世界首臺機(jī)器人的誕生可追溯到上世紀(jì)。1959年，美國人英格伯格和德沃爾制造出世界首臺功能和人手臂相似的工業(yè)機(jī)器人，取名“尤尼梅遜”，應(yīng)用于汽車制造。然而，這一發(fā)明并未引起美國的足夠重視。直到日本走上大力發(fā)展工業(yè)機(jī)器人的道路，如夢初醒的美國人才行動起來，各種工業(yè)機(jī)器人才在制造業(yè)中迅速發(fā)展壯大。

“中國機(jī)器人技術(shù)起步于上世紀(jì)70年代初期。”中科院沈陽自動化研究所一位不愿具名的研究員告訴《中國科學(xué)報》記者，那時候發(fā)展機(jī)器人遭到國家反對，因為擔(dān)心它會搶人的飯碗。“所以，當(dāng)時首先要面對的不是技術(shù)問題，而是觀念問題。”

1986年，機(jī)器人迎來了春天。在眾多科學(xué)家力推之下，機(jī)器人技術(shù)被正式列入國家“863”計劃。

“國家當(dāng)時投入5000萬元，在中科院沈陽自動化所建立了機(jī)器人管理控制中心，也就是國家機(jī)器人學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗室和新松公司的前身，我們所有的基礎(chǔ)都是在那時打下的。”然而，這位研究人員同時指出，當(dāng)時機(jī)器人技術(shù)主要以“跟跑”國外為主，從1985年到2000年基本上都徘徊在這一階段。

此后，中國逐漸由“跟隨”變?yōu)榛?ldquo;與國際同行”，特種機(jī)器人、工業(yè)機(jī)器人相繼蓬勃發(fā)展起來。而機(jī)器人在控制技術(shù)與感知系統(tǒng)原理方面的突破，更讓仿真、宏微控制、納米級微驅(qū)動控制等多項成果得以涌現(xiàn)，為研發(fā)智能機(jī)器人奠定了堅實(shí)基礎(chǔ)。

外科手術(shù)機(jī)器人、迎賓表演機(jī)器人、炒菜機(jī)器人、安保機(jī)器人、導(dǎo)游機(jī)器人……如今，不同類型的機(jī)器人產(chǎn)品已越來越多地出現(xiàn)在國防、經(jīng)濟(jì)、社會的各個角落，慢慢融入并改變著國人的生活方式。

“機(jī)器人已成為世界各國必爭的前沿技術(shù)，許多國家都出臺了具體支持政策。”北京科技大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)與電子工程系主任、中國人工智能學(xué)會人工心理與人工情感專委會主任王志良向《中國科學(xué)報》記者介紹，美國機(jī)器人以軍用、航天等高端領(lǐng)域為主，歐盟著眼于醫(yī)療與服務(wù)行業(yè)，日本更是將機(jī)器人作為支柱產(chǎn)業(yè)，其中又以仿人和娛樂機(jī)器人為主攻目標(biāo)。

那么，面對各國咄咄逼人的發(fā)展鋒芒，中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)是否作好了準(zhǔn)備?

三大“通病”

隨著智能服務(wù)機(jī)器人逐步走入百姓生活，市場、技術(shù)和倫理等問題日益凸顯出來

近年來，中國工業(yè)機(jī)器人市場表現(xiàn)強(qiáng)勁。2010年，機(jī)器人銷量為14980臺，2011年達(dá)22577臺，2012年達(dá)26902臺，同比增長分別為50.7%和19.2%。有關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測，到2014年，中國有望超過日本，成為工業(yè)機(jī)器人需求量最大的市場。

但相對于中國制造大國的背景，機(jī)器人還只是個小產(chǎn)業(yè)。據(jù)統(tǒng)計，每萬名工人中，日本工業(yè)機(jī)器人數(shù)量是400個，歐盟為250個，而中國只有20個。

“這主要是因為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不理想。”一位不便具名的研究員表示，發(fā)達(dá)國家主要用機(jī)器人生產(chǎn)芯片、醫(yī)療器械等無法靠人工勞動保證精度的高端產(chǎn)品，而中國處于世界產(chǎn)業(yè)鏈底端，機(jī)器人缺少用武之地。同時，我國房地產(chǎn)、電信、銀行等傳統(tǒng)行業(yè)盡管資金充足，卻沒有機(jī)器人的應(yīng)用訴求;其他行業(yè)囿于資金限制，有夢難圓。“如果不大力扶植中小企業(yè)，機(jī)器人很難獲得實(shí)質(zhì)性發(fā)展。”

中科院自動化研究所研究員喻俊志闡述了當(dāng)前工業(yè)機(jī)器人的兩個主要問題：首先，工業(yè)機(jī)器人價格不菲，維護(hù)成本較高，很多企業(yè)消費(fèi)不起;其次，如果大范圍使用機(jī)器人，為符合機(jī)器人操作要求，工人專業(yè)素質(zhì)也須提高。

“會不會出現(xiàn)井噴式的增長，這取決于國家政策。”喻俊志說，“盡管目前出臺了很多發(fā)展規(guī)劃，但還沒有相應(yīng)的資金投入，支持力度甚至還不如20年前。與國外相比，我國的重視程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。”

除此之外，我國工業(yè)機(jī)器人企業(yè)還要與國外競爭者爭奪市場份額。2012年年底，工業(yè)機(jī)器人行業(yè)四大巨頭(瑞士ABB、日本發(fā)那科及安川電機(jī)、德國庫卡)都在中國設(shè)立分公司及合資公司，占國內(nèi)市場比重達(dá)70%左右。

“萬名工人擁有20個機(jī)器人的數(shù)字可以辯證地看，它的確反映出我國機(jī)器人的應(yīng)用現(xiàn)狀，但也預(yù)示著其應(yīng)用前景非常廣闊，注定是一個朝陽產(chǎn)業(yè)。”沈陽新松機(jī)器人自動化股份有限公司品牌與公共關(guān)系部部長哈恩晶說。

市場同樣困擾著智能服務(wù)機(jī)器人的發(fā)展。王志良表示，功能強(qiáng)大的服務(wù)機(jī)器人和智能機(jī)器人售價動輒幾十萬元、上百萬元，老百姓顯然無法接受。

“降價是必由之路。”哈爾濱工業(yè)大學(xué)計算機(jī)學(xué)院智能機(jī)器人研究室主任洪炳熔預(yù)測，隨著技術(shù)進(jìn)步和成熟，服務(wù)機(jī)器人的價格可能會在未來幾年降至2000～5000元。

價格影響市場，而技術(shù)決定價格。對于工業(yè)機(jī)器人而言，與國外相比，“我們的元器件還不過關(guān)，基本都是從日本進(jìn)口。”喬紅透露，日本出口到中國的產(chǎn)品價格是其本土產(chǎn)品價格的4倍，這大大限制了機(jī)器人在我國的普及。

“我們現(xiàn)在首先要解決的是減速器問題。”哈恩晶表示，減速器的技術(shù)難點(diǎn)非常高，國外一些機(jī)器人公司也都在使用日本的減速器。“國內(nèi)雖然也有專門做減速器的單位，但基本都用不了。”

對于服務(wù)機(jī)器人來說，技術(shù)問題在于智能化。哈恩晶表示，當(dāng)前服務(wù)機(jī)器人的智能程度遠(yuǎn)無法滿足用戶需求。“比如說語音系統(tǒng)，目前機(jī)器人只能滿足基本對話，如果想讓它的思維能力提高，就必須投入研發(fā)成本，控制、傳感等技術(shù)都要改進(jìn)。而一旦生產(chǎn)成本上升，那離用戶的需求就又遠(yuǎn)了。所以到目前為止，我們還沒有找到一個最佳的切入點(diǎn)。”

人機(jī)交互技術(shù)是智能技術(shù)的關(guān)鍵。喻俊志認(rèn)為，要讓機(jī)器人有眼神、有表情、能說話，達(dá)到人機(jī)和諧的狀態(tài)。但今天的技術(shù)還無法達(dá)到這種水平。

“智能還應(yīng)該是一種學(xué)習(xí)能力，它不僅能理解環(huán)境，還有自主發(fā)展的可能。”喬紅告訴記者，智能機(jī)器人的發(fā)展會涉及交叉學(xué)科的內(nèi)容，其團(tuán)隊已在機(jī)器人與人類神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)合方面做了很多研究工作。

與此同時，倫理也成為發(fā)展的牽絆。“機(jī)器人和人類會不會永遠(yuǎn)是朋友?”令喬紅不安的是，高度智能化可能意味著機(jī)器人的思維有一天會不受控制。

“日本已經(jīng)放緩了機(jī)器人研究的步伐，因為深入研究也是一件非?？膳碌氖虑?。”哈恩晶說。

“破局”之策

機(jī)器人產(chǎn)業(yè)若想成大器，須理性分析機(jī)器人產(chǎn)業(yè)前景并合理布局

“現(xiàn)在，不少地方也在大力投資興建機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園，這就像搞房地產(chǎn)一樣完全是炒作行為。”前述不便具名的研究員說。

哈恩晶認(rèn)為，亂象的原因在于很多企業(yè)未對機(jī)器人行業(yè)形成理性認(rèn)知，覺得高科技意味著高利潤，“機(jī)器人行業(yè)是個‘怪胎’，需要長期的科研與資金投入才能實(shí)現(xiàn)盈利”。

“發(fā)展機(jī)器人必須走政府扶持與市場牽引相結(jié)合的道路。”王志良強(qiáng)調(diào)，不要在技術(shù)上搞大而全，要追求低成本，完成單一功能，建立多元化的銷售模式，“最根本的還是機(jī)器人服務(wù)商要努力呈現(xiàn)其產(chǎn)品為客戶帶來的增值效益”。

“企業(yè)需要的就是實(shí)用的產(chǎn)品。國際上大的機(jī)器人公司都在研究企業(yè)需要機(jī)器人來做什么，然后把這些功能拆分為各個方向，引導(dǎo)科學(xué)家作有針對性的研究。”喬紅說。

哈恩晶介紹，現(xiàn)在很多企業(yè)都在著手打造數(shù)字化、無人化生產(chǎn)車間，而這里面最核心的環(huán)節(jié)就是機(jī)器人。“提供整體解決方案對用戶非常重要，因為在突破工藝瓶頸的時候，靠的不是機(jī)器人先進(jìn)與否，而是機(jī)器人和生產(chǎn)工藝的結(jié)合程度，這就需要機(jī)器人生產(chǎn)商具有強(qiáng)大的工藝系統(tǒng)解決能力。”

那么，對于智能服務(wù)機(jī)器人來說，未來又該如何布局呢?

“物聯(lián)網(wǎng)在提出的時候就反復(fù)強(qiáng)調(diào)，未來最主要的產(chǎn)品是機(jī)器人，因為機(jī)器人把物體智能化了。”王志良指出，國家將在信息消費(fèi)領(lǐng)域開展電網(wǎng)、醫(yī)療、社區(qū)、家居、養(yǎng)老等十大工程，智能服務(wù)機(jī)器人將成為這一系列環(huán)節(jié)中的重要節(jié)點(diǎn)。所以，只有將服務(wù)機(jī)器人置于社會發(fā)展的大環(huán)境中，才能帶動它的健康成長。