智能机器人发展白皮书

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智能机器人未来发展方向

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来源：《高考金刊·理科版》2016年第03期

在2015年，我们目睹了机器人和人工智能技术取得的进步，那么在新的一年，这方面技术将如何发展呢？中国的机器人革命

作为世界最大的经济体，中国正大胆地将制造业机器人引进工厂车间。随着工人薪酬水平的提高，世界各地的制造业生产效率和技术水平不断提高，中国政府希望借助机器人来降低制造业成本，维持其“世界工厂”的地位。因此，与之相适应的机器人必须技术更加先进、工作效率更高而成本更低，这也是一股将席卷全球的机器人浪潮。

当然，中国面对这样一次技术驱动的社会变更与局势动荡不再陌生，已经在机器人技术的研发上投入了巨资。然而，其新一轮机器人革命的规模将更引起世界的注意。中国制造业的中心地带广东省，已经承诺投资1540亿美元来配置机器人。富士康的创始人表示，将在接下来的几年，给车间配置超过一百万个机器人。

更智能的自主学习

目前的机器人已经能够胜任精确、重复性的工作，但很多时候，它还是愚蠢如石头。因此传统的制造业机器人只能适应精心设计好的生产线上，而不能够灵活地为新任务进行自我调整，也不能应付一个不熟悉的或不确定的情景。不过，这些隋况都将发生改变，技术和算法的突破可以使得机器人能够更容易、高效地进行自主学习。

促进机器人学习的途径有很多，其中部分还已经被世界各地的实验室证明理论上是保证行之有效的，比如深度学习。所谓深度学习，是利用大型的模拟神经网络，来训练机器人进行图像、音频等内容的识别，某些大公司正使用这种方式来开发机器人的信息观察、捕捉和分析能力。

机器人进行知识共享

2016年还有可能发生的一个趋势是，机器人彼此之间进行知识共享。这个技术首先会加速机器学习的进程，让它们能够快速接收到其他机器人获得的知识技能。那么，有了这种技术为支撑，机器人也就能够克服无法适应新系统的困境，即使完全不一样的两个机器人，它们也能快速交换知识而获得新的技能，识别新的对象或执行新的任务。

人工智能时代工业机器人的发展趋势

随着社会的飞速发展，科学技术不断进步，工业领域生产模式发生变化，人工智能时代势不可挡，尤其是机器人得到更大范围的推广与应用。工业机器人的突出优势是精准度较高，工作效率高，能够承受较大工作强度，为整个工业领域产量的提升以及质量的提高创造更加优质的条件。由此可见，工业机器人已成为现代工业发展的趋势与方向。文章基于行业发展，详细阐述了工业机器人的特征，探讨其未来发展趋势与方向，以期为整个工业行业的持续性发展提供更大的技术支撑。

标签：人工智能时代；工业机器人；趋势

Abstract： With the rapid development of society， the continuous progress of

science and technology， industrial production mode changes， the era of artificial

intelligence is unstoppable， especially the robot has been more widely promoted and

applied. The outstanding advantages of industrial robots are high accuracy， high

work efficiency， able to withstand a greater intensity of work， for the entire

industrial field of production and quality improvement to create more high-quality

conditions. Thus it can be seen that industrial robot has become the trend and

Industrial Economy产业经济

2102019年5月 DOI:10.19699/ki.issn2096-0298.2019.10.210重庆市机器人及人工智能产业发展研究 西南大学地理科学学院 吴越 罗运超 唐思琪 摘 要：机器人及人工智能产业是重庆市战略性新兴产业发展的突破口和着力点，本文分析了重庆市机器人及人工智能产业发展基础与现状，明晰发展瓶颈与障碍并从产业结构、科技创新、人才保障、金融环境等方面提出针对性的对策建议。关键词：机器人产业 人工智能产业 重庆市中图分类号：F062.9 文献标识码：A 文章编号：2096-0298(2019)05(b)-210-02机器人及 人工智能产业是高度集成微电子、通信、计算机、人工智能、控制和图像处理等最新科研成果的前沿高新技术产业[1]。随着我国工业转型升级、劳动力成本不断攀升和机器人生产成本下降，机器人及人工智能将是我国制造业的未来发展重点[2]。依托雄厚的工业基础、广阔的市场空间和丰富的人才资源，重庆市已成为全国机器人及人工智能产业发展最具活力的区域之一[3] ，但仍存在核心技术短缺、产业发展低端、复合人才短缺等不足。本文总结了重庆市机器人及人工智能产业发展基础与现状，明晰发展瓶颈与障碍，从产业结构、科技创新、人才保障、金融环境等方面提出针对性的对策建议，为助推重庆市机器人及人工智能产业发展提供可行路径。1 重庆市机器人及人工智能产业发展基础1.1 产业发展初具规模，产品需求增大2016年，重庆市机器人及人工智能产业企业数量已达300多家，主要以智能制造装备、自动化控制、工业机器人的设计、研发为主，全年实现产值近200亿元，初步形成集研发、整机制造、系统集成、零部件配套和应用服务于一体的机器人及人工智能产业链雏形。重庆市汽车工业和电子制造业的繁荣发展使得工业企业对机器人及人工智能需求旺盛，重庆市已成为全国机器人需求前三的城市，预计每年新增需求将达到5万台，整体价值超过100亿元，带动产业集群产值将突破200亿元。1.2 核心区域产业集聚，聚集效应初显两江新区机器人产业园已成为重庆市机器人及人工智能产业发展的核心承接区域，园区集聚了近100家企业，其中包括ABB、库卡、发那科、川崎等国际知名企业以及华数、广数、力劲等国内知名企业。目前，两江新区已形成集机器人整机总装总成及关键部件制造区、成果孵化转让平台、研发检测公共平台、人才教育培训平台、金融租赁支持平台、展示运营维护平台“1区5平台”于一体的机器人产业园，并打造“资本＋市场＋研发＋配套”的完整“生态链”，机器人及人工智能产业迅速聚集壮大，产业集聚效益初步显现。1.3 高端人才相对聚集，人力资源充足重庆市先后实施了海外高层次人才集聚计划、重庆市留学人员回国创业创新支持计划、专项人才的“鸿雁计划”“巴工匠2020”等人才引进战略，同时积极建立院士专家工作站和海智工作站，打造人才集聚平台，吸引高科技人才不断向重庆聚集。截至2016年底，重庆市拥有博士5997人、硕士46159人、研究与实验发展(R&D)人员11752人，拥有国家重点实验室8家、国家级研发中心10家、海智工作站13家、院士工作站47家、博士后工作站298家。1.4 科技创新环境优越，创新能力增强重庆市积极实施创新驱动战略，强化突出技术、资本、创新生态“三大支撑”，通过大力培育创新主体解决“技术供给”问题，完善创投体系解决“资本来源”问题，统筹搭建创新平台解决“创新生态”问题，全市创新环境日益优越。2016年，重庆市机器人与人工智能产业联合会成立，成为全国首家机器人及人工智能的行业协会，为产业园区、科研机构和企业提供优越的科技创新平台。比如国内第一条自主研发设计的智能制造生产线——双Y轴发动机缸盖(体)智能化生产线2016年在重庆面市，全面实现了“无人车间”“无灯车间”的智能化生产，机器人及人工智能产业创新能力不断增强。2 重庆市机器人及人工智能产业发展障碍2.1 产业基础薄弱，短板效应凸显一是产业基础薄弱。重庆市作为我国机器人及人工智能产业发展的后发之地，在技术储备、项目经验、研发团队等都落后于长三角、珠三角地区；二是产业水平滞后。高端产品收入占比与核心零部件国产化率目前均处于国内相对落后的发展水平，其中RV减速器、伺服电机、驱动器、运动控制器等核心零部件仍多依赖进口；三是短板效应凸显。机器人及人工智能产业存在产业技术落后、核心零部件空心化、应用低端化、市场边缘化等突出问题。2.2 产业发展低端，创新力度不足一是高端产业低端化。一部分企业仍然在推行扩大产能、进口核心零部件搞组装的模式，旨在扎堆中低端市场，产业结构和形态固化，导致企业缺乏核心竞争力；二是企业产品同质化。大部分企业资源、技术实力有限，生产以组装和代加工为主，趋同现象严重，同质化竞争日益加剧；三是创新力度不足。企业在技术创新方面，重引进、轻开发，重使用、轻研制，重模仿、轻创新等现象严重，核心技作者简介：吴越(1993-)，女，汉族，重庆人，研究生在读，主要从事创新地理学、新型城镇化方面的研究； 罗运超(1993-)，男，汉族，四川攀枝花人，研究生在读，主要从事新型城镇化方面的研究； 唐思琪(1993-)，女，汉族，四川达州人，研究生在读，主要从事城市空间结构、新型城镇化方面的研究。Industrial Economy产业经济 2019年5月211术研发落后，产值增长主要靠资本带动而非技术带动。2.3 复合人才短缺，科研转换率低一是人才建设滞后。重庆市知名高校较少，高端领军人才培育环境不优，人才队伍建设滞后，机器人及人工智能产业领军人才和大国工匠紧缺；二是高素质复合人才缺乏。企业缺乏优厚的物质条件作为吸引力，也未形成校企合作、企企合作的人才引进模式，高素质的技术人才、营销人才和管理人才缺乏；三是科研成果转化率低。重庆市科研经费每年以10%以上的速度增长，年投入额达到51.8亿元，每年取得的成果5.95万项，但目前平均科研转换率仅20%，科技成果转换率和产业化率双低现象严重。2.4 核心技术短缺，产品竞争力弱一是核心技术短缺。企业对科技创新投入不足，技术创新方面主要为引进型、改进型创新，核心技术主要掌控在外方，产品技术含量低；二是品牌国际知名度不高。比如重庆华数、重庆广数、重庆谱思等品牌，在国内具有相当知名度，但与日本、美国的品牌相比，差距较大；三是产品竞争力弱。技术专利、技术标准和主导设计等多个领域受制于人，国内机器人与国外进口机器人在加工精度、运行的稳定性、可靠性方面差距明显，产品竞争力有待提升。2.5 金融体制固化，融资难度较大一是财政资金支持形式单一。政府对机器人及人工智能产业的扶持多以财政拨款为主，没有引入市场调节机制，财政资金利用效率不高，没有形成资本收益，无法形成连续滚动资金支持；二是融资渠道单一。以银行贷款为主要融资渠道的模式，限制了企业的融资渠道；三是融资担保体系不健全。融资担保企业机构规模小，担保能力弱，潜伏着经营危险，无法提供给机器人及人工智能产业企业提供足额的资金支持。3 机器人及人工智能产业发展的关键3.1 加快培育地区龙头企业，形成产业间辐射动力源一是政府继续加大对机器人及人工智能产业企业的扶持力度，重点培育3～5家具有品牌影响力与国际市场竞争力的地区龙头企业，发挥龙头企业的辐射带动作用；二是着力培育一批“专、精、特、新”的机器人及人工智能中小企业，形成大中小企业优势互补、协调发展的产业组织体系，推动机器人产业规模化、集群化发展，增加产业竞争合力，推进重庆市机器人及智能产业全产业链协同发展。3.2 加强跨区域创新驱动力，建设西部科技创新高地一是加强与京津冀、长三角、珠三角等区域之间的交流与合作，努力开拓创新，建设一条具有重庆市特色的产业链体系。比如与清华大学、北京科技大学、中国科学院自动化研究所等顶尖科研机构开展技术研发交流会，交流关键技术攻关经验；二是在西部地区开展多层次、多类型的技术、人才、资本、产品、标准体系等方面的区域交流与合作，在重庆这一龙头地区建设西部科技创新高地，带动整个西部地区机器人及人工智能产业发展。3.3 加强高端人才队伍建设，打造产业技术创新联盟一是加速实施机器人及人工智能产业高端人才培养计划，探索新型的高端人才培养模式，建立一个机器人产业亟需的多层次、多类型高端人才培养体系；二是打造产业技术创新联盟，搭建机器人及人工智能产学研创新平台,如研发服务产学研联盟、人工智能器械产学研联盟、传感器产学研联盟等，围绕制约重庆市机器人及人工智能产业发展的关键技术和重点产品，开展协同创新，推动机器人与人工智能产业科技创新能力的全面提升和产业技术升级。3.4 积极研发创新核心技术，推动科技与产学研结合一是要加大自主研发的投入，重点突破产业链中上游如系统集成、设计、制造、实验检测等核心技术研究，攻克RV减速器、伺服机、驱动器、控制器等关键零部件技术，为机器人及人工智能产业的持续创新提供有效支撑；二是要充分利用和整合现有科技资源和研发力量，建立机器人及人工智能产业科技转化平台，积极推动科技成果的转化，提高机器人及人工智能产业科研转化率，让科研成果“落地生根”。3.5 加大财税金融支持力度，改善区域投资综合环境一是创新财政支持资金方式，综合财政补贴、基金、贴息等多种方式，引入市场调节机制，形成多元化、多渠道的财政支持体系；二是拓宽企业直接融资渠道，利用多层次资本市场开展直接融资。比如通过市场化手段撬动大量社会资本投向机器人及人工智能产业，并通过多元化投资，激发企业活力和创造力；三是完善融资信用担保体系。比如通过构建重庆市统一的融资担保体系，推动设立重庆市机器人及人工智能产业融资担保基金，提高企业融资能力，改善投资环境。参考文献[1] 马鹏.洛阳高新区机器人及人工智能产业发展研究[J].中国高新区,2015(3).[2] 邱新平.关于促进江西机器人及智能制造装备产业加速发展的建议[J].江西通信科技,2016(4).[3] 黄光红.重庆智能产业链已见雏形[J].中国外资,2015(11).

智能机器人的发展历程

机器人有两个发展阶段：普通机器人和智能机器人。普通机器人只能准确

地重复执行某些简单的规定动作；智能机器人则可以完成像开车这样一类复

杂任务。智能机器人的要害是“智能”。与“力大无穷”和“坚不可摧”这些令人

敬畏的字眼相比，“智能”是更令人向往和更为有用的能力。

同宇宙起源和生命起源一样，智能也是一种非常复杂的研究对象，所以有

人戏称“需要N个爱因斯坦才能应对智能的研究”。智能机器人的研究非常复

杂和深奥，而且是非常典型的交叉科学研究，涉及到脑科学、生理神经科

学、神经解剖学、医学、认知科学、人工智能、信息科学、机械工程、材料

科学、人机工程等众多领域。

思维的机制和原理是什幺？人类大脑思维的机理真的可以被机器人复制

吗？

从1961年世界上第一个真正意义上的实用普通机器人在美国问世以来，

世界各国都前赴后继地奔跑在“研究利用人工智能发展机器人”这条新路上，

特别是美国和日本已经发展成为“机器人强国”。