工業機器人產業發展概況

工業機器人不再是簡單代替人工勞動，而是一種能夠結合人的優勢（分析判斷、快速響應變化等能力）和機器優勢（高精度、高穩定性、長時間運行和環境耐受能力強等）的自動化設備。當前機器人在三種環境內最有發展潛力：人不能干的（如危險工況、太空深海極端環境作業等）、人干不好的（如高精度工藝）和人不愿意干的（如單調重復性勞動、重體力勞動等）。

工業機器人產業規模：2012－2015年，中國工業機器人產量逐年增長，2015年中國工業機器人出貨量為15140臺，同比增長25．64％（如圖1）。

中國機器人研究始于20世紀70年代，經過幾十年的發展，目前已基本形成涵蓋整個機器人產業鏈的基數研究與產品開發能力，并成長成為全球最大的機器人市場。機器人市場的持續發力有望成為下一輪“工業革命”的切入點和重要增長點。機器人的研發、制造和應用水平也成為衡量一個國家科技創新和高端制造業水平的重要標志。

根據機器人的特點、關鍵技術和應用領域的不同，它可以分為工業機器人和服務機器人兩大類，本文也將分這兩類對機器人產業的現狀及未來趨勢做以探討。

企業分布

分區域來看，我國工業機器人行業主要分布在華東地區和華北地區。2015年華東地區銷售收入占全國的40．15％；華北地區銷售收入占比為21．83％；東北地區占比為16．02％；華中地區占比為11．20％；華南地區占比為5．37％；西南地區占比為4．22％；西北地區占1．21％（如圖2）。

從企業規模來看，我國工業機器人行業以小型企業為主。2015年，我國工業機器人行業小型企業銷售收入占比為56．38％；中型企業次之，為30．25％；大型企業銷售收入占比為13．37％（如圖3）。

從企業性質來看，中國工業機器人行業以三資企業為主，2015年，中國工業機器人行業三資企業的銷售收入占比為38．45％；私營企業占比為31．30％；其他性質企業占比為30．25％（如圖4）。

工業機器人技術未來發展趨勢

隨著自動化大趨勢的發展，機器人將取代機床成為新一代工業生產的基礎，但技術突破是最大的難題。未來機器人技術將主要呈以下幾個發展趨勢，如表1。

服務機器人行業概況

中國《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006－2020年）》中明確定義，智能服務機器人是在非結構環境下為人類提供必要服務的多種高技術集成的智能化裝備。

中國服務機器人起步較晚，2005年左右才初具規模，目前仍處于起步階段，國內服務機器人企業多集中在低端市場。產業化已初具規模的產品主要包括清潔機器人、教育娛樂機器等。近年來，國內也陸續出臺一系列政策，將服務機器人作為未來優先發展的戰略技術，重點攻克一批智能化高端裝備，發展和培育一批產值超過100億元的服務機器人核心企業，其中仿生機器人平臺、公共安全機器人、醫療康復機器人和模塊化核心部件等四大任務是重中之重。

根據《中國服務機器人市場現狀調研與發展前景分析報告（2015－2020年）》中統計，2014年中國服務機器人銷售額為45．56億元，同比增長34％，但投入使用的服務機器人只有少量是國產的，大部分仍屬于國外進口。近年來，互聯網科技巨頭與資本巨頭共同瞄準服務機器人領域，紛紛加大投資，以期協同其互聯網、大數據和云計算方面的優勢引領人工智能技術的發展，同時帶入行業大量資本，吸引更多的人才、技術投入到行業的開拓中，形成良性發展循環。如阿里巴巴、富士康和軟銀合作，打通產業資本、技術、渠道和制造環節全方位布局服務機器人。

產業分布

從區域分布來看，中國服務機器人產業主要集中在經濟較發達的珠三角和長三角地區，分別占32．7％和29．6％（如圖5）。

中國服務機器人市場發展趨勢

家庭化

一方面信息高速發展和生活、工作節奏的加快，需要人們從繁雜的家庭勞動中解脫出來；另一方面隨著中國老齡化越來越嚴重，更多的老人需要照顧，社會保障和服務的需求也更加緊迫，而中國多年的計劃生育政策之后，已經形成了人口倒金字塔結構，老齡化家庭結構必然使更多的年青家庭壓力增大，而且生活節奏的加快和工作的壓力，也使得年輕人沒有更多時間陪伴自己的孩子，隨之醞釀而生的將是廣大的家庭服務機器人市場，例如家庭護理機器人、玩具機器人、安控機器人、清潔機器人都將是最為需要的。中國60歲以上老年人口占總人口的比例已達l1％，按照國際通行標準，中國已然跨入了老齡化社會的門檻。

最近發布的《中國老齡事業的發展》白皮書，表明中國官方已意識到人口老齡化問題的緊迫性。由于人口的快速老齡化，可以預計，服務機器人將大量進入家庭，導致服務機器人家庭化的浪潮。

智能化

服務機器人的智能化方向

環境智能化的方向

與服務機器人技術密切相關的另一個重要技術領域是環境的智能化。就如同汽車交通的重要作用不單單是由于汽車本身高度發展帶來的，道路的鋪設以及高速公路網絡等交通基礎設施也起著非常重要的作用。同樣，機器人要進入家庭和公共場所時，在機器人本身高度發展的同時，

完善機器人活動的環境也是必不可少的。人們呼吁為建立安全安心舒適的社會采用機器人的必要性時，由于機器人的活動場所在空間上擴大到了人的活動場所，這樣就必須對人周圍的環境重新進行改造和完善，使環境具有智能化。具體來說，采用機器人可以防范災害避免危險、防止事故確保安全、進行護理確保安心、進一步提高人們生活的舒適度，機器人要從工廠中出來，在社會設施（道路上或福利設施中）、公共場所（車站、機場等）和一般家庭中（家里或房間里）為人類服務。這些工作都是由把社會基礎設施和設備的基礎設施作為本身系統一部分的環境型機器人來實現的。工業機器人的工作對象是工業零部件或產品，相對而言，服務機器人的工作服務對象是人，機器人與人同處于一環境中。這樣，對于環境機器人，相對工業機器人原來那種機器人工程學而言，構成了一種工作主體和工件對象內外關系相反而且相輔相成的環境結構形式。為此，業界最近已經認識到并形成了許多廣泛的研究領域。對服務機器人系統而言，機器人各單元要素分散地分布在整個環境中，但是，最終要把這些要素統一協調起來，為每一個人提供服務。環境智能化瞄準的方向是：一是通過智能化的環境本身實現機器人服務；其次通過智能化的環境強化其環境中的單個機器人的功能。不管是哪一種情況，通過環境的智能化實現上述功能的優點可以歸納為兩點，如表3所示。

模塊化

目前，機器人技術正在向智能機器和智能系統的方向發展，其發展趨勢主要為：結構的模塊化和可重構化；控制技術的開放化、PC化和網絡化；伺服驅動技術的數字化和分散化；多傳感器融合技術的實用化；工作環境設計的優化和作業的柔性化以及系統的網絡化和智能化等方面。而要想真正像電視、電腦等家用電器一樣普及，關鍵在于標準化和模塊化。在世界范圍內，服務機器人的標準化和模塊化還處在一種不完善狀況。因而，建立服務機器人標準是發展服務機器人亟待解決的課題。在技術上，機器人的軟件是專用而復雜的，由于缺乏統一的標準和平臺，機器人每個制造商都有自己的體系結構，相關應用廠商無力開發大量不同應用軟件，無法進入機器人市場。所以應該加快開展體系結構、中間件與模塊化技術攻關和應用示范，加大扶持以中間件與模塊化技術為核心的軟件與功能構件產業化發展。

產業化

日本專家認為，開拓機器人市場的有效辦法是，在現有技術水平基礎上積累能夠實現的實用機器人的應用經驗。但是，適應當前技術和市場需求的大型專用機器（例如，車站內的自動檢票機、物流倉庫內的自動搬運機、帶有自動操縱功能的飛機等等），都已經商品化和市場化。自然，服務機器人的引入就得從狹縫中逐漸開拓起來。所以，目前在短時期內機器人的銷售量很難有大的突破，現在是松散的科技風險企業或中小型、中堅企業在積累機器人研究和應用的經驗，培育機器人產業化的幼苗，而不同于以建立產業化和追求銷售量為目的的大型企業。這些企業若不能盡快地提高銷售額回收資金的話，就會從機器人行業中撤退出去，產業化的形成并不是一帆風順的。相反，科技風險企業只要能將研發的機器人銷售給用戶，大型企業就會隨之而來，就有可能大大地促進機器人產業化的發展。