机器人发展关键问题

2024-08-26

机器人发展关键问题（精选6篇）

机器人发展关键问题第1篇

目前,机器人已经在工业和服务等领域发挥着重要的作用,但大多数机器人需要在结构化的环境中才能发挥作用,其主要原因在于机器人的智能化水平还比较低,尚不足以在复杂的未知环境中自主地进行有效的工作。随着现代社会的发展,资源问题、环境问题和人口问题越来越突出,需要机器人有较高的智能,能更好地融入到人类的生活中,在与一般人(不仅是专家)交互的各种活动中,完成一些需要高智能活动的工作。同时,人工智能技术、数据挖掘技术等新技术的不断发展,也为开发高智能的机器人提供了可能。

1 高智能机器人应具有的3种能力

机器人具有机器和人两种属性。提高机器人的智能化水平就是开发机器人的人的属性,即机器人自行感知环境→自行进行思维活动→自行进行动作。

机器人要能在复杂的未知环境中自主地进行有效的工作,需要经历由外控到自治的转变,即机器人要能对感知到的信息进行加工提炼并得到正确的决策,然后及时采取合适的行动;应提高决策的可靠性和正确性,即机器人能对自身及周围信息进行有效的提取,获得关键信息,并进行推理,形成规律性的认识,从不确定中探求确定性,要具有预见性;高智能机器人还需要具备良好的人机沟通能力,以提高与人类交互的协调性。机器人的自治能力、预见能力和人机交互能力是相互关联、相互促进的,如图1所示。

2 提高机器人智能水平的途径

行为是产生结果的最直接最明显的因素,目前,基于行为的机器人学已经成为机器人学研究的主流[1]。基于行为的机器人学的一个重要议题是如何建立高效的行为选择机制来协调机器人产生合理、连贯并能体现出智能的行为[2]。其中基于优先级的方法是一种具有代表性的基本行为选择机制。

基于优先级的行为选择机制是Brooks[3]在Subsumption体系结构中实现的,如图2所示,图中S为包容。该机制中包含了若干不同层次的行为模块,底层模块封装了机器人最基本的能力;高层次的模块封装了较高级的功能。为解决机器人执行任务时不同行为之间可能引发的冲突,Subsumption采取了给行为赋予优先级的方法,即高层次行为具有较高的优先级,当其被触发时就会包容低层次行为的输出。

基于优先级的行为选择机制是一种固定的行为参数和行为模式,在面临复杂多变的环境中无法选择最合适的行为来完成任务。因此机器人必须具备学习能力,通过与真实环境的交互不断完善行为选择机制。

行为的产生源于决策,决策是基于对规则准确全面的把握和执行,本文作者提出了基于对规则挖掘和学习来提高机器人智能化的途径,并以机器人评判试卷的优劣来说明。

假定一份合格的试题应该遵循以下3条规则:

规则1:一份试题总分100分;

规则2:试题类型不少于3种;

规则3:每个大题总分不超过35分。

机器人很容易遵循上面的3条规则对试题进行评判。

在遵循以上3条规则的基础上,增添了新的规则。

规则4:超过20分的大题中如果由若干小题组成,如果这些小题是相互关联的,则是不合格试题。

显然,机器人对规则4的理解和运用就需要具有较高的智能,机器人需要对考题知识点之间的关联度进行分析比较,最终做出决定。

一般来讲,一份好的试题,为了保证区分度,既要考查全面,又要有一定的难度。同时,更要考虑有利于大多数学生水平的发挥。机器人形成“试题要有利于大多数学生水平发挥”的观点就需要更高层次的智能,这属于规律性的认识。有了这样的认识,机器人在评判试题的优劣时,就能增加决策的包容性、全面性和准确性。

综上所述,机器人的智能可以通过对规则的学习和挖掘来不断提高。

机器人的开发利用,主要归功于人类通过思维能力对客观世界及客观规律的创造性加工利用。机器人的发展必然经历一个从低级到高级的渐进的过程。在此过程中,必将伴随着人和机器人的互相学习、互相促进和互相协作。

3 机器人技术的发展和应用引发的社会问题及对策

机器人的发展引发的社会问题主要有:①机器人具有人和机器的优点,使得机器人可能直接威胁人类的安全;②机器人的广泛应用会给社会就业造成较大的冲击;③人类过度地依赖机器人,导致人与人缺乏足够交流的机会,很可能会引发心理问题。

因此,应从以下几方面来采取措施:

(1)人和机器人的总体关系应是主从关系。人与机器人协同工作时,要进行人与机器人功能的合理分配。

(2)要不断把机器人的应用领域向深度推进。要加强对工人和技术人员的继续教育和培训,也就是说,我们应该更加广泛地分享可以利用的就业机会。

(3)对机器人的使用要加以规范,以保障人的身体和心里健康。

总之,要群策群力,提前规划,尽早找到应对可能发生问题的对策。

参考文献

[1]王义萍,陈庆伟,胡伟礼.机器人行为选择机制综述[J].机器人,2009,31(5):472-478.

[2]Arkin R C.Behavior-based robotics[M].Cambridge,MA,USA:MIT Press,1998.

机器人发展关键问题第2篇

一、破解难题，切实解决好项目推进的“瓶颈”问题我区跨江发展两年来，坚持以项目建设为抓手，大力实施项目带动战略，有力地促进了全区经济社会的快速发展。两年来，高新园区一、二期、晋江两岸防洪堤、南环路拓改工程、笋江路、池峰路（一期）、301 线市政道路等一批重点项目的征地拆迁工作顺利完成，为这些项目的早日建成、投入使用奠定了基础，有效地撑开了新区城市骨架，提升了中心城区的品位。然而，从去年下半年来，“征迁难”问题日益突出，严重阻碍重点建设项目的顺利进行。现在，园区三、四期用地尚有 900 亩左右未如期征用，严重影响企业入驻；石崎安置小区用地尚未征完，直接导致一百多户拆迁居民无法如期安置；市区学府路改造也因拆迁问题受阻，等等。可见，“征迁难”已成为推进重点项目建设的一个“瓶颈”。造成征迁工作难以推进、任务难以完成的主要原因是：从主观上来讲，各级领导对征迁工作还不够重视，措施不够有力。具体地说，在思想上，一些干部没有正确处理好国家、集体和个人三者利益关系，存在畏难情绪，不敢理直气壮、依法开展征迁工作；在方法上，措施简单，不善于作耐心细致的群众工作，说服疏导工作不足；在作风上，不够深入扎实，应付了事，甚至有推诿扯皮的现象。同时对非法买卖土地、违法占地、违章建筑打击不力。从客观上来讲，一是国家实施宏观调控和更加严格的土地政策，土地供需矛盾突出；二是国家征地补偿标准改革，引起群众对补偿标准认识上的偏差；三是个别失地农民的社会保障等一些实际困难未得到及时有效解决等等。总的看，“征迁难”问题，不仅仅是一个简单的工作方法问题，必须引起大家的高度重视，采取切实有力的措施，突破“瓶颈”制约。

（一）提高认识，高度重视征拆工作做好任何一项工作，关键看认识水平。省委卢展工书记指出，我们所有的工作，第一个问题都是认识问题。认识到什么程度，工作就会做到什么程度。认识到位，工作才能到位。同志们要充分认识征迁工作的重要性，征迁工作关系到我区的项目带动，关系到新区建设、古城繁荣，关系到我区经济和社会事业的发展，关系到“五年再造一个鲤城”目标的实现。各街道、各部门、各指挥部进一步增强做好征迁工作的责任感和紧迫感，坚决克服畏难情绪和无所作为的态度；特别是“一把手”要认识到位，要把解决征迁问题摆上重要的工作日程，亲自过问，亲自督促；要精心组织，研究对策、周密部署，责任到人；要注意调动一切积极因素，主攻征迁工作中遇到的困难和问题。

（二）讲究方法，耐心细致做好群众工作实践表明，做好群众工作是开展征迁工作的关键。要带着感情去做群众工作。要深入实际调查研究，具体的情况要摸清楚、把握准；要耐心细致地做好政策的宣传解释工作，用我们的真心、真情，来感召群众。要讲究策略。征迁工作涉及面广，各项目指挥部、社区要采取包片到户、责任到人的办法；要按照先易后难的原则，选准突破口，各个突破，逐个解决；要树好征迁典型。涉及征迁的社区党员、干部及其亲属是焦点，要起好带头作用。要有一股韧劲。精诚所至，金石为开。我们有一位街道的“一把手”，为了做好拆迁户的工作，他连续用四个晚上的时间，主动上门做工作，最终把该拆迁户的思想打通了。所以做征迁工作的同志不仅要有激昂的干劲，还要有一股不做好工作不罢休、锲而不舍的韧劲和一次不通做二次，二次不通做三次的“磨”劲。

（三）舆论造势，营造征迁良好氛围搞好宣传发动、营造良好的舆论氛围是做好征地拆迁工作的前提。主题要鲜明。要加强政策正面引导。要注意加强对于土地征用转用和房屋拆迁法律法规以及市区两级出台的相关政策的宣传，对群众关注的热点问题和政策实施中的难点问题，一定要下大力气去答疑解惑，注重把政策咨询和解决群众实际困难有机地结合起来，纠正群众对于政策的误解、曲解，使群众真正理解政策、接受政策。要坚持正面引导为主，加强对支持征迁正面典型特别是社区基层党员干部的宣传工作，以群众身边的典型来感化、带动群众。氛围要浓厚。要精心策划宣传方案，因地制宜、因人而异、有步骤、有重点、分层次地开展宣传造势工作。要采取群众喜闻乐见的各种宣传方式和艺术形式，营造浓烈的宣传氛围。要通过设立宣传栏、编写宣传墙报、媒体发布等传统与现代宣传手段和方式相结合，宣传我区经济社会各项事业发展的成就、重点项目建设的重要意义、征迁工作的必要性，把群众的思想认识逐步统一起来，形成共识。效果要明显。要组织坚强有力的宣传队伍，要发挥各种群团组织的作用，动员社会各界力量，真正把宣传工作做在前、做到家、做到位。要增加宣传经费的投入，区财政要根据实际情况，对各街道征迁宣传费用予以适当补贴。

（四）以民为本，切实维护群众利益征地拆迁关系到人民群众的切实利益，中央和各级政府历来十分重视。要严格依法征迁。征迁工作政策性强，敏感程度大，稍有不慎就可能引发不稳定因素。因此要注意研究和掌握依法征迁的法律法规，逐条疏理。尤其是拆迁工作一定要做到依法周全、手续完备，不错不漏。要保障群众合法权益。要设身处地为群众着想，充分尊重群众在征地拆迁工作中的知情权、参与权、监督权、申诉权，确保群众利益不受损害。要坚持从实际出发，积极创造就业和再就业条件，通过劳务培训等有效方式，有计划、有步骤地开创“失地农民”就业的新门路，引导他们谋职创业。要取信于民。要及时兑现承诺，增强群众的信任感。房屋拆迁补偿安置标准是拆迁中的核心问题，要统一拆迁补偿标准，按时足额发放拆迁过渡费、征地补偿费。要加快安置房、安置小区建设。对未能按时安置的群众，要及时采取相应的补救措施予以妥善处理，最大限度赢得群众的理解和支持。

（五）严肃执法，坚决打击违章违法建设。要从维护最广大人民群众根本利益出发，严厉打击各种违章建筑及违法占地现象。对于私自买卖土地和违章建设等违法行为，要发现一起，查处一起。要坚决贯彻执行区委、政府《关于重申纪律严格责任追究确保江南新区禁止违法建设工作顺利进行的通知》（泉鲤委 [2003]188 号）精神。公安、检察、国土等部门，要密切配合，组织力量，开展联合执法。街道和社区要加强日常巡查，区、街两级城监队伍要加强重点地段的巡查，及时制止违章建设违法占地的苗头。总之，征迁工作关系重大，必须引起各级、各部门领导高度重视。区委、区政府将把解决征迁工作作为考验各单位、各部门工作能力、工作水平的一项内容，把工作到位、责任落实情况作为考察使用干部的重要依据并出台相应的考核奖惩措施。区重点办要按照区委、区政府出台的定期检查通报制度，每月通报一次征迁工作进度。

二、立足服务，构建企业优良发展平台抓好企业的服务，构建企业优良发展平台，就是抓经济发展的后劲。总体上看，我区的经济发展环境是好的，企业的发展得到全区上下、各级各部门的高度重视。但不可否认，企业发展的宏观环境还不尽人意，公共服务配套设施建设相对薄弱，用电、用水、用工难不时困扰着企业；资金短缺、用地紧张制约着企业规模的扩张；产业集群规模还不够大，产业集聚的能力需要进一步增强，知名品牌还不多；企业社会化服务体系不够健全。针对上述情况，要通过构建“七大”公共服务平台，在优化企业发展环境方面实现新的突破。一要构建我区产业聚集平台。要优先发展高新电子产业集群，加快 4 个基地建设步伐，努力把我区建成全省五大电子信息产业基地之一；要以荣获“中国汽车工程机械配件产业基地”称号为契机，重点培育一批骨干企业，引导各机械汽配企业配套协作，进一步延伸产业链；要以海天轻纺、天宇化纤等为龙头，引导行业内相关企业形成配套协作关系，延伸轻纺服装产业链；进一步调整优化工艺美术产业集群，引导企业间的战略联盟与合作，鼓励企业利用高新技术改造传统生产工艺，打响“中国民间工艺品之都”品牌。二要构建技术服务平台。要通过政府引导和支持，聚集科研力量，鼓励企业广泛参与，进一步加快泉州微波通信产业基地、省科技成果转化基地、高新技术孵化基地等行业技术开发基地建设步伐，依托微波通信射频技术等 5 个行业技术研发中心、火炬电子等 18 家省高新技术企业，构建科技研发平台，为企业发展提供技术支撑和公共服务。三要构建金融服务平台。金融服务是产业发展的环境和条件，要改变金融与企业发展互动的不对称状态，要在各产业集聚区域逐步形成银企合作关系，在金融机构与企业的发展之间建立起密切的通道。要建立起企业信用评价体系，积极支持国内外有实力的担保机构在我区开展业务。要进一步完善银企会商制度，鼓励银行创新培育产业集群的信贷品种和服务手段，推动经济发展，实现银企双盈。四要构建品牌创造和品质提升平台。要优先和有序地扶持各行业和产业集群龙头企业创建品牌，引导企业获得 ISO9000、ISO14000、SA8000 和 HACCp 等标准化体系认证，接轨国际标准；鼓励拥有著名品牌的大企业和企业集团将中小企业纳入整体发展体系，为中小企业提供品牌、技术、市场的支持，扩大品牌规模效益；培育一批拥有著名品牌的大企业和企业集团，发挥其规模效益，力争到年底拥有国家免检产品 3 个、中国名牌产品 1 个、省著名商标 5 个、省名牌产品 5 个、市知名商标 25 个、并实现中国驰名商标零的突破。五要构建市场营销平台。要以政府引导、中介促进、企业自主结盟为原则，在产业集聚区推动企业在营销过程的一个或多个环节上进行资源共享的合作，结成营销联盟，以实现提高营销竞争力、降低市场开拓成本和扩大市场份额的共同目标。要依托现有的国内外具有较大影响力的会展活动，整合各部门的参展优势资源，提高参展影响力。六要构建现代物流平台。要根据我区产业集群规划布局，进一步鼓励企业实行供应链管理，发展第三方物流，构建不同等级的现代物流圈。大力扶持建立鸿星尔克、海天轻纺物流体系的力度，引导企业采用“联合采购、集中管理、统一配送、分散经营生产”的物流管理模式，打造高速、便捷、顺畅的物流通道。七要构建行业协会服务平台。强有力的行业协会是推动产业集聚的有效力量，可以有效弥补政府在指导经济调控中的不足。目前，我区有汽配工程机械、鞋帽等 8 个行业协会，各街道和各

有关部门要加强对行业协会的组织和指导，在行业自律、反倾销诉讼、产业信息发布、行业技术交流、对外协作、招商引资、职工技能培训等方面，更好地发挥行业协会在培育产业集群中的作用。总之，企业的发展是我区经济社会发展的根本，牵动全局。各部门、各街道、社区要围绕构建“七大发展平台”，按照《关于加快民营经济发展的若干意见》和《关于加快产业集聚培育发展产业集群的实施意见》，积极探索新时期企业工作的规律和服务的新方法，把工作重点转向为企业创造良好环境、做好信息引导、强化运行服务、创新服务手段、拓展服务层面、提高服务水平、加强行政执法等方面的工作上来。要进一步转变政府职能，深入贯彻实施《行政许可法》，不断提高行政效率，减少办事环节；要加强社会化支持服务体系建设，进一步完善企业服务机制，加快培育发展各类中介机构和行业协会，为企业提供政策导向、市场信息法律咨询和国际合作等服务；大力整顿和规范市场经济秩序，坚决取缔乱收费、乱摊派、乱罚款、乱检查，努力为企业发展构筑公平、公正、诚信、和谐的发展环境。

三、突出重点，全力推进江南新区人居环境大整治江南新区人居环境大整治是改善新区投资环境和提高新区群众生活水平的重要举措。近年来，区委、区政府加大江南新区建设力度，新区城市化进程不断加快。但是，也应看到，新区人居环境同城市化要求还有相当的距离。如何开展好江南新区人居环境大整治活动？区委、区政府高度重视这项工作，并把江南新区人居环境整治列入 2005 年为民办实事项目，先后两次召开区委常委会进行专题研究并制定出台《鲤城区江南新区人居环境整治工作方案》，采取以点带面、点面结合的办法，集中财力、物力和精力，着重就“改水改厕，拆旧建新，环卫设施配套建设及绿化美化，排水排污，道路硬化、亮化，家禽家畜禁（禁）养以及移风易俗”等七个方面进行全面整治。接下去区里还将专门召开动员大会，进行部署。

（一）充分认识开展新区人居环境大整治的重要意义新区人居环境大整治活动作为今年全区“三大活动”之一，具有十分重要的意义。一是以人为本的科学发展观的具体体现。开展人居环境大整治，建设科学卫生、洁净优美、规范有序、和谐统一的环境，是新区人民群众的根本愿望，是贯彻落实以人为本的科学发展观和立党为公、执政为民的本质要求，也是爱民、安民、富民、恤民的具体体现。二是精神文明建设的重要组成部分。人是环境建设的主体。环境大整治是一项改造人、塑造人、完善人、发展人的系统工程，是提升鲤城人品位、提高鲤城人素质的重要体现。我们要把人居环境大整治作为精神文明建设重要载体，从“抓环境就是抓经济工作、就是抓精神文明建设”的高度出发，扎扎实实参与到环境大整治中来，切实从整治中提高素质、提升品位、塑造形象，推进人居环境整治工作。三是推进江南新区城市化进程的必然要求。跨江发展以来，在新区城市化进程不断加快的同时，江南新区的基础设施和公共设施比较薄弱，居民卫生意识较差等矛盾逐步显露出来，使江南新区的人居环境与中心市区的地位极不相称。要实现新区与城市化，就要全力整治新区的人居环境，形成生态效益、经济效益和社会效益同步提高的“多赢”局面。

机器人发展关键问题第3篇

一、我国发展机器人产业的必要性

当前, 大力发展机器人产业对于新常态下的中国经济发展意义重大。机器人产业可以促进我国劳动力结构升级, 解决劳动力短缺问题;促进我国传统经济发展方式的转变和制造业升级, 创造新的经济增长点。

1. 机器人产业促进中国劳动力结构升级

人类历史发展经验表明, 劳动力结构调整与经济结构调整之间呈正相关关系。劳动力结构升级不仅会促进经济结构调整, 同时也通过劳动力自身升级不断满足经济结构调整对劳动力的新需求。当前, 我国劳动力结构存在着低、高端劳动力短缺, 以大学生为代表的中端劳动力过剩, 以及整体劳动力能力有待提升等问题。直接影响了劳动密集型产业发展, 严重制约了我国经济结构调整和创新驱动发展。机器人产业的发展能够促进中国劳动力结构升级, 解决当前劳动力结构问题, 进而促进我国经济结构调整。

首先, 机器人产业发展可解决低端劳动力短缺问题。作为世界的制造工厂, 我国很多行业都是低端的劳动密集型行业。但近几年来, 我国人口红利不断消退。我国劳动年龄人口占比较为稳定, 但从2012 年开始连续3 年下降[1]。伴随着劳动年龄人口的持续减少, 全国城镇就业人员的增量——城镇净就业人数也在2013 年和2014 年呈下降趋势。我国出现了低端劳动力不足引发的“用工荒”问题, 造成了劳动力成本上升, 这与美、日等国最初大力发展机器人产业的背景完全一致。机器人的设计初衷就是解决劳动力紧缺问题, 在工业生产中以机器人代替人做单调、频繁和重复的长时间作业。面对我国当前低端劳动力短缺引发的一系列问题, 大力发展机器人产业是最为有效的解决之道, 同时也为未来发展奠定了基础。而且随着技术的成熟, 机器人的制造成本逐渐降低, 投入成本的回收期越来越短, 降低了劳动密集型行业的机器人应用成本, 进一步加大了机器人产业解决低端劳动力不足问题的优势。

其次, 机器人产业促进劳动力整体能力提升。机器人产业发展不仅解决了低端劳动力短缺问题, 同时促进了高端劳动力发展, 解决中端劳动力就业问题, 使我国劳动力整体素质得到了有效提升。若装备制造业是“工业母机”, 是制造业的基石, 那么机器人产业就是制造业的核心, 机器人的研发、制造和应用是一个国家科技创新水平和高端制造业水平的重要衡量标准, 也是机器人产业作为高附加值制造业与低端制造业的区别所在。机器人产业需要高端人才以保证机器人企业能够通过技术垄断获得超额利润, 企业会通过引进、自主培养等方式满足自身需求, 推动了我国高端劳动力的发展。机器人产业不仅主观上推动了本产业所需高端劳动力发展, 还在客观上激励了机器人相关产业高端劳动力发展, 助力我国经济的创新发展。当前我国低端劳动力出现新特征, 新生代农民工已经占据农民工的近半数, 因其受教育程度大幅提高, 他们不同于老一代农民工, 近4 成从事制造业[2]。机器人产业的发展和应用, 需要大量的机器人操作员。这些岗位对专业技能有一定的要求, 在工作强度和工资待遇上都区别于传统制造业等行业, 符合新生代农民工的工作预期, 技能培训更是提高了他们的劳动技能。同时, 机器人产业的发展会带动信息电子、网络传感、新材料、软件、云、大数据等相关技术和产业的发展, 创造更多的经济增长点和就业机会, 为中端劳动力发展提供更多机会。

2. 机器人产业推动传统发展方式转变

根据国际产业转移理论, 历次产业转移都遵循了一个规律, 即把高能耗产业逐步从本国转移出去。因此, 产业转移的承接国也都先后经历了以资源、环境换发展, 先发展再治理这一过程, 我国作为第五次产业转移的主要承接国也没有摆脱这一恶性循环。我国的传统发展方式是典型的粗放式发展, 资源消耗量大、资源利用率低。面对不断增长的发展需求, 我国已经成为世界资源进口大国。同时, 伴随着经济的发展, 我国的生态环境问题日益严重。空气、水和土壤这影响人类生存的三大因素都存在严重问题。[3]

不能以生态环境换发展是当前发展的主题, 生态环境不仅关乎人民福祉, 更关系到民族未来。习近平总书记说过:“我们既要绿水青山, 也要金山银山。宁要绿水青山, 不要金山银山, 而且绿水青山就是金山银山。”保护生态环境与经济发展这二者之间并不矛盾, 传统的先发展后治理的经济发展模式, 往往需要付出比经济发展成果更多的代价去治理环境, 而且一旦能源资源和生态环境难以承载, 必然严重影响经济的可持续发展。面对生态环境和资源的束缚, 为保护生态环境、保护生产力, 机器人提供了一种低能耗、更清洁、高效率的生产方式。随着机器人产业的发展, 机器人实现了对人类功能的拓展。在生产中, 机器人相比人工的生产方式废品率大大降低, 同时在产品质量的稳定性和生产效率上完全可控。与传统的粗放式生产方式不同, 可以更为有效的投入资源, 增加产出, 提高了资源的利用率。机器人还可以承担很多危险或者人类难以胜任的工作, 如真空做业等。传统经济发展方式的低效率还体现在对生产空间的需求上, 机器人生产的高效率降低了对生产空间的需求。即使是同样的生产空间通过机器人的使用也可以创造出更多的生产总值。能源与资源危机、生态与环境危机是全球性的普遍问题, 所以机器人产业不仅是中国的选择也是世界的选择。机器人赋予了组织生产方式以更低能耗、更清洁的特征, 因而以“工业4.0”为代表的新一轮技术创新浪潮被称为“绿色工业革命”。

3. 机器人产业引领产业升级

国家统计局2015 年1 月21 日公布的数据显示, 2014 年中国经济增长仅7.4%。同样, 世界经济发展形势依旧严峻。为了尽快摆脱经济危机的影响, 加快经济复苏, 各国都把经济发展的重点放到了制造业上。美国奥巴马政府签署《美国制造业促进法案》, 以促进制造业回流;德国提出“工业4.0”战略;日本通过《制造业白皮书》。而机器人产业作为智能制造装备产业的重要组成部分, 成为当下各国必争之领域:美国制造业回流依赖机器人、3D打印等技术革新;德国工业4.0 的先驱就是人机协作, 把机器人大量应用于现代生产流程;日本表示机器人是今后制造业发展四大重点领域之一。

机器人产业对于中国的意义不仅在于制造业, 更是引领了产业升级。李克强总理在2015 年《政府工作报告》中提出, 要推动产业结构迈向中高端。制造业是我们的优势产业。要实施“中国制造2025”, 坚持创新驱动、智能转型、强化基础、绿色发展, 加快从制造大国转向制造强国。这一论述为我国的产业和技术升级指明了方向。我国一直以来重视制造业, 制造业凝聚了诸多的资源, 包括制造业、建筑业和运输业在内的第二产业增加值占GDP的比例长期维持在40% 以上。当前中国经济的基础仍然是制造业, 进行产业转型不是要过早地去工业化, 而是要使制造业能够在投入产出比等一系列指标中更高效, 成为高附加值产业, 能够确立参与世界竞争的竞争优势。我国制造业虽然发展迅速, 但仍处于由“中国制造”向“中国创造”转变的过程中。中国制造虽涉猎广泛, 但受高端技术和人才等因素的限制, 多处于低端、低附加值领域[4]。机器人产业作为高端制造业, 将在生产效率、制造模式、理念和技术等方面影响制造业, 推动制造业的升级。机器人产业的发展, 会将这些新思维、新方法推广到机器人产业相关产业, 带动信息电子、新材料等一系列相关产业的发展, 促进产业转型升级。机器人产业还是其他产业的重要依托, 如服务于老龄化现状的服务机器人和美、日等国大力研发的军用国防机器人等, 这些产业不仅关乎经济发展, 更关系到群众福祉和国家安全。同时, 机器人产业本身就是高附加值的高新技术产业, 麦肯锡预测机器人产业到2025 年每年将带来1.7 万亿~ 4.5 万亿美元的经济效益[5]。面对巨大的市场和经济效益, 面对残酷的世界经济和国家实力竞争, 中国必须顺应潮流, 在这一轮工业革命中占据主导地位, 主动参与世界机器人产业、智能装备产业的竞争, 推动我国高新技术的发展, 实现产业升级。

二、我国机器人产业发展的现状和问题

在世界各国进行机器人产业发展布局时, 中国成为一个重要“战场”。中国既是机器人需求、供给大国, 又是机器人产业“弱国”。

人口红利的消退和转型升级的需要使中国成为机器人需求大国。根据国际机器人联合会 (以下简称IFR) 的计算, 2017 年中国机器人使用数量将超过欧盟或北美, 机器人保有量将由现在的20 万台增加到40 万台。但现在我国的机器人使用密度远低于全球平均水平, 世界平均值是每万名工人工业机器人保有量为62 台, 我国仅为30 台。在机器人产业强国中, 美国平均保有量是中国的5 倍多, 为152 台;德国是中国的近10 倍, 为282 台;日本是中国的11 倍, 为323 台;韩国是机器人使用密度最高的国家, 达到437 台, 是中国机器人使用密度的15倍。另一方面, 中国是机器人的供给大国。中国是全球最大而且是发展最快的机器人市场, 2013 年中国市场共销售工业机器人近3.7 万台, 从2008 年到2013 年, 工业机器人供给量年平均增长近36%。

相对于我国对机器人的强大供求, 中国还只是机器人产业“弱国”。我国机器人产业的确在近几年迅速发展, 但光鲜的数据后面存在着和我国光伏产业一样的问题, 如高端设备依赖进口, 核心技术没有掌握, 是制造大国, 而不是制造强国, 赚取的只是加工费等。尽管在2013 年, 全世界每销售5 台机器人就有1 台是在中国安装的[6], 但是中国4/5 的工业机器人都是由国外企业制造的, 主要源自日本、美国和欧洲的机器人制造商, 本土企业市场份额不足20%。这些机器人跨国公司为了抢占中国市场, 他们逐步把工业机器人的研发、生产、销售、工程和服务全价值链中国本土化。国外企业采取本土化降低生产成本配合高端技术垄断的抢占市场方式, 使中国机器人企业举步维艰。竞争是不能被阻止的, 所以这只是中国机器人产业发展现状的外因, 真正影响中国机器人产业发展的是更为重要的内因。

1. 机器人产业发展缺乏顶层设计

随着机器人产业在全球的持续升温, 面临经济发展压力的地方政府也发现了这个发展机遇。调查显示, 全国已经有包括上海、江苏、浙江、辽宁、广东、重庆在内的省、直辖市共36 个城市将机器人产业作为重点发展项目, 并且都相应地制订了机器人产业发展的发展规划。各地的机器人发展规划有着许多共同的特征:各地都提出了明确的、规模巨大的发展目标[7], 如广州、重庆、南京、湖北等地就提出到2020 年机器人产业规模目标达到或超过1000 亿元, 上海、东莞、辽宁等地的目标是超过500 亿元;各地也都提出了机器人产业链条的整体发展, 建设产业园, 以及资金、税收、土地、人才等方面的优惠政策。政府干预的确可以帮助行业成长, 但正如光伏、风电产业一样, 政府干预也可能变成泡沫。地方政府为追逐经济增长, 不考虑现实条件盲目进行项目建设, 抢占机器人市场。因为政府超强的行政能力, 可在短期内聚集各种资源, 所以一旦方向错误将造成严重的高耗能、低效率, 不仅浪费了资源而且很有可能错失了发展真正优势产业的机会。同时, 还可能造成低水平的重复建设, 扰乱市场正常竞争和行业的健康发展。我国光伏产业就缺乏顶层设计, 盲目扩张, 发展多年却没有行业标准, 没有验收标准, 对外没有竞争力, 对内满足不了市场的真正需求, 成为了低端过剩行业[8]。机器人产业面临的各地为政的局面必须引起重视。

2. 高端产业低端化

机器人产业本应是高端制造业, 但我国机器人产业仍然没有摆脱只能参与到高端产业的低端领域进行生产的怪圈。根据央视统计, 截至目前, 快速发展的中国本土机器人企业已经达到400 多家, 机器人概念的上市公司接近60 家, 平均每周就会诞生两家机器人企业, 但如此众多的机器人公司却只占据了2013 年中国机器人市场分额的不足1/5, 而且还是主要集中在机器人行业的低端领域, 以3 轴4 轴机器人为主, 主要用于搬运和上下料[9]。IFR2012 年的调查显示, 当年用于汽车制造行业的工业机器人占全年工业机器人总销量的40%。电子行业的机器人应用占比紧随其后, 二者占据了总比例的近60%。而我国大量应用机器人的汽车制造、焊接等高端行业领域完全被外资机器人公司以6 轴或以上高端工业机器人所垄断, 占据了汽车制造、焊接等行业市场份额的96%。究其原因在于, 我国在机器人的关键三大核心零部件——伺服系统、减速器、控制器的研发上始终受制于人。在这一点上同样如光伏产业一样, 我国光伏产业95% 的市场在海外, 但只能集中在光伏产业的下游低端领域。虽然产能巨大, 但因为核心技术被国外企业所垄断, 所以并没有带来可观的利润, 使一个本应是高附加值的高端行业变成为一个低附加值的低端行业。

3. 企业间简单模仿引发恶性竞争

中国有400 多家机器人企业, 但真正具备领先技术的企业并不多, 在与外资企业的竞争中, 能够具有一定比较优势的也仅有如沈阳新松等少数几个老牌企业。如此众多缺乏高新技术支持的机器人企业的运营方式影响了中国机器人行业发展, 中国机器人行业竞争也没有摆脱内部简单模仿引发恶性竞争的问题。机器人行业与其他行业一样, 少数具有自主创新能力的企业如果推出新产品, 很快就会有其它企业进行简单的模仿。尽管工业化后起国家都经历过模仿这个阶段, 如日本。日本是当前机器人技术最先进的国家之一, 日本在二战后通过购买美国机器人, 依靠自身良好的产业基础进行模仿创新, 逐步走到机器人产业的最前沿, 超越美国成为全球最大的工业机器人王国。但中国企业仅仅进行简单的模仿, 根本达不到原产品的技术水平, 更谈不上在模仿基础上的创新, 只能以低价进行销售, 通过打价格战获取收益。这样的恶性竞争对于高新技术产业特别是机器人产业危害极大, 因为机器人产业是“三高”产业——技术、人才和资本密集度高, 简单模仿低价竞争直接损害了技术研发企业的利益, 阻碍了领先企业通过获得稳定的资金投入形成研发、生产、销售的正向循环, 直接影响中国机器人产业的发展。而且在工能、性能上对高新技术机器人的简单模仿, 不仅会降低用户期望, 甚至可能导致业外人士对中国机器人行业的差评, 影响整个行业的未来发展。正如2007 年中国在欧洲进行危机公关, 2009 年在CNN播广告为“中国制造”正名一样, 不仅外国人对中国制造存在标签化现象, 中国人也去国外抢购各种商品。这种差评标签一旦形成, 就需要花极大的成本去改变。

三、我国机器人产业发展的布局

我国机器人产业未来发展要以多样化、专业化占据更多的市场份额, 机器人产业各相关主体各司其职, 机器人企业以创新参与竞争, 政府以政策支持, 设置科学的顶层设计与战略架构。

1. 以顶层设计带动产业发展

在机器人产业的发展中, 政府的作用是提供政策支持, 进行顶层设计与战略架构, 与市场相配合共同促进我国机器人产业的发展。以培育有国际级竞争力的企业为发展目标, 选择真正有创新能力的少数企业进行重点培育。由工信部等主管部门制定我国机器人发展总体规划, 统一部署集中资源, 避免地方政府的各自为政, 避免低水平重复建设。保证规划执行的持续性和稳定性, 发挥好规划的引导作用。

政府在机器人行业顶层设计中的作用, 可以借鉴日本的经验。日本工业机器人发展经历了4 个阶段:1967 年到1970 年的摇篮期;1970 年到1980 年的实用期;1980 到1990 年的普及提高期;1990 年至今的平稳成长期。日本政府从1970 年开始, 在日本机器人研究和推广的20 年间, 陆续出台了一系列普及促进政策和研发促进政策, 使1970-1990 年这20 年成为日本机器人产业发展的黄金20 年, 工业机器人爆发式增长远远超越美国[10]。日本政府在机器人行业发展初期就通过《机电法》对工业机器人的应用对象行业和种类进行了规定, 通过《机情法》规定了进行试验研究、促进工业化、促进合理化的不同机种, 明确制定了工业机器人的高水平发展战略。正是因为日本政府在发展初期的有效引导, 使行业得以形成规模化优势, 在研发设计、核心零件等领域形成标准化流程, 取得国际竞争优势。

除了宏观层面的指导, 在研发和推广的具体措施上, 日本政府也提供了可借鉴经验。机器人产业作为技术、人才和资本密集度高的“三高”产业, 它的发展离不开政策、财政和金融的支持。最初日本引进机器人是为了解决劳动力短缺问题, 而现在日本发展服务机器人是为了解决日益严峻的老龄化问题。日本政府为解决人口老龄化加剧引发的护理人员紧缺问题, 在支持护理机器人的开发和推广过程中, 划拨专项的财政预算。同时, 将老年人生活起居各环节进行拆分, 指定不同企业进行不同环节的专项机器人研究, 如丰田汽车工业公司主要负责研发搬动老年人的机器人。而政府对指定企业进行补贴, 补贴额可以达到企业开发费用的1/2 甚至2/3。在推广方面, 政府启动项目, 降低护理机器人的成本, 形成大规模市场, 提高护理机器人的家庭使用密度[11]。通过上述一系列的政策设置, 极大地促进了护理机器人的开发和推广, 占据了本国护理机器人发展市场, 也为以后参与世界护理机器人竞争奠定了坚实的基础。

2. 开发以创新和差异化为目标的产业

我国未来机器人产业要具备创新性、独特性和差异性, 在这一轮机器人产业世界竞争中占据更多的市场份额。

首先, 机器人产业必须要具备创新性。要打破机器人产业现在高端产业低端化的发展瓶颈, 就要坚持自主创新。否则我们有可能又错过了发展机遇, 只能在机器人整条产业链的低端徘徊。我国进行机器人产业研发光靠模仿是不可能实现的, 以往的经验已经表明我们不可能通过购买得到发达国家最先进的技术, 他们正是依靠技术垄断占据整个产业链的最顶端, 获取超高额利润。所以中国机器人产业只能依靠自主创新, 而且我们具备创新的能力, 也有发展的机遇。机器人分为两种, 工业机器人和非工业机器人。在工业机器人领域中国正在努力追赶, 而在非工业机器人领域中国有着更大的机遇和发展空间。非工业用的服务机器人和智能机器人领域为中国机器人产业提供了“弯道超车”的机会, 服务机器人未来市场巨大, 而且各国都在进行研制, 为中国提供了更多参与竞争的机会。

其次, 中国机器人产业要具备独特性和差异性, 避免低端重复。在工业机器人的研发上, 中国机器人产业要高低并行。在低端工业机器人市场中, 以适量的企业重新分配已经占据的市场份额;选择有能力的企业重点攻克高端工业机器人领域, 解决制约中国机器人发展的核心技术问题。在服务机器人和智能机器人研发领域, 结合企业优势进行不同项目的研发。国外机器人企业的特征就是少而精, 充分体现出独特性和差异性, 欧美、日韩十几家企业就完全瓜分了不同领域的研发[12], 例如法国的Alderbaran机器人公司专注于人形陪伴机器人的研发;美国3D Robotics机器人公司专注于无人机的研究等。

3. 以本土市场培育本土企业

中国市场是世界机器人企业的必争之地, 作为本土企业, 中国机器人制造企业熟知市场需求, 有着先天的优势, 可以借鉴中国高铁的发展思路, 以本土市场强壮本土机器人企业。我国高铁在技术引进之前, 经过几十年的发展已拥有了较高的铁路装备工业生产、研发技能, 所以在技术引进后, 有能力对引进技术进行消化、吸收和再创新。下一阶段只需把经过再创新的技术应用于中国市场, 根据中国高铁线路特点进行改进, 以市场发展壮大企业, 以应用实现经济效益, 以实践为技术再改进、再创新的压力和动力[13]。中国高铁经过近10 年在规模和速度上的快速发展, 已掌握多项技术专利, 中国南车、北车在国际竞争中占据了竞争优势。为了更好地参与国际竞争, 借鉴其他先进国家以一家公司为主进行高端装备制造的国际竞争的经验, 也为了解决南车、北车在国际项目竞争中因互相压价而影响收入和利润, 导致研究条件不足的问题, 2014 年底中国南车、北车公布合并方案, 将以一个整体参与世界竞争。中国高铁的发展证明了我国企业可以充分利用中国市场进行产品的整合、升级, 达到世界顶尖水平参与世界竞争。

我国机器人企业也可以如此:一方面积极推动中国本土企业发展以满足中国市场的巨大、多样性需求;另一方面以中国市场来促进中国本土企业的发展, 培育国际级的企业, 参与世界机器人产业链竞争。以此, 形成中国机器人企业发展的良性循环, 以市场为企业发展的核心动力和支持力, 帮助中国机器人企业实现追赶和超越。

摘要：机器人产业发展可以促进我国经济结构调整, 推动传统发展方式转变, 引领产业升级, 创造新的经济增长点。但我国机器人产业存在缺乏顶层设计、高端产业低端化以及企业间简单模仿、恶性竞争等问题。面对日趋激烈的国际竞争, 我国机器人产业要以科学的顶层设计为指导, 注重创新性和差异性, 充分利用我国市场发展壮大机器人产业。

当前GIS发展趋势的几个关键问题第4篇

当前GIS发展趋势的几个关键问题

主要论述了GIS(地理信息系统)在数据结构、数据模型、信息处理模式、集成化和智能化、软硬件技术发展,以及误差与不确定性研究等几个方面的`发展趋势,指出这几个方面是相互影响、相互促进的.

作者：李云芝秦大国 Li Yunzhi Qin Daguo 作者单位：指挥技术学院,北京,101416刊名：系统工程与电子技术 ISTIC EI PKU英文刊名：SYSTEMS ENGINEERING AND ELECTRONICS年，卷(期)：21(12)分类号：P208关键词：数据结构信息处理 +地理信息系统

刍议智能机器人及其关键技术第5篇

【关键词】智能机器人；信息融合；智能控制

一、机器人的定义

自机器人问世以来，人们就很难对机器人下一个准确的定义，欧美国家认为机器人应该是“由计算机控制的通过编程具有可以变更的多功能的自动机械”；日本学者认为“机器人就是任何高级的自动机械”，我国科学家对机器人的定义是：“机器人是一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器。”目前国际上对机器人的概念已经渐趋一致，联合国标准化组织采纳了美国机器人协会（RIA：Robot Institute of America）于1979 年给机器人下的定义：“一种可编程和多功能的，用来搬运材料、零件、工具的操作机；或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统。”概括说来，机器人是靠自身动和控制能力来实现各种功能的一种机器。

二、智能机器人关键技术

随着社会发展的需要和机器人应用领域的扩大，人们对智能机器人的要求也越来越高。智能机器人所处的环境往往是未知的、难以预测的，在研究这类机器人的过程中，主要涉及到以下关键技术：（1）多传感器信息融合。多传感器信息融合技术是近年来十分热门的研究课题，它与控制理论、信号处理、人工智能、概率和统计相结合，为机器人在各种复杂、动态、不确定和未知的环境中执行任务提供了一种技术解决途径。机器人所用的传感器有很多种，根据不同用途分为内部测量传感器和外部测量传感器两大类。内部测量传感器用来检测机器人组成部件的内部状态，包括：特定位置、角度传感器；任意位置、角度传感器；速度、角度传感器；加速度传感器；倾斜角传感器；方位角传感器等。外部传感器包括：视觉（测量、认识传感器）、触觉（接触、压觉、滑动觉传感器）、力觉（力、力矩传感器）、接近觉（接近觉、距离传感器）以及角度传感器（倾斜、方向、姿式传感器）。多传感器信息融合就是指综合来自多个传感器的感知数据，以产生更可靠、更准确或更全面的信息。经过融合的多传感器系统能够更加完善、精确地反映检测对象的特性，消除信息的不确定性，提高信息的可靠性。融合后的多传感器信息具有以下特性：冗余性、互补性、实时性和低成本性。目前多传感器信息融合方法主要有贝叶斯估计、卡尔曼滤波、神经网络、小波变换等。（2）导航与定位。在机器人系统中，自主导航是一项核心技术，是机器人研究领域的重点和难点问题。导航的基本任务有3点：一是基于环境理解的全局定位：通过环境中景物的理解，识别人为路标或具体的实物，以完成对机器人的定位，为路径规划提供素材；二是目标识别和障碍物检测：实时对障碍物或特定目标进行检测和识别，提高控制系统的稳定性；三是安全保护：能对机器人工作环境中出现的障碍和移动物体作出分析并避免对机器人造成的损伤。机器人有多种导航方式，根据环境信息的完整程度、导航指示信号类型等因素的不同，可以分为基于地图的导航、基于创建地图的导航和无地图的导航3类。根据导航采用的硬件的不同，可将导航系统分为视觉导航和非视觉传感器组合导航。视觉导航是利用摄像头进行环境探测和辨识，以获取场景中绝大部分信息。目前视觉导航信息处理的内容主要包括：视觉信息的压缩和滤波、路面检测和障碍物检测、环境特定标志的识别、三维信息感知与处理。非视觉传感器导航是指采用多种传感器共同工作，如探针式、电容式、电感式、力学传感器、雷达传感器、光电传感器等，用来探测环境，对机器人的位置、姿态、速度和系统内部状态等进行监控，感知机器人所处工作环境的静态和动态信息，使得机器人相应的工作顺序和操作内容能自然地适应工作环境的变化，有效地获取内外部信息。（3）路径规划。路径规划技术是机器人研究领域的一个重要分支。最优路径规划就是依据某个或某些优化准则（如工作代价最小、行走路线最短、行走时间最短等），在机器人工作空间中找到一条从起始状态到目标状态、可以避开障碍物的最优路径。路径规划方法大致可以分为传统方法和智能方法两种。传统路径规划方法主要有以下几种：自由空间法、图搜索法、栅格解耦法、人工势场法。大部分机器人路径规划中的全局规划都是基于上述几种方法进行的，但这些方法在路径搜索效率及路径优化方面有待于进一步改善。人工势场法是传统算法中较成熟且高效的规划方法，它通过环境势场模型进行路径规划，但是没有考察路径是否最优。智能路径规划方法是将遗传算法、模糊逻辑以及神经网络等人工智能方法应用到路径规划中，来提高机器人路径规划的避障精度，加快规划速度，满足实际应用的需要。其中应用较多的算法主要有模糊方法、神经网络、遗传算法、Q学习及混合算法等，这些方法在障碍物环境已知或未知情况下均已取得一定的研究成果。（4）机器人视觉。视觉系统是自主机器人的重要组成部分，一般由摄像机、图像采集卡和计算机组成。机器人视觉系统的工作包括图像的获取、图像的处理和分析、输出和显示，核心任务是特征提取、图像分割和图像辨识。而如何精确高效的处理视觉信息是视觉系统的关键问题。目前视觉信息处理逐步细化，包括视觉信息的压缩和滤波、环境和障碍物检测、特定环境标志的识别、三维信息感知与处理等。其中环境和障碍物检测是视觉信息处理中最重要、也是最困难的过程。机器人视觉是其智能化最重要的标志之一，对机器人智能及控制都具有非常重要的意义。目前国内外都在大力研究，并且已经有一些系统投入使用。（5）智能控制。随着机器人技术的发展，对于无法精确解析建模的物理对象以及信息不足的病态过程，传统控制理论暴露出缺点，近年来许多学者提出了各种不同的机器人智能控制系统。机器人的智能控制方法有模糊控制、神经网络控制、智能控制技术的融合（模糊控制和变结构控制的融合；神经网络和变结构控制的融合；模糊控制和神经网络控制的融合；智能融合技术还包括基于遗传算法的模糊控制方法）等。近几年，机器人智能控制在理论和应用方面都有较大的进展。在模糊控制方面，J.J.Buckley等人论证了模糊系统的逼近特性，E.H.Mamdan首次将模糊理论用于一台实际机器人。模糊系统在机器人的建模控制、对柔性臂的控制、模糊补偿控制以及移动机器人路径规划等各个领域都得到了广泛的应用。在机器人神经网络控制方面，CMCA（Cere-bella Model Controller Articulation）应用较早的一种控制方法，其最大特点是实时性强，尤其适用于多自由度操作臂的控制。（6）人机接口技术。智能机器人的研究目标并不是完全取代人，复杂的智能机器人系统仅仅依靠计算机来控制目前是有一定困难的，即使可以做到，也由于缺乏对环境的适应能力而并不实用。智能机器人系统还不能完全排斥人的作用，而是需要借助人机协调来实现系统控制。因此，设计良好的人机接口就成为智能机器人研究的重点问题之一。人机接口技术是研究如何使人方便自然地与计算机交流。为了实现这一目标，除了最基本的要求机器人控制器有1个友好的、灵活方便的人机界面之外，还要求计算机能够看懂文字、听懂语言、说话表达，甚至能够进行不同语言之间的翻译，而这些功能的实现又依赖于知识表示方法的研究。因此，研究人机接口技术既有巨大的应用价值，又有基础理论意义。目前，人机接口技术已经取得了显著成果，文字识别、语音合成与识别、图像识别与处理、机器翻译等技术已经开始实用化。另外，人机接口装置和交互技术、监控技术、远程操作技术、通讯技术等也是人机接口技术的重要组成部分，其中远程操作技术是一个重要的研究方向。

三、总结与展望

机器人是自动化领域的主题之一，人们几十年来对机器人的开发和研究，使机器人技术取得了巨大的进步。随着人工智能、智能控制和计算机技术的发展，机器人的应用领域必将不断扩大，性能不断提高，在未来的生产、生活、科研当中会发挥更重要的作用。

参考文献

[1]孙华，陈俊风，吴林．多传感器信息融合技术及其在机器人中的应用[J]．传感器技术．2003，22（9）：1～4

[2]王灏，毛宗源．机器人的智能控制方法[M]．北京：国防工业出版社，2002

工业机器人的关键技术及应用趋势第6篇

机器人控制技术

机器人控制系统是机器人的大脑，是决定机器人功能和性能的主要因素。工业机器人控制技术的主要任务就是控制工业机器人在工作空间中的运动位置、姿态和轨迹、操作顺序及动作的时间等。具有编程简单、软件菜单操作、友好的人机交互界面、在线操作提示和使用方便等特点。

关键技术包括：

（1）开放性模块化的控制系统体系结构：采用分布式CPU计算机结构，分为机器人控制器（RC），运动控制器（MC），光电隔离I/O控制板、传感器处理板和编程示教盒等。机器人控制器（RC）和编程示教盒通过串口/CAN总线进行通讯。机器人控制器（RC）的主计算机完成机器人的运动规划、插补和位置伺服以及主控逻辑、数字I/O、传感器处理等功能，而编程示教盒完成信息的显示和按键的输入。

（2）模块化层次化的控制器软件系统：软件系统建立在基于开源的实时多任务操作系统Linux上，采用分层和模块化结构设计，以实现软件系统的开放性。整个控制器软件系统分为三个层次：硬件驱动层、核心层和应用层。三个层次分别面对不同的功能需求，对应不同层次的开发，系统中各个层次内部由若干个功能相对对立的模块组成，这些功能模块相互协作共同实现该层次所提供的功能。

（3）机器人的故障诊断与安全维护技术：通过各种信息，对机器人故障进行诊断，并进行相应维护，是保证机器人安全性的关键技术。

（4）网络化机器人控制器技术：目前机器人的应用工程由单台机器人工作站向机器人生产线发展，机器人控制器的联网技术变得越来越重要。控制器上具有串口、现场总线及以太网的联网功能。可用于机器人控制器之间和机器人控制器同上位机的通讯，便于对机器人生产线进行监控、诊断和管理。

移动机器人（AGV）

移动机器人（AGV）是工业机器人的一种类型，它由计算机控制，具有移动、自动导航、多传感器控制、网络交互等功能，它可广泛应用于机械、电子、纺织、卷烟、医疗、食品、造纸等行业的柔性搬运、传输等功能，也用于自动化立体仓库、柔性加工系统、柔性装配系统（以AGV作为活动装配平台）；同时可在车站、机场、邮局的物品分捡中作为运输工具。

国际物流技术发展的新趋势之一，而移动机器人是其中的核心技术和设备，是用现代物流技术配合、支撑、改造、提升传统生产线，实现点对点自动存取的高架箱储、作业和搬运相结合，实现精细化、柔性化、信息化，缩短物流流程，降低物料损耗，减少占地面积，降低建设投资等的高新技术和装备。

点焊机器人

焊接机器人具有性能稳定、工作空间大、运动速度快和负荷能力强等特点，焊接质量明显优于人工焊接，大大提高了点焊作业的生产率。

点焊机器人主要用于汽车整车的焊接工作，生产过程由各大汽车主机厂负责完成。国际工业机器人企业凭借与各大汽车企业的长期合作关系，向各大型汽车生产企业提供各类点焊机器人单元产品并以焊接机器人与整车生产线配套形式进入中国，在该领域占据市场主导地位。

随着汽车工业的发展，焊接生产线要求焊钳一体化，重量越来越大，165公斤点焊机器人是目前汽车焊接中最常用的一种机器人。2008年9月，机器人研究所研制完成国内首台165公斤级点焊机器人，并成功应用于奇瑞汽车焊接车间。2009年9月，经过优化和性能提升的第二台机器人完成并顺利通过验收，该机器人整体技术指标已经达到国外同类机器人水平。

弧焊机器人

弧焊机器人主要应用于各类汽车零部件的焊接生产。在该领域，国际大型工业机器人生产企业主要以向成套装备供应商提供单元产品为主。本公司主要从事弧焊机器人成套装备的生产，根据各类项目的不同需求，自行生产成套装备中的机器人单元产品，也可向大型工业机器人企业采购并组成各类弧焊机器人成套装备。在该领域，本公司与国际大型工业机器人生产企业既是竞争亦是合作关系。

关键技术包括：

（1）弧焊机器人系统优化集成技术：弧焊机器人采用交流伺服驱动技术以及高精度、高刚性的RV减速机和谐波减速器，具有良好的低速稳定性和高速动态响应，并可实现免维护功能。

（2）协调控制技术：控制多机器人及变位机协调运动，既能保持焊枪和工件的相对姿态以满足焊接工艺的要求，又能避免焊枪和工件的碰撞。

（3）精确焊缝轨迹跟踪技术：结合激光传感器和视觉传感器离线工作方式的优点，采用激光传感器实现焊接过程中的焊缝跟踪，提升焊接机器人对复杂工件进行焊接的柔性和适应性，结合视觉传感器离线观察获得焊缝跟踪的残余偏差，基于偏差统计获得补偿数据并进行机器人运动轨迹的修正，在各种工况下都能获得最佳的焊接质量。

激光加工机器人

激光加工机器人是将机器人技术应用于激光加工中，通过高精度工业机器人实现更加柔性的激光加工作业。本系统通过示教盒进行在线操作，也可通过离线方式进行编程。该系统通过对加工工件的自动检测，产生加工件的模型，继而生成加工曲线，也可以利用CAD数据直接加工。可用于工件的激光表面处理、打孔、焊接和模具修复等。

关键技术包括：

（1）激光加工机器人结构优化设计技术：采用大范围框架式本体结构，在增大作业范围的同时，保证机器人精度；

（2）机器人系统的误差补偿技术：针对一体化加工机器人工作空间大，精度高等要求，并结合其结构特点，采取非模型方法与基于模型方法相结合的混合机器人补偿方法，完成了几何参数误差和非几何参数误差的补偿。

（3）高精度机器人检测技术：将三坐标测量技术和机器人技术相结合，实现了机器人高精度在线测量。

（4）激光加工机器人专用语言实现技术：根据激光加工及机器人作业特点，完成激光加工机器人专用语言。

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（5）网络通讯和离线编程技术：具有串口、CAN等网络通讯功能，实现对机器人生产线的监控和管理；并实现上位机对机器人的离线编程控制。

真空机器人

真空机器人是一种在真空环境下工作的机器人，主要应用于半导体工业中，实现晶圆在真空腔室内的传输。真空机械手难进口、受限制、用量大、通用性强，其成为制约了半导体装备整机的研发进度和整机产品竞争力的关键部件。而且国外对中国买家严加审查，归属于禁运产品目录，真空机械手已成为严重制约我国半导体设备整机装备制造的“卡脖子”问题。直驱型真空机器人技术属于原始创新技术。

关键技术包括：

（1）真空机器人新构型设计技术：通过结构分析和优化设计，避开国际专利，设计新构型满足真空机器人对刚度和伸缩比的要求；

（2）大间隙真空直驱电机技术：涉及大间隙真空直接驱动电机和高洁净直驱电机开展电机理论分析、结构设计、制作工艺、电机材料表面处理、低速大转矩控制、小型多轴驱动器等方面。

（3）真空环境下的多轴精密轴系的设计。采用轴在轴中的设计方法，减小轴之间的不同心以及惯量不对称的问题。

（4）动态轨迹修正技术：通过传感器信息和机器人运动信息的融合，检测出晶圆与手指之间基准位置之间的偏移，通过动态修正运动轨迹，保证机器人准确地将晶圆从真空腔室中的一个工位传送到另一个工位。

（5）符合SEMI标准的真空机器人语言：根据真空机器人搬运要求、机器人作业特点及SEMI标准，完成真空机器人专用语言。

（6）可靠性系统工程技术：在IC制造中，设备故障会带来巨大的损失。根据半导体设备对MCBF的高要求，对各个部件的可靠性进行测试、评价和控制，提高机械手各个部件的可靠性，从而保证机械手满足IC制造的高要求。

洁净机器人

洁净机器人是一种在洁净环境中使用的工业机器人。随着生产技术水平不断提高，其对生产环境的要求也日益苛刻，很多现代工业产品生产都要求在洁净环境进行，洁净机器人是洁净环境下生产需要的关键设备。

关键技术包括：

（1）洁净润滑技术：通过采用负压抑尘结构和非挥发性润滑脂，实现对环境无颗粒污染，满足洁净要求。

（2）高速平稳控制技术：通过轨迹优化和提高关节伺服性能，实现洁净搬运的平稳性。