“十三五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“智能機(jī)器人重點(diǎn)專項(xiàng)”專家組組長(zhǎng)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)教授、長(zhǎng)江學(xué)者趙杰最近有些忙，一項(xiàng)急迫和重要的工作正在進(jìn)行中：“我們正在評(píng)估中美貿(mào)易戰(zhàn)對(duì)中國(guó)機(jī)器人發(fā)展的影響?！?/p>

4月20日，谷雨時(shí)節(jié)的安徽蕪湖，趙杰教授現(xiàn)身第八屆中國(guó)科博會(huì)“機(jī)器人大講堂（蕪湖堂）”，為業(yè)界精英做了一場(chǎng)題為《“十三五”時(shí)期國(guó)家智能機(jī)器人戰(zhàn)略布局與機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展》的報(bào)告。

趙杰神色嚴(yán)峻：“依照我國(guó)機(jī)器人的現(xiàn)狀去評(píng)估,風(fēng)險(xiǎn)來(lái)自的方向已不僅限于美國(guó)，我們被卡脖子的事情有很多，因此要未雨綢繆?！彼嬖V大家：“所有機(jī)器人的瓶頸問(wèn)題我們都在梳理中，包括依賴程度，以及可以替代的方案，計(jì)算出這些卡脖子的問(wèn)題何時(shí)能得到緩解，多久能得到根本解決?！?/p>

【未雨綢繆 中國(guó)機(jī)器人布局國(guó)家“十三五”重點(diǎn)研發(fā)】

事實(shí)上,2015年我們就啟動(dòng)了“十三五” 國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“智能機(jī)器人重點(diǎn)專項(xiàng)”,并于2017年開(kāi)始實(shí)施。趙杰教授是“十二五”國(guó)家863計(jì)劃智能機(jī)器人主題專家組組長(zhǎng)，“十三五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“智能機(jī)器人重點(diǎn)專項(xiàng)”專家組組長(zhǎng)、“十三五”國(guó)家“智能制造與機(jī)器人重大工程”總體論證組成員、工信部智能制造專家咨詢委員會(huì)委員。他告訴大家：“經(jīng)過(guò)梳理發(fā)現(xiàn)，很多方面我們?cè)缫巡季?，貿(mào)易戰(zhàn)會(huì)使我們?cè)诤诵募夹g(shù)上投入更大的支持力度，以解決卡脖子問(wèn)題?！?/p>

【三個(gè)維度看中國(guó)機(jī)器人】

趙杰介紹了國(guó)家在“智能機(jī)器人重點(diǎn)專項(xiàng)”的布局和任務(wù)執(zhí)行情況，他從“智能制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)”“機(jī)器人發(fā)展趨勢(shì)”和“機(jī)器人技術(shù)及產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀”三個(gè)維度講述了中國(guó)機(jī)器人目前及未來(lái)的發(fā)展：

第一個(gè)維度，從智能制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，國(guó)家面向2030的創(chuàng)新工程涉及到很多領(lǐng)域，其中“智能制造與機(jī)器人重大工程”是個(gè)千億級(jí)的國(guó)家工程；趙杰教授為我們展開(kāi)了中國(guó)智能制造到2030年三個(gè)階段的畫(huà)面：

至2020年，智能制造應(yīng)該處于數(shù)字化深度應(yīng)用階段，智能制造自動(dòng)化這個(gè)基礎(chǔ)要打好。趙杰教授說(shuō)，此時(shí)還談不到機(jī)器人的“智能”，我們需要讓它們進(jìn)一步做些復(fù)雜的自動(dòng)化工作；另外做好智能的工藝專家系統(tǒng)，機(jī)器人是一個(gè)工具，它要真正能夠用好，應(yīng)用工藝就決定了機(jī)器人是否能發(fā)揮它真正的作用。

2025年機(jī)器人進(jìn)入到互聯(lián)智能階段，對(duì)機(jī)器人提出了更高的要求，就是機(jī)器人基于物聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)，將帶來(lái)機(jī)器人全周期的監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)和診斷，是基于大數(shù)據(jù)云端的、智能自主的學(xué)習(xí)、推理，進(jìn)化甚至演化等等，將賦予機(jī)器人一些新的內(nèi)涵。

進(jìn)入2030年以后，包括機(jī)器人的智能體系結(jié)構(gòu)問(wèn)題，通過(guò)研究人腦、類人腦，機(jī)器人未來(lái)的智能體系結(jié)構(gòu)一定是一個(gè)全新的構(gòu)架。另外針對(duì)應(yīng)用場(chǎng)景的發(fā)育式的自主學(xué)習(xí)和針對(duì)環(huán)境的認(rèn)知，包括任務(wù)的調(diào)度、行為的自主決策等等，這是機(jī)器人自主智能的初級(jí)階段，

第二個(gè)維度，從機(jī)器人發(fā)展的趨勢(shì)來(lái)看，首先機(jī)器人工作的環(huán)境已經(jīng)由現(xiàn)在的結(jié)構(gòu)化向非結(jié)構(gòu)化轉(zhuǎn)變了，未來(lái)機(jī)器人會(huì)在很多未知環(huán)境中工作。要求機(jī)器人必須具備非結(jié)構(gòu)化動(dòng)態(tài)環(huán)境里高精度的感知、建模、認(rèn)知甚至重建，也要求機(jī)器人具備在室內(nèi)、室外環(huán)境下的動(dòng)態(tài)定位，高效的路徑規(guī)劃，甚至導(dǎo)航等能力。

其次，人機(jī)關(guān)系由物理隔離向人機(jī)協(xié)作轉(zhuǎn)變，涉及到人需要跟機(jī)器人交互的過(guò)程，就是一種多模態(tài)信息的人機(jī)自然交互，甚至是可穿戴式的神經(jīng)系統(tǒng)，包括人機(jī)協(xié)作。從應(yīng)用方式上來(lái)看，未來(lái)隨著制造模式小批量、多品種、周期短的特點(diǎn)，應(yīng)用方式會(huì)由現(xiàn)在這種大批量和剛性的應(yīng)用向定制化柔性生產(chǎn)方向轉(zhuǎn)變，這種轉(zhuǎn)變要求機(jī)器人像人一樣靈巧，并且能夠快速生成新的生產(chǎn)線。

第三個(gè)維度，從機(jī)器人技術(shù)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀來(lái)看，趙教授指出：我們?cè)趧?chuàng)新方面還比較薄弱，尚處在跟蹤和簡(jiǎn)單模仿階段；核心技術(shù)缺失，產(chǎn)業(yè)面臨空心化；重點(diǎn)行業(yè)領(lǐng)域仍被國(guó)外產(chǎn)品壟斷。我們有非常好的需求，但是為什么我們國(guó)家機(jī)器人在這些重點(diǎn)行業(yè)應(yīng)用不起來(lái)？需求與性能的矛盾十分突出，需要我們將機(jī)器人的性能做好。另外，因?yàn)檫^(guò)分注重機(jī)器人本體，而忽略了應(yīng)用工藝。工藝應(yīng)用同樣是機(jī)器人的核心技術(shù)。

【中國(guó)機(jī)器人的缺口 短板和不足】

趙杰特別提到在三項(xiàng)共性關(guān)鍵技術(shù)方面，核心零部件已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，例如諧波減速器上的差距，我們?cè)诙唐趦?nèi)可以替代；RV減速器取得的進(jìn)展可喜；機(jī)器人專用傳感器方面有缺口，這是我們布局的一個(gè)重點(diǎn)；核心軟件差距較大，包括操作系統(tǒng)和一些功能軟件，還有一些設(shè)計(jì)、仿真、故障診斷、路徑規(guī)劃等等有關(guān)算法軟件，是需要我們長(zhǎng)期追趕的。機(jī)器人測(cè)試安全與可靠性方面是短板，我們很多測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)還延續(xù)著二十年前的一些方法和標(biāo)準(zhǔn)，隨著機(jī)器人技術(shù)的不斷提升，測(cè)試技術(shù)也要得到不斷的發(fā)展，包括機(jī)器人安全性和可靠性方面的問(wèn)題，是我們要深入研究的方面。

【“十三五”我們的任務(wù)是什么？】

趙杰介紹道：“智能機(jī)器人重點(diǎn)專項(xiàng)”的布局是從智能機(jī)器人基礎(chǔ)前沿技術(shù)、共性技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)與裝備、應(yīng)用示范四個(gè)層次，圍繞智能機(jī)器人基礎(chǔ)前沿技術(shù)、新一代機(jī)器人、關(guān)鍵共性技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、特種機(jī)器人六個(gè)方向、十七個(gè)重點(diǎn)任務(wù)全面展開(kāi)的。

第一,在新型機(jī)構(gòu)材料、驅(qū)動(dòng)、傳感、控制以及仿生等創(chuàng)新性研究方面要取得原創(chuàng)性成果。每個(gè)項(xiàng)目投入都是千萬(wàn)級(jí)的，要做一些基礎(chǔ)的原創(chuàng)性工作。

第二,在智能機(jī)器人的學(xué)習(xí)與認(rèn)知技術(shù)方面,要充分利用當(dāng)前的人工智能成果，與機(jī)器人進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，從環(huán)境感知、知識(shí)獲取，包括推理、學(xué)習(xí)等方面開(kāi)展機(jī)器人的自主發(fā)育研究。

第三,關(guān)于人機(jī)自然交互與協(xié)作共融技術(shù),分三個(gè)層次:一是研究多模態(tài)的人機(jī)自然交互，二是要打造生態(tài)鏈的技術(shù)，三是研究人機(jī)協(xié)作。打造互助協(xié)作型的機(jī)器人平臺(tái)、人體行為增強(qiáng)型機(jī)器人平臺(tái),趙教授強(qiáng)調(diào),這與目前看到的助殘、助行概念不一樣，是人體行為增強(qiáng)，也是人體能力的延伸。

關(guān)于工業(yè)機(jī)器人，趙杰將關(guān)鍵技術(shù)與裝備分為三個(gè)部分進(jìn)行了講解：

第一個(gè)是工業(yè)機(jī)器人智能作業(yè)技術(shù)與系統(tǒng)，他指出，多年來(lái)，我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了一些簡(jiǎn)單的產(chǎn)業(yè)化，比如重點(diǎn)突破大型、復(fù)雜、精密工作實(shí)時(shí)感知和智能作業(yè)技術(shù)，進(jìn)一步要研究面向復(fù)雜作業(yè)任務(wù)的國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人智能作業(yè)系統(tǒng)及工藝專家系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人在國(guó)民經(jīng)濟(jì)重點(diǎn)行業(yè)的高端應(yīng)用；為適應(yīng)制造業(yè)對(duì)工業(yè)機(jī)器人功能的新需求，在新型的工業(yè)機(jī)器人方面，開(kāi)展有別于傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人的新型機(jī)器人產(chǎn)品的研究，豐富我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的種類，完善我國(guó)工業(yè)機(jī)器人譜系建設(shè)，做到與國(guó)際并跑。

趙杰教授將傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人與新型工業(yè)機(jī)器做了一個(gè)對(duì)比：市場(chǎng)上一臺(tái)幾百公斤級(jí)別的傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人大概七八十萬(wàn)就可以買到,但新型工業(yè)機(jī)器人則是千萬(wàn)級(jí)別的市場(chǎng)價(jià)格。趙教授感嘆道，我們國(guó)家有這么大的應(yīng)用市場(chǎng)，有這么大的產(chǎn)業(yè)鏈，非傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人的訂單需求會(huì)十分巨大，可以衍生出一些新型的工業(yè)機(jī)器人，而且這種機(jī)器人應(yīng)該是機(jī)器人利潤(rùn)的最高點(diǎn)。

說(shuō)到服務(wù)機(jī)器人，趙教授指出，我們重點(diǎn)選擇了面向老人、殘障人的生活輔助技術(shù)與系統(tǒng)，以解決我國(guó)未富先老的社會(huì)問(wèn)題。接下來(lái)就是服務(wù)機(jī)器人的云端在線服務(wù)技術(shù)及平臺(tái)，互聯(lián)時(shí)代機(jī)器人的云端服務(wù)所帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)是非常明顯的，它可以促進(jìn)機(jī)器人性能的提升而且降低成本。

關(guān)于特種機(jī)器人，一個(gè)是特殊環(huán)境服役機(jī)器人環(huán)境適應(yīng)技術(shù)與自主作業(yè)系統(tǒng)，我們支持一些特種環(huán)境下的作業(yè)機(jī)器人，目標(biāo)是解決效率問(wèn)題，因?yàn)樘胤N環(huán)境都是遙操作。還有醫(yī)療康復(fù)機(jī)器人技術(shù)與系統(tǒng)，也是這次的專項(xiàng)的重點(diǎn)，投入也最多，我們要打造一批醫(yī)療輔助機(jī)器人。

從示范應(yīng)用來(lái)看，分別是從工業(yè)機(jī)器人在典型行業(yè)、重點(diǎn)區(qū)域的應(yīng)用示范到服務(wù)機(jī)器人面向助老助殘智慧家庭社會(huì)服務(wù)的典型示范應(yīng)用以及面向醫(yī)療康復(fù)之安全與救援的科學(xué)工程機(jī)器人典型應(yīng)用示范。

【“智能機(jī)器人重點(diǎn)專項(xiàng)”的總體目標(biāo)】

趙杰教授還重點(diǎn)介紹了“智能機(jī)器人重點(diǎn)專項(xiàng)”的總體目標(biāo)，即：

突破機(jī)器人重大基礎(chǔ)前沿技術(shù)及新一代機(jī)器人系統(tǒng),加強(qiáng)機(jī)器人與新一代信息技術(shù)的深度融合，提升我國(guó)機(jī)器人智能水平，取得一批原創(chuàng)性成果；

攻克高性能機(jī)器人核心零部件、核心軟件等共性關(guān)鍵技術(shù),有效支撐我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展，解決我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)空心化問(wèn)題，提升國(guó)產(chǎn)機(jī)器人的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力；

以智能水平提升為核心，研發(fā)出一批具有世界先進(jìn)水平的機(jī)器人產(chǎn)品與系統(tǒng)，推進(jìn)我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)中高端化進(jìn)程，走出低水平重復(fù)的困境；

開(kāi)展重點(diǎn)行業(yè)以及區(qū)域的應(yīng)用示范，實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)機(jī)器人在國(guó)家重點(diǎn)行業(yè)和領(lǐng)域的高端應(yīng)用、在典型行業(yè)中的拓展應(yīng)用，加速推進(jìn)我國(guó)智能機(jī)器人技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

隨著市場(chǎng)需要和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)機(jī)器人已經(jīng)在很多領(lǐng)域有了廣泛的應(yīng)用。在制造業(yè)、物流業(yè)、軍事、特種服務(wù)，消防、公安以及建筑行業(yè)，空間探測(cè)，太空作業(yè)，醫(yī)療助殘康復(fù)、以及教育、娛樂(lè)等等，機(jī)器人的應(yīng)用正廣泛至社會(huì)生活的方方面面，帶來(lái)的是變革性的發(fā)展?？梢灶A(yù)見(jiàn)未來(lái)將由更多的機(jī)器人會(huì)融入到人類的生活中間，甚至形成機(jī)器人與人關(guān)系共融的情形。

【貿(mào)易戰(zhàn)對(duì)中國(guó)機(jī)器人界是一種警醒】

中美貿(mào)易戰(zhàn)大幕正徐徐拉開(kāi)，硝煙的味道漸濃，此刻特朗普的槍口不僅對(duì)準(zhǔn)了中興和華為，也虎視眈眈地窺向中國(guó)的機(jī)器人領(lǐng)域。趙杰教授指出，機(jī)器人已經(jīng)成為我們國(guó)家戰(zhàn)略性的新興技術(shù)和產(chǎn)業(yè)，美、德、日等國(guó)家也在這方面做了重點(diǎn)規(guī)劃和部署。而貿(mào)易戰(zhàn)對(duì)中國(guó)機(jī)器人界是一種警醒，它更催促我們一定要努力掌握機(jī)器人的核心技術(shù)。正如習(xí)總書(shū)記說(shuō)：“核心技術(shù)靠化緣是要不來(lái)的，只有自力更生”。