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李（lǐ）詩濛、王飛躍：中國機器人產業的發展需（xū）夯實內功

2021-3-10 來源：環球網（wǎng）作者：-

　　機器（qì）人產業發展水平是衡量一個國家高端製造科（kē）技水平（píng）的最（zuì）綜（zōng）合體現（xiàn），現在（zài）大的方向（xiàng）上有國家政策的重視和布局，小的方麵也有很多機器人產品（pǐn）出現在我們生（shēng）活（huó）中。2017年，我國機器人相關專利就達到30多萬件，占世界的1/3還多（duō）。我（wǒ）們不能（néng）簡單談（tán）論機（jī）器人產業（yè）與美日德等發達國家的差距，因為對於整個機器人產業而言，無論是（shì）製（zhì）造還是控製使用，都需要很多跨領域產業的相互協作，在一些領域我們是領先（xiān）的，在另一些領域我們與世界先進水平差距較大。

　　我國機器人產（chǎn）業的發展水平總體可以通過（guò）三方麵來觀察：科學研究、生產（chǎn）製（zhì）造和應用開（kāi）發。首先講科研方麵。科研中的機器人領域是（shì）多個相關研究領域的結合，包括（kuò）計算機科學、自動控製、電氣/電子工程、機械工程、材（cái）料工（gōng）程、醫學以及生物工程等，主要（yào）課題包括：人工智能與機器學習、機構（gòu）設計、人機/機（jī）器通信和調度與控製算法等。其中人工智能這一課題是近幾年的大熱門，也被歸入機器人領域。

　　從科研成果來（lái）看，國際上（shàng）機器人科研（yán）領域的成果從2000年（nián）開始進入（rù）高速增長期，就論文數量來說，我國（guó）跟美（měi）國差不多，但高影響力的論文數量，中國排名大致在六七名左（zuǒ）右，而美國的高影響力論文數量比第二到第十（shí）加起來的（de）都多。為什麽？我（wǒ）們有很大的科研人（rén）員基數，也有很出色的科研工作者，但是機器人的研究不能一（yī）蹴而就，它需要長時間（jiān）的投入和布局。歐美與日本的科研模式是這樣的：企業或者政府部（bù）門與（yǔ）知名大學（xué）合作，成立（lì）專門的機器人研究所，如美國國防（fáng）部（bù）高級研（yán）究計劃局（DAPPA）的招標計劃（huá）、舉辦的機器人大賽，NASA與卡內基梅隆大學合作的（de）國家機（jī）器人工程中心，京都大學、早稻田大學等多所（suǒ）高校與豐（fēng）田合作的機器人中心等。我國近年也在推廣機器人產業的（de）產學研（yán）結合，就是類似的布局。目前（qián）來看，我們更加注（zhù）重產業化的成果（guǒ），不過這也是剛剛（gāng）起步，來日方長（zhǎng）。如（rú）果要（yào）問什麽時候我國能夠在機器人科研領域追（zhuī）趕上美國，筆者認為，在持續進行相關領域投（tóu）入的情況下，不會超過10年。

　　在生產製造方麵，機器人的核心部件包括：控製部件、通信部件、驅動部件、傳感部件、傳動部（bù）件、結構部件、電力部件等。這（zhè）裏不得不提到一個大的痛點，當前我國在一（yī）些核心部件上無法實（shí）現（xiàn）自主，尤其是在傳動部件——機器人減速器上。機器人減速器是（shì）精密傳動部件，且會一直損耗，有穩定（dìng）大量的需求，造（zào）價昂貴，占機器人整體（tǐ）成本的36%。它的市（shì）場一直被國（guó）外企業（yè）壟斷，極大限製了機器（qì）人的成本和產能。除此之外，我們對（duì）國外產品的仿製也遭遇技術壁壘，進展緩慢，性能（néng）和壽命難以達到要求，且受（shòu）國外產品價格競爭影響，相關企業也麵臨生存（cún）困境。

　　我們在精密（mì）製造上的起步（bù）較發（fā）達國家晚得多，就算奮起直追現在也仍有30年左右（yòu）的差距，但並非沒（méi）有破局之道（dào）。這個“道”就是自主創新（xīn）。我們團隊的一位科研人員，潛心近十載，在做減速器的相（xiàng）關研究，完全是采用跟諧波和（hé）RV不一樣的結（jié）構，叫作“星輪”。他現在已經做出一個原型機了，隻有雞蛋大小，傳動比諧波和RV都高，運行也很流暢，這是（shì）一個革命性的成果。這項（xiàng）研究如果成功的（de）話，我國可以在5年之（zhī）內，在精密製造領域一躍成為世界第一。

　　集成和（hé）應用開發方麵是我國相（xiàng）對於世界其他國家的一個優（yōu）勢，因為我（wǒ）們有很好的市場環境和很大的機器人行業集成化規模。舉例來說，美的的自（zì）動化空調生（shēng）產線、老幹媽的自動化生產線、大疆的無人機，還有阿裏和京東無（wú）人倉，都是我國在機器人（rén）集成和應（yīng）用開發方麵的優勢體現。但也存在（zài）一些問題，一（yī）些中小（xiǎo）機器人企業，比（bǐ）如一些以開發AGV應（yīng）用為主要（yào）業務的企業，雖（suī）然百花齊（qí）放，但因為沒有關（guān）鍵性技術突破，遭遇了同質化嚴重（chóng）、行業標準匱乏、產（chǎn）品質量參差不齊等問題。

　　總（zǒng）體來（lái）說，我國的機器人產業在繁榮程（chéng）度上可（kě）以說是世界第一，然而還（hái）是一個“外實而內虛”的狀態，在科研與關鍵部（bù）件上的先進水平可能與世界先進國家有10年或20年的差距。不過，厚積（jī）而薄發（fā），前途是光明的，未來幾年，我們有（yǒu）望看到我國機器（qì）人產業在一（yī）些關鍵技術上（shàng）實現質的突破。（作者分別是中國科學院自（zì）動化研究所複雜係統與智能（néng）化國家重點實驗室博士後和主任）

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