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世界机器人发展趋势和我国的战略选择
杨宝民admin2025-03-16
杨宝民
作者简介,深圳市新摩尔商业管理有限公司总经理,曾任清华大学总裁班老师,大连海洋大学一带一路研究院特聘教授,电话:13823509154
摘要:
本文概述了世界工业机器人和我国水下机器人、通用机器人及人形机器人的发展简史,并对我国机器人产业发展的SWOT分析进行了详细阐述。接着,以宇树机器人公司为案例,分析了其成功因素和发展启发。
鉴于人形机器人存在的技术难关,图灵奖得主杨立昆指出三个致命缺陷:物理世界理解能力缺失、持久记忆系统空白、推理规划算法落后。
基于此,文章提出了我国机器人产业发展2026-2035的规划建议,并特别针对人形机器人提出了未来十年的发展规划建议,我国机器人未来发展的重点在工业机器人,提高我国智能制造的产品质量和效率。对人形机器人的技术难关要逐步攻克,循序渐进,脚踏实地做好技术研发和产业化。
一、机器人发展简史
1.1、世界工业机器人发展简史
世界工业机器人发展简史可以归纳为以下几个阶段:
(一)、萌芽与初创阶段(20世纪40年代至60年代)
- 早期探索:
- 早在第二次世界大战期间,为了处理放射性物质等危险工作,美国开始研制遥操作机械手。
- 1954年,美国人乔治·德沃尔(George Devol)提出了工业机器人的概念,并申请了世界上第一个机器人专利。该专利的要点是借助伺服技术控制机器人的关节,利用人手对机器人进行动作示教,机器人能实现动作的记录和再现,即所谓的示教再现机器人。
- 第一台工业机器人的诞生:
- 1959年,乔治·德沃尔与约瑟夫·英格伯格(Joseph F. Engelberger)联手打造了世界上第一台工业机器人样机Unimate(意为“万能自动”)。
- 1961年,Unimate在通用汽车的生产车间里首次投入使用,用于起重和堆叠热金属部件,标志着工业机器人时代的开启。
(二)、初步应用与成长阶段(20世纪60年代至70年代)
- 工业机器人的初步应用:
- 20世纪60年代,随着全球范围内劳动力短缺问题的加剧,工业机器人在汽车、电子等工业领域开始得到初步应用。
- 1962年,美国AMF公司生产出VERSTRAN(意为“万能搬运”)工业机器人,与Unimate一样成为真正商业化的工业机器人,并出口到世界各国。
- 技术的发展与成熟:
- 这一时期,机器人传感器开始应用,提高了机器人的可操作性。例如,触觉传感器、压力传感器等被用于机器人上,使机器人能够感知外界环境并作出相应反应。
- 随着计算机技术的发展,工业机器人开始具备更复杂的编程和控制能力,能够完成更多种类的任务。
- 国际交流与合作:
- 1970年,在美国召开了第一届国际工业机器人学术会议,促进了工业机器人技术的国际交流与合作。
(三)、高速成长与普及阶段(20世纪80年代至90年代)
- 工业机器人的高速发展:
- 进入20世纪80年代,随着制造业的快速发展和自动化程度的提高,工业机器人在全球范围内得到了广泛应用。
- 日本在这一时期迅速崛起,成为工业机器人生产和应用的大国。1980年,日本工业机器人经历了短暂的摇篮期后,凭借劳动力的短缺和政府的支持,很快进入实用阶段,赢得了“机器人王国”的美称。
- 日本最著名的机器人科学家是石黑浩。石黑浩是日本大阪大学工学博士,现任大阪大学教授,主要从事双足机械人的研究和机器视觉的开发。他的团队在机器人世界杯足球竞技项目中连续多年取得胜利,并且在机器视觉领域有着突出的贡献。
- 石黑浩(Hiroshi Ishiguro)博士,目前担任大阪大学智能机器人研究所的教授。
- 此外,还有一位著名的机器人学家是高桥智隆。高桥智隆以其“萌系机器人”而闻名,他的机器人常常被冠以“最可爱的机器人”称号。他的公司“Robo-Garage”设计、开发了多种类型的机器人,包括智能疗愈系机器人Robi、运动型机器人Evolta和太空明星Kirobo等。
- 高桥智隆(Tomotaka Takahashi),机器人Robi之父,1998年,第一次大学毕业,立命馆大学产业社会学部取得社会科学学士学位,2003年京都大学工学部取得工程科学学士。
- 技术的不断创新:
- 这一时期,工业机器人在感知、控制、驱动等方面取得了显著进步。例如,视觉传感器、力觉传感器等被广泛应用于机器人上,提高了机器人的智能化水平。同时,随着新材料、新工艺的应用,工业机器人的性能和可靠性也得到了大幅提升。
- 市场的不断扩大:
- 随着工业机器人技术的不断成熟和应用领域的不断拓展,工业机器人市场呈现出爆发式增长。越来越多的企业开始采用工业机器人来提高生产效率和产品质量。对德国汽车产业影响最大的工业机器人公司是库卡机器人(KUKA)。库卡机器人成立于1898年,总部位于德国奥格斯堡,是全球工业机器人领域的先驱企业,库卡集团在2024年的营业收入为40.54亿欧元,同比增长4.0%。对我国汽车产业影响最大的工业机器人公司是新松机器人自动化股份有限公司(SIASUN)。新松机器人是中国领先的机器人产品与系统解决方案提供商,业务涵盖工业机器人、移动机器人、特种机器人及服务机器人四大系列,广泛应用于汽车、半导体、物流、新能源、医疗等多个领域。
(四)、智能化与网络化阶段(21世纪至今)
- 智能机器人的发展:
- 进入21世纪,随着人工智能、大数据、云计算等技术的快速发展,智能机器人逐渐成为工业机器人领域的研究热点。
- 智能机器人不仅具备感知、控制等基本功能,还能够通过学习和推理来自主完成任务,实现更高程度的智能化。
- 网络化的趋势:
- 随着物联网、工业互联网等技术的兴起,工业机器人开始具备网络连接能力,实现了与生产设备、管理系统等的无缝对接。
- 这种网络化的趋势使得工业机器人能够更加灵活地适应不同的生产环境和任务需求。
- 市场的持续扩大:
- 在全球制造业转型升级和智能化发展的背景下,工业机器人的市场需求持续增长。特别是在汽车、电子、医疗、航空航天等高端制造业领域,工业机器人的应用更加广泛。
总结来看,世界工业机器人经历了从萌芽初创到初步应用、高速成长与普及、智能化与网络化等多个阶段的发展历程。随着技术的不断进步和应用领域的不断拓展,工业机器人将在全球制造业中发挥越来越重要的作用。
1.2、我国水下机器人发展简史
我国水下机器人发展简史可以归纳为以下几个阶段:
(一)、早期探索与起步(20世纪70年代末至80年代)
- 背景与需求:
- 20世纪70年代末至80年代,随着海洋工程、海洋资源开发以及军事需求的增加,我国对水下机器人的研发需求日益迫切。
- 科研机构的推动:
- 中国科学院沈阳自动化研究所是国内最早开展机器人研究的单位之一,从70年代末开始,就致力于水下机器人的研发工作。蒋新松院士是我国水下机器人的开拓者,1982年,我国第一台工业机器人“破壳而出”,由蒋新松院士带领研制,当时初创团队在攻苦食淡,千难万难的艰苦条件下,迎难而上,风雨兼程,打响了与国外行业巨头的“第一枪”,在国际机器人市场上争得了一席之地,找到了属于自己的发展模式。
- * 蒋新松院士(资料照片)(沈阳自动化所供图)
- 里程碑事件:
- 1985年,我国第一台自主研发的水下机器人“海人一号”试航成功。该机器人是一台有缆水下机器人,最大作业水深为200米,标志着我国在水下机器人领域迈出了重要一步。
(二)、技术突破与应用拓展(20世纪90年代)
- 技术突破:
- 90年代,我国在水下机器人技术方面取得了重要突破。特别是无缆水下机器人(AUV)的研发,实现了从有缆到无缆的飞跃。
- 里程碑事件:
- 1994年,我国首台无缆自治水下机器人“探索者号”成功研制并进行了海试。该机器人工作深度达到1000米,能够自主完成水下任务,标志着我国在水下机器人自主技术方面取得了重要进展。
- 1995年,我国首台面向6000米的无缆自治水下机器人CR-01研制成功,并赴太平洋开展调查工作,为开辟区资源勘察提供了重要依据。
(三)、快速发展与国际化合作(21世纪初至今)
- 快速发展:
- 进入21世纪,我国水下机器人技术得到了快速发展。随着国家对海洋科技的重视和投入增加,水下机器人在海洋资源勘探、海洋环境监测、水下工程作业等领域得到了广泛应用。
- 里程碑事件:
- 2008年,水下机器人首次用于我国第3次北极科考冰下试验,获取了海冰厚度、冰底形态等大量第一手科研资料。
- 2011年,“蛟龙号”载人潜水器成功下潜至5057米深度,标志着我国在深海载人潜水器技术方面取得了重要突破。中国自主设计、自主集成的首台7000米级大深度载人潜水器“蛟龙号”,已在太平洋、印度洋、大西洋完成300次下潜任务,累计搭载900人次下潜。
- 近年来,我国还成功研制了多款高性能的水下机器人,如“潜龙一号”、“海龙二号”等,这些机器人在海洋资源勘探、海洋环境监测等领域发挥了重要作用。
- 国际化合作:
- 我国在水下机器人领域积极开展国际化合作,与多个国家和国际组织开展了广泛的交流与合作。通过合作,不仅提升了我国水下机器人技术的水平,也促进了全球水下机器人技术的发展。
(四)、未来展望
- 技术发展趋势:
- 未来,我国水下机器人技术将继续朝着智能化、自主化、网络化等方向发展。随着人工智能、大数据、云计算等技术的快速发展,水下机器人将具备更高的智能化水平和更强的自主决策能力。
- 应用领域拓展:
- 随着技术的不断进步和应用领域的不断拓展,我国水下机器人将在海洋资源勘探、海洋环境监测、水下工程作业、海洋军事应用等领域发挥更加重要的作用。同时,随着深海探测和极地科考等需求的增加,水下机器人也将迎来更加广阔的发展空间。
综上所述,我国水下机器人经历了从早期探索与起步、技术突破与应用拓展到快速发展与国际化合作的发展历程。未来,随着技术的不断进步和应用领域的不断拓展,我国水下机器人将迎来更加广阔的发展前景。
1.3.我国通用机器人和人形机器人发展简史
人形机器人发展简史可以概括如下:
(一)、早期探索与概念形成阶段(1960年以前)
- 概念萌芽:
- 早在公元前四世纪,古希腊哲学家亚里士多德就提出了机器人的概念。然而,人形机器人作为具有人类外形和智能特征的机器人,其概念的形成和发展主要是在20世纪随着科技的进步而逐渐明确的。
- 科幻影响:
- 在20世纪,随着科幻小说和电影的兴起,人形机器人作为其中的重要元素,激发了人们对未来科技的想象和探索。虽然这一时期没有实际的人形机器人产品出现,但人形机器人的概念已经深入人心。
(二)、初步研发与功能实现阶段(1960年代至2000年代)
- 首个自主行走机器人:
- 1966年,斯坦福大学开发了第一个自主行走机器人Shakey,虽然它并不具备人类的外形,但为后续的机器人研究奠定了基础。
- 首台人形机器人诞生:
- 1973年,日本早稻田大学的加藤一郎团队成功研发出世界上第一台真人大小的人形智能机器人WABOT-1,标志着智能机器人技术的新里程碑。它具备简单的视觉、听觉和触觉感知能力,能够进行简单的物体搬运等任务。
- 技术逐步成熟:
- 随后几十年间,随着电机、舵机和传动装置等机械部件的发展,人形机器人实现了基本动作和姿态的模拟。例如,本田公司在1986年推出了可以双足行走的机器人E0,并在1993年推出了功能更强大的P1机器人,它不仅拥有手臂和头部,还能在复杂地形上行走。
- 商业化尝试:
- 这一时期,虽然人形机器人技术取得了显著进步,但由于成本高昂、功能有限等原因,商业化应用仍然面临诸多挑战。然而,一些企业已经开始尝试将人形机器人应用于展览、教育等领域。
(三)、系统高度集成与智能提升阶段(2000年代至今)
- 技术集成:
- 随着传感器、控制器和执行器等技术的进步,人形机器人进入了系统高度集成阶段。这一时期的人形机器人不仅具备更复杂的动作和姿态控制能力,还开始具备一定的感知和认知能力。例如,通过传感器感知环境信息,通过控制器进行决策和控制,通过执行器实现各种动作和姿态。
- 智能化提升:
- 21世纪以来,随着人工智能技术的快速发展,人形机器人实现了从简单的动作模拟到高度动态和灵活的动作和姿态控制的转变。例如,波士顿动力公司的Atlas人形机器人可以在复杂的环境中实现高动态的运动控制,具备自主导航、避障和目标跟踪等功能。
- 商业化加速:
- 近年来,随着技术的不断进步和成本的降低,人形机器人开始加速商业化进程。国内外多家企业纷纷涉足人形机器人领域,推出了多款具有实际应用价值的产品。例如,特斯拉的Optimus人形机器人、小米的CyberOne人形机器人等。
- 应用场景拓展:
- 随着技术的不断成熟和应用场景的拓展,人形机器人将在工业制造、民生服务、特种应用等领域发挥越来越重要的作用。例如,在工业制造领域,人形机器人可以执行焊接、喷涂、组装等复杂工序;在服务业中,人形机器人可以用于家庭服务、商业服务和公共服务等领域。
(四)、未来展望
- 技术持续创新:
- 未来,随着人工智能、机器学习、传感器技术和机器人硬件制造的不断进步,人形机器人将实现更高水平的智能化和自主化。例如,通过深度学习算法提升机器人的决策能力和环境适应能力;通过更先进的传感器提升机器人的知能力。
- 市场潜力巨大:
- 随着人口老龄化的加剧和劳动力成本的上升,市场对能够代替或辅助人类执行各类任务的人形机器人有着巨大的需求。预计未来几年内,人形机器人市场将迎来爆发式增长。
- 挑战与机遇并存:
- 尽管人形机器人市场前景广阔,但其发展仍面临诸多挑战。例如,技术瓶颈、成本控制、安全性和伦理问题等。然而,这些挑战也为相关企业和科研机构提供了巨大的发展机遇。通过不断的技术创新和产业合作,人形机器人产业有望实现跨越式发展。
综上所述,人形机器人经历了从早期探索与概念形成到初步研发与功能实现,再到系统高度集成与智能提升的发展历程。未来,随着技术的不断进步和应用场景的拓展,人形机器人将在更多领域发挥重要作用,成为推动社会进步和经济发展的重要力量。
二、我国机器人产业发展的SWOT分析
我国机器人产业发展的SWOT分析如下:
优势(Strengths)
- 市场规模庞大:中国已连续多年保持全球最大机器人市场地位,2023年安装量达27.6万台,占全球51%。本土品牌市场份额从2020年的30%跃升至49%,显示出强大的市场需求和增长潜力。中国机械工业联合会提供数据:截至2023年底,我国工业机器人总保有量已接近180万台,同样位居全球首位。2024年,工业机器人产量同比增长14.2%,达55.6万套,再创新高。
- 产业链完整:中国拥有全球最完整的工业体系,为机器人产业的发展提供了坚实的基础。从上游的核心零部件到中游的整机制造,再到下游的应用场景,整个产业链都蕴含着巨大的投资机会。
- 政策支持:国家层面持续出台政策支持机器人产业发展,将其作为“制造强国”战略的核心领域。例如,“十四五”规划将机器人列为七大战略新兴产业,为机器人产业的发展提供了良好的政策环境。
- 技术突破:近年来,中国机器人产业在关键零部件和核心技术上取得了显著突破。例如,在高精度减速器、伺服系统等关键零部件领域已实现部分国产化,打破了国外企业的技术垄断。
- 产业集群效应:在长三角、珠三角等地形成了机器人产业集群,聚集了众多优秀企业,形成了规模效应和协同效应,推动了机器人产业的快速发展。
劣势(Weaknesses)
- 核心技术依赖进口:尽管中国机器人产业在关键零部件和核心技术上取得了显著突破,但部分高端核心零部件仍依赖进口,限制了产业的自主发展能力。
- 自主创新能力不足:由于专业人才缺失和研发投入不足,中国机器人产业在自主创新能力方面仍存在较大差距,难以与国际领先企业竞争。
- 产品质量不稳定:部分国产机器人在产品质量和稳定性方面仍存在不足,影响了市场竞争力和用户信任度。
- 市场竞争激烈:随着机器人市场的快速发展,越来越多的企业涌入这个领域,市场竞争日益激烈。企业需要不断提升产品质量和服务水平,才能在市场中立于不败之地。
机会(Opportunities)
- 制造业转型升级:随着制造业的转型升级和智能化发展,对机器人的需求将持续增长。特别是在汽车、电子、医疗等高端制造业领域,机器人的应用将更加广泛。
- 新兴市场需求:随着全球经济的发展和人口老龄化的加剧,新兴市场对机器人的需求逐渐显现。例如,在物流、医疗、教育等领域,机器人将发挥越来越重要的作用。
- 技术创新驱动:随着人工智能、机器视觉、云计算等技术的不断发展,机器人的功能和性能将得到进一步提升。这些技术创新将为机器人带来更多的应用场景和市场需求。
- 政策支持推动:国家将继续出台政策支持机器人产业的发展,为机器人产业的研发和应用提供良好的政策环境和市场机遇。
威胁(Threats)
- 国际竞争压力:全球机器人市场竞争激烈,国际领先企业在技术、品牌、市场等方面具有显著优势。中国机器人产业需要不断提升自身竞争力,才能在国际市场中占据一席之地。
- 技术更新换代迅速:机器人技术更新换代迅速,新的技术和产品不断涌现。如果中国机器人产业不能及时跟上技术发展的步伐,将面临被市场淘汰的风险。
- 数据安全和伦理问题:随着机器人的广泛应用,数据安全和伦理问题逐渐凸显。这些问题需要政策和法律的进一步规范,以保障机器人产业的健康发展。
- 国际贸易摩擦:全球贸易环境的不确定性可能会影响中国机器人产业的国际市场拓展,增加企业的经营风险。
综上所述,我国机器人产业在市场规模、产业链完整、政策支持等方面具有显著优势,但也面临核心技术依赖进口、自主创新能力不足等劣势。未来,随着制造业转型升级、新兴市场需求增长等机遇的出现,中国机器人产业将迎来更加广阔的发展前景。同时,也需要警惕国际竞争压力、技术更新换代迅速等威胁,不断提升自身竞争力以应对挑战。
三、宇树机器人等公司的发展案例及其启发
3.1宇树机器人公司的发展案例
公司背景
宇树机器人(Unitree Robotics)成立于2016年,是一家专注于四足机器人研发与生产的中国科技公司。其产品以高性能、高灵活性和相对低成本的消费级机器人著称,代表产品包括Laikago、Aliengo和Unitree A1等。
发展历程
1. 技术突破与产品迭代
- 宇树机器人从四足机器人的运动控制算法和硬件设计入手,逐步突破关键技术,推出了多款性能优越的产品。
- 例如,Laikago是国内首款消费级四足机器人,Aliengo则进一步提升了运动性能和负载能力,而Unitree A1则以轻量化、高性价比打入国际市场。
2. 商业化应用探索
- 宇树机器人不仅面向科研和教育市场,还积极探索工业、安防、娱乐等领域的商业化应用。
- 例如,其机器人在工业巡检、灾难救援、影视拍摄等场景中展现了强大的适应性。
3. 国际化布局
- 宇树机器人积极拓展海外市场,通过参加国际展会(如CES)和与海外科研机构合作,提升了品牌知名度。
- 其产品以高性价比和卓越性能在国际市场上与波士顿动力(Boston Dynamics)等巨头竞争。
4. 产业链整合与生态建设
- 宇树机器人在核心零部件(如电机、传感器)和软件算法上实现了自主研发,降低了成本并提高了供应链稳定性。
- 同时,公司通过开放平台和开发者社区,吸引全球开发者参与生态建设,推动应用场景的多样化。
成功因素
1. 核心技术自主化:宇树机器人在运动控制、伺服驱动、感知算法等核心技术上实现了自主突破,避免了“卡脖子”问题。
2. 精准市场定位:通过瞄准消费级和行业级市场,宇树机器人以高性价比产品填补了市场空白。
3. 快速迭代与创新:公司注重产品迭代和技术创新,始终保持市场竞争力。
4. 国际化视野:宇树机器人从成立之初就注重国际化布局,积极参与全球竞争。
3.2宇树机器人发展的启发
宇树科技2024年的营业收入为8.35亿元,同比上升1.95%;归母净利润为1.69亿元,扣非净利润为1.61亿元。宇树科技的发展对机器人类似企业有较多启发:
1. 核心技术是核心竞争力
- 宇树机器人的成功表明,掌握核心技术是企业立足市场的根本。在机器人领域,运动控制、感知算法、硬件设计等关键技术是实现产品差异化的核心。
- 启发:企业应加大对核心技术的研发投入,避免过度依赖外部供应链,提升自主创新能力。
2. 精准定位与市场需求结合
- 宇树机器人通过瞄准消费级和行业级市场,找到了与巨头差异化竞争的路径。
- 启发:企业在进入新兴领域时,应深入分析市场需求,找到适合自己的细分市场,避免盲目跟风。
3. 快速迭代与产品创新
- 宇树机器人通过不断推出新产品和优化现有产品,保持了市场热度和技术领先。
- 启发:企业应建立快速迭代机制,紧跟技术发展趋势,持续提升产品竞争力。
4. 国际化布局与品牌建设
- 宇树机器人通过参加国际展会、与海外机构合作等方式,成功打入国际市场。
- 启发:企业应具备国际化视野,积极参与全球竞争,提升品牌影响力和市场份额。
5. 产业链整合与生态构建
- 宇树机器人通过自主研发核心零部件和开放平台,构建了完整的产业链和开发生态。
- 启发:企业应注重产业链上下游的协同发展,同时通过开放合作吸引更多参与者,共同推动行业生态的繁荣。
6. 政策支持与资本助力
- 宇树机器人的发展离不开政策支持和资本市场的助力,尤其是在研发投入和市场推广方面。
- 启发:企业应积极争取政策支持和资本注入,为技术创新和市场拓展提供保障。
3.3 智元机器人公司发展案例
宇树科技四足机器人全球第一,人形机器人H1/G1性能对标国际前沿,智元机器人商用量产近千台,AI+机器人打造世界级智能机器人。
智元机器人(AGIBOT),由知名的“华为天才少年”"稚晖君"彭志辉于2023年2月27日在浦东新区成立。智~具身智能,元~本体的象形双足,元是基础,智是核心,具身赋能本体更多的价值。两届发布会,相继发布了6款产品,其中有5款是今年发布的;一年半,员工规模迅速增加到了500多人;一年半,融资八轮,估值超70亿,迅速成为独角兽企业【参考文献1】。
上海市委书记调研华为天才少年稚晖君创办的智元机器人公司,机器人赛道大爆发,各地都在发力争夺机器人产业领先地位。
总结
宇树机器人等公司的发展案例展示了如何通过核心技术突破、精准市场定位、快速迭代创新和国际化布局,在竞争激烈的机器人领域脱颖而出。其成功经验为其他科技企业提供了重要启发:在技术创新与市场需求之间找到平衡点,同时注重产业链整合和生态建设,是实现高质量发展的关键。未来,随着机器人技术的不断进步和应用场景的拓展,宇树机器人的发展模式将为更多企业提供借鉴。
四、我国机器人产业发展2026-2035规划建议
5.1日本在机器人领域的规划
日本在机器人领域的规划主要涵盖以下几个方面:
1. 政策支持
- 机器人新战略:2015年,日本政府推出《机器人新战略》,旨在通过技术创新和社会应用提升机器人产业竞争力,计划到2020年使市场规模翻倍,达到2.4万亿日元。
- 社会5.0:日本提出“社会5.0”概念,将机器人技术作为实现超智能社会的关键,推动其在医疗、农业、物流等领域的应用。
2. 技术创新
- 人工智能与机器人结合:日本注重将AI与机器人技术融合,提升机器人的自主学习和决策能力。
- 人机协作:开发能与人类协同工作的机器人,广泛应用于制造业和服务业。
- 仿生机器人:研究仿生机器人,模拟生物运动和行为,应用于救援和医疗等领域。
3. 应用领域
- 医疗与护理:开发手术辅助机器人和护理机器人,应对老龄化社会的需求。
- 农业:推广农业机器人,提高生产效率,解决劳动力短缺问题。
- 物流与仓储:发展自动化仓储和配送机器人,提升物流效率。
- 灾难应对:研发用于地震、核事故等灾难场景的救援机器人。
4. 国际合作
- 全球合作:日本积极参与国际机器人技术合作,与欧美及亚洲国家共同推动技术进步和标准化。
- 技术输出:通过技术输出和合资企业,日本机器人企业积极拓展海外市场。
5. 人才培养
- 教育与培训:加强机器人相关学科的教育和培训,培养专业人才。
- 研究机构:支持大学和研究机构进行机器人技术研究,推动产学研结合。
6. 社会接受度
- 伦理与法律:日本政府关注机器人技术的伦理和法律问题,制定相关规范,确保技术应用的安全性和社会接受度。
总结
日本通过政策支持、技术创新、应用拓展和国际合作,致力于推动机器人技术的发展,以应对社会挑战并提升经济竞争力。
5.2 我国机器人未来十年规划
针对我国机器人产业发展2026-2035的规划建议,可以归纳如下:
(一)、总体发展目标
到2035年,我国机器人产业综合实力达到国际领先水平,机器人成为经济发展、人民生活、社会治理的重要组成。在这一目标下,2026-2035年将是实现这一愿景的关键时期。
(二)、核心技术与产品创新
加强核心技术攻关:
聚焦国家战略和产业发展需求,突破机器人系统开发、操作系统等共性技术。
把握机器人技术发展趋势,研发仿生感知与认知、生机电融合等前沿技术。
推进人工智能、5G、大数据、云计算等新技术融合应用,提高机器人智能化和网络化水平。
推动高端产品突破:
加快研发一批具有自主知识产权的机器人核心技术和高端产品。
鼓励企业加大研发投入,提升机器人整机综合指标,达到国际先进水平。
(三)、产业链完善与协同发展
补齐产业发展短板:
推动产学研联合攻关,补齐专用材料、核心元器件、加工工艺等短板。
提升机器人关键零部件的功能、性能和可靠性,满足高端应用需求。
加强产业链协同:
支持产业链上中下游协同创新,构建良好产业生态。
推动大中小企业融通发展,形成优势互补、协同创新的格局。
(四)、市场应用与拓展
推进机器人系统集成:
推动机器人系统集成商专注细分领域特定场景和生产工艺,开发先进适用、易于推广的系统解决方案。
加快应用场景开发:
加快医疗、养老、电力、矿山、建筑等领域机器人准入标准制订、产品认证或注册。
鼓励企业建立产品体验中心,加快家庭服务、教育娱乐、讲解导引、配送餐饮等机器人推广。
(五)、企业培育与产业集群
培育优质企业:
鼓励骨干企业通过兼并重组、合资合作等方式,培育具有生态主导力和核心竞争力的机器人领航企业。
支持企业深耕细分行业,打造一批专精特新“小巨人”企业和单项冠军企业。
打造产业集群:
推动合理区域布局,引导资源和创新要素向产业基础好、发展潜力大的地区集聚。
支持集群加强技术创新,聚焦细分领域,提供专业性强的机器人产品和系统解决方案。
(六)、国际合作与竞争
加强国际合作:
积极参与国际机器人标准化工作,提升我国在国际机器人领域的话语权。
加强与国际先进企业和研发机构的合作,引进先进技术和管理经验。
提升国际竞争力:
支持企业“走出去”,拓展海外市场,参与国际竞争。
鼓励企业加大研发投入,提升自主创新能力,形成国际竞争优势。
综上所述,我国机器人产业发展2026-2035的规划建议应围绕核心技术攻关、产业链完善、市场应用拓展、企业培育、政策支持、国际合作与竞争等方面展开,特别针对人形机器人提出加速技术突破、推动商业化应用和完善产业链生态等具体建议。通过这些措施的实施,将有力推动我国机器人产业迈向中高端,实现高质量发展。
五、我国人形机器人未来十年发展规划建议
2025年3月15日,Meta首席AI科学家杨立昆在一档播客节目中直言:“当前人形机器人所有令人惊叹的演示,本质都是技术骗局。”这位卷积神经网络之父用“愚蠢”定义市面上的人形机器人,直接撕开行业的技术遮羞布。他的观点不是孤例,MIT机器人实验室2024年数据显示,人形机器人在家庭场景的叠衣失败率高达80%,擦桌任务平均耗时是人类的6倍。技术瓶颈比想象中更残酷【参考文献2】。
杨立昆指出三个致命缺陷:物理世界理解能力缺失、持久记忆系统空白、推理规划算法落后。波士顿动力Atlas机器人能完成后空翻,但面对倾斜5度的地面就会摔倒;特斯拉Optimus在工厂测试中,因无法识别螺丝规格导致装配线停工3小时。问题根源在于AI系统只能处理封闭环境下的预设任务,对动态变量毫无应对能力。智元机器人工作人员承认,其产品执行效率仅为人类的20%-30%,且电池续航不足两小时,这几乎是行业普遍水平。
人性机器人的研发需要脚踏实地,注重循序渐进,注重应用场景的突破。
为加速我国人形机器人产业的发展,推动其在核心技术、商业化应用及产业链生态等方面的突破,特提出以下发展规划建议:
1. 加速技术突破
- 2030年前重点攻关领域:针对人形机器人的“大脑”(智能决策与学习)、“小脑”(运动控制与协调)、“肢体”(机械结构与材料)、“关节”(灵活性与耐久性)以及运动控制技术(推理规划算法)、伺服控制技术、动态变量的感知技术、仿生技术、6小时以上续航电池等核心领域,开展系统性攻关。
-2035年重点攻关领域:针对人形机器人的“大脑”((智能决策与学习)具有形象思维能力、“小脑”(运动控制与协调,能够对变化的地形采取针对性策略)、12小时以上续航电池等核心领域,开展系统性攻关。
- 人才引进与培养:
- 实施"双引双培"计划:引进国际顶尖研究人才与国内优秀科研人员
- 组建跨学科创新团队:整合人工智能、机械工程、材料科学等领域专家,推动关键技术的突破与创新
- 完善人才培养体系:加强高校与科研机构合作,建立产学研一体化培养机制
- 建立人才激励机制:完善科研成果转化与人才奖励政策
2. 推动商业化应用
- 市场分析与消费热点挖掘:结合国内外成熟的市场消费领域,深入分析并挖掘新的消费热点和增长点,特别是在服务、医疗、教育、娱乐等领域的潜在需求。
- 定制化生产与示范应用:以定制化方式生产一批功能特点符合市场需求的人形机器人,优先在经济发展水平较高的省区开展示范应用,形成可复制、可推广的商业模式,逐步向全国推广。
3. 完善产业链生态
- 产业链布局:在人形机器人产业链的上游(技术研发与核心零部件)、中游(整机生产与集成)、下游(应用推广与售后服务)等环节进行系统性布局,推动产业链各环节的协同发展。
- 产业集群建设:吸引国内外领先的定制设计、零部件生产加工企业与本地制造业企业在产业园区落地,形成产业集群效应,推动上下游企业的协同创新与合作。
4. 政策支持与国际合作
- 政策扶持:制定专项政策,加大对核心技术研发、商业化应用示范、产业链生态建设的支持力度,提供资金、税收、土地等方面的优惠政策。
- 国际合作与竞争:积极参与国际标准制定,推动技术交流与合作,提升我国人形机器人产业的国际竞争力。同时,鼓励企业“走出去”,开拓海外市场,参与全球竞争。
5. 企业培育与创新生态
- 培育龙头企业:支持有潜力的企业做大做强,培育一批具有国际竞争力的人形机器人龙头企业,带动产业链整体发展。
- 创新生态构建:鼓励产学研用深度融合,推动创新资源的共享与协同,构建开放、协同、高效的人形机器人产业创新生态。
结论
通过以上措施的实施,我国人形机器人产业将在核心技术、商业化应用、产业链生态等方面实现全面突破,推动产业迈向中高端,实现高质量发展。未来十年,我国有望在全球人形机器人产业中占据重要地位,成为引领全球技术发展与市场应用的重要力量。
六、政策支持与保障
加强政策协同:
统筹行业管理、科技、财政、金融等部门的资源和力量,支持机器人产业创新发展。
鼓励各地制定针对性政策措施,协调解决机器人产业重大问题。
优化发展环境:
加强知识产权保护,营造良好的创新环境。
完善机器人检测认证体系,提升市场认可度和国际影响力。
参考文献
1、一文熟悉新晋独角兽“智元机器人”,新浪财经2024-10-13 21:23
2、杨立昆“炮轰”人形机器人:演示惊艳,实际很蠢_奇客解_澎湃新闻2025-03-14 ,-The Paper,https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_30394191