机器人工业发展水平是衡量一个国家高端制造技术水平最全面的体现。现在大的方向有国家政策关注和布局,小的方面也很多。机器人产品出现在我们的生活中。2017年,中国机器人相关专利超过30万件,占全球三分之一以上。不能简单的说。机器人工业与美、日、德等发达国家的差距,因为对于整个机器人就工业而言,制造和控制使用都需要许多跨学科工业的相互作用。协作在一些领域,我们领先,在另一些领域,我们远远落后于世界先进水平。
我国机器人产业发展的整体水平可以从科研、制造、应用开发三个方面来观察。首先说说科研。在科学研究中机器人该领域是许多相关研究领域的结合,包括计算机科学、自动控制、电气/电子工程、机械工程、材料工程、医学和生物工程等。主要议题包括:人工智能和机器学习,机构设计、人机通信、调度和控制算法等。其中人工智能的话题是近几年的热门话题,也进行了分类。机器人字段。
从科研成果来看,国际上机器人自2000年以来,科学研究领域的成就进入了快速增长期。从论文数量上看,中国和美国差不多,但高影响论文数量在中国排在六七位左右,而美国高影响论文数量比第二到第十位加起来还多。为什么?我们有大量的研究人员和优秀的研究人员,但是机器人研究不可能一蹴而就,需要长期的投入和布局。欧美日的科研模式是这样的:企业或政府部门与知名大学合作,成立专门的机器人研究机构,如美国国防部高级研究计划局(DAPPA)的招标计划,以及机器人竞争,NASA与卡内基梅隆大学合作的国家。机器人京都大学工程中心, 早稻田大学等多所大学与丰田合作。机器人中心等。中国近年来也一直在推广它。机器人产业的产学研结合也是类似的布局。目前我们更注重工业化的成果,但这只是开始,时间还很充裕。如果要问中国什么时候能在机器人科研领域赶上美国。笔者认为,在相关领域持续投入的情况下,不会超过10年。
在制造方面,机器人核心部件包括:控制部件、通讯部件、驱动部件、传感部件、传动部件、结构部件、电源部件等。这里不得不提一大痛点。中国目前在一些核心部件上还不能实现自主,尤其是在传动部件上。机器人在减速器上。机器人减速器是精密传动部件,总会有磨损,对稳定性要求大,价格昂贵,占。机器人占总成本的36%。其市场已被外国企业垄断,这大大限制了它。机器人成本和容量。另外,我们仿制国外产品也遇到了技术壁垒,进展缓慢,性能和寿命难以达到要求,受到国外产品的影响。价格受竞争影响,相关企业也面临生存困境。
我们在精密制造方面的起步比发达国家晚得多。就算赶上了,也还是有30年左右的差距,但是没有办法打破。这个“道”就是自主创新。我们团队有个科研人员研究减速器近十年了,结构和谐波、RV完全不一样,叫“星轮”。他现在已经做出了样机,只有鸡蛋大小,传动比谐波和RV高,运行流畅,是革命性的成果。如果这项研究成功,中国可以在五年内成为精密制造领域的世界第一。
与世界其他国家相比,集成和应用程序开发是我国的优势,因为我们有良好的市场环境和庞大的机器人行业整合规模。比如美的的自动化空调生产线,老干妈的自动化生产线,DJI的无人机,还有阿里和京东。COM的无人仓都在中国机器人集成和应用程序开发方面的优势。但是也有一些问题,一些中小型的机器人企业,比如一些主营业务是开发AGV应用的企业,虽然百花齐放,但是因为没有关键的技术突破,遇到了同质化严重、行业标准缺失、产品质量参差不齐等问题。
总的来说,中国的机器人行业的景气度可以说是世界第一,但仍处于“外实内虚”的状态,科研和关键零部件的先进水平可能比世界先进国家落后10年、20年。然而,未来是光明的,我们有望在未来几年内看到中国。机器人产业在一些关键技术上实现了质的突破。(作者分别为中国科学院自动化研究所博士后、复杂系统与智能国家重点实验室主任。)