
3月31日,由中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院(賽迪研究院)主辦的2023賽迪論壇在北京舉行。俄羅斯工程院外籍院士、蘇州大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院院長(zhǎng)孫立寧在先進(jìn)制造分論壇演講時(shí)表示,機(jī)器人是制造業(yè)智能化改造與數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重點(diǎn)方向,要打造創(chuàng)新生態(tài),形成完善的人才鏈、創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈和資金連,實(shí)現(xiàn)機(jī)器人與智能制造技術(shù)及產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展。
機(jī)器人是制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵技術(shù)與競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)
孫立寧表示,機(jī)器人已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵技術(shù),也成為國(guó)際先進(jìn)制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)點(diǎn)。
我國(guó)是第一制造業(yè)大國(guó),但也面臨著資源環(huán)境消耗、勞動(dòng)力成本提升、人口老齡化、勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)性短缺等問(wèn)題,這對(duì)生產(chǎn)方式的變革提出要求。在此前提下,我國(guó)制造業(yè)需要向創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、打造質(zhì)量效益競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)、綠色制造、服務(wù)型制造轉(zhuǎn)變。而機(jī)器人技術(shù),是助力制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的核心技術(shù)之一。在國(guó)務(wù)院發(fā)布實(shí)施的制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略中,“高檔數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人”成為大力推動(dòng)的重點(diǎn)領(lǐng)域之一。
從國(guó)際形勢(shì)來(lái)看,機(jī)器人在國(guó)際先進(jìn)制造競(jìng)爭(zhēng)中的戰(zhàn)略地位持續(xù)提升。2022年2月,美國(guó)發(fā)布新一版《關(guān)鍵和新興技術(shù)清單》,將2020年版的“自動(dòng)系統(tǒng)”調(diào)整為“自主系統(tǒng)和機(jī)器人”,將機(jī)器人的重要性提到了一個(gè)新的高度。該清單提出,自主系統(tǒng)與機(jī)器人的應(yīng)用覆蓋了地面、航空、海洋和空間,人類(lèi)可以到達(dá)或無(wú)法到達(dá)的地方都是機(jī)器人的發(fā)展空間。
孫立寧指出,在智能時(shí)代,人工智能的底層關(guān)鍵技術(shù)包括智能裝備、智能產(chǎn)品、互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù),而機(jī)器人是智能裝備和智能產(chǎn)品的核心技術(shù)之一。機(jī)器人與智能裝備融合互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù),構(gòu)成了智能制造與智慧生活的技術(shù)底座,衍生出智能工廠(chǎng)、智能交通、智慧農(nóng)業(yè)、智慧城市等一系列應(yīng)用場(chǎng)景,也為大力發(fā)展綠色制造夯實(shí)基礎(chǔ)。
機(jī)器人行業(yè)應(yīng)用持續(xù)深化
孫立寧還介紹了機(jī)器人在工業(yè)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的趨勢(shì)和進(jìn)展。
在工業(yè)領(lǐng)域,中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)機(jī)器人分會(huì)數(shù)據(jù)顯示,2021年中國(guó)工業(yè)機(jī)器人銷(xiāo)量再創(chuàng)歷史新高,年銷(xiāo)量連續(xù)九年位居世界首位。工業(yè)機(jī)器人不僅是汽車(chē)、電子、化工等領(lǐng)域不可替代的制造裝備,也在新能源汽車(chē)、電子消費(fèi)、生物醫(yī)藥等規(guī)?;M(fèi)領(lǐng)域獲得爆發(fā)性成長(zhǎng)機(jī)遇。在智能制造場(chǎng)景的打磨下,工業(yè)機(jī)器人持續(xù)向高性能集成化、移動(dòng)操作化、人機(jī)協(xié)作、智能網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。同時(shí),工程機(jī)械裝備也在向智能化發(fā)展,包括從單機(jī)集成到智能控制、智能遠(yuǎn)程監(jiān)控與維護(hù),機(jī)群控制與調(diào)度管理等,與機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展高度相關(guān)。
在醫(yī)療領(lǐng)域,醫(yī)用機(jī)器人的研究與產(chǎn)業(yè)化加速發(fā)展。例如達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人具有微創(chuàng)、出血少、切口恢復(fù)快的優(yōu)勢(shì),全球手術(shù)量超過(guò)1000萬(wàn)例。腦機(jī)接口也是醫(yī)用機(jī)器人的熱門(mén)前沿方向,關(guān)鍵流程包括腦功能測(cè)試、特征提取、機(jī)械控制等,能夠構(gòu)建基于多模態(tài)信息的人機(jī)交互技術(shù)與康復(fù)機(jī)器人平臺(tái),目前已經(jīng)有患者通過(guò)植入式腦機(jī)接口控制機(jī)械手臂喝咖啡的用例。
在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,機(jī)器人逐步成為助力農(nóng)業(yè)高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。我國(guó)農(nóng)業(yè)面臨城鎮(zhèn)化過(guò)程中可用耕地面積下降,農(nóng)業(yè)從業(yè)勞動(dòng)力減少,水源、化肥、農(nóng)藥利用率不足導(dǎo)致生產(chǎn)資源過(guò)度消耗等問(wèn)題。農(nóng)業(yè)機(jī)器人通過(guò)ISOBUS(農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化領(lǐng)域內(nèi)全球通行的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議)技術(shù)、復(fù)雜機(jī)構(gòu)的機(jī)器人化控制、變工況作業(yè)參數(shù)優(yōu)化技術(shù)等,代替人工實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)植保、無(wú)人駕駛、自動(dòng)采摘、物流運(yùn)輸?shù)?。目前,農(nóng)業(yè)機(jī)器人或機(jī)械工程已經(jīng)能夠處理稻子從采稈到打包,土豆的收割、分揀、去皮、包裝、物流運(yùn)輸,以及獼猴桃的成熟度識(shí)別和定點(diǎn)采摘等工序。
當(dāng)前,仿生機(jī)器人、腦機(jī)接口技術(shù)、醫(yī)療機(jī)器人、機(jī)器人集群技術(shù)等是國(guó)際機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的前沿方向。特斯拉人形機(jī)器人Optimus(擎天柱)的發(fā)布,引起了全球各界對(duì)于人形機(jī)器人的關(guān)注。未來(lái),仿生機(jī)器人有望進(jìn)入家庭、教育、娛樂(lè)等行業(yè),進(jìn)而擴(kuò)展到工廠(chǎng)。從產(chǎn)業(yè)鏈條來(lái)看,仿生機(jī)器人對(duì)于產(chǎn)業(yè)上游基礎(chǔ)原材料、核心零部件,中游機(jī)器人本體,以及下游應(yīng)用有著較強(qiáng)的帶動(dòng)能力,有望引發(fā)新的產(chǎn)業(yè)變革。