自1959年世界上第一台工业机器人问世以来，“机器人学”已经取得了不少科研成就，并且开始在制造业、服务业、医疗、国防、太空等各个领域广泛应用。 

　　我国工业机器人，起步于20世纪70年代初。不过，因为劳动力资源丰富、技术相对落后等原因，机器人的研究发展比较缓慢。随着我国制造业的技术发展，以及2015年《中国制造2025》宏大计划的提出，我国机器人研究水平也有了一定提高。在新时代背景下，越来越智能化的机器人走进了人们的生活。 

　　进入新世纪以来，随着劳动力成本的大幅上涨，我国制造业对机器人的需求不断加大。未来我国的产业转型升级、社会老龄化应对都需要大量的机器人。虽说我国机器人产业取得了一定程度的进步，在机器人整机设计与制造方面积累了一定经验，但在技术人员看来，目前我国机器人自主设计与创新能力还有不足，仍然是机器人产业发展的一个瓶颈。 

　　我们先来了解一下机器人的基本构造：一般来说，工业机器人的控制系统包括伺服层、主控层及操作层，其中伺服层包括伺服电机、驱动器等，主控层包括控制器、编码器、力传感器等。而智能机器人包括机构、结构本体、驱动传动、能源动力、感知等系统。机器人核心部件包括伺服电机、减速器及控制器、驱动器及传感器。谐波减速器一般用于轻型机器人或机器人腕部关节。由波发生器、柔轮和钢轮组成，具有减速比大、齿隙小、精度高，零部件少、安装方便及体积小、重量轻的优点。 

　　我国谐波减速器研究起步较早，例如，北京谐波传动技术研究所早在二十世纪六、七十年代，就开始了谐波减速器的研究。由于市场环境的影响，这项研究的进展非常缓慢，但积累了比较多的研发经验。近些年，我国谐波减速器开始迅速发展，并且在国产机器人产品上得到越来越多的应用。 

　　通过了解机器人的构造，我们也不难发现，机器人技术涉及很多个领域。如今，机器人正在逐步发展成为具有感知、认知和自主行动能力的智能化装备，是数学、力学、机构学、材料科学、人工智能等多个学科和技术综合的成果。不得不说，它体现了一个国家高技术领域的综合实力。 

　　现在我们看到的机器人，已经从早期的工业机器人发展为种类繁多的现代工业机器人、特种机器人和服务机器人。它们应用的领域也有明显的区别，服务机器人是应对未来全球人口老龄化趋势加剧的核心手段，存在无法接受抽象指令、难与人有效沟通、人机协调合作能力不足、安全机制欠缺等问题；特种机器人是代替人类在极地、深海、外星、核辐射、军事战场、自然和人为灾害等危险甚至不可达区域，执行任务的重要手段。 

　　当前，机器人呈现出“人-机”交互、“人-机”合作、“人-机”融合等明显的技术特征。我国机器人市场的容量是多样的，这是国外机器人产业发展不具备的独特优势。就比如一开始我们提到的“智能机器人”，这几个看似“高端”的字眼，正逐渐在我国普及起来。 

　　2015年的“双11”购物热潮，一款扫地机器人的销售额比2014年增长一倍多，达到3.15亿元，是4年前的150倍；航拍机器人龙头公司销售额仅2013、2014两年相差就高达3-4倍。从变形金刚到迪士尼影片《超能陆战队》中的大白，我国消费者已经接受了影视剧中的机器人当主角，在相关电影和周边商品上的花销数以亿计。 

　　在我国城市中，很多公司试图用机器人服务员、厨师和门卫来吸引顾客。从上海的机器人拉面厨师，到北京自动送菜的机器人服务员，再到能播天气预报的智能“主持人”，我国仿佛已经迈入智能机器人时代。 

　　但是，在小i机器人总裁朱频频看来，似乎对于不远的将来，我国的期望应该实际一些。他介绍说道：“与一个由类人机器人为人类提供服务的世界相比，一个基于智能手机的‘应用软件星球’更有可能实现。有些公司把精力集中在比较现实的产品上，例如，试图把微波炉改造成一个能够煎蛋的机器人。它也许看上去不像机器人，但拥有人工智能。智能机器人会越来越聪明，未来或许有一天将在很大程度上替代人的劳动。” 

　　年近9旬的著名粒子物理、理论物理学家、中科院院士何祚庥，是建国后“中国科学方法论”研究事业的早期开拓者之一，近10多年来也一直关注着社会现实问题。在何院士看来，我国即将进入智能机器人时代。现在的机器人还不够聪明，但他们具备强大的学习能力，会随着科技的进步，变得越来越聪明。智能机器人是“第三次工业革命”中最为关键的核心技术，现阶段的产业转型，是进一步由“信息化”向“智能化”的转型。如果说信息技术的核心是“信息、通讯和计算”的话，那么智能技术的核心，就是还要有“智能”的机器人，及时对所收集的信息加以分析、归纳、整理，同时还要决策指挥、采取行动、及时反应处理。 

　　但是，和服务型机器人的迫切需求相比，在我国，人们对“工业机器人”的需求反而更大一些。根据国际机器人联合会的介绍，我国已经是工业机器人的主要市场，占全球销量的1/4。在自动化生产线上，我们会看到这样的场景：一块块大型电视的液晶屏被机械手轻而易举地抓起翻转，然后再准确的与塑料边框贴合成了电视机的模样。经过一系列技术工序后，生产出的电视机成品再被机械手抓起。另一个机械手把包装塑料袋撑开，两个机械手配合把大块头的液晶电视轻而易举地装入塑料膜中，然后装进包装箱，依次完成封箱、贴标等工序，随即被机械手码放在无人驾驶的自动小车上。 

　　这些智能化工厂的场景，不再只是出现在影片中，而是我国很多家电企业工厂中每天重复着的生产流程。 

　　随着“中国制造2025”以及工业4.0等宏大计划的推进，我国的智能制造水平发展非常迅速，很多工厂都纷纷曝光自己的“无人工厂”。其中，电子消费品工厂的无人化技术应用，相对来说是比较多的。 

　　根据国际机器人联合会在2015年对工业机器人所做的调查，2014年我国工业机器人的使用量接近19万台，占全球使用量的13%，主要用于汽车喷漆和焊接工作。 

　　这些数字听起来，似乎增幅惊人，但如果对比全球“机器人与雇员比例”，我国其实相对偏低一些。国际机器人联合会的统计数据中，2014年每万名雇员，排首位的韩国有478台机器人，排第二的日本有315台，第三位的德国有292台。而我国有36台。所以，我国在积极鼓励发展机器人产业，尽早实现“工业4.0”，也就是提升制造业的电脑化、数据化与智能化。 

　　随着机器人技术的不断发展，以数字化、网络化、智能化为核心特征的智能制造模式，正在成为产业发展和变革的重要方向。在技术人员看来，智能制造是新一轮工业革命的核心，只有通过智能制造，才能带动各个产业的数字化水平和智能化水平的提升。就像我国消费电子、互联网行业的国产品牌，正不断实现对国外行业巨头的超越，所以，也让我们共同期待，我国机器人行业会在不久的将来创造新的奇迹。 

　　好了，今天的科学故事我们就先讲到这里。获取更多精彩内容，您可以在手机微信客户端搜索“feichangkexue”的拼音关注我们。我是亚楠，我们下期节目再见。



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