2015世界機(jī)器人大會(huì)將于11月23日至25日在北京召開。據(jù)悉，“機(jī)器人技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)推進(jìn)計(jì)劃”將在此次會(huì)議期間公布。

 

　　今年夏天，機(jī)器人制造行業(yè)一家名為MegaBots的美國新創(chuàng)公司向日本水道橋重工公司下戰(zhàn)書，希望雙方制造的大型機(jī)器人在一年后進(jìn)行一對一的單挑決斗。這一舉動(dòng)大致反映了兩國在機(jī)器人尤其是工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的現(xiàn)狀：日本處于全球領(lǐng)先水平，而美國正在急追直趕欲重奪“領(lǐng)頭羊”位置。英德兩國也不甘示弱，紛紛在此領(lǐng)域整合各自優(yōu)勢，加速前沿技術(shù)實(shí)用化。如今，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)在國際上已被譽(yù)為“制造業(yè)皇冠頂端的明珠”，發(fā)展機(jī)器人產(chǎn)業(yè)已成為世界各國搶占未來經(jīng)濟(jì)科技制高點(diǎn)的國家戰(zhàn)略。

 

 

 

　　機(jī)器人產(chǎn)業(yè)當(dāng)前面臨的最大挑戰(zhàn)是如何把機(jī)器人更好地整合在一起，從而減少成本、增加模塊化并縮短上市時(shí)間。

 

　　美國是機(jī)器人的誕生地，早在1962年就研制出世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人，比“機(jī)器人王國”日本起步至少要早五六年，但此后卻被日本趕超。

 

　　美國佐治亞理工學(xué)院機(jī)器人與智能機(jī)器研究所所長亨里克·克里斯滕森教授表示，美國政府于2011年推出“國家機(jī)器人計(jì)劃”，以“建立美國在下一代機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用方面的領(lǐng)先地位”。

 

　　那么，“國家機(jī)器人計(jì)劃”怎樣助力美國機(jī)器人重新騰飛？作為美國國家科學(xué)基金會(huì)機(jī)器人項(xiàng)目主管之一的楊杰稱，“國家機(jī)器人計(jì)劃”由國家科學(xué)基金會(huì)、國家衛(wèi)生研究院、美國航天局與美國農(nóng)業(yè)部四家機(jī)構(gòu)執(zhí)行，其中國家科學(xué)基金會(huì)每年資助的資金達(dá)到3000萬美元，而其他三家機(jī)構(gòu)每年總共有2000萬美元左右，國家科學(xué)基金會(huì)每年資助數(shù)十個(gè)項(xiàng)目，項(xiàng)目分為大小兩種，大項(xiàng)目每年資助可多達(dá)500萬美元，而小項(xiàng)目少的只有幾千美元，主要針對的是本科生。

 

　　經(jīng)過這幾年美國政府的大力推動(dòng)及企業(yè)的積極參與，楊杰認(rèn)為效果明顯：“現(xiàn)在家庭清潔機(jī)器人（在美國）到處都可以買得到，許多州通過法律允許無人駕駛車上路。跟5年前、10年前相比，美國機(jī)器人從技術(shù)到應(yīng)用發(fā)展得都很快。”

 

　　美國電氣與電子工程師學(xué)會(huì)成員、密歇根州立大學(xué)機(jī)器人專家席寧教授認(rèn)為，美國在國家層面以前不是很重視工業(yè)機(jī)器人，但現(xiàn)在認(rèn)識(shí)到制造業(yè)不僅是經(jīng)濟(jì)問題，而是關(guān)系到國家安全，所以提出了“制造業(yè)回歸美國”的理念。但美國的生產(chǎn)成本無法與發(fā)展中國家相比，因此發(fā)展機(jī)器人成為其中重要的一步。

 

　　席寧特別強(qiáng)調(diào)，總體而言，美國機(jī)器人其實(shí)一直處于世界前沿水平，尤其在軍用機(jī)器人方面，美國機(jī)器人支援日本福島核電站救援就是一個(gè)例子。美國服務(wù)機(jī)器人也處于領(lǐng)先水平，比如被廣泛使用的手術(shù)機(jī)器人“達(dá)芬奇”就是“美國制造”。

 

　　談起機(jī)器人產(chǎn)業(yè)當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn)及研發(fā)的重點(diǎn)方向，克里斯滕森認(rèn)為，最大的挑戰(zhàn)是如何利用物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)和新出現(xiàn)的德國工業(yè)4.0計(jì)劃等類似規(guī)劃，把機(jī)器人更好地整合在一起，從而減少成本、增加模塊化并縮短上市時(shí)間，核心技術(shù)都集中到了這一塊兒。“集成通常是個(gè)挑戰(zhàn)”，但“很難具體說哪些地方要加強(qiáng)研發(fā)”。

 

　　伴隨著技術(shù)進(jìn)步以及工業(yè)4.0概念的提出，德國對未來的工業(yè)機(jī)器人提出了新要求。

 

　　工業(yè)機(jī)器人在德國應(yīng)用廣泛，在工廠服役的機(jī)器人已接近20萬臺(tái)。不過，伴隨著技術(shù)進(jìn)步以及工業(yè)4.0概念的提出，傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人正面臨新挑戰(zhàn)，需要更好地掌握感知能力、學(xué)習(xí)能力、決策能力、與人協(xié)作的能力等許多新技能。

 

　　現(xiàn)階段，工業(yè)機(jī)器人在德國已成熟應(yīng)用到了汽車制造、金屬加工、電氣電子等多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域。來自國際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)的數(shù)據(jù)顯示，2014年，德國每一萬名制造工人配備有292臺(tái)工業(yè)機(jī)器人，僅次于韓國和日本。同時(shí)，德國的工業(yè)機(jī)器人制造水平也全球領(lǐng)先。

 

　　德國政府如今提出工業(yè)4.0概念，對未來的工業(yè)機(jī)器人提出了新要求。德國機(jī)械設(shè)備制造業(yè)聯(lián)合會(huì)機(jī)器人與自動(dòng)化部門負(fù)責(zé)人帕特里克·施瓦茨科普夫說，工業(yè)4.0時(shí)代，機(jī)器人將實(shí)現(xiàn)高度互聯(lián)，并借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)靈活地與其他設(shè)備相交流。同時(shí)，機(jī)器人的移動(dòng)能力、與人協(xié)作的能力等均應(yīng)加強(qiáng)。

 

　　德國漢堡大學(xué)教授、機(jī)器人專家張建偉認(rèn)為，工業(yè)4.0要求將智能機(jī)器人的很多技術(shù)融入到更大的生產(chǎn)系統(tǒng)中?；谠朴?jì)算和大數(shù)據(jù)的知識(shí)建模、物理仿真、多傳感器感知預(yù)測等技術(shù)，既是工業(yè)4.0的關(guān)鍵技術(shù)，也是工業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)。因此，工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)發(fā)展可以說是與工業(yè)4.0同步。也正因如此，德國政府在大力推動(dòng)工業(yè)4.0發(fā)展的同時(shí)，對機(jī)器人相關(guān)技術(shù)的資助也會(huì)進(jìn)一步增多。

 

　　德國聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)部最新推出了一系列有關(guān)工業(yè)4.0的技術(shù)發(fā)展項(xiàng)目，來自工業(yè)界和學(xué)界的約100家參與方就14個(gè)具體項(xiàng)目展開合作，涉及生產(chǎn)、物流、機(jī)器人、服務(wù)等多個(gè)領(lǐng)域。

 

　　英國：整合產(chǎn)學(xué)研資源

 

　　盡管優(yōu)勢明顯，但英國的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)仍面臨包括人才、資金以及市場接受度等方面的挑戰(zhàn)。

 

　　英國著眼于機(jī)器人技術(shù)，正全力整合產(chǎn)學(xué)研資源，爭搶未來的制高點(diǎn)。

 

　　兩年多前，英國政府就列出包括機(jī)器人和自控系統(tǒng)在內(nèi)的“八大科技領(lǐng)域”，并進(jìn)行重點(diǎn)支持。在政府的帶動(dòng)下，機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域已形成學(xué)術(shù)研究機(jī)構(gòu)與企業(yè)的良性互動(dòng)。不過在人才培養(yǎng)、標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)制定等方面，也有不少待解難題。

 

　　英國政府下設(shè)的工程和物理科學(xué)研究委員會(huì)近期成立了“英國機(jī)器人和自控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)”組織，統(tǒng)籌規(guī)劃機(jī)器人技術(shù)方面的學(xué)術(shù)和科研核心資源，促進(jìn)院校、科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)展開合作，加速前沿技術(shù)實(shí)用化。

 

　　據(jù)這一組織介紹，英國政府近期加大力度，通過多種形式為從事機(jī)器人技術(shù)研發(fā)的中小企業(yè)提供資金和政策支持，資助創(chuàng)建與機(jī)器人技術(shù)相關(guān)的學(xué)術(shù)研究中心、人才培訓(xùn)中心和開發(fā)設(shè)施。

 

　　通過長時(shí)間積累，英國許多院校目前在機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域已形成一定優(yōu)勢。僅帝國理工學(xué)院一家，就有多個(gè)與機(jī)器人技術(shù)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)室和科研中心，涵蓋了傳感器、人工智能、無人機(jī)、自動(dòng)駕駛汽車等，并且英國高校普遍注重技術(shù)孵化以及市場對接，與企業(yè)的合作成效明顯。

 

　　在政府的推動(dòng)下，包括設(shè)菲爾德大學(xué)、愛丁堡大學(xué)、利茲大學(xué)等也開始整合各自資源，共同設(shè)立涵蓋多學(xué)科的機(jī)器人技術(shù)研發(fā)中心。

 

　　設(shè)菲爾德大學(xué)機(jī)器人技術(shù)中心主任托尼·普雷斯科特說，英國在機(jī)械加工、電子及計(jì)算機(jī)科學(xué)等眾多工程技術(shù)領(lǐng)域本身就有深厚積累，為發(fā)展機(jī)器人技術(shù)奠定了很好基礎(chǔ)，使英國在人機(jī)交互、自控系統(tǒng)等多個(gè)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域處于世界前沿。

 

　　盡管優(yōu)勢明顯，但英國的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)仍面臨許多挑戰(zhàn)，其中包括人才、資金以及市場接受度方面的短缺等。

 

　　日本：大力發(fā)展護(hù)理機(jī)器人

 

　　除企業(yè)大力開發(fā)機(jī)器人外，日本一些機(jī)構(gòu)也開始傾力研發(fā)護(hù)理機(jī)器人，并獲得了政府補(bǔ)貼。

 

　　到2055年，日本65歲以上的老人將達(dá)到總?cè)丝诘?0％。護(hù)理機(jī)器人已成為老齡化階段解決養(yǎng)老問題的重要手段之一。老年人即使運(yùn)動(dòng)能力降低，也能借助機(jī)器人活動(dòng)身體，參與社會(huì)生活；而護(hù)理人員減輕負(fù)擔(dān)后，也能為老年人提供更加優(yōu)質(zhì)的護(hù)理服務(wù)。

 

　　日本政府極為重視機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，開發(fā)機(jī)器人的工作主要由經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省統(tǒng)管。經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省發(fā)布的報(bào)告預(yù)測，機(jī)器人的市場規(guī)模在2025年將達(dá)到約7．2萬億日元（約合590億美元）。

 

　　經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省為護(hù)理場所使用機(jī)器人制定了安全標(biāo)準(zhǔn)，為企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)和個(gè)人的護(hù)理機(jī)器人開發(fā)提供補(bǔ)貼，幫助護(hù)理機(jī)器人實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，并開展大規(guī)模的護(hù)理機(jī)器人效果驗(yàn)證。

 

　　日本眾多大企業(yè)都積極參與護(hù)理機(jī)器人的研發(fā)。截至2014年9月，已有100多家企業(yè)成為經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省及新能源和產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)資助的機(jī)器人護(hù)理器械開發(fā)伙伴。

 

　　除企業(yè)大力開發(fā)機(jī)器人外，大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)也紛紛傾力研發(fā)護(hù)理機(jī)器人，如早稻田大學(xué)、東京理科大學(xué)等。東京理科大學(xué)教授小林宏領(lǐng)導(dǎo)的“小林工作室”開發(fā)的護(hù)理機(jī)器人品種有可穿戴助力機(jī)器人、人工步行輔助裝置和人工排泄輔助裝置等，并獲得政府補(bǔ)貼。

 

　　松下公司機(jī)器人項(xiàng)目推進(jìn)中心主任技師河上日出生指出，日本護(hù)理師嚴(yán)重不足，預(yù)計(jì)2025年日本將有100萬名護(hù)理師的缺口，隨著社會(huì)環(huán)境的變化、普及制度的推進(jìn)以及人們意識(shí)的變化，日本已具備普遍應(yīng)用護(hù)理機(jī)器人的環(huán)境。