機器人：世界因“我”不同
http://www.debgrams.com 2013-12-05 17:26 來源：中國科學報
夜晚，廠房。黑暗中閃爍著一個個的“光點”，它們或忙碌地揮舞著“手臂”，或沿著固定路線來回穿梭，按部就班地完成著各種任務。它們是24小時工作制的“工人”，沒有額外酬勞，也無任何怨言。未來的工廠車間或許就是這樣一幅場景。
商場，展臺。一位顧客在機器人展臺邊駐足良久。“希望有一個機器人幫您打理家務嗎？”“那得看花多少錢了，太高了我可雇不起。”他直截了當地回答了記者的詢問。
在本世紀的新一輪科技博弈中，機器人技術已成為各國角力的重點之一，進而上升為科技發展的國家戰略和經濟發展的新引擎，這也推動了發達國家機器人產業的繁榮。
上世紀70年代初，中國機器人技術開始起步。雖歷經了技術及產業發展的若干次高潮，卻終因產業結構不理想，以及處于世界產業鏈底端而無用武之地，致使發展進程受限。
如今，中國機器人的發展藍圖已鋪展開來。2012年4月，《智能制造科技發展“十二五”重點專項規劃》出臺，工業和服務機器人被列為未來新興產業重大發展方向。
“前景光明，而路途難行。”有關專家指出，機器人產業若要獲得實質性發展，須激發中小企業的應用訴求。
大爭之世
機器人已成為世界各國必爭的前沿技術，許多國家都出臺了具體支持政策，中國正在追趕
“機器人的定義十分寬泛，但通常而言，它是能夠理解環境，有智能性，又有執行能力的一個綜合體。”中科院自動化研究所機器人理論與應用團隊負責人喬紅告訴《中國科學報》記者。
世界首臺機器人的誕生可追溯到上世紀。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機器人，取名“尤尼梅遜”，應用于汽車制造。然而，這一發明并未引起美國的足夠重視。直到日本走上大力發展工業機器人的道路，如夢初醒的美國人才行動起來，各種工業機器人才在制造業中迅速發展壯大。
“中國機器人技術起步于上世紀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《中國科學報》記者，那時候發展機器人遭到國家反對，因為擔心它會搶人的飯碗。“所以，當時首先要面對的不是技術問題，而是觀念問題。”
1986年，機器人迎來了春天。在眾多科學家力推之下，機器人技術被正式列入國家“863”計劃。
“國家當時投入5000萬元，在中科院沈陽自動化所建立了機器人管理控制中心，也就是國家機器人學重點實驗室和新松公司的前身，我們所有的基礎都是在那時打下的。”然而，這位研究人員同時指出，當時機器人技術主要以“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”變為基本“與國際同行”，特種機器人、工業機器人相繼蓬勃發展起來。而機器人在控制技術與感知系統原理方面的突破，更讓仿真、宏微控制、納米級微驅動控制等多項成果得以涌現，為研發智能機器人奠定了堅實基礎。
外科手術機器人、迎賓表演機器人、炒菜機器人、安保機器人、導游機器人……如今，不同類型的機器人產品已越來越多地出現在國防、經濟、社會的各個角落，慢慢融入并改變著國人的生活方式。
“機器人已成為世界各國必爭的前沿技術，許多國家都出臺了具體支持政策。”北京科技大學物聯網與電子工程系主任、中國人工智能學會人工心理與人工情感專委會主任王志良向《中國科學報》記者介紹，美國機器人以軍用、航天等高端領域為主，歐盟著眼于醫療與服務行業，日本更是將機器人作為支柱產業，其中又以仿人和娛樂機器人為主攻目標。
那么，面對各國咄咄逼人的發展鋒芒，中國機器人產業是否作好了準備？
三大“通病”
隨著智能服務機器人逐步走入百姓生活，市場、技術和倫理等問題日益凸顯出來
近年來，中國工業機器人市場表現強勁。2010年，機器人銷量為14980臺，2011年達22577臺，2012年達26902臺，同比增長分別為50.7%和19.2%。有關機構預測，到2014年，中國有望超過日本，成為工業機器人需求量最大的市場。
但相對于中國制造大國的背景，機器人還只是個小產業。據統計，每萬名工人中，日本工業機器人數量是400個，歐盟為250個，而中國只有20個。
“這主要是因為產業結構不理想。”一位不便具名的研究員表示，發達國家主要用機器人生產芯片、醫療器械等無法靠人工勞動保證精度的高端產品，而中國處于世界產業鏈底端，機器人缺少用武之地。同時，我國房地產、電信、銀行等傳統行業盡管資金充足，卻沒有機器人的應用訴求；其他行業囿于資金限制，有夢難圓。“如果不大力扶植中小企業，機器人很難獲得實質性發展。”
中科院自動化研究所研究員喻俊志闡述了當前工業機器人的兩個主要問題：首先，工業機器人價格不菲，維護成本較高，很多企業消費不起；其次，如果大范圍使用機器人，為符合機器人操作要求，工人專業素質也須提高。
“會不會出現井噴式的增長，這取決于國家政策。”喻俊志說，“盡管目前出臺了很多發展規劃，但還沒有相應的資金投入，支持力度甚至還不如20年前。與國外相比，我國的重視程度遠遠不夠。”
除此之外，我國工業機器人企業還要與國外競爭者爭奪市場份額。2012年年底，工業機器人行業四大巨頭（瑞士ABB、日本發那科及安川電機、德國庫卡）都在中國設立分公司及合資公司，占國內市場比重達70%左右。
“萬名工人擁有20個機器人的數字可以辯證地看，它的確反映出我國機器人的應用現狀，但也預示著其應用前景非常廣闊，注定是一個朝陽產業。”沈陽新松機器人自動化股份有限公司品牌與公共關系部部長哈恩晶說。
市場同樣困擾著智能服務機器人的發展。王志良表示，功能強大的服務機器人和智能機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。”哈爾濱工業大學計算機學院智能機器人研究室主任洪炳熔預測，隨著技術進步和成熟，服務機器人的價格可能會在未來幾年降至2000～5000元。
價格影響市場，而技術決定價格。對于工業機器人而言，與國外相比，“我們的元器件還不過關，基本都是從日本進口。”喬紅透露，日本出口到中國的產品價格是其本土產品價格的4倍，這大大限制了機器人在我國的普及。
“我們現在首先要解決的是減速器問題。”哈恩晶表示，減速器的技術難點非常高，國外一些機器人公司也都在使用日本的減速器。“國內雖然也有專門做減速器的單位，但基本都用不了。”
對于服務機器人來說，技術問題在于智能化。哈恩晶表示，當前服務機器人的智能程度遠無法滿足用戶需求。“比如說語音系統，目前機器人只能滿足基本對話，如果想讓它的思維能力提高，就必須投入研發成本，控制、傳感等技術都要改進。而一旦生產成本上升，那離用戶的需求就又遠了。所以到目前為止，我們還沒有找到一個最佳的切入點。”
人機交互技術是智能技術的關鍵。喻俊志認為，要讓機器人有眼神、有表情、能說話，達到人機和諧的狀態。但今天的技術還無法達到這種水平。
“智能還應該是一種學習能力，它不僅能理解環境，還有自主發展的可能。”喬紅告訴記者，智能機器人的發展會涉及交叉學科的內容，其團隊已在機器人與人類神經系統結合方面做了很多研究工作。
與此同時，倫理也成為發展的牽絆。“機器人和人類會不會永遠是朋友？”令喬紅不安的是，高度智能化可能意味著機器人的思維有一天會不受控制。
“日本已經放緩了機器人研究的步伐，因為深入研究也是一件非常可怕的事情。”哈恩晶說。
“破局”之策
機器人產業若想成大器，須理性分析機器人產業前景并合理布局
“現在，不少地方也在大力投資興建機器人產業園，這就像搞房地產一樣完全是炒作行為。”前述不便具名的研究員說。
哈恩晶認為，亂象的原因在于很多企業未對機器人行業形成理性認知，覺得高科技意味著高利潤，“機器人行業是個‘怪胎’，需要長期的科研與資金投入才能實現盈利”。
“發展機器人必須走政府扶持與市場牽引相結合的道路。”王志良強調，不要在技術上搞大而全，要追求低成本，完成單一功能，建立多元化的銷售模式，“最根本的還是機器人服務商要努力呈現其產品為客戶帶來的增值效益”。
“企業需要的就是實用的產品。國際上大的機器人公司都在研究企業需要機器人來做什么，然后把這些功能拆分為各個方向，引導科學家作有針對性的研究。”喬紅說。
哈恩晶介紹，現在很多企業都在著手打造數字化、無人化生產車間，而這里面最核心的環節就是機器人。“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，靠的不是機器人先進與否，而是機器人和生產工藝的結合程度，這就需要機器人生產商具有強大的工藝系統解決能力。”
那么，對于智能服務機器人來說，未來又該如何布局呢？
“物聯網在提出的時候就反復強調，未來最主要的產品是機器人，因為機器人把物體智能化了。”王志良指出，國家將在信息消費領域開展電網、醫療、社區、家居、養老等十大工程，智能服務機器人將成為這一系列環節中的重要節點。所以，只有將服務機器人置于社會發展的大環境中，才能帶動它的健康成長。
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