机器人是"制造业皇冠顶端的明珠",其研发、制造、应用是衡量一个国家科技创新和高端制造业水平的重要标志。我国政府提出《中国制造2025》规划纲要,并将机器人作为智能制造的核心部分。中国作为全球最大的机器人市场,需求旺盛。政策支持和"机器换人"产业发展趋势共同推动着中国机器人产业快速发展。

目前,工业机器人已经广泛应用于汽车及零部件制造、机械加工、电子电气及食品工业等诸多领域,成为衡量一个国家制造业水平和科技水平的重要标志。随着人工智能、机器人、传感器技术的不断发展,机器人已经由传统的在线示教工作模式向智能工作模式方向发展。在市场应用方面,机器人已经从单机产品发展到以机器人为核心的数字化无人工厂,从汽车行业的应用逐步发展到3C (Computer,Communication,Cosumer electronic)行业,从高端应用领域扩展到一般应用领域,从制造业到民生领域。在技术发展方面,未来机器人的机械结构将向模块化、可重构化方向发展。例如,关节模块中伺服电机、减速器、检测系统三位一体化;由关节模块、连杆模块以重组方式构造机器人整机。控制系统将向开放化、高集成度方向发展,采用PC机的开发型控制系统,便于标准化、网络化。控制系统器件集成度将提高,控制柜越来越小巧。传感器作用将日益突出,装配、焊接机器人采用力觉、视觉等多传感器融合技术进行决策控制。另外,随着机器学习等人工智能技术的发展,工业机器人将日趋智能,自主学习的同时还能自主挖掘大数据价值。

作为非制造领域的智能服务机器人,更加贴近人类生活,尤其在医疗康复、养老以及公共社会服务等方面,在应对高龄化社会、解决劳动力下降、实现安心安全社会、创建便利和幸福的生活环境等诸多问题中发挥作用,走进人类生活的各个领域。在市场应用方面,由于我国人口老龄化趋势加快,医疗与教育以及其他社会服务领域需求旺盛,使得我国有望形成全球最大的服务机器人市场,达到万亿元的市场规模,吸引全球资本巨鳄纷纷进入。同时,服务机器人正在改变着人类生活,餐饮机器人已开始服务于普通餐馆,清洁机器人已走进百姓家庭生活,由机器人组成服务团队的酒店也已经正式营业。

在技术发展方面,服务机器人从单一作业向群体协作方面发展,并且机器人已经与互联网络甚至是物联网络密不可分。在感知认知方面,突破多传感器融合环境感知、复杂环境任务规划、故障自诊断与自修复及视觉图像处理;在机构本体方面,解决仿生机构优化设计、人体工学结构设计、轻型复合材料与高效能源及高柔性、高可靠性关节设计;在人机交互方面,解决离线编程和仿真、普适性人机交互接口、手势与表情识别及智能语音语意识别;在执行控制方面,解决机械臂柔顺控制、安全保护运动控制、自主导航和定位及视觉伺服控制。

未来,以"互联网+机器人"为核心的数字化工厂智能制造模式将成为制造业的发展方向,是真正意义上将机器人、互联网、信息技术和智能设备在制造业的完美融合,涵盖了对工厂制造的生产、质量、物流等环节,是智能制造的典型代表。不但解决了工厂、车间和生产线以及产品的设计到制造实现的转化过程,还代表着机器人制造生产未来的发展方向。未来的工厂将会是人与机器和谐共处的状态,协作型机器人将小件装配等自动化应用带入了一个全新时代,工人与机器人可以和谐共处,共同完成同一工作任务。智能服务机器人将走入千家万户,走进人类生活的各个领域,成为人类最忠实、最可靠的伙伴。

新一代信息技术与机器人技术跨学科融合,机器人、可穿戴设备将渗入人类生活各个领域,引领世界进入机器人时代;中国机器人产业处于爆发前夜,一场机器人改变制造模式、生活模式的时代正向我们走来。