工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷史與未來趨勢(shì)的文獻(xiàn)綜述

謝勝強(qiáng) 明興

[摘要]在人口紅利消失、人工成本上升以及制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的背景下，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，然而，由于我國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)起步較晚，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有較大差距。本文試圖通過對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家工業(yè)機(jī)器人發(fā)展歷史以及工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)未來趨勢(shì)的文獻(xiàn)整理，為后續(xù)研究我國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展與政策制定提供理論依據(jù)。

[關(guān)鍵詞]工業(yè)機(jī)器人；發(fā)展歷史；趨勢(shì)；文獻(xiàn)綜述

1. 工業(yè)機(jī)器人的界定

我國(guó)的機(jī)器人專家（2007）從應(yīng)用環(huán)境出發(fā)，將機(jī)器人分為工業(yè)機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人兩大類。所謂工業(yè)機(jī)器人就是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度機(jī)器人。

2. 工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷史與產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)研究

自1961年美國(guó)Unimation公司生產(chǎn)的第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人問世以來，工業(yè)機(jī)器人在各國(guó)尤其是歐美、日本發(fā)展迅速，并呈現(xiàn)出適合各國(guó)國(guó)情的不同的產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)突破也一直未停止，從最初的兩軸到如今六軸機(jī)器人的廣泛應(yīng)用、從液壓驅(qū)動(dòng)到電動(dòng)馬達(dá)，應(yīng)用領(lǐng)域從汽車工業(yè)已拓展到電子電氣、食品包裝等其他行業(yè)。國(guó)內(nèi)外的專家學(xué)者亦對(duì)各國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷史及未來發(fā)展趨勢(shì)做了大量研究工作。

2.1 各國(guó)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展歷史研究

Kuni（1981）在研究日本機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中發(fā)現(xiàn)，盡管日本機(jī)器人產(chǎn)業(yè)比美國(guó)起步晚，但日本已成為當(dāng)今世界機(jī)器人第一大國(guó)，其主要原因是在機(jī)器人發(fā)展初期日本引進(jìn)并吸收了大量美國(guó)先進(jìn)技術(shù)，使得日本企業(yè)能夠較短時(shí)間內(nèi)掌握關(guān)鍵零部件的核心技術(shù)，并憑借在機(jī)器人工藝、質(zhì)量上的優(yōu)勢(shì)，迅速占領(lǐng)市場(chǎng)，成功反超美國(guó)。

陳愛珍（2008）在研究日本工業(yè)機(jī)器人發(fā)展歷史中發(fā)現(xiàn)，1980-1990年是日本工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的黃金十年，機(jī)器人銷量復(fù)合增速達(dá)到136%，其快速發(fā)展的主要原因來自日本國(guó)內(nèi)勞動(dòng)人口減少，勞動(dòng)力成本上升以及政府政策的大力推廣。

李剛（2014）對(duì)德國(guó)工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展歷程進(jìn)行了梳理，認(rèn)為德國(guó)工業(yè)機(jī)器人從起步晚到發(fā)展成為歐洲機(jī)器人強(qiáng)國(guó)過程中，政府發(fā)揮著重要的引導(dǎo)作用，從20世紀(jì)70年代推出的“改善勞動(dòng)計(jì)劃”到2013年的“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略，構(gòu)建智能工廠，都可以看到政策的導(dǎo)向作用。

王京（2010）研究了美國(guó)機(jī)器人發(fā)展計(jì)劃，發(fā)現(xiàn)美國(guó)機(jī)器人發(fā)展起步早，并制定了發(fā)展相關(guān)機(jī)器人核心技術(shù)的戰(zhàn)略規(guī)劃，將機(jī)器人技術(shù)開發(fā)重點(diǎn)放在仿人操作、自主導(dǎo)航、非結(jié)構(gòu)化環(huán)境的感知、人機(jī)交互等方面。

王田苗（2014）認(rèn)為盡管我國(guó)工業(yè)機(jī)器人銷量全球第一，并在某些關(guān)鍵技術(shù)上有所突破，但仍缺乏整體核心技術(shù)的突破，尤其在高效減速機(jī)、伺服電機(jī)以及控制器等關(guān)鍵零部件方面，由于不具備核心技術(shù)，嚴(yán)重依賴國(guó)外進(jìn)口。

從各國(guó)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展歷史研究文獻(xiàn)來看，美國(guó)、日本及歐洲在發(fā)展本國(guó)工業(yè)機(jī)器人的進(jìn)程中都找到了合適的發(fā)展模式，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展順應(yīng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的需求，而政府部門對(duì)于機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策扶持力度直接影響到機(jī)器人發(fā)展的各個(gè)階段。近年，我國(guó)政府部門也高度重視機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展，國(guó)務(wù)院、工信部及科技部等部位出臺(tái)了包括《關(guān)于推進(jìn)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》等多項(xiàng)政策文件，推動(dòng)我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

2.2 工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)研究

朱力（2003）認(rèn)為隨著工業(yè)機(jī)器人價(jià)格的降低和性能指標(biāo)的提高，我國(guó)人工成本的增加、多元化的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，以工業(yè)機(jī)器人為代表的智能裝備將實(shí)現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)。

徐揚(yáng)生和閻鏡予（2012）研究發(fā)現(xiàn)20世紀(jì)60年代以來，全球工業(yè)機(jī)器人在發(fā)達(dá)國(guó)家工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，尤其是在汽車生產(chǎn)線上得到廣泛應(yīng)用，并在制造業(yè)中，如鍛造、焊接、機(jī)械加工成型、噴涂、碼垛、打磨拋光、裝配等作業(yè)中得到應(yīng)用，未來工業(yè)機(jī)器人在3C制造、食品包裝等領(lǐng)域?qū)⒂懈鼜V闊的市場(chǎng)空間，工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)成為衡量一國(guó)制造業(yè)水平和科技水平的重要標(biāo)志。

江宇靖（2007）從技術(shù)創(chuàng)新的角度分析了工業(yè)機(jī)器人技術(shù)變革的過程，發(fā)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)通訊功能等方面都取得了巨大的技術(shù)突破，并預(yù)計(jì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將在機(jī)器人中得到廣泛應(yīng)用。

趙杰（2012）研究了近幾年國(guó)外知名工業(yè)機(jī)器人企業(yè)推出和正在研制的產(chǎn)品，發(fā)現(xiàn)新一代工業(yè)機(jī)器人正在向高性能化、柔性化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展。

從以上相關(guān)文獻(xiàn)可以看出，未來工業(yè)機(jī)器人將呈現(xiàn)以下幾個(gè)趨勢(shì)：（1）工業(yè)機(jī)器人性能的不能提高（包括精度、靈活性、穩(wěn)定性等），單機(jī)的價(jià)格將不斷下降；（2）工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，未來3C行業(yè)、食品及醫(yī)藥行業(yè)、物流倉儲(chǔ)行業(yè)將有巨大空間；（3）未來機(jī)器人的控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)將取得巨大技術(shù)突破，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將在機(jī)器人中進(jìn)一步推廣。

3. 總結(jié)

從發(fā)達(dá)國(guó)家工業(yè)機(jī)器人發(fā)展歷史經(jīng)驗(yàn)以及產(chǎn)業(yè)未來趨勢(shì)來看，本文認(rèn)為有以下幾點(diǎn)值得我國(guó)學(xué)習(xí)與借鑒：（1）找到適合國(guó)情的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑；由于我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)仍處于中低端水平，企業(yè)缺乏關(guān)鍵零部件核心技術(shù)，因此，我國(guó)應(yīng)盡早的從“美國(guó)模式”轉(zhuǎn)向“日本模式”，掌握核心技術(shù)。（2）加大工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)政策扶持力度；從發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)驗(yàn)來看，政府對(duì)于機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的支持與引導(dǎo)直接推動(dòng)了整個(gè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，我國(guó)政府主管部門應(yīng)當(dāng)繼續(xù)加大對(duì)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的政策扶持力度，積極培育具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的龍頭企業(yè)，形成配套產(chǎn)業(yè)集群。

參考文獻(xiàn)

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[2]Kuni sadamoto：Robots In The Japanese Economy，TOKOY SURVRY 1981

[3]陳愛珍.日本工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀[J].機(jī)械工程師，2008，（7）：8-10.

[4]李剛. 德國(guó)機(jī)器人發(fā)展歷史[J].機(jī)電一體化，2014（09）：12-15

作者簡(jiǎn)介

謝勝強(qiáng)（1969-），男，湖南長(zhǎng)沙人，同濟(jì)大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院副教授，博士，從事風(fēng)險(xiǎn)投資、城市產(chǎn)業(yè)規(guī)劃研究。

明興（1990-），男，湖南長(zhǎng)沙人，同濟(jì)大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院碩士在讀，從事風(fēng)險(xiǎn)投資、城市產(chǎn)業(yè)規(guī)劃研究。