仿人机器人发展概况

摘 要

本文介绍了当前国内外仿人机器人发展的背景，详细分析了主要国家在仿人机器人上的课题投入，研究进程，以及近年来市场成交数量和成交额。仿人机器人拥有着广阔的技术和市场空间，我国现阶段面临着许多机遇和挑战。

【关键词】仿人机器人 技术 市场

1 引言

20世纪以来，在科技迅速发展和经济全球化的背景下，人类发展进入了新的时代。信息化社会――其最主要特征是服务业的蓬勃发展。在迅速发展的社会中，人们对于生活环境，生活质量要求越来越高，人类需求已经从物质层面转移到了精神层面。渴望得到更快捷，更全面，更舒心的服务。

进入21世纪，机器人在很多技术上得到了新突破和新发展，机器人也迎来了更好的发展机遇，逐步得到了社会各界的认可。从军工企业到工厂生产线，公共管理到日常家庭中，机器人将逐步成为我们生活中不可或缺的一部分。美国微软董事长比尔盖茨曾向世界预言：机器人将成为继个人电脑之后的下一个热门领域，其快速发展必将彻底改变人们的生活方式。

2 仿人机器人发展概况

2.1 世界各国研究数据统计

根据韩国一个仿人机器人网站统计，截止2016年5月21日，世界上共有106个仿人机器人项目正在进行中，其中主要国家，日本有49个，美国11个，韩国11个，德国9个，中国7个，英国4个，瑞典2个，俄国1个，加拿大1个。通过数据可以看出日本在仿人机器人领域的竞争实力。在仿人机器人领域，日本和美国的研究最为深入。日本方面侧重于外形仿真，美国侧重用计算机模拟人脑的研究，韩国则重点发展服务型机器人，中国起步较晚，目前将科技重大专项放到了机床机器人。

2.2 发展历史

行走机构的研究开启了仿人机器人研究的先河。最早有记载的双足步行人形机构是1973年研制成功的WABOT-1。1985年WABOT-1的改进型WHL-11在日本筑波科技博览会（EXPO’85）上被誉为划时代的科技成果。但当时WABOT-1行走非常缓慢。真正对仿人机器人行走机构进行系列化研究始于日本本田公司。本田公司在1986年到1993年间接连开发了E0到E6等7种行走机器人。这7种机器人都只有腿部机构，主要用来研究行走功能。在此基础上本田公司于1993年在研制的P1机器人加上了双臂，使它初步具有了人形。同在1993年完成的p 3机器人是后世闻名的Asimo机器人的原型. Asimo诞生于2000年，是第一个真正具有世界影响的仿人机器人。在2005年爱知世博会上，大阪大学展出了一台名叫ReplieeQ1expo的女性机器人。2016年5月，美国佐治亚理工大学研制出一款新型机器人代替助教为学生们授课，名为吉尔・沃特森的机器人连续工作了5个月，帮助同学们批改论文中的问题，竟然没有被任何一个学生发现其为机器人，足见这款机器人的智能程度。

2.3 市场潜力

仿人机器人具有人类的外观，可以适应人类的生活和工作环境，代替人类完成各种作业，并可以在很多方面扩展人类的能力，在服务，医疗，教育，娱乐等多个领域服务于人类。仿人机器人的应用领域分为专业服务机器人和个人服务机器人。

从服务机器人在国际市场的成交量和成交额，根据国际机器人联合会IFR（International Federation Robotics）近几年给出的统计数据，我们得到服务机器人的市场潜力。

在2014，专业服务机器人的生产总数从2013年的21712个增长到24207个，生产数量上升了11.5%。个人和家庭服务机器人也有了大幅提高，在2013此类机器人销售额共计470万美元，在2014，销售额增加到22亿美元，同比增长28%。

预测2015-2018年的发展情况，专业服务机器人约生产出售152400。个人服务机器人将达到3500万台。

由此可见，仿人机器人的发展势头将会愈来愈猛，未来仿人机器人的普及将会进一步提高。

3 我国面临的机遇与挑战

在仿人机器人的研究上，我国相比日本，美国起步较晚，只有不到20年的发展历程。在当前全球仿人机器人大多处于研发阶段和初步产业化的时代背景下，对我国来说面临着很多机遇和挑战。

3.1 提高整体技术水平，核心技术有待突破

当前我国在各学校开展了中小学机器人大赛，华北五省机器人大赛等竞赛，提高了机器人技术在各高校的普及，激发了学生的学习热情。当前，国内各高校如北京航空航天大学正在研发人工肌肉，新型灵巧手仿人机器人，哈尔滨工业大学在研发微创医疗机器人等课题。但在精密减速器、伺服电机、伺服驱动器等核心关键零部件上依赖进口，在本体机构设计、运动规划、控制等关键技术也有很大的发展空间。在这方面可以模仿韩国建立国家队，整合高校技术资源，攻克技术难题，加快步入世界先进水平。

3.2 制定国家战略以及行业标准规范

发达国家对仿人机器人高度重视，纷纷制定相关发展战略。2015年1月，日本《机器人新战略》；韩国先后出台了《智能机器人促进法》等政策，并于2014年8月，了第二个智能机器人开发5年计划。在我国，机器人逐步得到了重视，陆续出台了相关政策。《中国制造2025》从战略全局出发，明确提出了我国实施制造强国战略的第一个十年的行动计划，将“高档数控机床和机器人”作为大力推动的重点领域之一。同时国务院办公厅关于印发国家标准化体系建设发展规划（2016-2020年）的通知中指出开展工业机器人、服务机器人和家用机器人的安全、测试和检测等领域标准化工作。预计在未来五年到十年，机器人领域的行业规范有望得到整改和提高，将进一步提升该行业发展的效率和进度，提高社会效益和经济效益，参与国际竞争。

3.3 以需求为导向，鼓励机器人制造相关企业，有效推动行业发展