國內制造業(yè)轉型關鍵技術——機器人

3月31日，俄羅斯工程院外籍院士、蘇州大學機電工程學院院長孫立寧在演講時表示，機器人是制造業(yè)智能化改造與數(shù)字化轉型的重點方向，要打造創(chuàng)新生態(tài)，形成完善的人才鏈、創(chuàng)新鏈、產業(yè)鏈和資金連，實現(xiàn)機器人與智能制造技術及產業(yè)的可持續(xù)協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展。

?▍機器人是制造業(yè)轉型升級的關鍵技術與競爭焦點

孫立寧表示，機器人已經成為國內制造業(yè)轉型升級的關鍵技術，也成為國際先進制造業(yè)的競爭點。

我國是第一制造業(yè)大國，但也面臨著資源環(huán)境消耗、勞動力成本提升、人口老齡化、勞動力結構性短缺等問題，這對生產方式的變革提出要求。在此前提下，我國制造業(yè)需要向創(chuàng)新驅動、打造質量效益競爭優(yōu)勢、綠色制造、服務型制造轉變。而機器人技術，是助力制造業(yè)轉型升級的核心技術之一。在國務院發(fā)布實施的制造強國戰(zhàn)略中，“高檔數(shù)控機床和機器人”成為大力推動的重點領域之一。

從國際形勢來看，機器人在國際先進制造競爭中的戰(zhàn)略地位持續(xù)提升。2022年2月，美國發(fā)布新一版《關鍵和新興技術清單》，將2020年版的“自動系統(tǒng)”調整為“自主系統(tǒng)和機器人”，將機器人的重要性提到了一個新的高度。該清單提出，自主系統(tǒng)與機器人的應用覆蓋了地面、航空、海洋和空間，人類可以到達或無法到達的地方都是機器人的發(fā)展空間。

孫立寧指出，在智能時代，人工智能的底層關鍵技術包括智能裝備、智能產品、互聯(lián)網和大數(shù)據(jù)，而機器人是智能裝備和智能產品的核心技術之一。機器人與智能裝備融合互聯(lián)網、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術，構成了智能制造與智慧生活的技術底座，衍生出智能工廠、智能交通、智慧農業(yè)、智慧城市等一系列應用場景，也為大力發(fā)展綠色制造夯實基礎。

?▍機器人行業(yè)應用持續(xù)深化

孫立寧還介紹了機器人在工業(yè)、醫(yī)學、農業(yè)等領域的趨勢和進展。

在工業(yè)領域，中國機械工業(yè)聯(lián)合會機器人分會數(shù)據(jù)顯示，2021年中國工業(yè)機器人銷量再創(chuàng)歷史新高，年銷量連續(xù)九年位居世界首位。工業(yè)機器人不僅是汽車、電子、化工等領域不可替代的制造裝備，也在新能源汽車、電子消費、生物醫(yī)藥等規(guī)?；M領域獲得爆發(fā)性成長機遇。在智能制造場景的打磨下，工業(yè)機器人持續(xù)向高性能集成化、移動操作化、人機協(xié)作、智能網絡化方向發(fā)展。同時，工程機械裝備也在向智能化發(fā)展，包括從單機集成到智能控制、智能遠程監(jiān)控與維護，機群控制與調度管理等，與機器人技術的發(fā)展高度相關。

在醫(yī)療領域，醫(yī)用機器人的研究與產業(yè)化加速發(fā)展。例如達芬奇手術機器人具有微創(chuàng)、出血少、切口恢復快的優(yōu)勢，全球手術量超過1000萬例。腦機接口也是醫(yī)用機器人的熱門前沿方向，關鍵流程包括腦功能測試、特征提取、機械控制等，能夠構建基于多模態(tài)信息的人機交互技術與康復機器人平臺，目前已經有患者通過植入式腦機接口控制機械手臂喝咖啡的用例。

在農業(yè)領域，機器人逐步成為助力農業(yè)高質量、可持續(xù)發(fā)展的關鍵技術。我國農業(yè)面臨城鎮(zhèn)化過程中可用耕地面積下降，農業(yè)從業(yè)勞動力減少，水源、化肥、農藥利用率不足導致生產資源過度消耗等問題。農業(yè)機器人通過ISOBUS（農業(yè)機械自動化領域內全球通行的標準協(xié)議）技術、復雜機構的機器人化控制、變工況作業(yè)參數(shù)優(yōu)化技術等，代替人工實現(xiàn)無人機植保、無人駕駛、自動采摘、物流運輸?shù)?。目前，農業(yè)機器人或機械工程已經能夠處理稻子從采稈到打包，土豆的收割、分揀、去皮、包裝、物流運輸，以及獼猴桃的成熟度識別和定點采摘等工序。

當前，仿生機器人、腦機接口技術、醫(yī)療機器人、機器人集群技術等是國際機器人產業(yè)的前沿方向。特斯拉人形機器人Optimus（擎天柱）的發(fā)布，引起了全球各界對于人形機器人的關注。未來，仿生機器人有望進入家庭、教育、娛樂等行業(yè)，進而擴展到工廠。從產業(yè)鏈條來看，仿生機器人對于產業(yè)上游基礎原材料、核心零部件，中游機器人本體，以及下游應用有著較強的帶動能力，有望引發(fā)新的產業(yè)變革。

編輯：黃飛

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