其一，基礎(chǔ)科學(xué)研究積累。機(jī)器人學(xué)是綜合了計(jì)算機(jī)、機(jī)械工程、電子、信息傳感器、控制理論、材料、人工智能、仿生等諸多學(xué)科而形成的一門(mén)新興學(xué)科。模糊控制、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等新技術(shù)突破的應(yīng)用不斷提高了機(jī)器人的智能水平。阿蘭·圖靈提出人工智能概念已有60多年了，人工智能研發(fā)和試驗(yàn)經(jīng)過(guò)了相對(duì)長(zhǎng)期的積累，這期間還經(jīng)歷了人工智能研發(fā)的長(zhǎng)期停滯寒冬。作為美國(guó)遠(yuǎn)期重大國(guó)防科技攻關(guān)項(xiàng)目的管理部門(mén)，作為因特網(wǎng)和GPS定位系統(tǒng)的發(fā)明者，DARPA（美國(guó)國(guó)防部先進(jìn)研究項(xiàng)目局）也將機(jī)器人技術(shù)列入其中。DARPA在創(chuàng)立早期就資助美國(guó)高校進(jìn)行機(jī)器人研發(fā)。如1962年康奈爾大學(xué)研發(fā)的軍用外骨骼的雛形——“采用主從控制方式的人力放大系統(tǒng)”、1968年MI巨型計(jì)算機(jī)控制智能機(jī)器人的雛形——“Shakey”。1億美元的DARPA“先進(jìn)操作機(jī)械手組件計(jì)劃”目標(biāo)是使機(jī)器手能夠自主操縱并執(zhí)行復(fù)雜的任務(wù)。DARPA在推進(jìn)“先進(jìn)操作機(jī)械手組件計(jì)劃”時(shí)側(cè)重于基礎(chǔ)研究，由于具有超前性，其研究成果往往長(zhǎng)期成為技術(shù)儲(chǔ)備，形成了機(jī)器人基礎(chǔ)研究與大規(guī)模應(yīng)用之間滯后周期有數(shù)20年以上。

 

　　其二，機(jī)器人研制的長(zhǎng)期積累。早在1959年，德沃爾與約瑟夫·英格伯格研制出全球第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人。1961年美國(guó)麻省理工學(xué)院林肯實(shí)驗(yàn)室研發(fā)了配有接觸傳感器的遙控操縱器與計(jì)算機(jī)連接。同年，美國(guó)人喬治·德沃爾（G.C.Devol）獲得可編程的機(jī)器人專(zhuān)利。1968年，美國(guó)斯坦福人工智能實(shí)驗(yàn)室的J.McCarthy等研制帶有手、眼、耳的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。1969年，美國(guó)原子能委員會(huì)和國(guó)家航天局研制成功攜帶著人工臂、電視攝像機(jī)和拾聲器等的機(jī)器人。1979年優(yōu)尼梅生（Unimation）公司推出了PUMA系列工業(yè)機(jī)器人。1979年，日本山梨大學(xué)牧野洋研制成功具有平面關(guān)節(jié)的SCARA型機(jī)器人。20世紀(jì)80年代，雷諾汽車(chē)公司與政府研究機(jī)構(gòu)合作研制汽車(chē)裝配線的第一代工業(yè)機(jī)器人。波士頓動(dòng)力公司20世紀(jì)90年代初獲得DARPA項(xiàng)目資助，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器狗、機(jī)器獵豹、人形機(jī)器人等試驗(yàn)產(chǎn)品的積累，洛克希德·馬丁和雷神在研制軍用外骨骼機(jī)器人方面的試制積累等。服務(wù)機(jī)器人行業(yè)的明星企業(yè)iRobot公司來(lái)自于MIT電腦科學(xué)及人工智能實(shí)驗(yàn)室，1998年得到DARPA的戰(zhàn)術(shù)機(jī)器人項(xiàng)目資助，研制出PackBot，2004—2005年獲得的資助超過(guò)五千萬(wàn)美元。由于有充足的技術(shù)儲(chǔ)備和研制積累，2002年，iRobot家庭清掃機(jī)器人市場(chǎng)Roomba市場(chǎng)應(yīng)用獲得成功。

 

　　其三，覆蓋機(jī)器人產(chǎn)業(yè)整個(gè)價(jià)值鏈的創(chuàng)新積累。為了建立起新的產(chǎn)業(yè)形態(tài)、新的商業(yè)模式、新產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)體系，智能機(jī)器人要完成在研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、供應(yīng)鏈、銷(xiāo)售、服務(wù)等全價(jià)值鏈環(huán)節(jié)的創(chuàng)新積累與布局。為保持在全球機(jī)器人領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)力，歐盟2014年至2020年，開(kāi)始機(jī)器人研發(fā)資助項(xiàng)目覆蓋技術(shù)研發(fā)到產(chǎn)品試制的完整價(jià)值鏈。而DARPA資助了大量前瞻性研發(fā)項(xiàng)目，如“先進(jìn)操作機(jī)械手組件計(jì)劃”、充氣式機(jī)械手臂、柔性機(jī)器人、自覓食機(jī)器人等以及機(jī)器人挑戰(zhàn)賽（DARPA Robotics Challenge，DRC）等。

 

　　其四，自主創(chuàng)新的積累。專(zhuān)利能力是美國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的主要優(yōu)勢(shì)之一。1954年，美國(guó)戴沃爾（GeorgeDevol）設(shè)計(jì)出第一臺(tái)擁有電子可編程序的工業(yè)機(jī)器人。1960年，美國(guó)聯(lián)合控制公司購(gòu)買(mǎi)了他的專(zhuān)利，成立優(yōu)尼梅生（Unimation）公司，制造出第一批工業(yè)用途的機(jī)器人——優(yōu)尼曼特（Unimate）。1965年，美國(guó)麻省理工學(xué)院成功研制出一種具有視覺(jué)傳感器并能對(duì)簡(jiǎn)單積木進(jìn)行識(shí)別、定位的機(jī)器人系統(tǒng)。聯(lián)合國(guó)世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織（WIPO，2015）報(bào)告顯示，1995年以來(lái)在機(jī)器人工學(xué)領(lǐng)域申請(qǐng)專(zhuān)利數(shù)量最多的10家公司中有8家為日本企業(yè)。這一結(jié)果再次凸顯了“機(jī)器人王國(guó)”日本在該領(lǐng)域的強(qiáng)大競(jìng)爭(zhēng)力。豐田汽車(chē)以4189個(gè)申請(qǐng)位居榜首，排在第二的是韓國(guó)三星電子，其后是本田、日產(chǎn)汽車(chē)及德國(guó)汽車(chē)零部件巨頭博世。第六至第十被日企獨(dú)占。有資料表明，日本在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)有2.2萬(wàn)件，而我國(guó)不及6000件。減速器領(lǐng)域中國(guó)申請(qǐng)的26件專(zhuān)利中只有一半有效，其中僅2件為發(fā)明專(zhuān)利，而同期國(guó)外在華申請(qǐng)的47件中有效的26件全為發(fā)明專(zhuān)利。發(fā)那科和安川為代表的日系廠商由于擁有核心零部件研制和銷(xiāo)售優(yōu)勢(shì)，牢牢地控制了工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈特別是高端戰(zhàn)略環(huán)節(jié)上的大部分利潤(rùn)。

 

　　其五，時(shí)間積累。1954年美國(guó)人研制勞心勞力“工業(yè)機(jī)器人”。作為全球機(jī)器人強(qiáng)國(guó)，1967年日本從美國(guó)引進(jìn)第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人后，于1972就成立了日本工業(yè)機(jī)器人協(xié)會(huì)。1977年日本發(fā)那科在擁有了數(shù)控系統(tǒng)全球競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)6年后才研制出智能機(jī)器人產(chǎn)品。2005年日本有37萬(wàn)個(gè)機(jī)器人在工作，約占世界擁有量的40%，2008年才成為銷(xiāo)量超過(guò)20萬(wàn)臺(tái)機(jī)器人的世界第一。2012年，日本工業(yè)機(jī)器人占全球市場(chǎng)份額的50%。全球工業(yè)機(jī)器人“四大家族”之一的庫(kù)卡公司1956年為大眾提供了第一條多點(diǎn)自動(dòng)焊接生產(chǎn)線，1971年才為戴姆勒—奔馳公司提供全球第一條采用機(jī)器人的自動(dòng)焊接生產(chǎn)線——汽車(chē)側(cè)板加工系統(tǒng)，20世紀(jì)90年代才涉足機(jī)器人制造領(lǐng)域。1986年前聯(lián)邦德國(guó)使用機(jī)器人的總臺(tái)數(shù)已超過(guò)了1萬(wàn)臺(tái)，總數(shù)量占?xì)W洲第一位，僅次于美國(guó)和日本。

 

　　研究表明，國(guó)外機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展主要得益于基礎(chǔ)科學(xué)研究積累、研制積累、覆蓋機(jī)器人產(chǎn)業(yè)整個(gè)價(jià)值鏈的創(chuàng)新積累、自主創(chuàng)新積累和時(shí)間積累等多元化路徑。考慮到核心關(guān)鍵技術(shù)積累的長(zhǎng)期性和風(fēng)險(xiǎn)性，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)的保護(hù)也是一個(gè)決定機(jī)器人產(chǎn)業(yè)成敗的戰(zhàn)略性問(wèn)題。從歐盟數(shù)字經(jīng)濟(jì)專(zhuān)員岡瑟·厄廷格（GuentherOettinger）反對(duì)德國(guó)機(jī)器人公司庫(kù)卡被美的收購(gòu)事件上看，發(fā)達(dá)國(guó)家已充分認(rèn)識(shí)到機(jī)器人核心關(guān)鍵技術(shù)積累與保護(hù)的戰(zhàn)略地位和作用。厄廷格強(qiáng)調(diào)，庫(kù)卡對(duì)于歐洲工業(yè)的數(shù)字未來(lái)具有重要意義，因此要讓庫(kù)卡的股份掌握在歐洲人手中。德國(guó)政府也密切監(jiān)測(cè)中國(guó)對(duì)庫(kù)卡收購(gòu)會(huì)不會(huì)產(chǎn)生核心關(guān)鍵技術(shù)流失，即使德國(guó)總理默克爾不愿意對(duì)庫(kù)卡被收購(gòu)進(jìn)行干預(yù)。這對(duì)我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有極強(qiáng)的政策價(jià)值。要積累和提升我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)內(nèi)生和可持續(xù)發(fā)展的全球競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，首先必須格外重視機(jī)器人基礎(chǔ)科學(xué)研究積累、研制積累、覆蓋整個(gè)產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈的創(chuàng)新積累、自主創(chuàng)新積累和時(shí)間積累路徑建設(shè)，同時(shí)還要設(shè)立和完善機(jī)器人產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)的保護(hù)制度體系。如果擁有自主品牌保護(hù)和國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求培育和保護(hù)的有利條件，我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展后發(fā)優(yōu)勢(shì)提升的道路就不會(huì)漫長(zhǎng)和遙遠(yuǎn)了。