当精密机械邂逅人工智能,当数据流淌进钢铁骨骼,中国机器人产业正迎来一次深刻而全面的蝶变。从核心零部件的国产化突破,到尖端整机的批量制造,再到千行百业的深度融合,一个基本涵盖全产业链、韧性十足、持续创新的机器人生态体系已然在中国大地扎根并迅速壮大。
全产业链崛起:自主可控与协同创新
“机器人的研发、制造、应用水平,是衡量一个国家科技创新能力和高端制造业实力的重要标志。”中国机器人领域的专家郝玉成强调。近年来,中国机器人产业的技术水平实现了质的飞跃,研发重心已从最初的单项技术攻关转向系统技术的全面突破。在机器人产业的“心脏”与“大脑”——精密减速器、智能控制器、实时操作系统等核心技术领域,中国都取得了重要进展,为整个产业链的自主可控奠定了坚实基础。
赛迪顾问智能装备产业研究中心总经理张凌燕进一步阐释了中国在关键技术上的突破:在核心零部件及软件层面,谐波减速器的制造技术已成功实现国产化并迎来产能快速增长;控制器和伺服驱动系统等关键产品的性能持续优化,正逐步缩小与国际先进水平的差距。在机器人本体制造环节,中国已掌握了大负载多关节工业机器人的关键技术,性能持续提升;协作机器人等创新产品实现了从“跟跑”到“领跑”的跨越式发展,彰显了中国原创研发的实力。
同时,家用服务机器人产品需求旺盛、增势强劲,预示着智能生活时代的加速到来。在医疗领域,骨科手术机器人等高精尖产品正加快临床应用,为患者带来福音。而在更为严苛的特殊作业场景,如矿业机器人、危险环境作业机器人等的开发,中国技术已走在世界前列,体现了中国机器人技术在极限环境下的卓越适应性。在系统集成领域,中国工业机器人系统集成商深刻洞察细分场景需求,提供了定制化的解决方案,有力支撑了工业经济的数字化转型与高效运行。
令人欣喜的是,在机器人行业内,已有101家企业被认定为专精特新“小巨人”企业。它们主营业务涵盖了伺服电机、减速机、控制器、传感器等核心零部件,以及工业软件、机器视觉、系统集成等关键软件技术,贯穿了机器人整机制造的各个产业链环节,成为中国机器人产业创新链上的璀璨明星。
不仅如此,中国机器人企业正积极“走出去”,加速全球化布局,通过合作建立研发中心,推动核心零部件企业成功融入国际头部企业的供应链体系,合作的广度和深度不断拓展,展现出中国机器人产业的全球竞争力。
技术创新勇立潮头:仿生与融合的无限可能
对技术的持续创新和探索,是中国机器人产业蓬勃发展的内生动力。在央视2021牛年春晚舞台上,优必选科技研发的“拓荒牛”机器人与演员共舞的创意表演,让全球观众见证了中国机器人的技术魅力。这款站立身高83厘米、重60公斤,最大负重15公斤的机器人,不仅在力控关节、运动控制算法、自主定位导航算法等核心技术上取得了突破,更基于自主研发的高精度高带宽伺服驱动器和高性能实时控制器,实现了头部、四足、尾巴的灵活姿态,呈现出科技感十足的表演。溯源至2016年春晚540台Alpha 1S机器人齐舞的盛况,优必选在双足仿人形机器人关节自由度、同步误差控制等方面的技术积累,早已奠定了其在仿生机器人领域的领先地位。
近年来,在产、学、研、用的紧密协同攻关下,中国机器人产业在关键核心技术上持续取得进展:信息感知与导航、多任务规划与智能控制等共性技术日趋成熟;仿生感知与认知、电子皮肤等前沿技术也已取得了部分原创性成果,预示着未来机器人将拥有更接近生物的感知与交互能力。
更深层次的变革体现在多学科交叉与多技术融合。中国工程院院士赵春江指出,农业机器人并非简单的农业或工业问题,而是涉及材料、计算科学、智能科学、农业科学等多学科高度融合的复杂命题。国内企业在产品研发迭代中,越来越注重这种跨学科的协同创新。
以大艾机器人的下肢外骨骼康复机器人为例,董事长帅梅介绍说,其研发涉及人体生物力学、人体工程学等众多学科,并涵盖传感、控制、机械动力、人机交互、工业设计等多个技术领域。面对外骨骼机器人高昂的研发与制造成本,大艾机器人通过优化供应链和产品工艺,并依托自主研发的独特的机械传动链设计,已成功将制造成本降低了约十倍,极大地推动了这类高科技产品的普及化进程。
新一代信息技术与机器人的深度融合,正让机器人在更多场景中大显身手。北京积水潭医院通过“5G+骨科手术机器人”成功为远在千公里外的患者实施了全膝关节置换手术,预示着远程医疗新时代的到来。南京江北新区研创园企业超级队长联合南机智农研究院研发的“5G+AR”科技智能消杀机器人,实现了操作者“身临其境”的远程控制与自动喷洒消毒,在危险环境作业中保障了人员安全。
张凌燕总结道,北京冬奥会诞生了众多优秀的技术融合应用案例,以AI技术为主导的各式服务机器人广泛应用于防疫巡检、赛事服务、智慧餐厅等公共服务场景,形成“闭环式”智能服务,在世界舞台上充分展现了中国机器人产业发展的丰硕成果。
郝玉成进一步指出,机器人产业越来越显示出其作为战略新兴产业的特质。未来市场将更加青睐具备前景的智能机器人、服务机器人、特殊机器人“赛道”,行业内的专精特新“小巨人”企业将以新模式、新业态,引领中国机器人新产业实现高质量发展。可以预见,随着技术的持续迭代和应用场景的不断拓展,中国机器人将加速从“智造”时代迈向更为广阔的“智享”时代。