产业所需的机器人技术；而长期则更注重满足人性化需求，特别是在医疗和观光服务业领域。

在我国，虽然国防装备升级是机器人技术的重要应用领域之一，但机器人技术的发展道路并非一帆风顺。虽然我国的工业机器人事业起源于上世纪70年代，但受限于劳动力资源丰富和技术落后等因素，其发展速度一度较慢。随着改革开放的深入，我国机器人技术取得了显著进步。如今，我们已经拥有了水下机器人、自动化冲压线机器人、手术机器人等多种类型的机器人，应用领域也不断扩展，从汽车、电子等制造行业逐步向食品、医疗、服务和国防等领域延伸。

产业研究专家罗百辉表示，随着劳动力成本的大幅上涨以及制造业对机器人的需求不断增大，我国机器人产业面临巨大的发展机遇。虽然我们在整机设计与制造方面积累了一定的经验，形成了一支庞大的基础研发队伍，且工业机器人本体制造技术较为成熟，但与国际先进水平相比，我们在核心技术方面仍有较大差距。目前，国内机器人市场大部分被国外公司占据，尤其是瑞士ABB、日本发那科及安川电机、德国KUKA等公司占据了很大的市场份额。我们在减速器、驱动与控制等核心部件方面主要依赖外购，自主设计与创新能力不足成为制约我们机器人产业发展的瓶颈。

智能机器人是一个复杂的系统，包括机构、结构本体、驱动传动、能源动力、感知等各个部分。其核心部件包括伺服电机、减速器及控制器、驱动器及传感器等。目前，我国在谐波减速器和RV减速器等关键部件的研究方面已经取得了一定的进展，但在国际市场上仍面临日本企业的激烈竞争。我们在控制系统方面也存在一定的制约。欧系机器人的控制系统具有强大的过载能力、良好的动态响应和开放性强的驱动器等优点，但价格较高；而日系机器人的控制系统则具有价格优势，但在动态性能方面相对较弱。

罗百辉强调，机器人理论及关键技术研究是我国工程领域面临的重大挑战。我们需要解决机器人与作业任务和环境的适应性、人机交互与自律协同控制等科学问题，并突破减速器、感知驱动与控制等关键技术及核心部件等技术瓶颈。只有这样，我们才能确保在下一轮机器人发展大潮中处于不败之地。智能机器人的发展是国家高技术领域的综合实力的体现，涉及数学、力学、机构学、材料科学、自动控制、计算机、人工智能等多学科和技术。智能机器人：未来的无限可能

随着科技的飞速发展，智能机器人技术已逐渐崭露头角。在我国，这一领域的发展尤为引人注目。为了应对现代社会的挑战和满足日益增长的需求，我们的机器人技术需要实现智能和自主作业能力的提升、人机交互能力的改善以及安全性能的提高。这不仅仅是技术进步的必经之路，更是我国机器人产业迈向更高层次的必经之路。

工业机器人的设计理论与方法的革新是当务之急。我们需要寻求新的思维和方法，突破核心技术瓶颈，如驱动、传动、感知与控制等。这不仅将提升机器人的灵活性，还将增强其在线感知能力，使它们能更好地适应各种工业环境。

服务机器人的发展也显得尤为重要。这些机器人需要更好地理解人类的行为和抽象指令，加强与人的沟通与协调，并建立完善的安全机制。随着全球人口老龄化的趋势加剧，服务机器人将在日常生活、医疗、护理等领域发挥越来越重要的作用。

特种机器人在危险甚至不可达区域的作业任务中发挥着不可替代的作用。这些机器人需要在核辐射、军事战场、自然和人为灾害等环境中进行实时的在线人机交互，并实现自主作业。这将为开发国家亟需的现代机器人提供科学理论和关键性技术支撑。

为了推动智能机器人的发展，我们需要解决三个主要的科学问题。首先是如何让机器人更好地适应非结构化环境和不确定性任务；其次是揭示机器人理解人类行为和抽象指令的机理；最后是如何实现人机交互与自律协同控制。这些问题的解决将为机器人技术的发展提供坚实的理论基础和技术支撑。

值得一提的是，一些具有广泛应用前景的新型特种机器人设计技术也值得关注，如海底作业机器人、地震搜救机器人、消防救援机器人等。这些机器人在各个领域的应用将极大地提高我们的工作效率和安全性。

我国机器人市场容量巨大且多样，这是国外机器人产业发展无法比拟的独特优势。正如我们的消费电子和互联网行业已经实现了对国外巨头的超越，我们有理由相信，我国的机器人行业也会在不久的将来创造新的奇迹。未来已来，智能机器人的时代充满了无限的希望和机遇。让我们共同期待这个充满可能的未来！