下肢康複機器人 張雅琪攝

蛇形機器人 彭科峰攝

雪地機器人 彭科峰攝

   機器人的研發和利用已然成為中國乃至全球的熱點。目前，西方國家的機器人主要製造商都在紛紛加緊布局，搶占技術和市場製高點。

　　在今年6月9日召開的2014年兩院院士大會上
，習近平總書記曾專門提及機器人產業的發展，並表達了自己的“憂慮”：woguojiangchengweijiqirendezuidashichang，danwomendejishuhezhizaonenglinengbunengyingduizhechangjingzheng
？womenbujinyaobawoguojiqirenshuipingtigaoshangqu，erqieyaojinkenengduodizhanlingshichang。

　　總書記的講話和寄語，為中國機器人產業的發展指明了新的方向。對於科技界

、產業界而言，動力尤在，但壓力倍增。6月下旬
，中科院院長白春禮在視察中科院沈陽自動化研究所時也指出
，機器人產業發展蘊涵新的機遇，機器人技術與新材料技術、生物技術的進一步結合必將帶動新興領域的快速發展。

　　在相當長的一段時間內
，中科院始終是“中國製造”機器人的發源地與搖籃
，中科院沈陽自動化所
、中科院自動化所、中科院合肥物質科學研究院、中科院重慶綠色智能技術研究院……一大批科研院所在工業機器人、服務機器人

、水下機器人等領域各顯身手
，各有建樹。

　　中科院製造的機器人發展水平如何？有哪些技術創新和市場應用
？日前，《中國科學報》記者走訪了從事機器人研發的中科院有關院所。

　　沈陽自動化所：

　　中國機器人的搖籃

　　國際機器人聯合會的最新數據顯示，中國在2013年的工業機器人購買量是全球銷售量的1/5
，zailishishangshoucichaoguoleyijishuliyongjianchangderiben。youyuzhongguojingjizhuanxingshengjijirengongchengbendeshangsheng
，gongyejiqirenxuqiuzhengyiqiansuoweiyoudesuduzengchang。tandaojiqiren，bunengbutizhongkeyuan；談到中科院的機器人研發
，不能不提沈陽自動化所，而提到“沈自所”

，中國工程院院士蔣新鬆則是一個關鍵人物。

　　從1980年開始任中科院沈陽自動化所所長14年來，蔣新鬆一直致力於我國自動化事業。特別是在機器人科研、應用及產業化方麵

，無論是水下機器人
、工業機器人，還是特種機器人，他都取得了一係列開創性成果，由此被譽為“中國機器人之父”。

　　“他ta是shi我wo國guo機ji器qi人ren的de開kai拓tuo者zhe，也ye是shi自zi動dong化hua所suo機ji器qi人ren科ke研yan的de奠dian基ji人ren。正zheng因yin為wei有you一yi批pi這zhe樣yang的de探tan索suo者zhe
，使shi我wo們men機ji器qi人ren的de研yan發fa水shui平ping以yi及ji產chan業ye化hua程cheng度du在zai國guo內nei始shi終zhong保bao持chi數shu一yi數shu二er的de位wei置zhi。”中科院沈陽自動化所副所長桑子剛這樣向《中國科學報》記者介紹。

　　7月，位於東北的沈陽氣候宜人。在該所的展館內，《中國科學報》記者看到了一場各式各樣的機器人秀。身高不足半米的“靈蜥”jiqirenxiangweixingtankeyiyang

，youzheyigedagangzhao，yikaoliangtiaolvdaixingzou，tashiyizhongteshudefankongfangbaojiqiren，keyiliyongjixieshouheduogongnenggongjubao，jiejinyisibaozhawujinxingchuli，qipapojiaoduyekedadao43度，可以通過有纜
、無纜兩種方式進行操作。

　　“自2002年起，這種機器人已經在公安和武警部隊投入60多台套，遍及全國20多個省市自治區。它具有全部的自主知識產權。”桑子剛介紹。

　　看上去方頭方腦
，有著兩條黃色履帶的機器人，在科研人員的操作下可以實現自由變形：兩個履帶一會兒合並成一排，一會兒變成兩條直線，一會兒其頭部佇立起來組成“D字”形，看上去頗有變形金剛的神采。

　　“這是我們研發的廢墟搜索可變形機器人
，它可以根據環境改變自身的構型
，適應更多地震廢墟。它能利用自身攜帶的紅外攝像機
、聲音傳感器，將廢墟內部的情況實時傳回後方控製台。”sangzigangjieshaoshuo，zhezhongfeixusousuojiqirenzaisichuanlushandizhendexianchangjiuyuanzhongshoucishiyong
，zengxiezhuguojiadizhenjinjijiuyuanduiwanchengleduochufeixuheweiloudeshengmingsousuopaizhahezaiqingkancharenwu，youxiaotigaolesousuojiuyuanxingdongdexiaolv。

　　水下滑翔機

、小型自治遙控水下機器人、深海調查型水下機器人……zaishenyangzidonghuasuodejiqirenshuixiashiyanquyunei，jizhekandaolegengduojiqirendexianchangyanshi。tamenhuoxukanshangqumeiyouwomenxiangxiangzhongderenleixingzhuangwaibiao
，queyirankeyizaishuixiajinxingshuiwen
、聲學探測
，完成科考和一些海洋事故的調查與處理。

　　讓中科院沈陽自動化所引以為豪的
，還有該所的工業機器人。他們研發的移動機器人（AGV）係列產品占據了我國汽車整車裝配生產線的絕大部分市場
，相關產品不斷出口美國等國外市場
，“即使在2008年金融危機爆發的時候，我們的工業機器人出口量也在不斷攀升”。

　　“目前，我們正在大力發展仿生機器人。讓機器人變得更加智能，這是我們未來主攻的方向之一。”桑子剛不無自豪地說。

　　中科院自動化所：

　　服務市場國家“兩不誤”

　　相比沈陽自動化所種類多樣的機器人，中科院自動化所研發的機器人類型也不遑多讓。他們曾經承擔過國家基金委
、科技部、工信部的多項與機器人相關的任務
，掌握了許多機器人研發的關鍵技術。

　　中科院自動化研究所研究員王碩向《中國科學報》記者介紹，自動化所在控製器與自動焊接機器人方麵有一定的優勢
，技術已相對成熟。“當然
，我們主要還是做理論、技術先導方麵的研究，產業化仍需要依托企業來完成。”

　　據(ju)了(le)解(jie)
，自(zi)動(dong)化(hua)所(suo)的(de)機(ji)器(qi)人(ren)研(yan)發(fa)一(yi)部(bu)分(fen)以(yi)滿(man)足(zu)市(shi)場(chang)需(xu)求(qiu)為(wei)主(zhu)
，還(hai)有(you)一(yi)部(bu)分(fen)則(ze)在(zai)於(yu)落(luo)實(shi)國(guo)家(jia)戰(zhan)略(lve)要(yao)求(qiu)。走(zou)進(jin)實(shi)驗(yan)室(shi)，該(gai)所(suo)自(zi)主(zhu)研(yan)發(fa)的(de)醫(yi)療(liao)健(jian)康(kang)類(lei)服(fu)務(wu)型(xing)機(ji)器(qi)人(ren)引(yin)起(qi)了(le) 記者的注意。

　　yikuanxueguanjierushoushujiqirenyouzheherendexiaobixiangsidegaojingdujiqibi，tajubeijiyuduoshujuronghedejiqirendingweiyudaohangjishu，nengyongjiguangzhaozhunshoushudian
，“醫(yi)生(sheng)如(ru)果(guo)不(bu)用(yong)這(zhe)個(ge)機(ji)器(qi)人(ren)
，需(xu)要(yao)用(yong)上(shang)百(bai)例(li)動(dong)物(wu)實(shi)驗(yan)後(hou)才(cai)能(neng)找(zhao)準(zhun)手(shou)術(shu)部(bu)位(wei)

，有(you)了(le)這(zhe)項(xiang)技(ji)術(shu)，就(jiu)能(neng)夠(gou)通(tong)過(guo)機(ji)器(qi)臂(bi)感(gan)知(zhi)血(xue)管(guan)位(wei)置(zhi)和(he)壓(ya)力(li)，大(da)大(da)提(ti)高(gao)手(shou)術(shu)的(de)準(zhun)確(que)率(lv)。”王碩說。

　　看起來像一個大躺椅，有著舒適的坐墊
、誇張的金屬“腳”
，這zhe其qi實shi是shi一yi個ge下xia肢zhi康kang複fu機ji器qi人ren。它ta分fen為wei主zhu動dong和he被bei動dong兩liang種zhong類lei型xing，如ru果guo下xia肢zhi稍shao微wei有you力li氣qi，可ke以yi上shang下xia移yi動dong，機ji器qi人ren會hui順shun著zhe這zhe個ge節jie奏zou和he頻pin率lv搖yao擺bai；如果下肢完全沒有力氣
，機器人會自動擺動
，進而幫助患者鍛煉自己的下肢，達到早日康複的目的。

　　中zhong科ke院yuan自zi動dong化hua研yan究jiu所suo精jing密mi感gan知zhi與yu控kong製zhi中zhong心xin研yan究jiu員yuan徐xu德de介jie紹shao

，目mu前qian該gai團tuan隊dui在zai機ji器qi人ren領ling域yu的de最zui新xin成cheng果guo是shi異yi構gou複fu雜za零ling件jian的de精jing密mi微wei裝zhuang配pei機ji器qi人ren。該gai機ji器qi人ren2011年開始研製，2013年底研製成功，基本達到美國國家點火裝置（NIF）的性能指標。“它的主要作用是對多種異構複雜零件實現精密的立體裝配

，應用在軍方和工業領域的精密組件裝配上。”

　　此外，該所研發的自動搬運機器人，已在亞馬遜公司天津運營中心穩定運行一年以上

，“我們把關鍵技術做好之後
，企業進一步做產品研發
，現在剛剛開始小規模研究。

　　中科院先進製造技術研究所：

　　鎖定服務與工業機器人

　　相比自動化所和沈陽自動化所，中科院合肥物質科學研究院先進製造技術研究所的機器人研發，主要鎖定服務和工業兩大機器人領域。

　　該所項目辦葉曉東介紹，該院的服務機器人包括老人服務機器人和類人型機器人等，主要應用於未來中國的服務業。

　　目前
，該所對老人服務機器人各組成單元及其信息處理、接口耦合、人機交互進行了深入研究

，使得整個機器人係統有機集成


，突破了環境識別、自主行走等多項關鍵技術。

　　“它能夠拾取和遞送日常物品
，陪老人聊天並進行簡單的娛樂活動，還能對老人進行監護
，比如提醒老人按時服藥、鍛煉等。”葉曉東介紹，這項成果的綜合技術性能指標已達到國內領先水平，為未來服務機器人大量進入家庭奠定了技術基礎。

　　該所2013年研製出類人型機器人，該課題屬於中科院“一三五”重點培育方向。此款類人機器人也成為中國大陸唯一獲得參加美國國防部高級研究計劃局（DARPA）舉辦的“國際機器人挑戰賽”資格的項目。

　　目前，該所已在工業機器人方麵全麵開展與企業的產業化合作。“xianzailaodonglidechengbengaojiagegui，gongyejiqirenbujinjieyuelechengben，hainenggoutishengzhiliang，youdeguowaiqiyehuiduichanyelianshangdejiqirenshumuyouyaoqiu
，zhejiuyaoqiutuokuanjiqirendeshichang。”葉曉東介紹，研究所正積極與企業溝通，充分了解市場需求
，以開發研製出市場迫切需要的機器人。

　　事實上，這種產學合作已經積累了成功的經驗。2007年(nian)，有(you)企(qi)業(ye)向(xiang)該(gai)所(suo)反(fan)映(ying)需(xu)要(yao)鍛(duan)壓(ya)方(fang)麵(mian)的(de)機(ji)器(qi)人(ren)
，科(ke)技(ji)人(ren)員(yuan)隨(sui)即(ji)展(zhan)開(kai)科(ke)研(yan)攻(gong)關(guan)，一(yi)方(fang)麵(mian)抓(zhua)緊(jin)研(yan)究(jiu)，另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian)不(bu)斷(duan)地(di)完(wan)善(shan)技(ji)術(shu)
，整(zheng)個(ge)項(xiang)目(mu)一(yi)做(zuo)就(jiu)是(shi)7年。

　　葉曉東介紹
，現有的鍛造設備廠廣泛用人工完成工件製坯、成型及衝孔工序中的取料和放料過程，不僅耗費人力、效率不高，且現場環境複雜
，對人工自身影響很大。該所開發的“鍛造自動化生產線係統”突破了高溫環境下精確定位、多台工業機器人協同作業等核心關鍵技術
，通過工業機器人實現了製坯、成型和衝孔過程的全自動上下料
、故障報警
、顯示等功能，不僅顯著提高了生產效率，還大大提升了我國鍛造等金屬加工業的自主創新水平。

　　未來發展：

　　領航仍須突破技術產業瓶頸

　　盡管中科院相關院所在機器人研發領域做出了很多國內領先、國guo際ji一yi流liu的de新xin技ji術shu創chuang產chan品pin，相xiang關guan技ji術shu的de產chan業ye化hua程cheng度du也ye已yi走zou在zai國guo內nei機ji器qi人ren產chan業ye的de前qian列lie，但dan受shou訪fang專zhuan家jia仍reng表biao示shi，中zhong國guo機ji器qi人ren產chan業ye要yao想xiang在zai國guo際ji競jing爭zheng中zhong脫tuo穎ying而er出chu
，仍reng需xu關guan鍵jian核he心xin技ji術shu研yan發fa以yi及ji成cheng果guo產chan業ye化hua方fang麵mian作zuo更geng多duo努nu力li。

　　目(mu)前(qian)
，國(guo)內(nei)機(ji)器(qi)人(ren)產(chan)業(ye)化(hua)較(jiao)成(cheng)功(gong)的(de)案(an)例(li)是(shi)由(you)中(zhong)科(ke)院(yuan)沈(shen)陽(yang)自(zi)動(dong)化(hua)所(suo)科(ke)研(yan)人(ren)員(yuan)創(chuang)建(jian)的(de)新(xin)鬆(song)機(ji)器(qi)人(ren)自(zi)動(dong)化(hua)股(gu)份(fen)有(you)限(xian)公(gong)司(si)。新(xin)鬆(song)機(ji)器(qi)人(ren)的(de)產(chan)品(pin)以(yi)工(gong)業(ye)機(ji)器(qi)人(ren)為(wei)主(zhu)，產(chan)品(pin)成(cheng)功(gong)出(chu)口(kou)全(quan)球(qiu)13個國家和地區，一舉改寫了中國機器人隻有進口、沒有出口的曆史，目前其企業市值超過150億元人民幣。梳理國內其他機器人生產企業
，很難找到擁有新鬆這樣技術背景和發展規模的企業。

　　相比中科院的其他院所，中科院重慶綠色智能技術研究院在機器人研製方麵起步較晚，但也不乏特色。2011年6月
，該院首批研究員進駐重慶兩江新區，7月初開始機器人研究工作。

　　該院教授何國田向《中國科學報》記者介紹，研究院主要從事工業機器人及其自動化、水下機器人、無人智能車

、手術機器人、助老助殘機器人等研發工作

，目前已建立了國內首個機器人檢測中心。

　　在zai部bu分fen專zhuan家jia看kan來lai，和he國guo外wai相xiang比bi，目mu前qian國guo內nei的de機ji器qi人ren技ji術shu上shang已yi達da到dao與yu國guo外wai接jie近jin或huo相xiang當dang的de水shui平ping
，但dan中zhong國guo製zhi造zao的de機ji器qi人ren在zai價jia格ge上shang沒mei有you優you勢shi，在zai實shi用yong性xing、可靠性等方麵也有所欠缺，因此，國外工業機器人壟斷我國機器人市場的局麵短期內將難以改變。

　　葉ye曉xiao東dong認ren為wei，中zhong國guo機ji器qi人ren麵mian臨lin的de問wen題ti主zhu要yao是shi三san大da關guan鍵jian部bu件jian自zi主zhu創chuang新xin能neng力li不bu足zu，與yu國guo外wai存cun在zai較jiao大da差cha距ju。而er在zai產chan業ye化hua過guo程cheng中zhong，還hai存cun在zai產chan品pin穩wen固gu性xing、批量生產和工程化等一係列技術問題。

　　“國guo內nei有you企qi業ye在zai某mou些xie關guan鍵jian部bu件jian上shang做zuo得de很hen好hao，但dan是shi這zhe些xie企qi業ye沒mei有you形xing成cheng產chan業ye鏈lian，不bu能neng有you效xiao發fa揮hui產chan業ye整zheng體ti優you勢shi。現xian在zai大da家jia更geng多duo地di關guan注zhu眼yan前qian的de利li益yi
，沒mei有you意yi識shi到dao產chan業ye鏈lian完wan善shan後hou所suo帶dai來lai的de巨ju大da好hao處chu。所suo以yi下xia一yi步bu需xu要yao以yi企qi業ye為wei紐niu帶dai
，把ba一yi些xie關guan鍵jian部bu件jian做zuo得de好hao的de企qi業ye緊jin密mi聯lian係xi起qi來lai，逐zhu步bu完wan善shan機ji器qi人ren創chuang新xin產chan業ye鏈lian，為wei中zhong國guo機ji器qi人ren產chan業ye在zai未wei來lai國guo際ji競jing爭zheng中zhong贏ying得de一yi席xi之zhi地di。”葉曉東說。

　　“我們的自動化做得很好，但是產業化這方麵還是不行，應用麵很窄

，這方麵不是我們的強項
，更是一塊難啃的硬骨頭。”中zhong科ke院yuan自zi動dong化hua所suo研yan究jiu員yuan徐xu德de分fen析xi認ren為wei，我wo國guo現xian階jie段duan機ji器qi人ren產chan業ye的de弱ruo點dian在zai於yu關guan鍵jian部bu件jian的de質zhi量liang跟gen不bu上shang，關guan鍵jian技ji術shu雖sui然ran已yi經jing相xiang對dui成cheng熟shu，但dan是shi受shou到dao國guo產chan部bu件jian如ru減jian速su機ji和he運yun動dong台tai的de限xian製zhi
，做zuo出chu來lai的de機ji器qi人ren隻zhi能neng做zuo到dao功gong能neng上shang類lei似si於yu國guo外wai
，但dan在zai耐nai用yong性xing上shang還hai難nan以yi達da到dao要yao求qiu。

　　何國田則表示，目前國內機器人檢測方法、手段及裝配細節同國外有一定差距
，而且市場被國外壟斷相關的研究與產業化情況一直以來並未引起有關方麵的注意。

　　談(tan)到(dao)機(ji)器(qi)人(ren)未(wei)來(lai)的(de)發(fa)展(zhan)，徐(xu)德(de)表(biao)示(shi)，原(yuan)理(li)上(shang)不(bu)是(shi)問(wen)題(ti)，關(guan)鍵(jian)在(zai)於(yu)怎(zen)麼(me)把(ba)智(zhi)能(neng)部(bu)件(jian)有(you)機(ji)集(ji)成(cheng)起(qi)來(lai)。因(yin)為(wei)一(yi)些(xie)關(guan)鍵(jian)部(bu)件(jian)依(yi)賴(lai)進(jin)口(kou)，國(guo)家(jia)花(hua)了(le)很(hen)大(da)的(de)力(li)氣(qi)改(gai)進(jin)
，國(guo)家(jia)投(tou)入(ru)很(hen)多(duo)經(jing)費(fei)
，“863”計劃就是其中一項，但還沒有完全解決。一旦這個問題解決了，他相信我國工業機器人會很快地打開市場。

　　“未來，應該把應用機器人和智能化結合起來
，設計組合操作工具，加強集成化創新，形成以機器人為基礎的高端智能裝備。”徐德給出了這樣的寄語。