據SWOT分析比較現在智能機器人的發展

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資料介紹

　　摘要：本文重點地介紹了智能機器人技術的發展現狀及其水平程度，以及簡單介紹世界各國智能機器人的發展水平。然后使用SWOT方法對中國機器人的發展現狀進行分析。

　　關鍵詞：智能機器人發展 SWOT

　　正文：機器人是一種可編程和多功能的，用來搬運材料、零件、工具的操作機，或是為了執行不同的任務而具有可改變和可編程動作的專門系統。智能機器人則是一個在感知- 思維- 效應方面全面模擬人的機器系統，外形不一定像人。它是人工智能技術的綜合試驗場，可以全面地考察人工智能各個領域的技術，研究它們相互之間的關系。還可以在有害環境中代替人從事危險工作、上天下海、戰場作業等方面大顯身手。一部智能機器人應該具備三方面的能力：感知環境的能力、執行某種任務而對環境施加影響的能力和把感知與行動聯系起來的能力。智能機器人與工業機器人的根本區別在于，智能機器人具有感知功能與識別、判斷及規劃功能［1］。

　　隨著智能機器人的應用領域的擴大，人們期望智能機器人在更多領域為人類服務，代替人類完成更復雜的工作。然而，智能機器人所處的環境往往是未知的、很難預測。智能機器人所要完成的工作任務也越來越復雜;對智能機器人行為進行人工分析、設計也變得越來越困難。目前，國內外對智能機器人的研究不斷深入。

　　智能機器人是第三代機器人［2］，這種機器人帶有多種傳感器，能夠將多種傳感器得到的信息進行融合，能夠有效的適應變化的環境，具有很強的自適應能力、學習能力和自治功能。

　　目前研制中的智能機器人智能水平并不高，只能說是智能機器人的初級階段。智能機器人研究中當前的核心問題有兩方面：一方面是，提高智能機器人的自主性，這是就智能機器人與人的關系而言，即希望智能機器人進一步獨立于人，具有更為友善的人機界面。從長遠來說，希望操作人員只要給出要完成的任務，而機器能自動形成完成該任務的步驟，并自動完成它。另一方面是，提高智能機器人的適應性，提高智能機器人適應環境變化的能力，這是就智能機器人與環境的關系而言，希望加強它們之間的交互關系［3］。

　　智能機器人涉及到許多關鍵技術，這些技術關系到智能機器人的智能性的高低。這些關鍵技術主要有以下幾個方面：多傳感信息耦合技術，多傳感器信息融合就是指綜合來自多個傳感器的感知數據，以產生更可靠、更準確或更全面的信息，經過融合的多傳感器系統能夠更加完善、精確地反映檢測對象的特性，消除信息的不確定性，提高信息的可靠性；導航和定位技術，在自主移動機器人導航中，無論是局部實時避障還是全局規劃，都需要精確知道機器人或障礙物的當前狀態及位置，以完成導航、避障及路徑規劃等任務；路徑規劃技術，最優路徑規劃就是依據某個或某些優化準則，在機器人工作空間中找到一條從起始狀態到目標狀態、可以避開障礙物的最優路徑；機器人視覺技術，機器人視覺系統的工作包括圖像的獲取、圖像的處理和分析、輸出和顯示，核心任務是特征提取、圖像分割和圖像辨識；智能控制技術，智能控制方法提高了機器人的速度及精度；人機接口技術，人機接口技術是研究如何使人方便自然地與計算機交流［4］。

　　在各國的智能機器人發展中，美國的智能機器人技術在國際上一直處于領先地位，其技術全面、先進，適應性也很強，性能可靠、功能全面、精確度高，其視覺、觸覺等人工智能技術已在航天、汽車工業中廣泛應用。日本由于一系列扶植政策，各類機器人包括智能機器人的發展迅速。歐洲各國在智能機器人的研究和應用方面在世界上處于公認的領先地位［5］。中國起步較晚，而后進入了大力發展的時期，以期以機器人為媒介物推動整個制造業的改變，推動整個高技術產業的壯大［6］。

　　現今富士康已經著手工廠自動化方面的準備和制造。2012年，富士康的CEO郭臺銘表示在未來的5~10年間，他希望能夠建立起第一家完全機械自動化的工廠，雖然這一計劃可能還面臨諸多挑戰。富士康計劃為裝配生產線配備100萬機械設備，也是公司在自動化生產進程上向前邁進的重要一步。富士康的這一做法似乎與奧巴馬總統的演講有呼應的意思。09年金融危機讓歐美發達國家清楚認識的基礎產業的重要性，發達國家從以前片面追求第三產業轉而基礎產業。對虛擬經濟的片面追求不再是一種時尚。美國提出“再工業化”，其真實含義就是把利用高科技實現工業生產，歐洲也有類似計劃。

　　中國智能機器人發展的優勢（S）

　　過去4、5年，中國工業機器人銷量以年均25%的速度增長，成為全球最受矚目的市場之一。隨著智能制造技術的推廣和智能設備在社會生產中的認可及利用，人們逐漸認識到智能機械設備優于傳統工業生產之處。機器人產業作為高端智能制造的標尺，正在成為“中國制造”的核心和推動我國制造產業升級的源動力，在未來時間里必將逐漸替代傳統的工業生產。

　　在過去十年中，雖然我國的工業自動化發展迅速，2012年，自動化設備市場規模已近千億。隨著市場經濟的飛速發展，我國的工業制造業也在向“智”能制造轉型。在此過程中，極大的帶動了工業機器人市場需求的增長。根據國際機器人聯合會IFR數據，2005至2015年之間，全球工業機器人的年均銷售增長率為9%，而同期中國工業機器人年均銷售增長率達到25%。2012年底，中國超越韓國成為僅次于日本的全球第二大機器人市場。我國在政策方面對智能機器人的發展推動有著很大的作用，伴隨著國家振興高端裝備制造業列入“十二五”戰略性新興產業規劃并予以培育和發展，機器人產業正迎來戰略性發展契機。

　　中國智能機器人發展的挑戰（T）

　　高速發展的背后是“中國制造”轉型升級的迫切需求。對于中國裝備制造業來講，無論是趨于國際經濟形式的逼迫轉型，還是自身發展的必然需求，企業內部技術的升級以及產業結構的調整是一個貫徹始終的重要問題。據不完全統計，我國機器人擁有量僅是日本的五分之一，美國和德國的三分之一左右；從機器人密度（萬名員工使用機器人臺數）上看，日本是339臺，韓國是347臺，德國是261臺，而中國僅為10臺。

　　在國際上，自動化已然成為制造業發展的趨勢，然而在中國，對于很多企業來講，自動化仍一個新鮮的課題?！爸袊圃臁辈粦斖Ａ粼诔跫壦?，自動化裝備核心零部件國產化迫在眉睫。據了解，一旦核心零部件全部實現國產化，自動化設備單機制造成本則可至少降低20%，內資品牌即可在定價上拉開差距，對于國內企業來講，這既孕育著巨大的機遇，也伴隨著嚴峻的挑戰。

　　中國智能機器人發展的機會（0）

　　政府方面是特別支持的，近年來，國家對機器人產業進行財政支持。不僅如此，由政府牽頭，今年4月，中國機器人產業聯盟在北京成立，5月杭州機器人產業聯盟在杭州成立，10月杭州機器人協會在杭州成立。媒體也對機器人進行一系列的報道和宣傳。

　　從國內來看，近年來，國內工業機器人裝機總量的急遽飆升，無疑加速了中國制造業智能時代的到來，中國制造業用工業機器人取代人力已現端倪。事實上，一方面，基于國際金融危機余波尚存，國內“用工荒”又頻頻出現的市場大背景，人力成本不斷攀升，外部市場給予企業的壓力迫使越來越多的企業用工業機器人取代人工作業，從而降低生產成本；另一方面，隨著各部門“十二五”規劃的陸續出臺，工業轉型升級赫然位于工信部“十二五”規劃之首，高端裝備制造業成為未來5年內中國市場重點發展行業已成為業內人士共識。在政策的給力支持下，智能制造行業必然將迎來前所未有的市場機遇。不可否認的是，相較于10年前中國機器人裝機數量，短短10年間，機器人的市場需求已實現了爆炸性的增長，不可謂不令人震驚欣喜。中國工業機器人市場的春天已然來臨。

　　中國智能機器人發展的劣勢（W）

　　一、關鍵零部件依賴進口，受制于國外。比如機械、電氣部分的同步帶、帶輪和運動控制部分的關鍵芯片、傳感器等都是依賴國外的，國內的質量不能保證。

　　二、機械工業基礎薄弱，硬件、設備，人才和操作工儲備，管理水平等各方面都很弱。

　　除了以上兩點外，我國機器人行業的劣勢還有下面兩點。

　　低端技術水平有待改善。機器人制造包括整機制造、控制系統、伺服電機及驅動器以及減速器等方面，控制系統及減速器的核心技術仍由國外企業掌握，國內企業只能發揮“組裝”優勢，將已接近成品的各部分模塊組合到一起。并且許多零部件的缺失使得國內企業在拓展產業鏈條方面頗受摯肘，而高昂的進口費用也極易威脅企業的生存狀況。

　　產業鏈條亟待充實與規范。與其他高端裝備制造領域的情況不同，機器人制造主要集中在民營范圍，產能規模自然不能比擬航空航天等產業，研發成果也無法在有利平臺得到展現?？上攵瑖Y不足是國產制造的最大劣勢，而缺乏國企的規模管理導致產業鏈條過于松散，從而無法集群式發展。而主流的工業機器人領域，配套產業及設備的集群效應才是機器人制造的關鍵。只有具備完善的產業鏈條，盈利空間才能得到提升。

　　中國智能機器人SWOT發展現狀分析模型

　據SWOT分析比較現在智能機器人的發展