乐鱼官方网站解码迅猛发展中的全球机器人技术看看机器人产业首席专家的解读机器人技术一直以来都是全球科技界的热点。随着中国经济的发展，各行各业对产品质量一致性的要求不断提高，还有劳动力成本也在逐年上升，对能代替人工作的机器人需求就不断增长，从而形成了一股产业界发展机器人的热潮。发达国家的机器人技术发展到了什么水平？中国机器人研究领域应该如何健康发展？近日，记者采访了上海机器人产业技术创新战略联盟专家委首席专家龚振邦教授。

　　在日常生活中，我们会听到很多不同的机器人名称，如教育机器人、医疗机器人、特种机器人等。龚振邦介绍说，国际学术界一般把机器人分为两大类，一类是在非制造环境(非结构环境)中作业的机器人，这类机器人又可分为特种机器人、服务机器人和微纳米操作机器人等。一类是在制造环境(结构环境)中作业的机器人，比如在工厂车间中工作的工业机器人。

　　特种机器人的种类很多，包括可进行地面移动的地震救援机器人、在公共安全中使用的排爆机器人、水下机器人、低空无人机侦察机器人等。上海大学研制并得到应用的就有地震现场废墟缝隙救援机器人、世博会的水域安保水下机器人，以及近期得到初步应用的水面无人艇、极地长航程球形机器人、低空无人机等。国内外之所以把用于测绘和航拍的低空无人机列入机器人范畴，龚振邦解释道，那是因为这类装置需要满足的控制和导航功能，实际上完全属于机器人技术的范畴。

　　服务机器人包括护理机器人、家政服务机器人、娱乐教育机器人、竞赛表演机器人等。龚振邦介绍说，针对老龄化的社会问题的助老助残康复机器人和针对青少年的智力开发和教育机器人有很大的市场需求量，相关部门正在着手推动这两类机器人技术的产业化，目前问题的关键是要降低成本、提高可靠性，还要重视模块化、标准化。

　　而微纳米操作机器人是目前国际前沿研究的热点，无论是治疗不孕的体外人工授精，还是纳米制造中纳米线和纳米管的操作，微纳米操作机器人都是一种有效的工具。

　　事实上，最早出现的机器人是特种机器人，代表性的是上世纪40年代美国阿尔贡实验室的在核电站工作的主从式遥操作机器人，核电站的工作人员通过一套主动操作手，远距离遥控操作核反应堆里的一套从动操作手。

　　而工业机器人则晚了十多年，诞生于上世纪50至60年代，代表性的是美国的“尤尼梅特”搬运作业工业机器人。几十年发展下来，制造环境中作业的工业机器人正在继续向高速、高精度或重载、超重载以及智能化等方向发展；非制造环境中作业的特种机器人正在不断提高对随机变化的非结构环境的适应能力，包括各种灵巧机构、基于传感反馈的实时控制和导航，以及智能化等。

　　龚振邦介绍说，近年来随着社会需求的提升，从技术角度来说，这两大类机器人还呈现出融合的趋势，譬如，具有两条冗余机械臂的仿人型机器人（原来属于特种机器人范畴）应用于工业生产线上的零件自动装配。特别是，随着计算机和通讯技术的发展，机器人还会呈现出网络化、个性化和可定制或集群化的特点。

　　在国际上，很多人会有一种错觉，以为日本的机器人技术世界第一，其实不然。日本在工业机器人领域和两足仿人型机器人方面确实取得了瞩目的成就，但从技术角度来说，机器人技术包括应用处于全球领先水平地位的是美国。

　　龚振邦介绍说，日本每年都会举行国际机器人展览会，此外在工业机器人领域生产和制造可谓是量大面广，宣传工作开展得十分出色。而美国的几家有名的机器人制造公司在十多年几乎放弃了制造环境作业的工业机器人生产（只有一家生产用于精密装配的机器人公司发展至今），美国是集中财力物力重点发展军用高端机器人，在机器人高端技术上都领先于日本。

　　龚振邦举例介绍了美国的地面移动机器人技术。美国研发的四腿“大狗”机器人不但可以在崎岖的道路自如行走，还可以在冰上行走，在冰上给它一个很大的侧向力，在抗扰动后仍可保持正常行走。

　　去年美国在“大狗”的基础上研发的猎豹机器人，它不仅可奔跑，而且奔跑速度已超过了奥运会冠军牙买加飞人博尔特创造的100米短跑记录，这是日本望尘莫及的。美国还有一款两足仿人型机器人，也可抗侧力扰动，这些技术水平是日本的代表作“阿西莫“两足仿人型机器人所无法企及的。

　　龚振邦还介绍了科普迷们特别感兴趣的太空机器人技术。国际上最有名的是加拿大科学家研发的太空机械手，已成功地应用于国际空间站，完成了对哈勃望远镜的修复和百余次的太空作业。加拿大机械手是一套具有7个自由度的冗余机器人，加拿大科学家摆脱了传统的地面微重力试验方法，创新性地将“硬件在环”的仿真试验理论和方法应用到太空机械手的研发和制造中。这是一种原型样机和数学模型相结合的仿真系统，通过精确的动力学模型计算微重力环境下空间机器人的运动情况，再通过跟原型样机（可以是工业机器人）在运动学和动力学上的等效，实现微重力环境下加拿大机械臂的地面仿真实验和参数测试。这种方法目前正在深入和拓宽中，特别是德国的科学家，他们在地面使用两台工业机器人来仿线自由度的微重力动态对接操作过程，模拟卫星25米内的最终接近和整个对接及捕获的过程。

　　中国跟日本、美国、加拿大的机器人技术相比还有很大的差距，还有很长的路需要跋涉。龚振邦建议在向发达国家学习的同时，相关部门可以起草一条适合中国国情的机器人技术发展的路线图，逐步缩小与发达国家的技术差距。

　　在龚振邦眼中，机器人是一种在计算机控制下的机械电子学装置乐鱼官网，根据所处的环境，它具有至少一种或多种拟人功能，如抓取功能或移动功能，或两者兼有之，还程度不等地具有某些感知功能（视觉、力觉、触觉、接近觉等）以及语音功能乃至逻辑思维、判断决策功能，从而使它能在要求的环境中代替人进行作业。一言蔽之，机器人是一种具有拟人功能的机械电子装置。因此机器人技术绝非是一个单一的学科技术。机器人技术至少涵盖了机械和力学、控制和驱动、传感检测和信号处理和传输，现代机器人技术还不断吸纳微电子、计算机、通信技术的最新成果乃至数学、材料等学科的最新进展。在机器人学科的人才培养上，需要有学科交叉融合的实践。

　　个人电脑普及的领军人物比尔·盖茨在《科学美国人》上撰文，预言：机器人将重复个人电脑崛起的道路，普及到家家户户；这场必将与个人电脑一样，彻底改变这个时代的生活方式。龚振邦认为未来机器人行业的发展将出现井喷状态，中国科学家将有很多可以攻克的技术关键。

　　就非制造环境(非结构环境)中作业的机器人（特种机器人、服务机器人和微纳米操作机器人等）技术而言，龚振邦认为，发展趋势将将呈现出以下特征：一是适应环境作业的机器人灵巧机构设计技术；二是基于先进传感器和信息处理技术的伺服控制和导航控制技术；三是基于现代通信、网络和多媒体技术的监控显示和遥操作技术；四是高效能源的微小型化技术；五是系统的智能化技术。龚振邦坦言，目前国内对“智能”的使用太泛滥了，他认为机器人的智能化主要要解决的技术难点目前至少包括：机器人的定位、信息反馈、不确定性处理、多信息融合乐鱼官网、环境建模、任务分配、路径规划、底层控制、自适应和多机器人合作等。

　　就制造环境(结构环境)中作业的机器人（工业机器人）技术而言，龚振邦建议，目前能否集中解决两类技术，一是上下料、搬运、物流机器人技术，二是机器人自动装配技术。上下料、搬运、物流机器人领域需要提升的技术包括基于机器人技术的零件或产品的分类、筛选、理料、供料、搬运、存储、分流、包装技术；基于物流量乐鱼官网、速度等要素的移载技术和交通网规划技术；零件或产品质量的在线检测技术等。机器人自动装配领域需要提升的技术包括机器人化的特殊装配（焊接、铆接、过盈等）技术；装配机器人的模块化设计技术；基于机器人视觉和图像识别技术的零件精确认向、导向技术；基于动态特性分析的精密运动定位技术等。此外工业机器人技术要适应生产中高速、高精度或重载、超重载的需求。目前，中国的工业机器人产业化的技术瓶颈是满足一定性能要求下的成本控制，只有突破这个瓶颈，国产机器人才有市场竞争力。

　　龚振邦希望在今后机器人技术创新中全社会要容忍经过努力后的暂时失败。美国最初的三架“全球鹰”无人机在研制和阿富汗战争的试用中先后全部坠毁，但是美国并没有停止该机种研发的投入，而是从实践中不断吸取教训，终于获得成功。科学和技术问题的突破和解决不是预期一次就能达到的，有一个认识累积的过程。