作為一種前沿技術(shù)研究領(lǐng)域，納米機器人正在從實驗室走向市場，對此美國密歇根州立大學(xué)電氣及計算機工程系教授、中國科學(xué)院沈陽自動化研究所席寧指出，以納米機器人為代表的超限機器人技術(shù)，有望拉動機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并將會成為一個極為重要的應(yīng)用領(lǐng)域。

　　機器人的應(yīng)用領(lǐng)域飛速擴展

　　席寧指出，當(dāng)機器人最開始出現(xiàn)的時候，機器人和人在同樣的環(huán)境里進行工作，發(fā)展機器人主要的目的是代替人。由于信息技術(shù)的發(fā)展，從機器人簡單的代替人，現(xiàn)在發(fā)展到可以擴展人的能力，機器人除了能夠干一些人能干不想干的工作以外，還能干一些人干不了工作。比如機器人聯(lián)網(wǎng)后，人可以通過網(wǎng)絡(luò)控制遠(yuǎn)處的機器人，就可以做一些人夠不著、摸不著的事情，所以信息技術(shù)給機器人提供了新的動力，同時也提供了新的應(yīng)用。

　　另一方面，納米和微納米技術(shù)的發(fā)展也給機器人提供了新的應(yīng)用領(lǐng)域。比如在微納米領(lǐng)域，最具有挑戰(zhàn)性的問題就是環(huán)境非常小，人類要操作的位置也非常小，現(xiàn)在機器人把原來看不見、摸不著的東西變得能看到、能摸著，擴展了人在微小環(huán)境里的加工能力。而生物技術(shù)的發(fā)展也給機器人提供了很多新的應(yīng)用領(lǐng)域，但是生物領(lǐng)域跟傳統(tǒng)的制造業(yè)不太一樣，因為細(xì)胞生活在特定的生理條件下，要把機器人技術(shù)推廣到這個領(lǐng)域，不僅是操作的物質(zhì)很小，環(huán)境也很特別。

　　所以從這幾個方面講，機器人能夠擴展人的能力，能夠克服距離給人帶來的困難，也能克服尺度給人帶來的困難，還能夠克服環(huán)境給人帶來的困難，比如生理環(huán)境。綜合起來，機器人除了簡單的代替人以外，還能拓展人的能力，這就是超限機器人，可以超越人的限度，克服距離、尺度和環(huán)境給人類帶來的困難。

　　信息技術(shù)帶來的新角色

　　機器人最重要的應(yīng)用就是自動化，機器人是自動化的工具。但是要達到自動化的目的，首先要有機器人，同時還要有傳感器，這兩個東西結(jié)合起來才能產(chǎn)生自動化。因為通過傳感器可以把物理世界的信息變成數(shù)據(jù)，通過對數(shù)據(jù)的分析可以作決策，反過來作用到物理世界上，這就是自動化的過程。

　　現(xiàn)在機器人和傳感器變成了一個從信息世界、數(shù)據(jù)和物理世界中間的交互工具，所以機器人從簡單的代替人的工具變成了一個互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施，這個就是信息技術(shù)發(fā)展帶給機器人的新角色。

　　通過機器人聯(lián)網(wǎng)，可以形成所謂的物聯(lián)網(wǎng)，機器人通過傳感器可以監(jiān)測環(huán)境，同時還可以通過物聯(lián)網(wǎng)和機器人可以遠(yuǎn)程使用加工設(shè)備進行加工。這樣可以把原來距離給人類帶來的困難通過機器人技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)克服了。同時還可以通過網(wǎng)絡(luò)進行一些醫(yī)療的診斷和治療，通過網(wǎng)絡(luò)讓機器人做一些安全和國防方面的工作。

　　在開發(fā)技術(shù)方面，現(xiàn)在通過網(wǎng)絡(luò)和機器人的結(jié)合，可以進行遠(yuǎn)程的感知和操作，這樣網(wǎng)絡(luò)不僅能夠傳播信息、數(shù)據(jù)、聲音等多媒體信息，通過網(wǎng)絡(luò)還可以傳播動作、感覺，把這些動作、感覺和傳統(tǒng)的聲音、圖像結(jié)合起來，就要叫超媒體。

　　縮小了設(shè)計、生產(chǎn)和用戶的距離

　　席寧指出，在制造方面，現(xiàn)在很多工廠都是由于勞動力價格的原因設(shè)置在別的國家。比如美國汽車的座椅是在美國設(shè)計的，但是生產(chǎn)可能在墨西哥生產(chǎn)，所以要對座椅的質(zhì)量進行檢測。通?？梢杂萌酥苯佑|摸就可以感知軟硬程度并進行打分，判斷椅子是否達到要求。但在遠(yuǎn)程的情況下，則可以通過機器人技術(shù)，機器人帶有傳感器，通過觸摸把感覺通過網(wǎng)絡(luò)傳過去，設(shè)計人員在遠(yuǎn)程再通過觸摸裝置，便可以達到直接觸摸椅子的感覺完全一樣的感覺，這樣能夠進行質(zhì)量控制以及幫助他們進行設(shè)計。通過機器人和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)就把生產(chǎn)和設(shè)計中間的距離縮短了。

　　同時，人們還可以用這種技術(shù)進行客戶定制，比如去買車，每個椅子都是一樣，但是如果有這個機器人技術(shù)，通過數(shù)學(xué)模型把感覺再現(xiàn)出來，買車的時候可以一直摸，直到選出合適的，然后根據(jù)數(shù)據(jù)造出一個椅子，滿足你的需求。正是基于此，機器人技術(shù)把設(shè)計、生產(chǎn)和用戶之間的距離縮小了。

　　當(dāng)前，微納米技術(shù)給機器人的發(fā)展有什么推動和新的應(yīng)用？席寧指出，微納米技術(shù)的發(fā)展重要的方面是出現(xiàn)了很多新的材料，如納米碳管、石墨烯，把這些材料變成有用的裝置，比如傳感器、電子元器件，其中很重要的過程就是制造過程。

　　制造業(yè)應(yīng)用機器人最成功

　　席寧表示，機器人技術(shù)最成功的應(yīng)用領(lǐng)域是制造業(yè)，特別是汽車制造業(yè)。大概有90%的工業(yè)機器人都用于汽車制造的過程。但生物醫(yī)藥領(lǐng)域的產(chǎn)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于汽車行業(yè)，但是在新藥開發(fā)的過程中，很多過程都是人工的，且開發(fā)成本是非常高。如何把這個過程變成自動化是一個非常重要的工作，是今天醫(yī)藥行業(yè)面臨的一個很大的挑戰(zhàn)。

　　現(xiàn)在開發(fā)一個新藥要10~15年的時間，要花10億~15億美元。像輝瑞制藥這樣的公司每年只能開發(fā)出1~2個新藥，花費的錢很多。人類卻不斷出現(xiàn)新的疾病，病越來越多，研發(fā)藥物的費用越來越高，出現(xiàn)的新藥越來越少，是人類面臨的很大挑戰(zhàn)，解決這個問題重要的途徑就是把新藥開發(fā)的過程自動化，如果能夠自動化，帶來的效益是非常高的。所以如何把機器人技術(shù)用于新藥開發(fā)過程值得研究。

　　整個汽車行業(yè)的產(chǎn)值是8650億美元，人們估算機器人和自動化技術(shù)產(chǎn)生了6560億美元的產(chǎn)值，如果不用機器人、自動化，現(xiàn)在的產(chǎn)值也就2000多億美元，自動化和機器人帶來了6000多億美元的產(chǎn)值。如果用同樣的模式把這個轉(zhuǎn)移到制藥工業(yè)，比汽車產(chǎn)值大，能夠達到9800億美元，而且自動化程度非常低，潛在的產(chǎn)值有6800多億美元的空間。如果能夠成功的把機器人和自動化用于新藥開發(fā)，產(chǎn)生像今天汽車工業(yè)這么大的應(yīng)用，能夠創(chuàng)造五六千億美元的產(chǎn)值，這是潛在非常大。但問題和挑戰(zhàn)也是很大，困難也是很多的。

　　在這方面，席寧和他的團隊計劃開發(fā)一套自動化的系統(tǒng)，就像今天生產(chǎn)的自動化一樣，不是裝配零件而是開發(fā)新藥，以提高新藥開發(fā)的效率。

　　總之，機器人技術(shù)除了代替人以外，更重要還能拓展人的功能，能夠做一些人做不到的事情，通過跟信息技術(shù)結(jié)合可以在遠(yuǎn)處進行感知和控制。通過納米機器人可以在微小的環(huán)境中進行感知和控制，能夠克服由于距離、尺度、環(huán)境給人帶來的困難，然后進行操作和控制。

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　　機器人標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃擬年內(nèi)出臺

　　上有政策支持，下有市場人氣，中有致力于創(chuàng)新求新的企業(yè)，機器人正成為中國新型工業(yè)化革命的先鋒。

　　日前，國家發(fā)改委產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)司副司長盧衛(wèi)生在世界機器人大會上透露，多個部門正在研究制定機器人產(chǎn)品和關(guān)鍵零部件認(rèn)證制度。目前在我國機器人檢測和評定方面尚無相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)，有關(guān)部門計劃年內(nèi)出臺機器人標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃，無疑會給機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展構(gòu)建良好的外部發(fā)展環(huán)境。

　　據(jù)了解，有關(guān)部門還考慮用產(chǎn)業(yè)基金方式支持機器人行業(yè)發(fā)展，以及從擴大市場消費、加大金融支持等多方面給予機器人產(chǎn)業(yè)實質(zhì)性支持。

　　對此，博覽財經(jīng)研究員吳峰表示，隨著中國勞動力成本的提高，未來無論是技術(shù)要求還是產(chǎn)業(yè)升級，工業(yè)制造業(yè)對于機器人的需求都會爆發(fā)式增長，加之國家政策大力支持，未來智能裝備替換勞動力的熱潮將席卷全國，推動機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

　　11月中旬的北京，剛剛迎來一場大雪，格外寒冷。令人吃驚的是，在早晨8點多趕到會場時，自發(fā)前來觀看“世界機器人博覽會”的觀眾已經(jīng)排起了長隊。

　　這種人氣“爆棚”的景象，人們還是在十年前樓市最為火爆的時候看到的。

　　三十多年前，鄧小平的一句“計算機普及要從娃娃抓起”，讓中國抓住了時代的脈搏。中國在工業(yè)化和信息化進程中，不但沒再被發(fā)達國家甩下，甚至于在某些細(xì)化市場之中，還跑在了全世界的前頭。

　　經(jīng)過幾十年的發(fā)展和洗禮，中國大眾對“創(chuàng)新”的熱情和追捧，已經(jīng)深入血液，這恰恰是機器人產(chǎn)業(yè)最為肥沃的土壤，也是眾多企業(yè)投身機器人產(chǎn)業(yè)的原動力。

　　同時，從目前在機器人領(lǐng)域起步更早的一些國家的實際情況來看，無論是工業(yè)機器人，還是普通大眾消費類機器人，其增長勢頭也相當(dāng)火爆。

　　“2014年在中國市場共銷售工業(yè)機器人57002臺，銷售量占全球總銷量的四分之一，連續(xù)兩年成為全球新一大工業(yè)機器人市場。”國家認(rèn)證認(rèn)可監(jiān)督管理委員會李春江說，其中國外企業(yè)工業(yè)機器人銷售量超過40000臺，占國內(nèi)市場總銷售量的71%，國產(chǎn)機器人銷售量占比為29%。

　　對于機器人，中國巨大的市場令人垂涎三尺。但從銷售數(shù)據(jù)來看，中國在機器人產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的競爭力還并不強。據(jù)了解，在某些領(lǐng)域，日本等國家的機器人研究和技術(shù)水平已先人一步，中國企業(yè)還需奮起直追。

　　正因為此，中國政府層面也正給予機器人產(chǎn)業(yè)更多扶持。

　　據(jù)國家發(fā)改委產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)司副司長盧衛(wèi)生透露，多個部門正在研究制定機器人產(chǎn)品和關(guān)鍵零部件認(rèn)證制度。

　　國家標(biāo)準(zhǔn)委二部主任戴紅也向媒體透露，有關(guān)部門計劃年內(nèi)出臺機器人標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃，以解決目前在我國機器人檢測和評定方面尚無相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的問題，這無疑會給機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展構(gòu)建良好的外部發(fā)展環(huán)境。

　　另外，有關(guān)部門還考慮用產(chǎn)業(yè)基金方式支持機器人行業(yè)發(fā)展，以及從擴大市場消費、加大金融支持等多方面給予機器人產(chǎn)業(yè)實質(zhì)性支持。

　　但是，中國企業(yè)的最大短板在于缺乏自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)。而國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃的出臺，有望讓市場“去粗取精”，為機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)I造更優(yōu)質(zhì)的環(huán)境。

　　落地到投資機會上，國信證券研報認(rèn)為，隨著機器人技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈逐漸成型不斷發(fā)展，需求潛能日趨爆發(fā)顯現(xiàn)，加之國家政策方面的大力支持，未來智能裝備替換勞動力投入的“機器換人”熱潮有望席卷全國，推動機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展。我國機器人下游行業(yè)中，工業(yè)機器人在汽車、家電行業(yè)發(fā)展快，服務(wù)機器人在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用值得期待。產(chǎn)業(yè)鏈包括，關(guān)鍵零部件、機器人本體和系統(tǒng)集成。

　　（于祥明 李雁爭）

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　　未來十年下一代機器人將會帶來更大的影響 　　結(jié)合研究成果，意大利圣安娜大學(xué)生物機器人研究所主任PaoloDario表示，下一代的機器人將會產(chǎn)生非常大的影響，這個影響甚至可以和互聯(lián)網(wǎng)媲美，甚至超越互聯(lián)網(wǎng)。

　　PaoloDario指出，對于機器人來講，科學(xué)和工程應(yīng)用在了生物機器人以及仿生機器人方面。回顧機器人的發(fā)展歷史，在上世紀(jì)在70年代仿生學(xué)逐漸消失，但是由于機器人的出現(xiàn)，特別是一些仿生機器人在電影當(dāng)中出現(xiàn)，人們開始更多的考慮與機器人之間的通信能力，并且也看到了在仿生學(xué)方面栩栩如生的機器人，這是未來的趨勢。

　　科學(xué)和工程學(xué)必須要更多地融合在一起，它們代表機器人發(fā)展的未來。機器人實際上越來越多的成為科學(xué)的一部分，現(xiàn)在有非常多的機器人成果都是發(fā)表在科技領(lǐng)域的雜志上。另一方面，也有越來越多的工程學(xué)的成果是和機器人結(jié)合在一起的，科學(xué)和工程對于機器人的未來來說起著決定性的作用。而生物機器人實際上是生物系統(tǒng)，包括空氣、陽光、大海等等。有一些機器人的設(shè)計并不是針對現(xiàn)實應(yīng)用的，而是針對研究和實驗，他們是科學(xué)的工具。此外，人們還可以設(shè)計出人造的器官、感官、肢體等等，這些也可以作為生物機器人。

　　科學(xué)上的一些發(fā)現(xiàn)最終可以真正促進人們進行技術(shù)的創(chuàng)新，比如數(shù)字蜂窩的系統(tǒng)，就是科學(xué)和工程方面非常好的結(jié)合。一般來講，很多新規(guī)則發(fā)現(xiàn)的方式，最開始是有一些現(xiàn)象，接下來才進行一些假說，建模，然后進行試驗，最后是對我們的發(fā)現(xiàn)和假說進行檢驗。其中，機器人是作為一個科學(xué)的工具去應(yīng)用的。

　　PaoloDario希望能夠更好地理解最重要的一些工程化的解決方案，特別是通過仿生學(xué)和動物機器人，這是一個夢想。

　　形態(tài)學(xué)的仿生是總體上追求的目標(biāo)，至少是一個非常重要的發(fā)展方向。其中包括了五個最主要的驅(qū)動力來驅(qū)動人們對于機器人方面的宏大挑戰(zhàn)。一是強調(diào)了傳感器的重要性，需要低能耗并且非常可靠的傳感器。二是改變身體。包括“機器人材料”的概念等等。三是與網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)，這也是一項革新，不僅僅是在網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，同時在網(wǎng)絡(luò)之外，甚至是機器人網(wǎng)絡(luò)之外。四是資金方面，目前歐盟投入了35億歐元，也是最大的在機器人研發(fā)方面的投資，中國對機器人研發(fā)進行了投入。在美國、日本、韓國，很多方面都在進行競爭，甚至一些私人公司像谷歌也進行了大量的機器人研發(fā)的投資。五是人工智能、深入學(xué)習(xí)方面的發(fā)展。豐田最近有人工智能方面的研究，把它安裝在汽車當(dāng)中。

　　PaoloDario表示，這是一個新興的、跨學(xué)科的技術(shù)研究行業(yè)，是在人類科學(xué)和技術(shù)方面會產(chǎn)生重大影響的行業(yè)。機器人給人們帶來了新的服務(wù)、新的行業(yè)，并且機器人作為顛覆性的技術(shù)，不光是技術(shù)方面的發(fā)展，同時也能夠帶來科學(xué)和技術(shù)進一步融合?！。蠲鳎?/p>