自1959年世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人問世以來，“機(jī)器人學(xué)”已取得重大成就，并開始在制造業(yè)、服務(wù)業(yè)、醫(yī)療保健/醫(yī)療、國防、太空等各個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。2013年，麥肯錫全球研究所發(fā)布了《引領(lǐng)全球經(jīng)濟(jì)變革的顛覆性技術(shù)》報(bào)告，將先進(jìn)機(jī)器人列入12項(xiàng)技術(shù)之中。“機(jī)器人革命”有望成為“第三次工業(yè)革命”的一個(gè)切入點(diǎn)和重要增長點(diǎn)，將影響全球制造業(yè)戰(zhàn)略格局。

四點(diǎn)動(dòng)力推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展

第一，制造業(yè)勞動(dòng)力價(jià)格越來越高，而產(chǎn)品價(jià)格卻越來越低，企業(yè)需要利用機(jī)器人改變傳統(tǒng)制造業(yè)依賴密集型廉價(jià)勞動(dòng)力的生產(chǎn)模式；

第二，人類壽命和生活質(zhì)量越來越高而能夠提供老齡化服務(wù)的人力資源卻越來越少，人類需要利用智能化機(jī)器設(shè)備提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)；

第三，自然和人為災(zāi)害以及戰(zhàn)爭仍頻繁發(fā)生而人類難以適應(yīng)此類環(huán)境，人類需要機(jī)器人代替人來執(zhí)行任務(wù)；

第四，人類探索深海、太空等極端環(huán)境的活動(dòng)越來越頻繁，而人類在此類環(huán)境中的生存能力低且代價(jià)高，需要利用機(jī)器人實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程交互作業(yè)。

機(jī)械的使用放大并延伸了人的四肢能力，計(jì)算機(jī)的使用提升了人腦的功能，機(jī)器人的使用將大大拓展人類的綜合能力，機(jī)器人時(shí)代即將到來。

傳統(tǒng)與現(xiàn)代需求迥異

傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人適用于結(jié)構(gòu)化環(huán)境，完成重復(fù)性作業(yè)任務(wù)，而現(xiàn)代機(jī)器人則希望同人類一起在相同的非結(jié)構(gòu)化空間和環(huán)境中協(xié)同作業(yè)，實(shí)時(shí)在線完成非確定性的任務(wù)；傳統(tǒng)機(jī)器人屬于多輸入和單末端輸出系統(tǒng)，而現(xiàn)代機(jī)器人則屬于多輸入和多末端輸出系統(tǒng)；傳統(tǒng)機(jī)器人在靈巧作業(yè)、在線感知、對人的行為和抽象命令的理解、認(rèn)知與決策能力等諸多方面遠(yuǎn)遜于人，無法與人實(shí)現(xiàn)高效的溝通和交流。由于目前的機(jī)器人示教和規(guī)劃困難，且缺乏有效的安全機(jī)制，因此，現(xiàn)代機(jī)器人將面臨如何與人互助作業(yè)、如何服務(wù)人類生活、如何實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互與自律協(xié)同的控制等一系列技術(shù)挑戰(zhàn)。

工業(yè)強(qiáng)國優(yōu)先發(fā)展機(jī)器人產(chǎn)業(yè)

2013年，美國發(fā)表了《從互聯(lián)網(wǎng)到機(jī)器人——美國機(jī)器人發(fā)展路線圖》，預(yù)測機(jī)器人是一種能像網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一樣對人類的未來產(chǎn)生革命性影響的新技術(shù)，擁有改變未來的巨大潛力，有望像計(jì)算機(jī)設(shè)備一樣在未來幾十年內(nèi)遍布世界的各個(gè)角落。機(jī)器人將成為人類的重要幫手，在解決人類面臨的可持續(xù)制造、社會(huì)老齡化、醫(yī)療/健康服務(wù)、極端環(huán)境服役等眾多挑戰(zhàn)中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。

工業(yè)機(jī)器人在美國出現(xiàn)之前，受當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)、控制器、驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)等單元配套技術(shù)發(fā)展水平的制約，機(jī)器人處于低潮期，進(jìn)步緩慢。上世紀(jì)60年代后期，工業(yè)機(jī)器人被日本引進(jìn)后得到了快速發(fā)展。在勞動(dòng)力短缺、產(chǎn)業(yè)升級(jí)、政策支持等形勢下，日本機(jī)器人產(chǎn)業(yè)在20世紀(jì)70-90年代出現(xiàn)了爆發(fā)式增長，造就了日本工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的黃金20年，并反超美國成為世界第一機(jī)器人強(qiáng)國，支撐日本成為世界制造強(qiáng)國。

21世紀(jì)以來，世界各工業(yè)強(qiáng)國均將機(jī)器人列入優(yōu)先發(fā)展行業(yè)。

2011年，美國開始推行“先進(jìn)制造業(yè)伙伴計(jì)劃”，旨在通過發(fā)展工業(yè)機(jī)器人重振美國制造業(yè)，并投資28億美元開發(fā)基于移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)的新一代智能機(jī)器人；2012年，為配合“制造業(yè)回歸”和“再工業(yè)化國家戰(zhàn)略”，美國國家科學(xué)基金會(huì)提出“國家機(jī)器人技術(shù)計(jì)劃”，發(fā)展能與人類合作的新一代機(jī)器人。

2012年10月，韓國發(fā)布了“機(jī)器人未來戰(zhàn)略展望2022”，支持?jǐn)U大韓國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)并推動(dòng)機(jī)器人企業(yè)進(jìn)軍海外市場。

2013年，德國提出“工業(yè)4.0”計(jì)劃，支持基于機(jī)器人技術(shù)的“虛實(shí)合一”的制造系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃。

2014年6月，歐盟啟動(dòng)全球最大的民用機(jī)器人研發(fā)計(jì)劃(“火花”計(jì)劃)，2020年前投入28億歐元研發(fā)民用機(jī)器人，增強(qiáng)歐洲工業(yè)競爭力。

日本制定了機(jī)器人技術(shù)長期發(fā)展戰(zhàn)略，將機(jī)器人產(chǎn)業(yè)列入“新產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略”中7大重點(diǎn)扶持性產(chǎn)業(yè)。2014年9月，日本政府召開“機(jī)器人革命實(shí)現(xiàn)會(huì)議”，著力推進(jìn)醫(yī)療、看護(hù)、農(nóng)業(yè)及建筑工地等領(lǐng)域的機(jī)器人發(fā)展，5年內(nèi)力爭實(shí)現(xiàn)機(jī)器人普及、提高生產(chǎn)效率、解決勞動(dòng)力短缺等問題。2020年使制造業(yè)領(lǐng)域的機(jī)器人市場規(guī)模翻番，非制造業(yè)領(lǐng)域擴(kuò)大至20倍。

我國臺(tái)灣地區(qū)提出機(jī)器人技術(shù)發(fā)展三步走戰(zhàn)略，短期重點(diǎn)聚焦制造業(yè)機(jī)器人、促進(jìn)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)；中期側(cè)重環(huán)保節(jié)能理念，重點(diǎn)發(fā)展LED與PV(太陽能光電)等新興綠色產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人。長期側(cè)重人性需求，重點(diǎn)發(fā)展醫(yī)療與觀光服務(wù)業(yè)機(jī)器人。