機器人 - 上海機器人產業權威解讀：行業迎來跨越式發展
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“上世紀60年代初美國誕生了人類歷史上臺機器人，就是工業機器人。”上海大學終身教授、上海機器人研究所所長方明倫說，日本早實現了工業機器人產業化。從美國引進機器人技術，日本政府對工業機器人產業和應用實施了積極的扶植政策，僅用了十幾年時間，便實現了產業化與推廣應用。
每個人孩提時代都曾在漫畫書或是電視機中看到過一個個精巧靈活歐姆龍機器人，也曾夢想著有一天他們可以跟我們一起玩耍，甚至陪伴我們生活。當然，這些夢想隨著我們歐姆龍PLC成長而逐漸塵封在記憶中。
生命隨著歲月而老去，但人歐姆龍PLC夢想永遠不會停止。伴隨著一代代人的努力，一個個曾經只存在于我們腦海里的機器人正慢慢走進現實“深藍”等高新人工智能機器人早已展現出與人類不相上下的智慧，自動化搬運機器人已是工業領域必不可少的幫手，還有靈巧便捷的家用機器人正走入千家萬戶。
下面我們就從研發入手，帶您看看從實驗室里走出來的上海機器人，詳細介紹上海機器人產業發展現狀以及未來發展趨勢，希望能勾勒出一份詳盡的上海機器人地圖。我們可能會談到一些技術問題，但這些技術展示的卻是上海經濟未來的競爭力。
工業機器人：資格老，技術成熟
在上海大眾帕薩特轎車的座椅生產線上，一個個機器人“工人”正緊張地忙碌著。他們舞動著靈巧的“手臂”，將螺母準確且快速地焊接到汽車部件上。
這里的機器人大部分都由上海交大機器人研究所研發。目前全數量多的機器人，就是如帕薩特生產線上這樣的工業機器人。它們的形狀和動作很多只是模仿了人的手臂。
“上世紀60年代初美國誕生了人類歷史上臺機器人，就是工業機器人�！鄙虾４髮W終身教授、上海機器人研究所所長方明倫說，日本早實現了工業機器人產業化。從美國引進機器人技術，日本政府對工業機器人產業和應用實施了積極的扶植政策，僅用了十幾年時間，便實現了產業化與推廣應用。
上海是中國早開始研發工業機器人的地方。 1985年5月9日，上海機器人研究所在上海工業大學（上海大學的前身之一）成立。在第二天的《解放日報》頭版上還刊登了這條消息。報道寫道：在新成立的機器人研究所的實驗室里，人們觀看了從日本引進的兩臺工業機器人的操作表演。一臺機器人正抓著毛筆蘸墨汁寫大楷，另一臺在抓一件工具。
親身參與上海機器人研究所成立的方明倫還記得，當時研究所重要的任務就是率先研制出上海的工業機器人樣機。
不久之后，中國首批工業機器人便在上海誕生了。上海交大研發出了“上海1號”與“上海3號”，一個是焊接機器人，一個是噴漆機器人；上海機器人研究所研發出了“上海2號”與“上海5號”，一個是通用工業機器人，一個是澆注工業機器人；上海科學技術大學（上海大學前身之一）研發出“上海4號”，是橋架式機器人。
如今在上海交大與上海大學的實驗室里，還保留著這些中國早機器人原型。記者在上海大學的實驗室見到了“上海2號”：黃色的身體，原始的機械手臂，通過操作依然可以靈巧地搬運貨物、焊接等。據說，“上海2號”曾為桑塔納轎車焊接過零部件。焊接質量之高，讓當時在現場參觀的法國專家贊不口。
經過20多年的發展，上海研發的工業機器人能做的事情更多了，焊接、噴涂、搬運、裝配、切割等都是“小菜一碟”。
“工業機器人資格老，技術水平已經非常成熟了�！鄙虾＝淮髾C械與動力工程學院副院長、上海交大機器人研究所所長朱向陽教授說。如今，工業機器人被廣泛應用于汽車以及汽車零部件制造業、機械加工行業、電子電氣行業、橡膠及塑料工業、食品工業、物流等諸多領域中。按照人們給它們事先編制好的程序，一絲不茍地工作，它們不怕疲勞，也不會像人因精神疲乏或情緒波動而出差錯。
家用機器人：總有一天會走進生活
感覺悶了，讓機器人唱段小曲兒聽聽！
在上海市機械自動化及機器人重點實驗室里，一個身穿戲服、涂著花臉的機器人踱著臺步，走到臺前，有板有眼地給記者唱起京戲來。
【背景】
“第三次工業革命”即將來臨！
英國知名雜志《經濟學人》日前發表的《第三次工業革命》一文提出：一系列新技術的發明和運用，讓制造業數字化革命正在我們身邊發生軟件更加智能、機器人更加巧手、網絡服務更加便捷。這一數字化革命將引領第三次工業革命。
與以往歷次工業革命一樣，第三次工業革命也會對制造業的發展帶來巨大影響，它將改變制造商品的方式。今后制造業競爭力的高低將不再取決于“成本”而是取決于“技術”。
對于制造業大國中國，第三次工業革命意味著更多挑戰與機遇。 《第三次工業革命》一文作者保羅·麥基里說，歷史的車輪幾乎回到了原點，很久以前被中國等新興國家搶走的崗位，可能又要重新回到發達國家手中。但如果中國在本世紀上半葉實現對第三次工業革命基礎設施的構建，可能會成為下一次工業革命的領軍人。
上海始終站在中國經濟改革的前沿。如何迎接第三次工業革命帶來的挑戰與機遇，應該成為上海重點研究的課題。
其實，第三次工業革命核心的就是 “人工智能數字制造技術”，而這一技術集中的體現便是機器人。當前，以機器人為代表的智能制造模式正在全球范圍內形成。上海作為中國早開展機器人研究的地方，也是中國主要的機器人產業集聚區之一，機器人產業理應成為上海迎接第三次工業革命的切入口。
【機器人ABC】
機器人是具有人體部分器官功能的自動機器。它的外形可以是多種多樣的，可以像人一樣或像人的某一部分，也可以按照它所需要的功能，不拘一格地設計成各種形狀，只要這種構造能充分發揮其應有的性能并易于制造。
按照應用領域和技術特點，機器人分為工業機器人與服務機器人。
工業機器人是應用于生產制造領域的機器人，是制造業智能化的核心部分。
服務機器人又分為專用與家用兩種。專用機器人是專門從事軍事、公共安全、勘探、航空與醫療等的機器人，也叫特種機器人。家用機器人主要指康復、家務及娛樂機器人，具有醫療、助老助殘、教育和娛樂等功能。
權威聲音：上海機器人產業發展選擇什么路徑
《上海市科學和技術發展“十二五”規劃》提到：發展智能機器人。 “重點研究智能機器人機構設計、制造工藝、智能控制和人機交互等共性技術，攻克機器人建模、感知、多機器人協調等核心技術；自主研發機器人本體、精密減速器、伺服驅動器和電機、嵌入式控制器等核心零部件，形成機器人成套設計、應用能力和模塊化功能部件生產能力，實現六自由度高速輕載和重載工業機器人、特種機器人以及服務機器人產業化。推進智能機器人區域性研發中心、制造中心建設。 ”
《上海中長期科學和技術發展規劃綱要（2006-2020年）》提到：發展服務機器人。 “建立開放式智能服務機器人平臺，攻克相關的核心基礎技術、單元技術和系統集成技術，開發滿足不同需求的各類服務機器人，制造滿足家用、教育、助老助殘、醫療、反恐、救災等需要的產品，形成系列化型號，并在世博會上展示重點產品。 ”
一個產業能否發展起來，關鍵在于路徑選擇。作為中國早開展機器人研究的地方，也是中國主要的機器人產業集聚區之一，上海的機器人產業發展路徑應該如何選擇呢？
其實，在《上海市科學和技術發展 “十二五”規劃》與《上海中長期科學和技 術 發 展 規 劃 綱 要（2006-2020年）》中，已經相對明確地指出了上海機器人的發展路徑：一是攻克智能機器人涉及的核心技術難題；二是重點發展服務機器人。
上海市科委總工程師陳杰解釋說：上海已經成為中國大的機器人產業集聚區，四大機器人巨頭不約而同地將中國總部設在上海，本土機器人企業不斷涌現、高速成長，人才團隊、技術儲備和產業配套條件初具規模。當然我們也清醒地認識到，中國的機器人研發起步相對較晚，但整體研發實力距離日本、美國與歐洲國家還有很大差距，前沿技術和關鍵技術模仿較多，缺乏創意理念和原創性成果，雖然能夠實現系統集成，在關鍵零部件與可靠性方面與國外有相當差距。在傳統的工業機器人領域，日本、德國和瑞士等幾大機器人公司已經基本壟斷全球市場，中國機器人要想進入其中非常困難。目前，中國市場上應用的工業機器人的關鍵基礎部件大多為進口，產品設計、材料與工藝技術、系統集成與國外存在較大差距，沒有形成相應的標準化、模塊化與可互換性的軟硬件及功能模塊。上海在技術研發上要以此為突破口，爭取早日研發出關鍵工藝技術與核心部件技術，同時解決標準化、模塊化的問題，以此帶動機器人系統集成技術的研發。
此外，隨著社會老齡化問題日益凸顯，適用于家庭扶老助殘、教育娛樂的服務機器人，具有巨大的市場潛力。從全球來說，服務機器人的應用并不廣泛，很多相關技術各國都還處于實驗室階段，真正的行業霸主也沒有出現。相對來說，中國在服務機器人方面與國外的差距并沒有那么大。因此上海要前部署，爭取未來能在服務機器人領域搶得一席之地。
因此，上海的機器人發展戰略為“錯位競爭，整機牽引，以本土市場培育技術能力”，就是要避開外企對機器人技術路徑的鎖定效應，避開外企所壟斷的傳統機器人市場（如：汽車和電子制造），快速進入外企還未完全壟斷的市場，上海有應用基礎、技術要求適中的新興市場（如：服務機器人）。
“現在上海機器人產業已經進入用研發推動應用的階段。”上海市科委高新技術產業化處處長郭延生說，2005至2011年7年間，市科委共在機器人方向布局81個項目，項目總經費約2.37億元，其中科委資助5537萬元，通過設立重大攻關項目，建立產業創新聯盟，以企業為主體，建立適應機器人產業發展的技術創新體系。 2010年世博會上，上海研發的炒菜機器人、助老機器人、機器人樂隊等各種服務機器人都得到很好的展示，也提高了市場對這一產業的接受程度。近兩年，一批有實力、有眼光的企業加速進入了這個市場。
在陳杰看來，上海機器人產業應該在政府政策的引導下，以企業為主體，高校和科研院所協同，三方共同努力將產業做大�！白鳛橹黧w的企業在其中的作用尤為重要。上海未來的制造業必然向綠色制造、智能制造與制造方向發展，核心體現之一就是機器人的應用。上海機器人市場是巨大的，關鍵是看企業有沒有眼光與魄力抓住這個機會。不過，科技創新不是一兩天能做成的，機器人產業也不可能在一夜間長大。因此，需要上海企業具備長遠發展的戰略眼光，不但要下定決心去做，并要做好長期發展的準備。 ”
對話專家：上海機器人要實施跨越式快速發展
方明倫，國家級專家、上海大學終身教授、上海機器人研究所所長，已經年過花甲的他至今依然忙碌在機器人研發領域。從上世紀80年代開始，方明倫就多次作為機器人專家參與上海經濟發展規劃的擬定，見證了20多年來上海機器人在實驗室中的成長壯大，他也曾多次在各種場合呼吁上海要加快智能機器人研發。上周，記者（以下簡稱“記”）在上海大學的一間辦公室里采訪了方明倫（以下簡稱“方”）。
記：機器人產業在上海到底有多大的市場潛力？
方：中國擁有的工業機器人數量和密度與日本、美國和德國等國家有很大差距。在對數量上，中國的機器人數量僅為日本的18%、德國的35%；在工業機器人應用多的汽車產業，每萬名工人中機器人數量只有90臺，而日本有1600多臺，美國有800多臺。從這個角度看，工業機器人在中國的缺口很大。
具體到上海的情況。飛機制造、船舶制造、汽車制造、核電和電子等領域，對工業機器人的需求量多，上海一直以來就大力發展這類精密制造業，而且“十二五”期間上海會繼續在這些領域發力，所以工業機器人在上海發展的市場潛力巨大。
此外，上海老齡化的人口結構對家庭機器人產生旺盛的需求。上海是中國個進入人口老齡化的城市。有統計顯示，截至2011年底，全市戶籍60歲及以上老年人口為347.76萬，占總人口的24.5%；而“十二五”期間，上海市進入人口老齡化加速發展期，預計到2015年末，戶籍60歲及以上老年人口將過430萬，比例接近30%。隨著生活水平進一步提高，上海會非常需要具有醫療、助老助殘、教育和娛樂功能的家庭機器人。
記：經過20多年的發展，上海的機器人研發實力處于什么水平？
方：全球機器人研發水平高的是日本、美國與歐洲國家。尤其是日本在工業機器人領域研發實力非常強，全球曾一度有60%的工業機器人都來自日本。美國則在特種機器人研發方面全球。不僅是研發，從機器人產業上來說，日本、美國與歐洲國家也基本處于壟斷地位。目前國際產業界有四大巨頭：日本FANUC（發那科）與YASKAWA（安川電機）、瑞士的ABB、德國的KUKA（庫卡），其中前三家企業在全球的機器人銷量都突破了20萬臺，KUKA的銷量也突破了15萬臺。
中國的機器人研發起步相對較晚，個別技術上能達到水平，但整體研發實力距離日本、美國與歐洲國家還有很大差距。
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