工業(yè)機(jī)器人的未來(lái)走向

　　從近幾年國(guó)外知名企業(yè)推出和正在研制的產(chǎn)品來(lái)看，新一代工業(yè)機(jī)器人正在向智能化、柔性化、網(wǎng)絡(luò)化、人性化、編程圖形化發(fā)展。

　　(1) 結(jié)構(gòu)的模塊化、可重構(gòu)化。

　　研究機(jī)構(gòu)、控制與感知的可重構(gòu)技術(shù)，通過(guò)快速重構(gòu)生成適應(yīng)新環(huán)境、新任務(wù)的機(jī)器人系統(tǒng)，體現(xiàn)出良好的作業(yè)柔性。

　　(2) 控制系統(tǒng)的開放化、網(wǎng)絡(luò)化。

　　研究控制系統(tǒng)的可擴(kuò)展性、互操作性、可移植性、可裁減性，機(jī)器人由獨(dú)立系統(tǒng)向群體系統(tǒng)發(fā)展。

　　(3) 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)字化、分散化。

　　通過(guò)分布式控制、遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)和現(xiàn)場(chǎng)控制，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化的運(yùn)動(dòng)控制。

　　(4) 多傳感器融合的實(shí)用化。

　　協(xié)同感知系統(tǒng)的實(shí)用化及高效可行(特別是針對(duì)非線性、非平穩(wěn)、非正態(tài)分布的現(xiàn)實(shí)信息)的多傳感器融合算法。

　　(5)機(jī)器人作業(yè)的人性化、集成化。

　　研究以人為核心的作業(yè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)作業(yè)過(guò)程中機(jī)器人群體協(xié)調(diào)、群智能和人機(jī)和諧共存。

　　(6)人機(jī)交互的圖形化、三維全息化。

　　全浸入式圖形化環(huán)境、三維全息環(huán)境建模、真三維虛擬現(xiàn)實(shí)裝置以及力、溫度、振動(dòng)等多物理作用效應(yīng)人機(jī)交互裝置。

　　美國(guó)、歐洲、日本等國(guó)分別在未來(lái)工業(yè)機(jī)器人的研發(fā)中強(qiáng)調(diào)了新型人機(jī)合作的重要性。奧巴馬宣布美國(guó)國(guó)家機(jī)器人計(jì)劃：創(chuàng)造可與人類操作員密切配合的下一代機(jī)器人，使機(jī)器人更聰明、更安全，作為人類合作者(Co-robot)，使工廠工人有能力完成難以實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵任務(wù)。歐洲提出了未來(lái)十年建設(shè)“歐洲機(jī)器人技術(shù)平臺(tái)EUROP”的戰(zhàn)略規(guī)劃，力圖構(gòu)造出產(chǎn)業(yè)工人的Co-Worker，以圖重振歐洲制造業(yè)。實(shí)現(xiàn)機(jī)器人與人共用工具、設(shè)備及工作空間，以助手等更為自然的方式為人類提供服務(wù)等功能。達(dá)到機(jī)器人與人類生活行為環(huán)境以及人類自身和諧共處的目標(biāo)。這需要解決多個(gè)關(guān)鍵問題，包括：機(jī)器人本質(zhì)安全問題，保障機(jī)器人與人、環(huán)境間的絕對(duì)安全共處;任務(wù)環(huán)境的自主適應(yīng)問題，自主適應(yīng)個(gè)體差異、任務(wù)及生產(chǎn)環(huán)境;多樣化器具的操作問題，靈活使用各種器具完成復(fù)雜操作;人-機(jī)高效協(xié)同問題，準(zhǔn)確理解人的需求并主動(dòng)協(xié)助。

　　我國(guó)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)

　　隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和勞動(dòng)力成本的不斷提高，發(fā)展高科技產(chǎn)業(yè)，提高制造業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化水平，由勞動(dòng)密集型向技術(shù)密集型轉(zhuǎn)變已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式和制造產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的必由之路。預(yù)計(jì)到2014年，我國(guó)將成為全球最大的需求國(guó)，為我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展提供了良好的機(jī)遇和巨大的發(fā)展空間。為適應(yīng)我國(guó)工業(yè)機(jī)器人快速發(fā)展的需要，我們面臨著多層次的挑戰(zhàn)。

　　在認(rèn)識(shí)層面上，機(jī)器人是最能體現(xiàn)智能制造“高端、智能”特點(diǎn)的核心裝備，“高端裝備制造產(chǎn)業(yè)”被列為7 大戰(zhàn)略性新型產(chǎn)業(yè)之一，工業(yè)機(jī)器人行業(yè)作為高端裝備制造產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，自主發(fā)展工業(yè)機(jī)器人技術(shù)是提升我國(guó)智能制造水平的重要手段。必須在政府、企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)等全范圍內(nèi)形成統(tǒng)一認(rèn)識(shí)，營(yíng)造科學(xué)推進(jìn)和發(fā)展工業(yè)機(jī)器人的整體氛圍，進(jìn)而形成工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的國(guó)家力量。

　　在戰(zhàn)略層面上，智能制造已經(jīng)成為國(guó)家重點(diǎn)培育和發(fā)展的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)核心，智能制造對(duì)工業(yè)機(jī)器人化的需求持續(xù)快速增長(zhǎng)。因此必須抓住機(jī)遇、明確目標(biāo)、加快步伐、迅速發(fā)展;必須形成工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)制造的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)鏈;必須掌握服務(wù)于制造業(yè)的工業(yè)機(jī)器人核心技術(shù)。

　　在應(yīng)用層面上，目前我國(guó)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用市場(chǎng)日趨成熟，與國(guó)外相比，應(yīng)用領(lǐng)域較少，產(chǎn)品種類不夠豐富。因此，需要全面布局，探索更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域以及工業(yè)機(jī)器人服務(wù)于各領(lǐng)域的發(fā)展模式、服務(wù)內(nèi)容、共性技術(shù);重點(diǎn)突破，針對(duì)國(guó)防、航空、航天等尖端領(lǐng)域的制造需求，實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人核心技術(shù)的重點(diǎn)突破;完善結(jié)構(gòu)，建立面向不同應(yīng)用領(lǐng)域的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)級(jí)解決方案的研發(fā)、生產(chǎn)、市場(chǎng)的完整體系。

　　在技術(shù)層面上，現(xiàn)代智能制造新理念對(duì)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展提出諸多新的要求。制造產(chǎn)品的多品種、少量化發(fā)展趨勢(shì)帶來(lái)彈性生產(chǎn)需求，要求工業(yè)機(jī)器人具有高度柔性和高集成度;制造專業(yè)細(xì)分和更加復(fù)雜的制造流程要求工業(yè)機(jī)器人更加智能化、作業(yè)精細(xì)化;制造業(yè)不斷縮短的產(chǎn)品生命周期要求工業(yè)機(jī)器人具有與之相適應(yīng)的快速更新和升級(jí)能力;工業(yè)機(jī)器人在提高性能的同時(shí)必須遵循低能耗、低排為特征的綠色制造理念。