探究智能機(jī)器人未來動(dòng)向.doc

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1、探究智能機(jī)器人未來動(dòng)向?機(jī)械制造論文探究智能機(jī)器人未來動(dòng)向文/高峰、郭為忠、彳可俊人類社會(huì)始終朝著自動(dòng)化和智能化方向發(fā)展，機(jī)器人研發(fā)、制造和應(yīng)用將成為衡量國家科技創(chuàng)新和高端制造業(yè)水平的重要標(biāo)志，是國家科技發(fā)展的戰(zhàn)略需求。智能機(jī)器人的下一步發(fā)展將體現(xiàn)在作業(yè)能力、人機(jī)交互、安全性等諸多方面的提升和改進(jìn)上。我國在智能機(jī)器人核心技術(shù)方面還存在較大瓶頸，但同時(shí)也具備天然優(yōu)勢，應(yīng)抓緊利用產(chǎn)業(yè)浪潮加速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)反超。自1959年世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人問世以來，〃機(jī)器入學(xué)〃已取得重大成就”并開始在制造業(yè)、月艮務(wù)業(yè)、醫(yī)療保健/醫(yī)療、國防、太空等

2、各個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。2013年,麥肯錫全球研究所發(fā)布了《引領(lǐng)全球經(jīng)濟(jì)變革的顛覆性技術(shù)》報(bào)告，將先進(jìn)機(jī)器人列入12項(xiàng)技術(shù)之中?！C(jī)器人革命〃有望成為〃第三次工業(yè)革命〃的一個(gè)切入點(diǎn)和重要增長點(diǎn)，將影響全球制造業(yè)戰(zhàn)略格局。四點(diǎn)動(dòng)力推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展第一,制造業(yè)勞動(dòng)力價(jià)格越來越高,而產(chǎn)品價(jià)格卻越來越低，企業(yè)需要利用機(jī)器人改變傳統(tǒng)制造業(yè)依賴密集型廉價(jià)勞動(dòng)力的生產(chǎn)模式;第二，人類壽命和生活質(zhì)量越來越高而能夠提供老齡化服務(wù)的人力資源卻越來越少,人類需要利用智能化機(jī)器設(shè)備提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)；第三，自然和人為災(zāi)害以及戰(zhàn)爭仍頻繁發(fā)生而人類難以適應(yīng)此類環(huán)境，人類

3、需要機(jī)器人代替人來執(zhí)行任務(wù)；第四z人類探索深海、太空等極端環(huán)境的活動(dòng)越來越頻繁,而人類在此類環(huán)境中的生存能力低且代價(jià)高，需要利用機(jī)器人實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程交互作業(yè)。機(jī)械的使用放大并延伸了人的四肢能力，計(jì)算機(jī)的使用提升了人腦的功能,機(jī)器入的使用將大大拓展人類的綜合能力,機(jī)器人時(shí)代即將到來。傳統(tǒng)與現(xiàn)代需求迥異傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人適用于結(jié)構(gòu)化環(huán)境，完成重復(fù)性作業(yè)任務(wù)，而現(xiàn)代機(jī)器人則希望同人類一起在相同的非結(jié)構(gòu)化空間和環(huán)境中協(xié)同作業(yè),實(shí)時(shí)在線完成非確定性的任務(wù)；傳統(tǒng)機(jī)器人屬于多輸入和單末端輸出系統(tǒng)，而現(xiàn)代機(jī)器人則屬于多輸入和多末端輸出系統(tǒng);傳統(tǒng)機(jī)器人

4、在靈巧作業(yè)、在線感知、對(duì)人的行為和抽象命令的理解、認(rèn)知與決策能力等諸多方面遠(yuǎn)遜于人，無法與人實(shí)現(xiàn)高效的溝通和交流。由于目前的機(jī)器人示教和規(guī)劃困難,且缺乏有效的安全機(jī)制,因此,現(xiàn)代機(jī)器人將面臨如何與人互助作業(yè)、如何服務(wù)人類生活、如何實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互與自律協(xié)同的控制等一系列技術(shù)挑戰(zhàn)。國際發(fā)展態(tài)勢迅猛2013年，美國發(fā)表了《從互聯(lián)網(wǎng)到機(jī)器人一一美國機(jī)器人發(fā)展路線圖》,預(yù)測機(jī)器人是一種能像網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一樣對(duì)人類的未來產(chǎn)生革命性影響的新技術(shù)，擁有改變未來的巨大潛力，有望像計(jì)算機(jī)設(shè)備一樣在未來幾十年內(nèi)遍布世界的各個(gè)角落。機(jī)器人將成為人類的重要幫手

5、，在解決人類面臨的可持續(xù)制造、社會(huì)老齡化、醫(yī)療/健康服務(wù)、極端環(huán)境服役等眾多挑戰(zhàn)中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。工業(yè)機(jī)器人在美國出現(xiàn)之前，受當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)、控制器、驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)等單元配套技術(shù)發(fā)展水平的制約，機(jī)器人處于低潮期，進(jìn)步緩慢。上世紀(jì)60年代后期，工業(yè)機(jī)器人被日本引進(jìn)后得到了快速發(fā)展。在勞動(dòng)力短缺、產(chǎn)業(yè)升級(jí)、政策支持等形勢下,日本機(jī)器人產(chǎn)業(yè)在20世紀(jì)70-90年代出現(xiàn)了爆發(fā)式增長，造就了日本工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的黃金20年并反超美國成為世界第一機(jī)器人強(qiáng)國,支撐日本成為世界制造強(qiáng)國。21世紀(jì)以來，世界各工業(yè)強(qiáng)國均將機(jī)器人列入優(yōu)先發(fā)展行業(yè)。2

6、011年，美國開始推行〃先進(jìn)制造業(yè)伙伴計(jì)劃〃，旨在通過發(fā)展工業(yè)機(jī)器人重振美國制造業(yè),并投資28億美元開發(fā)基于移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)的新一代智能機(jī)器人；2012年，為配合〃制造業(yè)回歸〃和〃再工業(yè)化國家戰(zhàn)略〃，美國國家科學(xué)基金會(huì)提出〃國家機(jī)器人技術(shù)計(jì)劃〃，發(fā)展能與人類合作的新一代機(jī)器人。2012年10月，韓國發(fā)布了〃機(jī)器人未來戰(zhàn)略展望2022〃，支持?jǐn)U大韓國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)并推動(dòng)機(jī)器人企業(yè)進(jìn)軍海外市場。2013年，德國提出〃工業(yè)40"計(jì)劃，支持基于機(jī)器人技術(shù)的〃虛實(shí)合—〃的制造系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃。2014年6月，歐盟啟動(dòng)全球最大的民用機(jī)器人研發(fā)計(jì)劃（〃

7、火花"計(jì)劃），2020年前投入28億歐元研發(fā)民用機(jī)器人，增強(qiáng)歐洲工業(yè)競爭力。日本制定了機(jī)器人技術(shù)長期發(fā)展戰(zhàn)略，將機(jī)器人產(chǎn)業(yè)列入〃新產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略〃中7大重點(diǎn)扶持性產(chǎn)業(yè)。2014年9月，日本政府召開〃機(jī)器人革命實(shí)現(xiàn)會(huì)議〃，著力推進(jìn)醫(yī)療、看護(hù)、農(nóng)業(yè)及建筑工地等領(lǐng)域的機(jī)器人發(fā)展，5年內(nèi)力爭實(shí)現(xiàn)機(jī)器人普及、提高生產(chǎn)效率、解決勞動(dòng)力短缺等問題。2020年使制造業(yè)領(lǐng)域的機(jī)器人市場規(guī)模翻番，非制造業(yè)領(lǐng)域擴(kuò)大至20倍。我國臺(tái)灣地區(qū)提岀機(jī)器人技術(shù)發(fā)展三步走戰(zhàn)略，短期重點(diǎn)聚焦制造業(yè)機(jī)器人、促進(jìn)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)；中期側(cè)重環(huán)保節(jié)能理念,重點(diǎn)發(fā)展LED與P

8、V（太陽能光電）等新興綠色產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人。長期側(cè)重人性需求，重點(diǎn)發(fā)展醫(yī)療與觀光服務(wù)業(yè)機(jī)器人。我國正迎頭追趕我國工業(yè)機(jī)器人起步于上世紀(jì)70年代初，但因勞動(dòng)力資源豐富、技術(shù)落后等原因使其發(fā)展十分緩慢。上世紀(jì)80年代中期，隨著我國改革開放逐步深入，開始大力發(fā)展機(jī)器人。〃七五〃計(jì)劃中，