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（MechnicalHand)。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：日本韩国欧洲美国机器人成本极为突出一般很突出一般系统集成极为突出突出一般很突出家用机器人极为突出很突出一般一般服务机器人突出和突出突出突出医疗机器人一般一般很突出很突出国防机器人一般不突出突出极为突出图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。