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各国机器人发展现状

导读: 我国在机器人领域的部分技术已达到或接近国际先进水平。机器人涉及的技术较多,大体可分为器件技术、系统技术和智能技术。我国在通用零部件、信息网络等部分器件和系统技术领域与发达国家的差距在10年左右,而对智能化程度要求不高的焊接、搬运、清洁、码垛、包装机器人的国产化率较高。

 

  美国:引领智能化浪潮,明确提出以发展工业机器人提振制造业

  美国早在1962年就已开发出第一代工业机器人,但受限于就业压力,并未立即投入广泛应用。直到20世纪70年代末,大量使用工业机器人的日本汽车企业对美国构成威胁,美国政府才取消了对工业机器人应用的限制,加紧制定促进该技术发展和应用的政策。此后,美国企业通过生产具备视觉、力觉等的第二代机器人,实现了市场占有率的较快增长,但仍未摆脱“重理论、轻应用”的问题,也未能打破日本和欧洲的垄断格局。到2013年,美国工业机器人生产商的全球市场份额仍不足10%,且国内新增装机量大部分源于进口。

  2011年6月,奥巴马宣布启动《先进制造伙伴计划》,明确提出通过发展工业机器人提振美国制造业。根据该计划,美国将投资28亿美元,重点开发基于移动互联技术的第三代智能机器人。世界技术评估中心的数据显示,目前美国在工业机器人体系结构方面处于全球领先地位;其技术的全面性、精确性、适应性均超过他国,机器人语言研究水平更高居世界之首。这些技术与其固有的信息网络技术优势融合,为机器人智能化奠定了先进、可靠的基础。

  以智能化为主要方向,美国企业一方面加大对新材料的研发力度,力争大幅降低机器人自重与负载比,一方面加快发展视觉、触觉等人工智能技术,如视觉装配的控制和导航。随着智能制造时代的到来,美国有足够的潜力反超日本和欧洲。值得注意的是,以谷歌为代表的美国互联网公司也开始进军机器人领域,试图融合虚拟网络能力和现实运动能力,推动机器人的智能化。谷歌在2013年强势收购多家科技公司,已初步实现在视觉系统、强度与结构、关节与手臂、人机交互、滚轮与移动装置等多个智能机器人关键领域的业务部署。若其机器人部门能按照“组织全球信息”的目标持续成长,未来谷歌既可以进入迅速成长的智能工业机器人市场,又能从机器人应用中获取巨量信息来反哺其数据业务。

  日本:产业体系配套完备,政府大力推动应用普及和技术突破

  战后日本经济进入高速增长期,劳动力供应不足和以汽车为代表的技术密集型产业的发展刺激了工业机器人需求快速增长。上世纪60年代,日本从美国引进工业机器人技术后,通过引进、消化、吸收、再创新,于1980年率先实现了机器人的商业化应用,并将产业技术和市场竞争优势维持至今,以发那科、安川为代表的日系工业机器人与欧美系工业机器人分庭抗礼。2012年,受益于下游汽车产业对工业机器人的需求大幅增长,日本再次成为全球最大的工业机器人市场,工业机器人密度高达332台/万人,为全球最高。

  日本工业机器人的产业竞争优势在于完备的配套产业体系,在控制器、传感器、减速机、伺服电机、数控系统等关键零部件方面,均具备较强的技术优势,有力推动工业机器人朝着微型化、轻量化、网络化、仿人化和廉价化的方向发展。近年来,还呈现出以工业机器人产业优势带动服务机器人产业发展的趋势,并重点发展医疗/护理机器人和救灾机器人来应对人口老龄化和自然灾害等问题。

  日本政府在其中发挥着重要作用。早在日本工业机器人发展的起飞阶段,日本政府就通过一系列财税投融资租赁政策大力推动机器人的普及应用,并通过“研究与开发”政策推动技术突破。正式成立于1972年的日本机器人工业会也发挥着重要作用。该组织以鼓励研究与开发、争取政府政策支持、主办博览会等方式推广普及工业机器人。进入新世纪以来,日本政府更加重视对工业机器人产业的发展。

  2002年,经济产业省开始实施“21世纪机器人挑战计划”,将机器人产业作为高端产业加以扶持,采取了加大研究与开发支持力度、发展公共平台、开发新一代机器人应用和人机友好型机器人等扶持措施,力图将全球领先的工业机器人技术拓展到医疗、福利和防灾等社会事业领域。2004年,经济产业省推行的“面向新的产业结构报告”将机器人列为重点产业,2005年的“新兴产业促进战略”再次将机器人列为七大新兴产业之一。此后,经济产业省借助各类产业政策扶持机器人产业的发展成为常态。日本总务省、文部科学省、国土交通省等部门积极实施机器人相关项目,并通过举办“机器人奖”“机器人竞赛”等社会活动,推动机器人技术进步和产业发展。

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