2022-05-10
当前，全球制造业正处于一个新的变革时期。 未来的制造模式将彻底改变。 个性化产品将以高效率、一定批量的柔性制造模式生产。 机器人将在新的制造模式中发挥不可替代的作用。
目前，传统的工业机器人由于其工作范围有限，无法适应未来的制造模式。 新一代机器人将给未来的工厂带来巨大的变化，甚至改变全球的竞争格局，因为它们更智能、更灵活、更合作、更适应。
加快机器人技术和产业发展体现国家意志和战略
随着中国劳动力成本的快速提高和人口红利优势的丧失，这种旧的制造模式受到了很大的冲击。 用机器人替代劳动力已成为新的比较优势。 机器人成为 “另类” 中的 “必选”，倒逼中国加快产业发展，成为实现制造业转型升级、提升制造业竞争力的重要路径。
传统机器人技术的局限性制约了机器人应用和产业的深入发展。
传统机器人在静态，结构化和确定性的无人环境中工作，并以固定的时间顺序执行重复性任务。 这种机器人的特点在于空间的相对隔离、与人类的非接触、预先编程或指令性的复制控制以及对外部安全的需要。 全球化的市场细分和定制化生产模式的回归，使得小批量、多品种、短周期、个性化成为新兴制造业的突出特征，也是未来制造业的主要生产方式。 柔性制造和个性化制造等新兴制造模式需要 “工友” 机器人，这些机器人可以与产业工人一起工作，并完成类似人类的技能。 这些新的巨大需求是传统机器人技术所不具备的。 可见，传统机器人技术的局限性制约了机器人应用和产业的深度发展。
下一代智能机器人为中国迅速赶上发达国家带来了机遇。
机器人是在美国2013年发布的机器人路线图中提出的。
合作伙伴，欧盟2014年公布的 “地平线2020计划” 提出了 “同工”，这一切都勾勒了下一代智能机器人的未来。 巴克斯特、德国航太中心的贾斯汀、库卡-DLR和ABB的YuMi开发的lwr-iv机器人展示了下一代智能机器人的原型。 我国在下一代智能机器人关键技术研究方面取得了一些初步成果，但这些研究都是分散的、自发的，没有顶层设计和强有力的资金支持。 目前还没有系统的科技专项支持。 在这种情况下，下一代智能机器人很难快速发展。 下一代智能机器人在国外发达国家刚刚开始研发，与国外的差距并不大。 这无疑给我们带来了一个千载难逢的机会。 如果能抓住这个机遇，从顶层开始规划，我国有望在下一代智能机器人技术和产业方面赶上发达国家。
下一代工业机器人是一种能够融入人类生产、生活环境，与人类优势互补，相互协作、相互帮助，进而成为具有可变操作能力的人类辅助机器人。 “与人融合” 是下一代工业机器人最本质的特征。 所谓与人的融合，是人与机器人之间的一种抽象简洁的关系，包括三个方面的内涵:
任务融合 -- 人与机器人相互协作完成指定任务；
行为整合 -- 人类和机器人在行为上是一致、协调和互助的；
智能融合-将人类的智能与机器人的自主行为融合在一起，以提高机器人的智能水平。
三大产业面临多重挑战
下一代工业机器人的瓶颈主要表现在以下两个层面。
技术水平
尽管机器人技术已经发展了近60年，但它并没有脱离基于预编程/遥操作的自动化机器类别。 现有的机器人系统面临巨大的技术挑战，以满足新兴制造业的需求。
首先，感知和决策。 现有机器人适用于静态，结构化和确定性的无人环境，以完成固定时间，重复的任务。 新一代工业机器人需要在自然 (非人工) 、不可预测和复杂的人类环境中完成动态多变的任务，这对机器人的感知、认知和规划决策能力提出了挑战。
第二，灵巧的工作。 现有的工业机器人主要针对单个刚性物体，完成简单的抓取和移动操作。 新一代工业机器人的操作/服务对象扩展到复杂的组合，软对象甚至活的有机体。 它们更复杂，更熟练，更具活力和不确定性，并挑战机器人的物质，驾驶，控制和学习能力。
第三，人机融合。 现有的工业机器人在物理空间基本上与人类隔离，由专业技术人员操作。 新一代工业机器人将深度融入人类生产生活。 人类和机器共享空间和身体接触。 安全性和良好的交互体验非常重要，这对机器人与人类之间的双向信息交换，合作感知，智能融合和行为合作的能力提出了挑战。
工业水平
中国制造业每10,000产业工人的工业机器人数量远低于发达国家。
