机器人发展来到“人机共融”时代

工业机器人甚至服务机器人在现阶段发展不佳的原因之一是它们没有与人融合。在机器人发展的下一阶段，人机集成模式将成为主流，制造服务将成为新的形式。

一个人机结合的机器人，将“主从关系”转变为“伙伴关系”或机器人制造业的下一个突破。

在机器人足球场上，一名机器人“运动员”仰面倒在地上。我看到它的两条腿支撑着地面，它的腰部用力试图“爬”上去。它笨拙的外表让人们担心。“像这样站起来太难了。”一个旁观者忍不住大喊大叫。

这是中国科学报记者最近在2018机器人杯机器人世界杯开幕式上看到的场景。一位记者朋友半开玩笑地评论道，“用机器代替人类可以不用担心。”

“机器人的发展仍有许多不足之处。例如，目前特别需要的高层建筑玻璃清洗机器人、船舶焊接机器人、飞机装配机器人等，还没有真正实现在与此同时举行的2018年全国机器人发展论坛上，中国工程院院士王天然表示，例如，不仅是工业机器人，现在“大多数服务机器人只是玩具”，需要寻求进一步的技术突破。

在许多正在酝酿突破的领域，王天然认为，人机一体化机器人将“主从关系”转变为“伙伴关系”或机器人制造业的下一个突破。

人机集成将成为主流

在全国机器人发展论坛的主旨发言中，王天然提到，目前有相当多的劳动密集型工业一直在呼吁机器替代和黑光灯工厂，但实际上，最终的结果并不十分理想。

"机器人可能不能胜任相当多的劳动密集型工作。"他说，例如，富士康曾希望用100万个机器人来代替劳动力，但最终发现许多工作机器人无法代替他们。“此外，全球流行的‘再制造’行业也是一个‘手工作坊’——没有现成的规则来清除发动机、清洗油污、修理和翻新它们。”

王天然认为，工业机器人甚至服务机器人在现阶段发展不佳的原因之一是它们“没有与人融合”。在机器人发展的下一阶段，“人机一体化模式将成为主流”，制造服务将成为一种新的形式。

机器人与人类融合是不可避免的。目前，机器人主要包括工业机器人、服务机器人和特种机器人。其中，工业机器人在3C装配制造、物流储运和农副产品制造中应用最为广泛。服务机器人在机器人助手、聊天和陪护领域有很大的市场空间。特种机器人的主要应用市场是智能汽车、无人机、医疗操作、金融交易决策等领域。

尽管有巨大的想象空间，但现实中的机器人与人们的期望之间仍有很大差距。中国科学院自动化研究所的研究员乔红告诉记者，一方面，机器人整合了多个学科，需要整合软件、硬件和其他方面的不同知识。产品开发非常困难，需要大规模的研发团队和漫长的研发周期。进入市场需要更多时间。另一方面，大多数工业机器人目前在结构化环境中工作。服务机器人只能完成一些简单的任务，而特殊的机器人必须依靠遥控来完成特定的任务。

“据预测，Cobot是一种人机结合的机器人，由机器人进化而来，将在2025年后成为机器人的主流。未来将出现大量新的工作领域，带来更大的发展机遇。”王天然说，科博的使命不是取代人，而是对环境做出反应，保持灵活性并与人合作。“人机关系的改变将是一个新的突破。”

人机集成有助于智能制造

在全国机器人论坛上，德国凤凰电气(中国)公司副总裁杜品生在题为“人工智能助力机器人产业发展”的演讲中提到，人工智能将在人机一体化机器人时代发挥重要作用。

“人工智能是以人体器官功能为基础的，比如模拟人的眼睛、耳朵、大脑等功能。没有这些，机器人就不会成为智能制造的强大武器。”杜品生说，在过去的十年里，人工智能一直在推动制造业。正如德国人工智能研究中心的教授瓦尔斯特所说，没有人工智能，就不可能完全实现工业4.0。

杜品生告诉记者，智能机器人在整个制造链中的应用意味着人和机器在更大范围内的融合。“在未来，自动化制造将不会涉及机器的替代、工厂里人的缺席和机器创造人，而是将涉及帮助人、领导工厂里的人和聪明的学者。”他说，例如，人们可以控制多个机器人同时工作，这可以提高效率和灵活性。人与机器人的协调互动不仅能提高机器人的加工精度和速度，还能增强机器人的自学习功能。

“未来，人机集成机器人系统将进一步利用专家系统和优化决策系统来开发新一代智能机器人。”杜品声说道。

今年3月，媒体在浙江省义乌市报道了“世界杯订单”的机器替代问题，指出该厂还没有找到一个适合中小型工厂的灵活的换线方案，认为“机器替代后的效率并不明显”。

“这表明传统的工业机器人已经不能满足人们提高效率的要求，感知机器人或协作机器人的市场潜力巨大。”美的集团电气技术研究高级工程师龚力明认为，合作机器人安全、成本低、使用方便、改造成本低，特别适合小批量定制的中小企业。“人机合作是未来的发展方向，人机融合机器人的市场潜力巨大。”

关键组件急需本地化

在紧跟机器人发展新趋势的同时，龚立明提醒说，目前中国工业机器人的国产化率还不到30%，而且是从日本和德国大量进口的，尤其是伺服驱动系统、控制器和减速器这三个核心部件，占成本的70%左右，急需国产化率来替代。

“在‘中国制造2025’战略中，中国设定了到2020年工业机器人本地化50%的目标。目前，形势不容乐观。”龚立明表示，本土化的关键是本土化的三个核心组成部分。然而，除了相对成熟的国产控制器(机器人关键核心部件与国外差距最小的部件)外，2017年统计显示，国外品牌约*国交流伺服市场份额的80%，国内企业在高端市场的整体份额不到10%。国产品牌减速机占国内市场不到20%。

“我国低水平重复建设的隐患已经初步显现，小、散、弱的问题还没有根本改变。”龚立明告诉记者，除了在机器人成本结构中占很大比重的减速器、伺服驱动系统和控制器大量进口外，机器人的*架构设计和基础技术也由发达国家控制。"家用机器人没有显著的成本优势."

关键的核心技术是锋利的武器。“发达国家不会轻易向中国转让或授权机器人的核心技术和专利。中国机器人企业通过参与国际标准制定和研发技术合作进入中高端市场的障碍尚未完全消除。”龚黎明认为，在中美贸易战的背景下，中国应该借鉴通信行业的经验。在制定计划的同时，中国应该正视工业机器人领域存在的问题，认真发展国内机器人产业。

中国科学新闻(2018-04-26，第6版前沿)