醫(yī)療機器人進行腹腔微創(chuàng)手術，咖啡機器人75秒就可完成一杯郁金香花型咖啡拉花，采摘機器人在0.2秒內完成1平方米范圍的蘋果識別……8月18日至21日，2022世界機器人大會在北京舉行，博覽會首次通過“機器人+應用場景”的形式，向觀眾展示了機器人在醫(yī)療、農(nóng)業(yè)等行業(yè)的最新應用。
機器人被稱為“制造業(yè)皇冠頂端的明珠”，是一個國家科技創(chuàng)新和高端制造業(yè)水平的重要標志。8月17日，習近平總書記在遼寧沈陽新松機器人
自動化股份有限公司考察時強調，要時不我待推進科技自立自強，只爭朝夕突破“卡脖子”問題，努力把關鍵核心技術和裝備制造業(yè)掌握在我們自己手里。黨的十八大以來，我國機器人產(chǎn)業(yè)規(guī)模、技術和產(chǎn)品接連實現(xiàn)突破，應用水平大幅提高。《“十四五”機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》顯示，截至去年年底，我國已連續(xù)8年成為全球最大的工業(yè)機器人消費國。2021年我國制造業(yè)機器人密度達到322臺/萬人，相較2012年增長13倍。
從醫(yī)療領域到工業(yè)制造業(yè)
我國已成為全球機器人最大的應用市場
8月23日上午，在上海市金橋華虹創(chuàng)新園區(qū)上班的劉女士前往附近的核酸采樣亭做核酸檢測。不同于一般的核酸采樣亭，劉女士前去的這處采樣亭沒有“大白”，取而代之的是一位機器人。“這機器人真的是高科技，手法一點都不亞于專業(yè)醫(yī)護人員。”劉女士說，上海的高溫天，排隊做核酸都覺得很熱，“大白”們穿著防護服工作更是辛苦。現(xiàn)在這種機器人核酸采樣亭在上海很多地方都有，真的很方便。
機器人醫(yī)生、機器人快遞員、機器人服務生……近年來，在國內的各行各業(yè)，出現(xiàn)了越來越多機器人的身影。相較于過去人們印象中“身軀笨拙、只能做簡單工作”的機器人，現(xiàn)在機器人的身手越來越靈活，落地應用場景也日益豐富。數(shù)據(jù)顯示，我國已成為全球機器人最大的應用市場。
最近，一位來自安徽省合肥市的幼兒在中國科大附一院進行了“巨結腸根治術”，手術的“主刀醫(yī)生”是一位叫“大奇”的機器人。機器人做手術靠譜嗎？答案是不僅靠譜還具備一流的技術。據(jù)患兒的主治醫(yī)生介紹，因為孩子年齡小、體重輕，手術又需要游離盆腔無神經(jīng)節(jié)腸管，難度較大，因此手術操作必須十分精細。在這方面，機器人的穩(wěn)定性和精準度都很高，這臺手術歷時3個多小時，術中出血僅20毫升。
福建省廈門大學附屬第一醫(yī)院的達芬奇手術機器人系統(tǒng)正在為一位患者進行手術。（廈門大學附屬第一醫(yī)院供圖）
醫(yī)療是國內機器人應用的一大領域。手術機器人被譽為“下一代外科手術的新方式”，已經(jīng)在國內不少醫(yī)院應用。與往屆世界機器人大會相比，今年的世界機器人大會博覽會也專門設置了“機器人+醫(yī)療”展示區(qū)，參展企業(yè)眾多。業(yè)內專家認為，醫(yī)療機器人在介入醫(yī)學中的應用既能緩解醫(yī)護人員學習曲線過長的問題，也能做到手術更精準化和標準化操作，擁有較大臨床應用空間。
工業(yè)也是機器人應用的重點領域。作為
數(shù)字化、
智能化技術的集大成者，工業(yè)機器人領銜的智能制造已成為目前國內制造業(yè)轉型升級的主要路徑。
在徐工集團工程機械有限公司的起重機制造廠區(qū)內，智能生產(chǎn)線高速運轉，整個生產(chǎn)流程只需一名工人輕輕按一下鼠標，其余的都由工業(yè)機器人完成。作為世界知名的起重機制造企業(yè)，徐工集團打造出世界第一條起重機轉臺智能焊接生產(chǎn)線，實現(xiàn)機器換人，一次焊接合格率達到100%，生產(chǎn)效率提升100%以上。在徐工重型涂裝智能生產(chǎn)線，產(chǎn)品的伸臂由2臺7軸噴涂機器人進行噴涂，涂料利用率由51%提升至65%以上，也消除了該崗位給工人造成的職業(yè)健康危害。
工業(yè)機器人以及人工智能等新興技術的運用，讓生產(chǎn)變得更加柔性和高效。廣東省佛山市順德區(qū)是全國最大的電風扇、微波爐等小家電生產(chǎn)基地，在這里，一條智能化微波爐生產(chǎn)線每8秒可下線一臺微波爐，一臺微波爐箱體上的二十幾顆螺絲，只有最后一顆需要人工擰緊。原本只能生產(chǎn)一種微波爐的生產(chǎn)線，經(jīng)過自動化、智能化改造，可以一次生產(chǎn)多種規(guī)格的微波爐產(chǎn)品。
近年來，我國制造業(yè)加速自動化、智能化升級，機器換人、人機協(xié)作成為一種趨勢和共識。國際機器人聯(lián)合會發(fā)布的《世界機器人2021工業(yè)機器人報告》顯示，2021年在中國工廠運行的工業(yè)機器人數(shù)量達到創(chuàng)紀錄的94.3萬臺，同比增長了21%，并且還在持續(xù)高速增長。目前，工業(yè)機器人已覆蓋我國國民經(jīng)濟60個行業(yè)大類、168個行業(yè)中類。對工業(yè)機器人需求的增長也催生了工業(yè)機器人制造的快速發(fā)展，工信部發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2021年，我國工業(yè)機器人產(chǎn)量達到了36.6萬臺，比2015年增長了10倍，穩(wěn)居全球第一大工業(yè)機器人市場。
從數(shù)百家到一年新增注冊超過12萬家
機器人產(chǎn)業(yè)市場主體不斷優(yōu)化壯大
在2022世界機器人大會上，來自廣東省佛山市三龍灣科技城的12家機器人企業(yè)帶來多款高精尖機器人產(chǎn)品，吸引了眾多參觀者駐足。作為佛山市機器人產(chǎn)業(yè)的聚集地，三龍灣科技城擁有機器人及相關上下游企業(yè)（機構）超過50家，機器人集群優(yōu)勢日益明顯。
2022世界機器人大會上，一位參觀者與一款人型機器人握手互動。（圖片來源：視覺中國）
廣東省是國內機器人產(chǎn)業(yè)的主要聚集區(qū)之一。包括廣州、佛山、深圳、東莞在內的城市近年來都陸續(xù)建立起多個機器人產(chǎn)業(yè)基地和產(chǎn)業(yè)園區(qū)，大力推動機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
廣東省東莞市的松山湖國際機器人產(chǎn)業(yè)基地成立于2014年，短短幾年間，就初步形成了一條完整的機器人產(chǎn)業(yè)鏈。截至去年，園區(qū)內的機器人企業(yè)已經(jīng)超過400家，涵蓋了核心零部件、智能裝備、系統(tǒng)集成等機器人產(chǎn)業(yè)上下游多個環(huán)節(jié)，并形成了孵化期、成長期和成熟期三個企業(yè)梯隊。此外，還有30多家新型研發(fā)機構。
掃地機器人制造企業(yè)云鯨智能是松山湖的老住戶，公司的聯(lián)合創(chuàng)始人高寒回憶，東莞的機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展飛快，就拿松山湖來說，云鯨智能剛入駐的時候，園區(qū)的寫字樓還是空空的，沒有幾家企業(yè)。但僅僅三年多時間，這個產(chǎn)業(yè)基地就幾乎快要被填滿了。政府的服務支持以及當?shù)赝陚涞闹圃鞓I(yè)基礎是吸引企業(yè)的原因，也給園區(qū)機器人產(chǎn)業(yè)的壯大提供了肥沃土壤。
機器人產(chǎn)業(yè)市場主體不斷優(yōu)化壯大，彰顯了我國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的強勁動力。據(jù)不完全統(tǒng)計，十年前，中國本土企業(yè)在國內機器人市場的占有率不足5%，企業(yè)數(shù)量不過數(shù)百家。然而，近10年來，機器人相關企業(yè)注冊數(shù)量逐年上升，僅2021年新增機器人相關企業(yè)就達到12.39萬家。目前，我國機器人產(chǎn)業(yè)已基本形成從零部件、整機到集成應用的全產(chǎn)業(yè)鏈體系。
在位于重慶市兩江新區(qū)數(shù)字經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)園的重慶七騰科技有限公司總裝車間，機器人產(chǎn)品經(jīng)過嚴格檢驗，從這里下線，銷往全國各地。這家于2010年才成立的企業(yè)如今產(chǎn)品已覆蓋全國20余個省市，為100余家海內外知名企業(yè)提供服務。
重慶兩江機器人產(chǎn)業(yè)園是重慶市機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心承接區(qū)域。重慶兩江新區(qū)自2012年起，將機器人產(chǎn)業(yè)作為重要發(fā)展戰(zhàn)略，重點構建集“生產(chǎn)制造區(qū)”“成果孵化”“應用研發(fā)”等功能平臺為一體的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，目前已吸引培育大批企業(yè)。
像這樣的機器人產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，在國內并不少見。在浙江省杭州市蕭山區(qū)，一座機器人小鎮(zhèn)成為當?shù)匦碌慕?jīng)濟增長點。杭州錢江機器人有限公司2017年入駐小鎮(zhèn)。公司銷售經(jīng)理王浩宇表示，主要是看重小鎮(zhèn)的產(chǎn)業(yè)集聚優(yōu)勢。“在這里，一出門，就是下游企業(yè)；一聊天，就是頭腦風暴。幫我們減少了大量的時間、人員、運輸成本。”他說。
有市場機構做過不完全統(tǒng)計，目前我國僅工業(yè)機器人行業(yè)產(chǎn)業(yè)園就已經(jīng)超過500個，產(chǎn)業(yè)集聚效應和產(chǎn)城融合效應都在不斷凸顯。
從價值鏈最低端到自主研發(fā)國際首創(chuàng)
創(chuàng)新型企業(yè)持續(xù)涌現(xiàn)，核心零部件取得階段性突破
國產(chǎn)機器人行業(yè)的龍頭企業(yè)——沈陽
新松機器人自動化股份有限公司（以下簡稱新松）在2022世界機器人大會上發(fā)布了自己的新品——移動機器人“星衛(wèi)來”。“星衛(wèi)來”采用的核心算法、控制系統(tǒng)、導航方式都是新松自主研發(fā)乃至行業(yè)首創(chuàng)的創(chuàng)新成果，可謂集多項領先技術于一體。
雖然在外界看來，“星衛(wèi)來”閃耀著明星光芒，但對于新松來說，這樣的產(chǎn)品創(chuàng)新已稀松平常。包括我國第一臺工業(yè)機械臂在內，中國機器人的很多首臺(套)都誕生在新松。成立22年以來，新松已創(chuàng)造了我國機器人行業(yè)百余項第一，上百種機器人產(chǎn)品具有完全自主知識產(chǎn)權。
新松的數(shù)字化智能制造車間是一個機器人的王國。不僅流水線上產(chǎn)品是機器人，制造工人也是機器人，從倉儲、物流、裝配、噴涂到檢測，展現(xiàn)了一幕幕“機器人制造機器人”的高科技場景。
“工廠里從事生產(chǎn)制造的機器人都是我們自己造的。”新松總裁張進告訴記者，“新松是全球產(chǎn)品線最全的機器人企業(yè)，不止生產(chǎn)機器人單品，同時也提供整體智慧工廠解決方案。比如在汽車制造領域，我們研發(fā)了中國首臺120kg負載工業(yè)機器人等，率先實現(xiàn)國產(chǎn)工業(yè)機器人在汽車焊接領域的大批量應用。”
談及公司成功的原因，新松中央研究院院長杜振軍表示，首位的原因就是科技創(chuàng)新能力的提升。2013年至今，公司共獲得授權專利621項，研發(fā)投入增長了約8倍，研發(fā)團隊增加到4000余人。靠著創(chuàng)新突破，新松不僅解決了國內工業(yè)機器人依賴于進口的局面，還實現(xiàn)了中國機器人的首次對外出口。
在杜振軍印象中，這些年來，公司經(jīng)歷的“從0到1”已多到數(shù)不清。無數(shù)次接到新挑戰(zhàn)，面對客戶“能行嗎”的疑問，公司的回復都是“沒問題”。杜振軍印象最深刻的例子是在2018年平昌冬奧會閉幕式上的“北京8分鐘”，24個新松移動機器人與輪滑舞者完美配合。“當時導演組找到我們時，從項目規(guī)劃到與機器人配合演練只有不到4個月的研發(fā)生產(chǎn)周期。而且這次的要求和以往完全不同，我們之前制造的移動機器人主要是用于工廠，路徑多以直線、圓弧為主。而這次是表演用，有復雜的動作設計，而且需要多臺機器人和演員精準互動。”杜振軍說，為了完成這次任務，公司專門研制了全新的導航控制算法，以前都沒想過，可以在如此短的時間內完成這么多技術突破。
按照工信部的數(shù)據(jù)，近年來，國內像新松這樣的機器人創(chuàng)新型企業(yè)不斷涌現(xiàn)，截至2021年底，機器人領域的專精特新“小巨人”企業(yè)數(shù)量達到了101家，涵蓋了整機、核心零部件等各類企業(yè)。重慶華數(shù)機器人有限公司是這101家企業(yè)中的一員。華數(shù)常務副總經(jīng)理王旭麗介紹，目前，企業(yè)已攻克機器人核心技術300余項，核心部件自主化率超80%。特別讓王旭麗感到自豪的是，企業(yè)攻克了我國工業(yè)機器人核心系統(tǒng)的難題，在一芯難求的情況下，實現(xiàn)模塊化驅動器MCU國產(chǎn)化。并通過在機器人結構和控制算法上進行創(chuàng)新，獲國際首創(chuàng)發(fā)明。
在10年前，我國機器人市場還以海外產(chǎn)品為主，國產(chǎn)機器人只能給外資做系統(tǒng)集成，處于價值鏈最低端。從模仿到原創(chuàng)，自主創(chuàng)新能力的增強，讓我國機器人企業(yè)在激烈的市場競爭中逐步占據(jù)一席之地。工信部副部長辛國斌表示：“近年來，中國機器人產(chǎn)業(yè)基礎能力明顯提升，核心零部件取得階段性突破，以機器人操作系統(tǒng)為代表的核心軟件部分關鍵技術取得進展并得到了實際應用。”
