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作者：王天然，現(xiàn)任中科院沈陽自動化研究所研究員，機(jī)器人技術(shù)國家工程研究中心主任，北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院院長。中國工程院院士、自動化控制與機(jī)器人技術(shù)專家。長期致力于機(jī)器人技術(shù)、大型工業(yè)自動化系統(tǒng)的研究和應(yīng)用。

中國對機(jī)器人的需求是社會發(fā)展的必然結(jié)果

中國制造業(yè)經(jīng)歷了多年的快速發(fā)展，產(chǎn)值很高，但是質(zhì)量、效益、水平與發(fā)達(dá)國家還有很大的差距。而且目前正在經(jīng)歷勞動者工資快速上升，勞動力短缺的變化。如果想實(shí)現(xiàn)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型與升級，提高效率是一個重要的內(nèi)容，這當(dāng)中最智能化的、靈活的機(jī)器人設(shè)備將會發(fā)揮巨大作用。

最近幾年，中國機(jī)器人的自給產(chǎn)能無論數(shù)量還是產(chǎn)值都有所增長，但是所占份額很小，因此還有很大的發(fā)展和提升空間。社會需求、技術(shù)進(jìn)步、學(xué)科交叉三大要素給機(jī)器人帶來了前所未有的發(fā)展機(jī)會。當(dāng)前由于產(chǎn)品的生命周期越來越短，用戶的個性化制造要求越來越強(qiáng)烈，這樣就需要靈活、快速的生產(chǎn)單元。這其中一個重要的事情就是國際間能夠快速標(biāo)定。另外，現(xiàn)在的工業(yè)機(jī)器人是沒有“手”的，人們一直希望能夠發(fā)明一個廉價的、通用的“手”。

機(jī)器人應(yīng)用的主要障礙是人和機(jī)器人不能很好地融合

所謂的與人共融，就是能在同一自然空間里工作，能夠緊密地協(xié)調(diào)，能夠自主的提高自己的技能，能夠自然的交互，同時要保證安全。實(shí)現(xiàn)這樣的與人共融的機(jī)器人，人與機(jī)器人的關(guān)系就會改變，是一種朋友關(guān)系，可以相互理解、相互感知、相互幫助。

與人共融，就是要讓機(jī)器人把人的符號化能力、學(xué)習(xí)能力、預(yù)見能力、自我調(diào)節(jié)能力、邏輯推理能力與機(jī)器的精準(zhǔn)、力量、重復(fù)能力、作業(yè)時間、環(huán)境耐受力結(jié)合在一起。如果看得更遠(yuǎn)一點(diǎn)，未來還要在分子尺度上實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器人共融。

機(jī)器人是智能制造的支撐設(shè)備，必將助力中國的智能制造發(fā)展，滿足中國的民生需求。與人共融是下一代機(jī)器人的本質(zhì)特征。各個學(xué)科的交叉結(jié)合將為機(jī)器人帶來新的發(fā)展機(jī)會。所以我們應(yīng)該關(guān)心它、抓住它為我們服務(wù)。

智能制造空間的特征

隨著信息技術(shù)與制造技術(shù)的不斷深度融合，制造業(yè)將在制造系統(tǒng)、設(shè)計(jì)與制造手段、人機(jī)關(guān)系三個方面產(chǎn)生巨大變革，以“分散與集中相統(tǒng)一的制造系統(tǒng)、虛實(shí)結(jié)合的設(shè)計(jì)與制造手段、人機(jī)共融的生產(chǎn)方式”為特征的智能制造空間將快速形成，重塑需求牽引和技術(shù)驅(qū)動下的智能制造發(fā)展模式。

在宏觀層面，智能制造空間將打破傳統(tǒng)的物理區(qū)域限制，不斷涌現(xiàn)的大量信息技術(shù)將推動分布式制造能力的快速發(fā)展，以便滿足產(chǎn)品大規(guī)模個性化定制的迫切需求，生產(chǎn)組織體系將快速發(fā)生變革，使制造業(yè)本身形成新的制造模式和信息環(huán)境，并進(jìn)一步推動生產(chǎn)模式的變革。

在微觀技術(shù)層面，智能制造空間將加速人工智能、大數(shù)據(jù)、數(shù)字孿生、云計(jì)算等信息技術(shù)在制造業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)方式、組織體系、管理模式等方面的深入應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、虛擬仿真到制造執(zhí)行的全息化智能制造系統(tǒng)，并將形成智能制造空間的技術(shù)體系。