機器人（rén）發展進程及國內外機器（qì）人領（lǐng）域發展（zhǎn）趨勢-機器人-數控機床（chuáng）市場網

您現在（zài）的位置：機器人> 行業（yè）資訊> 機器人（rén）發展進程（chéng）及國內外機器人領域發展趨勢

機器人（rén）發展進程（chéng）及國內外（wài）機器人領域發展趨勢

2021-3-23 來源：- 作者：-

　　描述

　　機器人技術是綜合了計算機、控製論、機構學、信息和傳感技術、人工智能、仿生學等（děng）多學科而形成的高新技術，是當代研究十分活躍，應用日益廣泛的領域。機器人（rén）應用情況，是一個國家工業自動化水平的重要標誌。

　　機器人並不是在（zài）簡單意義上代替人工的勞動，而是綜（zōng）合了人的特長和機器特（tè）長的一種擬人（rén）的電子機械裝置，既有人對環境狀態的快速（sù）反應和分析判斷能力，又有機器可長時間持續工作、精確（què）度高、抗惡（è）劣環境的能力，從某（mǒu）種意義上說它也是機器的進化過（guò）程產物，它是工業以及非產業界的重要生產和服務性設備，也（yě）是先進製造技術領域不可缺少的自動化設備。

　　按照通常的方法，機器人按發展（zhǎn）進程一般可分為三代：第一代的機器人是一種“遙控操作器”；第二代的機器人是（shì）一種按人事先編好的程序對機器人進行控製，使其自動重複完成某種操（cāo）作的方式；第（dì）三代機器人是智能機器人（rén），它是利（lì）用（yòng）通過各種（zhǒng）傳感器、測量器等來獲取環境的信息，然後利（lì）用智能技（jì）術進（jìn）行識別、理解、推理並最後（hòu）作出規劃決策，能自主行動實現預定目標（biāo）的高級（jí）機器人。

　　這種粗括的概述根本無法說明機器人技（jì）術（shù）發展的艱辛曆程（chéng），而（ér）要想具體說明其曆程就必須從各個國家的（de）機器人發展說起，因為從整體角度看各個國家的機器人發展過程雖然相互聯係但又是相互區別的，不同的（de）曆（lì）史背（bèi）景、社會背（bèi）景引發了不同的人們對機器人技術不同的看法，導致了不（bú）同的政策和結果，此結果又反過來影響人們的思想和社會曆史的發展。

　　機（jī）器人的（de）誕（dàn）生地（dì）在美國，1962年美國（guó）研製（zhì）出世界上第一台工業機器（qì）人（rén），經過30多年的發展，美國現已成為世界（jiè）上的機器（qì）人強國之（zhī）一，基礎（chǔ）雄厚，技術先進。綜觀它的（de）發展史，道路是曲折不平坦的。

　　由於美國政府從60年代到70年代中的十幾年期（qī）間，並沒有把工業機器人列入重點發展項目，隻是在幾所大（dà）學和少數公司開展了一些研究工作。對於企業來（lái）說，在隻看到眼前利益，政府又無財政支持的情況（kuàng）下，寧願錯過良機，固守在使用剛性自動化裝置上，也（yě）不願（yuàn）冒著（zhe）風險（xiǎn），去應用或製造機器人。加上當時美國失業率高達6．65％，政府擔心發展機器人會（huì）造成更多人失業，因此不予投資，也不組織研製機器人，這不能不說是美（měi）國政府的戰略決策錯誤。70年（nián）代後期，美國政府和企業界雖有所重視，但在技術路線上仍把重點放（fàng）在研究機器人軟件及軍事、宇（yǔ）宙、海洋、核工程等特殊領域的高級機（jī）器（qì）人的開發上，致（zhì）使（shǐ）日本的工業機（jī）器人後來居（jū）上，並在工業生產的應用上及機器人製（zhì）造業上很快超過了美國，產品在國際市場上（shàng）形成了較強的競爭力。

　　進入80年代之後，美國才感到形（xíng）勢緊迫，政府和企業界才對機器人真正重視起來，政（zhèng）策上也有所體現，一方麵鼓勵工業界發展和（hé）應用機器人，另一方麵製訂（dìng）計劃、提高投資，增加機器人的研究經費，把機器（qì）人看成美國再次工業（yè）化的特征，使美國的機器人迅速發展。

　　80年代中後期，隨著各大廠家（jiā）應用機器人的技術日臻成熟，第一代機器人的（de）技（jì）術（shù）性能越來越滿足不了實際需要，美國開始生（shēng）產（chǎn）帶有視覺、力覺的第二代機器（qì）人，並很快占領了美國60％的機器人市場。

　　盡管美國在機器人發（fā）展史上走過一（yī）條重視理論研究，忽視（shì）應用開發研究的曲折道路，但是美國的機器人技術在國際上仍一直處（chù）於領先地位。其技術全麵、先進，適應性也很（hěn）強。

　　一直與美國相（xiàng）提並論的英國則發展迥然不（bú）同（tóng）。雖然1967年英國 Hall Automation公司研製出自己的機器人RAMP。但70年代（dài）初期，由於英國政府科學研究委員會頒布了否定人工智能和機器人的Lighthall報告，對工業機器人實行了（le）限製發展的嚴厲（lì）措（cuò）施（shī），因而機（jī）器人工業一蹶不振，在西歐差不多居於末位。

　　但是（shì），國際上（shàng）機器（qì）人蓬勃發展的形勢很快使英政府意識到：機器（qì）人技術的落後，導致其商品（pǐn）在（zài）國際市場上的競爭力大（dà）為（wéi）下降。於是，從70年代末開始，英國政府轉而采（cǎi）取支持態（tài）度，推行並實（shí）施了一係列（liè）支持機器人發展的政（zhèng）策和措施，如廣泛宣傳使用機器人的重要（yào）性、在財政上給購買機器人企業以補貼、積（jī）極促進機（jī）器人研究單位與企業聯合等，使英國機器人開始了在生產領域廣泛應用及大力研製的興盛時期。

　　這說明新技術的發展是不以人的意誌為（wéi）轉移的（de），誰順應它努力發展它誰（shuí）就能獲得發展，而誰一味的閉（bì）關鎖國（guó）排斥它限製它就會因為跟不上時代（dài）的發展而落後。

　　相對英國的教訓而言，法國由於很早就接受了人工智能技術並努力發展它，從而獲得了很大的發展。法國不僅在機器人擁有量上居於世界前列，而且在機器人（rén）應用水平和應用範圍上處於世界先進水平。這主要歸（guī）功於（yú）法（fǎ）國政府一開始就比較重視機器人技術，特別是把重點放在開展機器人的應用研究上。法國（guó）機器人的發展比較順利，主要原因是通過政府大力（lì）支持的研究計劃，建立起一個完整的科學技術體係。即由政府組織一些機（jī）器人基礎技術方麵的研（yán）究（jiū）項目（mù），而由（yóu）工業界支持開展應用和開發方麵的工作，兩（liǎng）者相輔相成，使機器人在法國企業界很快發展和（hé）普及。

　　法國（guó）的鄰國（guó）德國，其工業機器人的總數占世界（jiè）第三位，僅次於日本（běn）和（hé）美國。但它比英國和瑞典引進機器人大約（yuē）晚了五六年，其所以如此，是因為德國的機器人工業一（yī）起步，就遇到了國內經濟不景氣。但是德國的社會環境卻是（shì）有利於機器人工業發展的。因為（wéi）戰（zhàn）爭，導致勞動力短缺，以及國民（mín）技術水平高等（děng）因（yīn）素（sù）都是實現使用機器人（rén）的有利條件。

　　到了70年代中後期，政府采用行政手段為機（jī）器人的（de）推廣開辟道路；在“改善勞動條件計劃”中規定，對於一些有危險、有毒、有害的工作（zuò）崗位，必須以機器人來代替普通（tōng）人的勞動。這個計劃為機器人的應用開拓了廣泛的市場，並（bìng）推動了工業機（jī）器人技術的發展。

　　日爾曼民族是一個重實際的（de）民族，他們始終堅持技術應用和社（shè）會需求相結合的原則。除了像大多數國家一樣，將機器人主要應用（yòng）在汽車工業之外，突出的一點是德國在紡織工業中（zhōng）用現代化生產技術改造（zào）原有企業，報廢了舊機器，購買了現代化自動設備、電子計算機和（hé）機器人，使紡織工業成本下降、質量提高，產品的花色品種更加適銷（xiāo）對路。到1984年終於（yú）使這一被喻為“快完蛋的行（háng）業”重（chóng）新振興起來。與（yǔ）此同（tóng）時，德國看到了機器人等先進自動（dòng）化（huà）技術對工業生產的作用，提（tí）出了1985年以後要向高級（jí）的、帶感覺的智能型機器（qì）人轉（zhuǎn）移的目標。經過近十（shí）年的努力，其智能機器人的研究和（hé）應（yīng）用方麵在世界上處於公認的領先地（dì）位。

　　與西方對立的前蘇（sū）聯（主要是在俄羅斯（sī））在機器（qì）人技術上（shàng）也是很先進的。前蘇聯從理論和實踐（jiàn）上探討（tǎo）機器人技術是從50年代後半期開始的。到了50年代後期（qī）開始了機器人樣機的研究工作。1968年（nián）成功地試製出一台深水作業機器人（rén）。1971年研製出工（gōng）廠用的萬能機器人。

　　早（zǎo）在前蘇（sū）聯第九個五年計劃（1970年一1975年）開始時，就把發展機器人列入國家科學技術發展綱領之中。到1975年，已研（yán）製出30個型號的120台機器人（rén），經過20年的努力（lì），前（qián）蘇聯的（de）機（jī）器人（rén）在數量、質量水乎上均（jun1）處於世界前列地位。國家有目的地把提高科學技（jì）術進（jìn）步當（dāng）作推動社會生產發展的手段，來安排機器人的研究製造；有（yǒu）關機器人的（de）研究生產、應用、推廣和提高工作（zuò），都由政府安排，有計劃、按步驟地（dì）進行。

　　前蘇聯的技術雖然先進（jìn），但其實行的是計劃（huá）經濟。計劃經（jīng）濟的（de）一個通病是脫離市場，從而使其（qí）技術應用沒有（yǒu）像其他西方資（zī）本主義（yì）國家那樣出現飛（fēi）躍。而與此相對取（qǔ）得了巨大成功（gōng）的則是我們近鄰——日本。

　　日本在60年代末正處於經（jīng）濟高（gāo）度發展時（shí）期，年（nián）增長率達11％。第二次世界（jiè）大（dà）戰後（hòu），日本的勞（láo）動力本來就緊張，而高速度的經濟發展更加劇了（le）勞動力嚴重不足的困難。為此，日本在1967年由川崎重工業公司從美國Unimation公司引進機器人及其技術，建（jiàn）立（lì）起生產車（chē）間，並於1968年試製出第一台川（chuān）崎（qí）的“尤尼曼特”機器（qì）人。

　　正是由於日本（běn）當時勞（láo）動力顯著（zhe）不足，機器人在（zài）企業裏受到了“救世主”般的歡迎。日（rì）本政府一方麵在經（jīng）濟上（shàng）采（cǎi）取了積極的扶植政策，鼓（gǔ）勵發展和推廣（guǎng）應用機器人，從而更進一步激發了企業家從事機器人產業的積極性。尤其是政府對中、小企業的（de）一係列經濟優惠政策，如由政府銀行提供優惠的低息資金，鼓（gǔ）勵集（jí）資成立“機器人長期租賃（lìn）公司”，公司出資購入機器人後長期租給用戶，使用者每（měi）月隻需付較低廉的租（zū）金，大大減輕（qīng）了企業購入機器人（rén）所需的資金負擔；政府把由（yóu）計算機控製（zhì）的示教再現型機器人（rén）作為特別折扣優待產品，企業除享受新設備通常的40%折（shé）扣（kòu）優待外，還可再享受 13％的價格補貼。另一（yī）方麵，國家出資對小企業（yè）進（jìn）行（háng）應用機器人的專門知識和技術指導等等。這（zhè）一係列扶植政策，使日本機器人產業迅速發展起來，經過短短的十幾年，到80年代中期，已一躍而為“機器人王國”，其機器人的產量（liàng）和安裝（zhuāng）的台數在國（guó）際上躍居首位。

　　按照日（rì）本（běn）產業機器人工（gōng）業會常務理事米本完（wán）二的說法：“日（rì）本機器（qì）人的發展經過了60年代的搖籃（lán）期，70年代的實（shí）用期，到80年代進人普及提高期（qī）。”並正式把1980年定為“產業機器人的普及元年”，開始在各個領（lǐng）域內廣泛推廣使用機器人。

　　日本政府和企業充分信任機器人（rén），大膽使用（yòng）機器人（rén）。機器人也沒有辜負人們的期（qī）望，它在解（jiě）決（jué）勞動力（lì）不足、提高（gāo）生產率、改進產品質量和降低（dī）生產（chǎn）成本（běn）方麵，發揮著越來越顯著的作用，成（chéng）為日本保持經濟增長速度和產品競爭（zhēng）能力的一支不可缺少的隊伍。

　　日本在汽車、電子行（háng）業大量使用（yòng）機器人生產，使日本汽車及電子產品產量猛（měng）增，質量日益提高，而製造成本（běn）則大為降低。從而使日本生產的（de）汽車能夠以價廉的絕對優（yōu）勢進軍號稱“汽車王國（guó）”的（de）美（měi）國市場，並且向機器人誕生國出口日本產的實用型（xíng）機器人。此時，日（rì）本價廉物（wù）美的家用電器（qì）產品（pǐn）也充斥了美國市場……這使（shǐ）“山姆大叔”後悔不已。日本由於製造、使用機（jī）器人，增大了國力，獲得了巨大的好處，迫（pò）使（shǐ）美、英、法等許多國家不得不采取措施，奮起直追。日本在八、九十年代被稱為世界工廠，其中機器人技術功不可沒（méi）。

　　隨著改革開放我國也進入了經濟高（gāo）速發展的時（shí）代，但我們必（bì）須清楚（chǔ）現在我國的產品之所以能有競爭力是因為我國廉價的勞動力，但廉價的（de）勞動力並不能解決一切，人民生活水平的提高必然帶來工資的提高，這是（shì）一個必然的趨勢，如果我們一味隻（zhī）知道“剝削”工人而不是發展新科（kē）技新技術以提高勞動能力，則（zé）不久的將來我（wǒ）國的勞動（dòng）力資源就會枯竭，經濟就會停滯，還有可能像（xiàng）日本今天那樣經濟倒退。所以我國必（bì）須著眼於未來重視機器人技術的發展。

　　現在國內外機器人領域發展近幾年（nián）有如下幾（jǐ）個趨勢：

　　1．工（gōng）業機器人性能不斷提高（高速度、高精度、高可靠性、便於操作和維修），單機價格不（bú）斷下降。

　　2．機械結構向模塊化、可（kě）重構化發展。例如關節模塊中的伺服電機、減速機、檢測係統三位一體化；由（yóu）關節模塊、連杆模塊用重組方式構造機器（qì）人整機。

　　3．工業（yè）機器人控製係統向基於（yú）PC機的開放（fàng）型（xíng）控製器方向發展（zhǎn），便於標（biāo）準（zhǔn）化、網絡化；器件集成度提高，控製櫃日見小巧，且（qiě）采（cǎi）用模塊化結構；大大提高了係統的可靠性、易操作性和可維修性。

　　4．機器人中的（de）傳感器作用日益重要，除采（cǎi）用傳統的位置、速度、加速度等傳感器外，裝配、焊接機器人還應用了視覺（jiào）、力覺等傳（chuán）感器，而遙控機器（qì）人則采用視覺、聲覺、力覺、觸覺等多傳感器的融合（hé）技術來進行（háng）環境建模及決策控製；多傳感器融合配置技術在產品化係統（tǒng）中已有（yǒu）成熟應用。

　　5．虛擬現實技術在機器人中的作用（yòng）已從仿真、預演發展到用於過程控製，如使遙控機器人操作者產生置身於遠端作業環境中的感覺來（lái）操縱機器人。

　　6．當代遙控機器人係統的發展特點（diǎn）不是（shì）追求全（quán）自治係統，而是致力於操作者與機器人的人機交互控製，即遙控（kòng）加（jiā）局部（bù）自主係統構成（chéng）完整的監控遙（yáo）控操作係統，使智（zhì）能機（jī）器人走出實驗室進入實用化階段（duàn）。美國發射到火星上的“索（suǒ）傑納”機器人就（jiù）是這種（zhǒng）係統（tǒng）成功應用的最著名（míng）實例。

　　我國的（de）智能機器人和特（tè）種機（jī）器人在“863”計劃的支持下（xià），也取得了不少成果。其中最為突出的是水下機器人，6000米水下無（wú）纜機器人的成（chéng）果居世界領先水平，還開（kāi）發出直接遙（yáo）控（kòng）機器人、雙臂協調控製機器人、爬（pá）壁機器人（rén）、管道機器人等機（jī）種；在機器人視覺、力覺、觸覺（jiào）、聲覺等基礎技術的開發應用上開展了不少工作，有了一定的發展基礎。但是在多傳（chuán）感器信息融（róng）合（hé）控製技術、遙控加局部自主係統遙控機器人、智能裝配機器人、機（jī）器人（rén）化機械等的開發應用方麵則剛剛起步，與國外先進水平（píng）差距較大，需要在原有（yǒu）成績的基（jī）礎上（shàng），有重點地係統攻關，才能形成係統配套可供實用（yòng）的技術和產品。

投稿箱：
如果您有機床行業、企（qǐ）業相關新聞稿件發表（biǎo），或進行（háng）資（zī）訊合作，歡迎聯係本網編（biān）輯部，郵箱：skjcsc@vip.sina.com

更多相關信息

名企推薦

業界視（shì）點

| 更多

行業數據

| 更多

博文選萃

| 更多