自1959年世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人問(wèn)世以來(lái)，“機(jī)器人學(xué)”已經(jīng)取得了不少科研成就，并且開(kāi)始在制造業(yè)、服務(wù)業(yè)、醫(yī)療、國(guó)防、太空等各個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。?

　　我國(guó)工業(yè)機(jī)器人，起步于20世紀(jì)70年代初。不過(guò)，因?yàn)閯趧?dòng)力資源豐富、技術(shù)相對(duì)落后等原因，機(jī)器人的研究發(fā)展比較緩慢。隨著我國(guó)制造業(yè)的技術(shù)發(fā)展，以及2015年《中國(guó)制造2025》宏大計(jì)劃的提出，我國(guó)機(jī)器人研究水平也有了一定提高。在新時(shí)代背景下，越來(lái)越智能化的機(jī)器人走進(jìn)了人們的生活。?

　　進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，隨著勞動(dòng)力成本的大幅上漲，我國(guó)制造業(yè)對(duì)機(jī)器人的需求不斷加大。未來(lái)我國(guó)的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、社會(huì)老齡化應(yīng)對(duì)都需要大量的機(jī)器人。雖說(shuō)我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)取得了一定程度的進(jìn)步，在機(jī)器人整機(jī)設(shè)計(jì)與制造方面積累了一定經(jīng)驗(yàn)，但在技術(shù)人員看來(lái)，目前我國(guó)機(jī)器人自主設(shè)計(jì)與創(chuàng)新能力還有不足，仍然是機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)瓶頸。?

　　我們先來(lái)了解一下機(jī)器人的基本構(gòu)造：一般來(lái)說(shuō)，工業(yè)機(jī)器人的控制系統(tǒng)包括伺服層、主控層及操作層，其中伺服層包括伺服電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器等，主控層包括控制器、編碼器、力傳感器等。而智能機(jī)器人包括機(jī)構(gòu)、結(jié)構(gòu)本體、驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)、能源動(dòng)力、感知等系統(tǒng)。機(jī)器人核心部件包括伺服電機(jī)、減速器及控制器、驅(qū)動(dòng)器及傳感器。諧波減速器一般用于輕型機(jī)器人或機(jī)器人腕部關(guān)節(jié)。由波發(fā)生器、柔輪和鋼輪組成，具有減速比大、齒隙小、精度高，零部件少、安裝方便及體積小、重量輕的優(yōu)點(diǎn)。?

　　我國(guó)諧波減速器研究起步較早，例如，北京諧波傳動(dòng)技術(shù)研究所早在二十世紀(jì)六、七十年代，就開(kāi)始了諧波減速器的研究。由于市場(chǎng)環(huán)境的影響，這項(xiàng)研究的進(jìn)展非常緩慢，但積累了比較多的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)。近些年，我國(guó)諧波減速器開(kāi)始迅速發(fā)展，并且在國(guó)產(chǎn)機(jī)器人產(chǎn)品上得到越來(lái)越多的應(yīng)用。?

　　通過(guò)了解機(jī)器人的構(gòu)造，我們也不難發(fā)現(xiàn)，機(jī)器人技術(shù)涉及很多個(gè)領(lǐng)域。如今，機(jī)器人正在逐步發(fā)展成為具有感知、認(rèn)知和自主行動(dòng)能力的智能化裝備，是數(shù)學(xué)、力學(xué)、機(jī)構(gòu)學(xué)、材料科學(xué)、人工智能等多個(gè)學(xué)科和技術(shù)綜合的成果。不得不說(shuō)，它體現(xiàn)了一個(gè)國(guó)家高技術(shù)領(lǐng)域的綜合實(shí)力。?

　　現(xiàn)在我們看到的機(jī)器人，已經(jīng)從早期的工業(yè)機(jī)器人發(fā)展為種類(lèi)繁多的現(xiàn)代工業(yè)機(jī)器人、特種機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人。它們應(yīng)用的領(lǐng)域也有明顯的區(qū)別，服務(wù)機(jī)器人是應(yīng)對(duì)未來(lái)全球人口老齡化趨勢(shì)加劇的核心手段，存在無(wú)法接受抽象指令、難與人有效溝通、人機(jī)協(xié)調(diào)合作能力不足、安全機(jī)制欠缺等問(wèn)題；特種機(jī)器人是代替人類(lèi)在極地、深海、外星、核輻射、軍事戰(zhàn)場(chǎng)、自然和人為災(zāi)害等危險(xiǎn)甚至不可達(dá)區(qū)域，執(zhí)行任務(wù)的重要手段。?

　　當(dāng)前，機(jī)器人呈現(xiàn)出“人-機(jī)”交互、“人-機(jī)”合作、“人-機(jī)”融合等明顯的技術(shù)特征。我國(guó)機(jī)器人市場(chǎng)的容量是多樣的，這是國(guó)外機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展不具備的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。就比如一開(kāi)始我們提到的“智能機(jī)器人”，這幾個(gè)看似“高端”的字眼，正逐漸在我國(guó)普及起來(lái)。?

　　2015年的“雙11”購(gòu)物熱潮，一款掃地機(jī)器人的銷(xiāo)售額比2014年增長(zhǎng)一倍多，達(dá)到3.15億元，是4年前的150倍；航拍機(jī)器人龍頭公司銷(xiāo)售額僅2013、2014兩年相差就高達(dá)3-4倍。從變形金剛到迪士尼影片《超能陸戰(zhàn)隊(duì)》中的大白，我國(guó)消費(fèi)者已經(jīng)接受了影視劇中的機(jī)器人當(dāng)主角，在相關(guān)電影和周邊商品上的花銷(xiāo)數(shù)以?xún)|計(jì)。?

　　在我國(guó)城市中，很多公司試圖用機(jī)器人服務(wù)員、廚師和門(mén)衛(wèi)來(lái)吸引顧客。從上海的機(jī)器人拉面廚師，到北京自動(dòng)送菜的機(jī)器人服務(wù)員，再到能播天氣預(yù)報(bào)的智能“主持人”，我國(guó)仿佛已經(jīng)邁入智能機(jī)器人時(shí)代。?

　　但是，在小i機(jī)器人總裁朱頻頻看來(lái)，似乎對(duì)于不遠(yuǎn)的將來(lái)，我國(guó)的期望應(yīng)該實(shí)際一些。他介紹說(shuō)道：“與一個(gè)由類(lèi)人機(jī)器人為人類(lèi)提供服務(wù)的世界相比，一個(gè)基于智能手機(jī)的‘應(yīng)用軟件星球’更有可能實(shí)現(xiàn)。有些公司把精力集中在比較現(xiàn)實(shí)的產(chǎn)品上，例如，試圖把微波爐改造成一個(gè)能夠煎蛋的機(jī)器人。它也許看上去不像機(jī)器人，但擁有人工智能。智能機(jī)器人會(huì)越來(lái)越聰明，未來(lái)或許有一天將在很大程度上替代人的勞動(dòng)。”?

　　年近9旬的著名粒子物理、理論物理學(xué)家、中科院院士何祚庥，是建國(guó)后“中國(guó)科學(xué)方法論”研究事業(yè)的早期開(kāi)拓者之一，近10多年來(lái)也一直關(guān)注著社會(huì)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。在何院士看來(lái)，我國(guó)即將進(jìn)入智能機(jī)器人時(shí)代?，F(xiàn)在的機(jī)器人還不夠聰明，但他們具備強(qiáng)大的學(xué)習(xí)能力，會(huì)隨著科技的進(jìn)步，變得越來(lái)越聰明。智能機(jī)器人是“第三次工業(yè)革命”中最為關(guān)鍵的核心技術(shù)，現(xiàn)階段的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，是進(jìn)一步由“信息化”向“智能化”的轉(zhuǎn)型。如果說(shuō)信息技術(shù)的核心是“信息、通訊和計(jì)算”的話，那么智能技術(shù)的核心，就是還要有“智能”的機(jī)器人，及時(shí)對(duì)所收集的信息加以分析、歸納、整理，同時(shí)還要決策指揮、采取行動(dòng)、及時(shí)反應(yīng)處理。?

　　但是，和服務(wù)型機(jī)器人的迫切需求相比，在我國(guó)，人們對(duì)“工業(yè)機(jī)器人”的需求反而更大一些。根據(jù)國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)的介紹，我國(guó)已經(jīng)是工業(yè)機(jī)器人的主要市場(chǎng)，占全球銷(xiāo)量的1/4。在自動(dòng)化生產(chǎn)線上，我們會(huì)看到這樣的場(chǎng)景：一塊塊大型電視的液晶屏被機(jī)械手輕而易舉地抓起翻轉(zhuǎn)，然后再準(zhǔn)確的與塑料邊框貼合成了電視機(jī)的模樣。經(jīng)過(guò)一系列技術(shù)工序后，生產(chǎn)出的電視機(jī)成品再被機(jī)械手抓起。另一個(gè)機(jī)械手把包裝塑料袋撐開(kāi)，兩個(gè)機(jī)械手配合把大塊頭的液晶電視輕而易舉地裝入塑料膜中，然后裝進(jìn)包裝箱，依次完成封箱、貼標(biāo)等工序，隨即被機(jī)械手碼放在無(wú)人駕駛的自動(dòng)小車(chē)上。?

　　這些智能化工廠的場(chǎng)景，不再只是出現(xiàn)在影片中，而是我國(guó)很多家電企業(yè)工廠中每天重復(fù)著的生產(chǎn)流程。?

　　隨著“中國(guó)制造2025”以及工業(yè)4.0等宏大計(jì)劃的推進(jìn)，我國(guó)的智能制造水平發(fā)展非常迅速，很多工廠都紛紛曝光自己的“無(wú)人工廠”。其中，電子消費(fèi)品工廠的無(wú)人化技術(shù)應(yīng)用，相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較多的。?

　　根據(jù)國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)在2015年對(duì)工業(yè)機(jī)器人所做的調(diào)查，2014年我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的使用量接近19萬(wàn)臺(tái)，占全球使用量的13%，主要用于汽車(chē)噴漆和焊接工作。?

　　這些數(shù)字聽(tīng)起來(lái)，似乎增幅驚人，但如果對(duì)比全球“機(jī)器人與雇員比例”，我國(guó)其實(shí)相對(duì)偏低一些。國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中，2014年每萬(wàn)名雇員，排首位的韓國(guó)有478臺(tái)機(jī)器人，排第二的日本有315臺(tái)，第三位的德國(guó)有292臺(tái)。而我國(guó)有36臺(tái)。所以，我國(guó)在積極鼓勵(lì)發(fā)展機(jī)器人產(chǎn)業(yè)，盡早實(shí)現(xiàn)“工業(yè)4.0”，也就是提升制造業(yè)的電腦化、數(shù)據(jù)化與智能化。?

　　隨著機(jī)器人技術(shù)的不斷發(fā)展，以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為核心特征的智能制造模式，正在成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展和變革的重要方向。在技術(shù)人員看來(lái)，智能制造是新一輪工業(yè)革命的核心，只有通過(guò)智能制造，才能帶動(dòng)各個(gè)產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化水平和智能化水平的提升。就像我國(guó)消費(fèi)電子、互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的國(guó)產(chǎn)品牌，正不斷實(shí)現(xiàn)對(duì)國(guó)外行業(yè)巨頭的超越，所以，也讓我們共同期待，我國(guó)機(jī)器人行業(yè)會(huì)在不久的將來(lái)創(chuàng)造新的奇跡。?

　　好了，今天的科學(xué)故事我們就先講到這里。獲取更多精彩內(nèi)容，您可以在手機(jī)微信客戶(hù)端搜索“feichangkexue”的拼音關(guān)注我們。我是亞楠，我們下期節(jié)目再見(jiàn)。



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