工业机器人产业发展历史与未来趋势的文献综述

谢胜强 明兴

[摘要]在人口红利消失、人工成本上升以及制造业转型升级的背景下，我国工业机器人产业发展迅速，然而，由于我国工业机器人产业起步较晚，与发达国家相比仍有较大差距。本文试图通过对发达国家工业机器人发展历史以及工业机器人产业未来趋势的文献整理，为后续研究我国工业机器人产业发展与政策制定提供理论依据。

[关键词]工业机器人；发展历史；趋势；文献综述

1. 工业机器人的界定

我国的机器人专家（2007）从应用环境出发，将机器人分为工业机器人和服务机器人两大类。所谓工业机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。

2. 工业机器人产业发展历史与产业趋势研究

自1961年美国Unimation公司生产的第一台工业机器人问世以来，工业机器人在各国尤其是欧美、日本发展迅速，并呈现出适合各国国情的不同的产业发展路径，工业机器人技术突破也一直未停止，从最初的两轴到如今六軸机器人的广泛应用、从液压驱动到电动马达，应用领域从汽车工业已拓展到电子电气、食品包装等其他行业。国内外的专家学者亦对各国工业机器人产业发展历史及未来发展趋势做了大量研究工作。

2.1 各国工业机器人发展历史研究

Kuni（1981）在研究日本机器人产业发展过程中发现，尽管日本机器人产业比美国起步晚，但日本已成为当今世界机器人第一大国，其主要原因是在机器人发展初期日本引进并吸收了大量美国先进技术，使得日本企业能够较短时间内掌握关键零部件的核心技术，并凭借在机器人工艺、质量上的优势，迅速占领市场，成功反超美国。

陈爱珍（2008）在研究日本工业机器人发展历史中发现，1980-1990年是日本工业机器人发展的黄金十年，机器人销量复合增速达到136%，其快速发展的主要原因来自日本国内劳动人口减少，劳动力成本上升以及政府政策的大力推广。

李刚（2014）对德国工业机器人的发展历程进行了梳理，认为德国工业机器人从起步晚到发展成为欧洲机器人强国过程中，政府发挥着重要的引导作用，从20世纪70年代推出的“改善劳动计划”到2013年的“工业4.0”战略，构建智能工厂，都可以看到政策的导向作用。

王京（2010）研究了美国机器人发展计划，发现美国机器人发展起步早，并制定了发展相关机器人核心技术的战略规划，将机器人技术开发重点放在仿人操作、自主导航、非结构化环境的感知、人机交互等方面。

王田苗（2014）认为尽管我国工业机器人销量全球第一，并在某些关键技术上有所突破，但仍缺乏整体核心技术的突破，尤其在高效减速机、伺服电机以及控制器等关键零部件方面，由于不具备核心技术，严重依赖国外进口。

从各国工业机器人发展历史研究文献来看，美国、日本及欧洲在发展本国工业机器人的进程中都找到了合适的发展模式，机器人产业发展顺应制造业转型升级的需求，而政府部门对于机器人产业发展的政策扶持力度直接影响到机器人发展的各个阶段。近年，我国政府部门也高度重视机器人产业发展，国务院、工信部及科技部等部位出台了包括《关于推进工业机器人产业发展的指导意见》等多项政策文件，推动我国机器人产业发展。

2.2 工业机器人产业发展趋势研究

朱力（2003）认为随着工业机器人价格的降低和性能指标的提高，我国人工成本的增加、多元化的市场竞争和产业转型升级，以工业机器人为代表的智能装备将实现爆发式增长。

徐扬生和阎镜予（2012）研究发现20世纪60年代以来，全球工业机器人在发达国家工业领域应用广泛，尤其是在汽车生产线上得到广泛应用，并在制造业中，如锻造、焊接、机械加工成型、喷涂、码垛、打磨抛光、装配等作业中得到应用，未来工业机器人在3C制造、食品包装等领域将有更广阔的市场空间，工业机器人已经成为衡量一国制造业水平和科技水平的重要标志。

江宇靖（2007）从技术创新的角度分析了工业机器人技术变革的过程，发现工业机器人控制系统、驱动系统、传感系统及网络通讯功能等方面都取得了巨大的技术突破，并预计虚拟现实技术将在机器人中得到广泛应用。

赵杰（2012）研究了近几年国外知名工业机器人企业推出和正在研制的产品，发现新一代工业机器人正在向高性能化、柔性化、网络化、智能化发展。

从以上相关文献可以看出，未来工业机器人将呈现以下几个趋势：（1）工业机器人性能的不能提高（包括精度、灵活性、稳定性等），单机的价格将不断下降；（2）工业机器人应用领域不断扩大，未来3C行业、食品及医药行业、物流仓储行业将有巨大空间；（3）未来机器人的控制系统、驱动系统、传感系统将取得巨大技术突破，虚拟现实技术将在机器人中进一步推广。

3. 总结

从发达国家工业机器人发展历史经验以及产业未来趋势来看，本文认为有以下几点值得我国学习与借鉴：（1）找到适合国情的机器人产业发展路径；由于我国机器人产业仍处于中低端水平，企业缺乏关键零部件核心技术，因此，我国应尽早的从“美国模式”转向“日本模式”，掌握核心技术。（2）加大工业机器人产业政策扶持力度；从发达国家经验来看，政府对于机器人产业的支持与引导直接推动了整个机器人产业的飞速发展，我国政府主管部门应当继续加大对机器人产业的政策扶持力度，积极培育具备国际竞争力的龙头企业，形成配套产业集群。

参考文献

[1]毕胜.国内外工业机器人的发展现状[J].机械工程师，2008（07）：5-8

[2]Kuni sadamoto：Robots In The Japanese Economy，TOKOY SURVRY 1981

[3]陈爱珍.日本工业机器人的发展历史及现状[J].机械工程师，2008，（7）：8-10.

[4]李刚. 德国机器人发展历史[J].机电一体化，2014（09）：12-15

作者简介

谢胜强（1969-），男，湖南长沙人，同济大学经济与管理学院副教授，博士，从事风险投资、城市产业规划研究。

明兴（1990-），男，湖南长沙人，同济大学经济与管理学院硕士在读，从事风险投资、城市产业规划研究。