導讀:一場以機器人技術為核心的科技風暴正在悄然醞釀。但是,我國機器人基礎工業的根基卻“不牢靠”。以電機為例:當前,國內生產的伺服電機及控制系統由于性能較差等原因,大多僅在表演或實驗中使用。
在北京四季青敬老院,有這樣一支“醫護隊”,它們提醒老人按時吃藥,幫助老人做康復訓練,讓老人上網解悶兒……時刻為老人“盡孝心”。
不過,組成這支醫護隊的隊員不是“人”,而是由北京航空航天大學(以下簡稱北航)、中科院自動化所等單位共同研發的助老機器人。
不知不覺中,機器人距離我們的生活越來越近,一場以機器人技術為核心的科技風暴正在悄然醞釀。
然而,專家指出,由于基礎工業不扎實、科技體制存在制約等原因,我國機器人走得“還不穩”,機器人產業與技術發展仍面臨許多嚴峻挑戰。
追擊未來“爭鋒”焦點
當前,各國在機器人研究方面都雄心勃勃,分別推出多種研究項目或計劃,領域覆蓋了海陸空與人類生活的各個角落與方面。
美國機器人技術至今仍居世界首位。其研制的無人機、“達·芬奇”醫療外科機器人等居世界領先地位。2011年6月,美國總統奧巴馬還提出國家機器人發展計劃,希望通過機器人產業發展振興美國制造業。
日本、歐盟也一向重視機器人技術研發,近年來投巨資開發機器人模塊化技術,并增強機器人技術對傳統產業的輻射帶動作用。
事實上,隨著我國人口出生率下降與社會老齡化加快,我國人口紅利正在逐漸消失。中國社科院人口與勞動經濟研究所研究員蔡昉表示,2013年我國人口紅利將轉為人口負債。顯然,人口形勢也為機器人的發展提供了空間。
“由于機器人的效率更高,成本更低,現在各個國家都把機器人研究作為重點發展項目,美國更是想利用機器人技術把制造業從中國手中奪回去。”中國科學技術大學計算機科學與技術學院教授陳小平在接受《中國科學報》記者采訪時指出。
他認為,在這場關乎未來的“爭鋒”中,我國能否生產出大量滿足實際需求的機器人是一個巨大的挑戰。
基礎工業仍“欠牢靠”
“機器人研究對增強國防實力、提高處理突發事件水平、帶動整體經濟發展、改善老百姓生活水平都具有十分重要的意義。”北航陶永博士在接受《中國科學報》記者采訪時表示。
當前,我國已經研發出反恐防暴機器人、南極科考機器人、水下機器人等一批達到國際先進水平的專業服務機器人,同時還研發出諸如助老助殘機器人等具有各種功能、面向市場的個人服務機器人。
然而,中科院自動化所研究員原魁認為,我國機器人基礎工業的根基卻“不牢靠”。以電機為例:當前,國內生產的伺服電機及控制系統由于性能較差等原因,大多僅在表演或實驗中使用。
“一臺進口電機與控制器的價格在2萬元人民幣左右,最簡單的輪式機器人需要至少兩個電機,再加上手臂等其他需要驅動的地方,一臺機器人的成本達數萬元。”原魁表示,如果成本降不下來,想讓機器人走進老百姓的家中就很難。
他指出,在當前電機制造中,技術已不是主要問題,其根本原因在于我國加工業不過關,基礎工業水平仍有待提升。
“造成部件質量不高的另一個關鍵因素是工作不認真。電機裝配中的小馬虎就可導致電機質量嚴重下降,而這種情況在發達國家幾乎不會發生。”陳小平表示。
須掙脫科研體制“魔咒”
“一臺機器人從最初研制成功到提升核心技術,再到成為高精尖產品,需要經過反復試驗,而我國當前的科研系統本身與評價指標并不鼓勵后續研究。”原魁指出。
他表示,在很多時候,一項課題在完成研究論文、專利技術以及生產成品等初步評估后,難以再拿到繼續深入研究的課題經費。這些經費反而轉向支持另一單位在同一領域的項目。
“不同單位反復做一個課題,經費都拿到了,但是關鍵技術與核心問題誰來解決?”他質問說。
北航機械與自動化學院教授陳殿生指出,當前,國內機器人研究亟須提升的技術包括電機、減速器、控制器、傳感器等。這些關鍵部件的研發與制作既包含硬件加工方面的技術提升,又包含軟件方面的升級創新。
不過,陳小平表示,雖然我國機器人在關鍵部件、生產工藝等方面需要加強,在軟件的某些方面卻已達到很高的水平。例如,在美國科學基金會2011年人機互動全球評估中,中國科學技術大學研制的“可佳”機器人、浙江大學“悟、空”機器人等成果得到了高度評價,部分研究被認為走在世界前列。
“基于機器人的服務性與安全性,我國尚須在加強創新研究的同時,提升基礎工業制造力,促進科技體制改革,迎接機器人時代的到來。”陶永表示。