來(lái)源：中國工業(yè)報

　　作為一種前沿技術(shù)研究領(lǐng)域，納米機器人正在從實(shí)驗室走向市場(chǎng)，對此美國密歇根州立大學(xué)電氣及計算機工程系教授、中國科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所席寧指出，以納米機器人為代表的超限機器人技術(shù)，有望拉動(dòng)機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并將會(huì )成為一個(gè)極為重要的應用領(lǐng)域。

　　機器人的應用領(lǐng)域飛速擴展

　　席寧指出，當機器人最開(kāi)始出現的時(shí)候，機器人和人在同樣的環(huán)境里進(jìn)行工作，發(fā)展機器人主要的目的是代替人。由于信息技術(shù)的發(fā)展，從機器人簡(jiǎn)單的 代替人，現在發(fā)展到可以擴展人的能力，機器人除了能夠干一些人能干不想干的工作以外，還能干一些人干不了工作。比如機器人聯(lián)網(wǎng)后，人可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò )控制遠處 的機器人，就可以做一些人夠不著(zhù)、摸不著(zhù)的事情，所以信息技術(shù)給機器人提供了新的動(dòng)力，同時(shí)也提供了新的應用。

　　另一方面，納米和微納米技術(shù)的發(fā)展也給機器人提供了新的應用領(lǐng)域。比如在微納米領(lǐng)域，最具有挑戰性的問(wèn)題就是環(huán)境非常小，人類(lèi)要操作的位置也非 常小，現在機器人把原來(lái)看不見(jiàn)、摸不著(zhù)的東西變得能看到、能摸著(zhù)，擴展了人在微小環(huán)境里的加工能力。而生物技術(shù)的發(fā)展也給機器人提供了很多新的應用領(lǐng)域， 但是生物領(lǐng)域跟傳統的制造業(yè)不太一樣，因為細胞生活在特定的生理條件下，要把機器人技術(shù)推廣到這個(gè)領(lǐng)域，不僅是操作的物質(zhì)很小，環(huán)境也很特別。

　　所以從這幾個(gè)方面講，機器人能夠擴展人的能力，能夠克服距離給人帶來(lái)的困難，也能克服尺度給人帶來(lái)的困難，還能夠克服環(huán)境給人帶來(lái)的困難，比如 生理環(huán)境。綜合起來(lái)，機器人除了簡(jiǎn)單的代替人以外，還能拓展人的能力，這就是超限機器人，可以超越人的限度，克服距離、尺度和環(huán)境給人類(lèi)帶來(lái)的困難。

　　信息技術(shù)帶來(lái)的新角色

　　機器人最重要的應用就是自動(dòng)化，機器人是自動(dòng)化的工具。但是要達到自動(dòng)化的目的，首先要有機器人，同時(shí)還要有傳感器，這兩個(gè)東西結合起來(lái)才能產(chǎn) 生自動(dòng)化。因為通過(guò)傳感器可以把物理世界的信息變成數據，通過(guò)對數據的分析可以作決策，反過(guò)來(lái)作用到物理世界上，這就是自動(dòng)化的過(guò)程。

　　現在機器人和傳感器變成了一個(gè)從信息世界、數據和物理世界中間的交互工具，所以機器人從簡(jiǎn)單的代替人的工具變成了一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)基礎設施，這個(gè)就是信息技術(shù)發(fā)展帶給機器人的新角色。

　　通過(guò)機器人聯(lián)網(wǎng)，可以形成所謂的物聯(lián)網(wǎng)，機器人通過(guò)傳感器可以監測環(huán)境，同時(shí)還可以通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)和機器人可以遠程使用加工設備進(jìn)行加工。這樣可以 把原來(lái)距離給人類(lèi)帶來(lái)的困難通過(guò)機器人技術(shù)和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)克服了。同時(shí)還可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行一些醫療的診斷和治療，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )讓機器人做一些安全和國防方面的工 作。

　　在開(kāi)發(fā)技術(shù)方面，現在通過(guò)網(wǎng)絡(luò )和機器人的結合，可以進(jìn)行遠程的感知和操作，這樣網(wǎng)絡(luò )不僅能夠傳播信息、數據、聲音等多媒體信息，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )還可以傳播動(dòng)作、感覺(jué)，把這些動(dòng)作、感覺(jué)和傳統的聲音、圖像結合起來(lái)，就要叫超媒體。

　　縮小了設計、生產(chǎn)和用戶(hù)的距離

　　席寧指出，在制造方面，現在很多工廠(chǎng)都是由于勞動(dòng)力價(jià)格的原因設置在別的國家。比如美國汽車(chē)的座椅是在美國設計的，但是生產(chǎn)可能在墨西哥生產(chǎn)， 所以要對座椅的質(zhì)量進(jìn)行檢測。通?？梢杂萌酥苯佑|摸就可以感知軟硬程度并進(jìn)行打分，判斷椅子是否達到要求。但在遠程的情況下，則可以通過(guò)機器人技術(shù)，機器 人帶有傳感器，通過(guò)觸摸把感覺(jué)通過(guò)網(wǎng)絡(luò )傳過(guò)去，設計人員在遠程再通過(guò)觸摸裝置，便可以達到直接觸摸椅子的感覺(jué)完全一樣的感覺(jué)，這樣能夠進(jìn)行質(zhì)量控制以及幫 助他們進(jìn)行設計。通過(guò)機器人和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)就把生產(chǎn)和設計中間的距離縮短了。

　　同時(shí)，人們還可以用這種技術(shù)進(jìn)行客戶(hù)定制，比如去買(mǎi)車(chē)，每個(gè)椅子都是一樣，但是如果有這個(gè)機器人技術(shù)，通過(guò)數學(xué)模型把感覺(jué)再現出來(lái)，買(mǎi)車(chē)的時(shí)候 可以一直摸，直到選出合適的，然后根據數據造出一個(gè)椅子，滿(mǎn)足你的需求。正是基于此，機器人技術(shù)把設計、生產(chǎn)和用戶(hù)之間的距離縮小了。

　　當前，微納米技術(shù)給機器人的發(fā)展有什么推動(dòng)和新的應用？席寧指出，微納米技術(shù)的發(fā)展重要的方面是出現了很多新的材料，如納米碳管、石墨烯，把這些材料變成有用的裝置，比如傳感器、電子元器件，其中很重要的過(guò)程就是制造過(guò)程。

　　制造業(yè)應用機器人最成功

　　席寧表示，機器人技術(shù)最成功的應用領(lǐng)域是制造業(yè)，特別是汽車(chē)制造業(yè)。大概有90%的工業(yè)機器人都用于汽車(chē)制造的過(guò)程。但生物醫藥領(lǐng)域的產(chǎn)值遠遠 大于汽車(chē)行業(yè)，但是在新藥開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，很多過(guò)程都是人工的，且開(kāi)發(fā)成本是非常高。如何把這個(gè)過(guò)程變成自動(dòng)化是一個(gè)非常重要的工作，是今天醫藥行業(yè)面臨的 一個(gè)很大的挑戰。

　　現在開(kāi)發(fā)一個(gè)新藥要10~15年的時(shí)間，要花10億~15億美元。像輝瑞制藥這樣的公司每年只能開(kāi)發(fā)出1~2個(gè)新藥，花費的錢(qián)很多。人類(lèi)卻不斷 出現新的疾病，病越來(lái)越多，研發(fā)藥物的費用越來(lái)越高，出現的新藥越來(lái)越少，是人類(lèi)面臨的很大挑戰，解決這個(gè)問(wèn)題重要的途徑就是把新藥開(kāi)發(fā)的過(guò)程自動(dòng)化，如 果能夠自動(dòng)化，帶來(lái)的效益是非常高的。所以如何把機器人技術(shù)用于新藥開(kāi)發(fā)過(guò)程值得研究。

　　整個(gè)汽車(chē)行業(yè)的產(chǎn)值是8650億美元，人們估算機器人和自動(dòng)化技術(shù)產(chǎn)生了6560億美元的產(chǎn)值，如果不用機器人、自動(dòng)化，現在的產(chǎn)值也就 2000多億美元，自動(dòng)化和機器人帶來(lái)了6000多億美元的產(chǎn)值。如果用同樣的模式把這個(gè)轉移到制藥工業(yè)，比汽車(chē)產(chǎn)值大，能夠達到9800億美元，而且自 動(dòng)化程度非常低，潛在的產(chǎn)值有6800多億美元的空間。如果能夠成功的把機器人和自動(dòng)化用于新藥開(kāi)發(fā)，產(chǎn)生像今天汽車(chē)工業(yè)這么大的應用，能夠創(chuàng )造五六千億 美元的產(chǎn)值，這是潛在非常大。但問(wèn)題和挑戰也是很大，困難也是很多的。

　　在這方面，席寧和他的團隊計劃開(kāi)發(fā)一套自動(dòng)化的系統，就像今天生產(chǎn)的自動(dòng)化一樣，不是裝配零件而是開(kāi)發(fā)新藥，以提高新藥開(kāi)發(fā)的效率。

　　總之，機器人技術(shù)除了代替人以外，更重要還能拓展人的功能，能夠做一些人做不到的事情，通過(guò)跟信息技術(shù)結合可以在遠處進(jìn)行感知和控制。通過(guò)納米機器人可以在微小的環(huán)境中進(jìn)行感知和控制，能夠克服由于距離、尺度、環(huán)境給人帶來(lái)的困難，然后進(jìn)行操作和控制。

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　　機器人標準規劃擬年內出臺

　　上有政策支持，下有市場(chǎng)人氣，中有致力于創(chuàng )新求新的企業(yè)，機器人正成為中國新型工業(yè)化革命的先鋒。

　　日前，國家發(fā)改委產(chǎn)業(yè)協(xié)調司副司長(cháng)盧衛生在世界機器人大會(huì )上透露，多個(gè)部門(mén)正在研究制定機器人產(chǎn)品和關(guān)鍵零部件認證制度。目前在我國機器人檢測和評定方面尚無(wú)相關(guān)國家標準，有關(guān)部門(mén)計劃年內出臺機器人標準規劃，無(wú)疑會(huì )給機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展構建良好的外部發(fā)展環(huán)境。

　　據了解，有關(guān)部門(mén)還考慮用產(chǎn)業(yè)基金方式支持機器人行業(yè)發(fā)展，以及從擴大市場(chǎng)消費、加大金融支持等多方面給予機器人產(chǎn)業(yè)實(shí)質(zhì)性支持。

　　對此，博覽財經(jīng)研究員吳峰表示，隨著(zhù)中國勞動(dòng)力成本的提高，未來(lái)無(wú)論是技術(shù)要求還是產(chǎn)業(yè)升級，工業(yè)制造業(yè)對于機器人的需求都會(huì )爆發(fā)式增長(cháng)，加之國家政策大力支持，未來(lái)智能裝備替換勞動(dòng)力的熱潮將席卷全國，推動(dòng)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

　　11月中旬的北京，剛剛迎來(lái)一場(chǎng)大雪，格外寒冷。令人吃驚的是，在早晨8點(diǎn)多趕到會(huì )場(chǎng)時(shí)，自發(fā)前來(lái)觀(guān)看“世界機器人博覽會(huì )”的觀(guān)眾已經(jīng)排起了長(cháng)隊。

　　這種人氣“爆棚”的景象，人們還是在十年前樓市最為火爆的時(shí)候看到的。

　　三十多年前，鄧小平的一句“計算機普及要從娃娃抓起”，讓中國抓住了時(shí)代的脈搏。中國在工業(yè)化和信息化進(jìn)程中，不但沒(méi)再被發(fā)達國家甩下，甚至于在某些細化市場(chǎng)之中，還跑在了全世界的前頭。

　　經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展和洗禮，中國大眾對“創(chuàng )新”的熱情和追捧，已經(jīng)深入血液，這恰恰是機器人產(chǎn)業(yè)最為肥沃的土壤，也是眾多企業(yè)投身機器人產(chǎn)業(yè)的原動(dòng)力。

　　同時(shí)，從目前在機器人領(lǐng)域起步更早的一些國家的實(shí)際情況來(lái)看，無(wú)論是工業(yè)機器人，還是普通大眾消費類(lèi)機器人，其增長(cháng)勢頭也相當火爆。

　　“2014年在中國市場(chǎng)共銷(xiāo)售工業(yè)機器人57002臺，銷(xiāo)售量占全球總銷(xiāo)量的四分之一，連續兩年成為全球新一大工業(yè)機器人市場(chǎng)?！眹艺J證認可 監督管理委員會(huì )李春江說(shuō)，其中國外企業(yè)工業(yè)機器人銷(xiāo)售量超過(guò)40000臺，占國內市場(chǎng)總銷(xiāo)售量的71%，國產(chǎn)機器人銷(xiāo)售量占比為29%。

　　對于機器人，中國巨大的市場(chǎng)令人垂涎三尺。但從銷(xiāo)售數據來(lái)看，中國在機器人產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的競爭力還并不強。據了解，在某些領(lǐng)域，日本等國家的機器人研究和技術(shù)水平已先人一步，中國企業(yè)還需奮起直追。

　　正因為此，中國政府層面也正給予機器人產(chǎn)業(yè)更多扶持。

　　據國家發(fā)改委產(chǎn)業(yè)協(xié)調司副司長(cháng)盧衛生透露，多個(gè)部門(mén)正在研究制定機器人產(chǎn)品和關(guān)鍵零部件認證制度。

　　國家標準委二部主任戴紅也向媒體透露，有關(guān)部門(mén)計劃年內出臺機器人標準規劃，以解決目前在我國機器人檢測和評定方面尚無(wú)相關(guān)國家標準的問(wèn)題，這無(wú)疑會(huì )給機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展構建良好的外部發(fā)展環(huán)境。

　　另外，有關(guān)部門(mén)還考慮用產(chǎn)業(yè)基金方式支持機器人行業(yè)發(fā)展，以及從擴大市場(chǎng)消費、加大金融支持等多方面給予機器人產(chǎn)業(yè)實(shí)質(zhì)性支持。

　　但是，中國企業(yè)的最大短板在于缺乏自主知識產(chǎn)權的核心技術(shù)。而國家標準規劃的出臺，有望讓市場(chǎng)“去粗取精”，為機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展營(yíng)造更優(yōu)質(zhì)的環(huán)境。

　　落地到投資機會(huì )上，國信證券研報認為，隨著(zhù)機器人技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈逐漸成型不斷發(fā)展，需求潛能日趨爆發(fā)顯現，加之國家政策方面的大力支持，未來(lái)智能 裝備替換勞動(dòng)力投入的“機器換人”熱潮有望席卷全國，推動(dòng)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展。我國機器人下游行業(yè)中，工業(yè)機器人在汽車(chē)、家電行業(yè)發(fā)展快，服務(wù)機器人在醫療領(lǐng) 域的應用值得期待。產(chǎn)業(yè)鏈包括，關(guān)鍵零部件、機器人本體和系統集成。

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　　未來(lái)十年下一代機器人將會(huì )帶來(lái)更大的影響 　　結合研究成果，意大利圣安娜大學(xué)生物機器人研究所主任PaoloDario表示，下一代的機器人將會(huì )產(chǎn)生非常大的影響，這個(gè)影響甚至可以和互聯(lián)網(wǎng)媲美，甚至超越互聯(lián)網(wǎng)。

　　PaoloDario指出，對于機器人來(lái)講，科學(xué)和工程應用在了生物機器人以及仿生機器人方面?；仡櫃C器人的發(fā)展歷史，在上世紀在70年代仿生 學(xué)逐漸消失，但是由于機器人的出現，特別是一些仿生機器人在電影當中出現，人們開(kāi)始更多的考慮與機器人之間的通信能力，并且也看到了在仿生學(xué)方面栩栩如生 的機器人，這是未來(lái)的趨勢。

　　科學(xué)和工程學(xué)必須要更多地融合在一起，它們代表機器人發(fā)展的未來(lái)。機器人實(shí)際上越來(lái)越多的成為科學(xué)的一部分，現在有非常多的機器人成果都是發(fā)表 在科技領(lǐng)域的雜志上。另一方面，也有越來(lái)越多的工程學(xué)的成果是和機器人結合在一起的，科學(xué)和工程對于機器人的未來(lái)來(lái)說(shuō)起著(zhù)決定性的作用。而生物機器人實(shí)際 上是生物系統，包括空氣、陽(yáng)光、大海等等。有一些機器人的設計并不是針對現實(shí)應用的，而是針對研究和實(shí)驗，他們是科學(xué)的工具。此外，人們還可以設計出人造 的器官、感官、肢體等等，這些也可以作為生物機器人。

　　科學(xué)上的一些發(fā)現最終可以真正促進(jìn)人們進(jìn)行技術(shù)的創(chuàng )新，比如數字蜂窩的系統，就是科學(xué)和工程方面非常好的結合。一般來(lái)講，很多新規則發(fā)現的方 式，最開(kāi)始是有一些現象，接下來(lái)才進(jìn)行一些假說(shuō)，建模，然后進(jìn)行試驗，最后是對我們的發(fā)現和假說(shuō)進(jìn)行檢驗。其中，機器人是作為一個(gè)科學(xué)的工具去應用的。

　　PaoloDario希望能夠更好地理解最重要的一些工程化的解決方案，特別是通過(guò)仿生學(xué)和動(dòng)物機器人，這是一個(gè)夢(mèng)想。

　　形態(tài)學(xué)的仿生是總體上追求的目標，至少是一個(gè)非常重要的發(fā)展方向。其中包括了五個(gè)最主要的驅動(dòng)力來(lái)驅動(dòng)人們對于機器人方面的宏大挑戰。一是強調 了傳感器的重要性，需要低能耗并且非?？煽康膫鞲衅?。二是改變身體。包括“機器人材料”的概念等等。三是與網(wǎng)絡(luò )的互聯(lián)，這也是一項革新，不僅僅是在網(wǎng)絡(luò )當 中，同時(shí)在網(wǎng)絡(luò )之外，甚至是機器人網(wǎng)絡(luò )之外。四是資金方面，目前歐盟投入了35億歐元，也是最大的在機器人研發(fā)方面的投資，中國對機器人研發(fā)進(jìn)行了投入。在美國、日本、韓國，很多方面都在進(jìn)行競爭，甚至一些私人公司像谷歌也進(jìn)行了大量的機器人研發(fā)的投資。五是人工智能、深入學(xué)習方面的發(fā)展。豐田最近有人工智能方面的研究，把它安裝在汽車(chē)當中。

　　PaoloDario表示，這是一個(gè)新興的、跨學(xué)科的技術(shù)研究行業(yè)，是在人類(lèi)科學(xué)和技術(shù)方面會(huì )產(chǎn)生重大影響的行業(yè)。機器人給人們帶來(lái)了新的服務(wù)、新的行業(yè)，并且機器人作為顛覆性的技術(shù)，不光是技術(shù)方面的發(fā)展，同時(shí)也能夠帶來(lái)科學(xué)和技術(shù)進(jìn)一步融合。