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机器人产业要强化产业创新能力

2019-07-10 09:09:16    3879次浏览

创新是引领产业发展的动力。在机器人领域,机器人相关技术的不断创新发展,不仅会促进各类机器人产品的不断演进和升级换代,还会对其所应用、服务的领域带来革命性的变化。因此,《机器人产业发展规划(2016-2020年)》(以下简称《规划》)将“强化产业创新能力”作为一项重要任务提出,并将这一任务分解为“加强共性关键技术研究”、“建立健全机器人创新平台”、“加强机器人标准体系建设”、“建立机器人检测认证体系”等四个方面的具体工作,是指导未来五年我国机器人产业创新发展的重要抓手。

类人机器人.jpg

一、加强共性关键技术研究,夯实创新基础

就机器人领域来说,共性关键技术是指能够在机器人产业中得到广泛应用的、制约产业未来发展进程的技术的统称,具有应用基础性、关联性、系统性、开放性等特点,因其研究难度大、周期长,已成为制约我国机器人产业健康持续发展和提升产业核心竞争力的瓶颈问题。共性关键技术的研究开发是我国构建完善的机器人产业体系,增强技术创新能力和提升国际竞争力的关键环节。

目前,国内基本掌握了机器人的设计与制造技术,不少机器人拥有自主知识产权。但是,在机器人精密传动技术、机器人高性能控制和驱动技术、机器人智能控制技术、工艺软件包与集成应用技术等方面与国外仍存在较大差距,加强基础理论与共性关键技术的研究和攻关对促进未来产业快速发展至关重要。

同时,随着绿色制造、再制造、柔性制造、个性化制造等新的制造模式发展,新兴制造业、服务业对自动化、智能化装备需求不断提高,加快前沿技术研究,积极研制新一代机器人是建设制造强国的重要战略选择。

“十三五”时期,我国机器人产业一方面要针对主要应用及产业急需,重点突破高性能工业机器人工业设计、运动控制、参数辨识补偿、协同作业与调度、示教/编程等工业机器人关键技术,以及人机协同与安全、产品创意与性能优化设计、模块化/标准化体系结构设计、信息技术融合、影像定位与导航、生肌电感知与融合等服务机器人关键技术;

另一方面,要大力开展基础前沿技术研究,加紧新一代机器人研制,努力攻克人工智能、机器人深度学习等基础前沿技术研究,突破机器人通用控制软件平台、人机共存、安全控制、高集成一体化关节、灵巧手等核心技术,在关节/驱动、灵巧作业、视觉感知及认知、人机友好交互、意图/需求理解、安全行为决策与控制、自主学习与智能发育等方面取得国际的研究成果,为研制下一代机器人样机提供创新技术储备。

二、建立健全机器人创新平台,搭建创新载体

创新平台是实施创新驱动战略的重要载体,创新平台建设是完善产业创新体系的重要内容。同美、日、欧等工业发达国家相比,目前我国机器人产业技术研发的宽度和数量,但原创能力有待提高;传统领域内论文进步显著,但交叉学科尚待增强;基础技术研究面广,但强度和持久度有待提升;企业界创新意识增强,但技术高度不够;高校和科研机构在机器人科研方面硕果累累,但科技成果转化能力不足。为解决上述问题,切实提升我国机器人产业创新能力,可将创新平台建设作为汇聚科技资源和研发力量,加强核心技术攻关,加强产业链上下游及横向学科间的融合创新,加速科技成果产业化的重要路径和抓手。

为此,“十三五”期间,我国机器人产业急需建立以企业为主体、市场为导向、政产学研用相结合的创新平台体系。

1、应充分利用和整合现有大学、科研机构、企业等创新资源以及行业协会、金融机构等服务资源,通过政府资助和多方集资,建立起一个能带动全国产业创新发展,协调地域、企业间分工协作,、开发并创造未来机器人技术,代表中国机器人水平的战略性创新平台——机器人创新中心。

2、围绕这一的机器人创新中心,建立健全一批机器人技术研发国家重点实验室、国家工程研究中心、企业技术中心等。

3、在有条件地区创建若干个开展机器人产业科学研究、技术转移和产品化的重要基地,以快的速度将科研成果产业化。在建立健全机器人创新平台的同时,鼓励上下游企业充分利用各级创新平台,通过深度合作、联合研发、协同攻关,一揽子解决技术难题,完善产学研用合作的技术创新体系,实现创新资源的化。

其中,机器人创新中心建设是未来五年产业创新能力建设的重中之重。根据《规划》,机器人创新中心将“重点围绕人工智能、感知与识别、机构与驱动、控制与交互等方面开展基础和共性关键技术研究,深入开展在高端制造业、灾难应急处理、医疗康复、助老助残等领域的前沿基础研究和应用基础研究”,并运用市场化机制促进研究成果产业化,同时承担促进国际交流合作、培养专业研发技术人才的任务。

三、加强机器人标准体系建设,优化创新环境

标准是科学、技术和实践经验的总结,标准体系建设是实现产业健康有序发展的重要保障。在激烈的国际化竞争中,不断涌现的新技术、新产品,倘若没有标准的引导,终都难以走出低水平竞争的泥潭。

为此,《中国制造2025》将“加强标准体系建设”作为提高制造业创新能力的重要抓手,提出要“改革标准体系和标准化管理体制,组织实施制造业标准化提升计划,在智能制造等重点领域开展综合标准化工作。”并在《<中国制造2025>重点领域技术路线图(2015版)》中提出“加强机器人基础共性标准、关键技术标准和重点应用标准的研究制定,积极参与国际标准化工作”。

目前,我国机器人标准的制定主要包括等效采用相关国际标准、以及国内相关标准委员会组织编制等方式,标准体系并不完善,无法完全满足国内对相关标准的需求。由于行业标准缺失,各厂家设计产品时参考依据不清,缺乏统一规范指标,技术水平尚未成熟便抢先上市,结果导致自主品牌机器人产品质量参差不齐,进而造成应用企业对自主品牌机器人信任度差的问题出现,严重影响进一步的应用推广。

“十三五”期间,我国机器人企业和科研机构应通力合作,针对国内市场和经济发展需求积极制定切实可行的机器人相关国家标准、行业标准、地方标准和企业标准,并按照《国家智能制造标准体系建设指南(2015年版)》的总体要求,加强机器人领域标准的统筹规划、实施与监督、创新发展与国际化,争取到“十三五”末初步建立起相对完善的机器人标准体系,机器人基础通用标准和关键核心标准基本研制完成,打破标准滞后产业发展的局面。

在标准的国际化方面,高度重视并实质参与技术型贸易措施相关的国际规则和标准制修订,利用市场优势实现从标准追随者向标准制定者和引领者的转变,助力我国机器人产品提高国内市场占有率并进一步打入国际市场。

四、建立机器人检测认证体系,增强创新活力

检验检测认证是现代服务业的重要组成部分,对于加强质量安全、营造良好地创新环境、促进产业发展具有重要作用。针对目前我国机器人产业高端产品质量可靠性低、推广应用难、产业竞争力缺乏等问题,在建立健全产业标准体系的基础上,加强第三方服务机构在机器人及相关零部件的检测、认证、可靠性及安全性能评价等方面的建设显得尤为重要。

我国机器人产业整体还处于产业形成期,受发展阶段影响,企业对于评价本身缺乏重视,第三方的检测认证也刚刚起步,目前只有一些国际上电器产品的通用安全认证或TüV德国莱茵TIIS防爆认证等可适用于评价机器人的某方面性能,亟需加快发展速度。为此,《规划》提出要“建立并完善以国家机器人检测与评定中心为代表的机器人检验与认证机构,推动建立机器人第三方评价和认证体系,开展机器人整机及关键功能部件的检测与认证工作。“

2015年,国家机器人检测与评定中心(以下简称“国评中心”)成立,这是由国家和企业共同设立的集机器人产品/部件认证、检测、校准、标准化工作、培训、技术咨询、人才培养和期刊等信息服务为一体的社会第三方服务机构。

“国评中心”总部设在上海普陀,并在广州、重庆、沈阳等地设立3个分中心。“国评中心”在指导委员会指导下开展建设工作,指导委员会由国家发改委、工信部、国标委、认监委、中国机械工业联合会、中国机器人产业联盟、行业专家等组成。

“国评中心”重点面向机器人整机和关键功能部件两方面内容开展检测与评定工作。

1、整机性能评价

包括功能检查、精度测试、工作范围、工作速度、位姿特性检验、轨迹特性检验、静态柔顺性、环境适应性、振动检测、噪音水平、电磁兼容性、可靠性、安全性能评价等;

2、功能零部件检测评定

包括:零件几何精度、表面质量、隐蔽缺陷、润滑、噪声、环境气候适应性、运转平稳性、安全要求(如绝缘电阻、耐电压强度、接地等)、电气要求、材质和接插口等。

“国评中心”的建设将有力推进机器人产业标准化建设、机器人产品认证制度、机器人产业的研究开发与应用。在此基础上,有关部门将进一步利用“国评中心”推进建立机器人认证体系,研究制订机器人认证采信制度,通过对机器人本体及关键零部件等进行自愿认证及部分强制认证,让企业和家庭等用户放心使用自主品牌机器人。

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