4月14日，在德国汉诺威工业博览会上，两名“机器人”举着“4.0”标志以纪念德国“工业4.0”时代的到来。

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美国

下一步研究全自动化，欲争当“领头羊”

今年夏天，一家名为MegaBots的美国新创公司向日本水道桥重工公司下战书，希望双方制造的大型机器人在一年后一对一单挑决斗。这一举动大致反映了两国在机器人尤其是工业机器人领域的现状：日本处于全球领先水平，而美国正在急追直赶欲重夺“领头羊”位置。

美国是机器人的诞生地

美国是机器人的诞生地，早在1962年就研制出世界上第一台工业机器人，比“机器人王国”日本起步至少要早五六年，但此后却被日本赶超。2009年5月，由美国产学研各界140多名专家推出的1.0版美国机器人路线图写道：“尽管工业机器人诞生在美国，但在这个领域占据全球领先地位的是日本和欧洲。”

在这份路线图发布后，美国政府于2011年推出“国家机器人计划”，以“建立美国在下一代机器人技术及应用方面的领先地位”。

美国佐治亚理工学院机器人与智能机器研究所所长亨里克·克里斯滕森教授是两版路线图的主要起草人之一。他告诉记者：“与日本相比，美国（机器人领域）很明显有了强劲的增长。依据欧盟出台的‘地平线2020’计划，欧盟在机器人方面也有与美国相当的发展速度。”

克里斯滕森表示，“国家机器人计划”及相应的“先进制造业计划”给美国多个机器人产业领域带来显著的经济增长，其中最主要的领域包括医疗保健、食品、汽车以及航天产业，而增长的主要技术推手包括机器人操作技术、视觉与传感器技术以及集成技术。

美多州通过法律允许无人驾驶车上路

经过这几年美国政府的大力推动及企业的积极参与，美国国家科学基金会机器人项目主管之一杨杰认为效果明显：“现在家庭清洁机器人（在美国）到处都可以买得到，许多州通过法律允许无人驾驶车上路。跟5年前、10年前相比，美国机器人现在从技术到应用发展得很快。”

美国电气与电子工程师学会成员、密歇根州立大学机器人专家席宁教授认为，美国在国家层面以前不是很重视工业机器人，但现在认识到制造业不仅是经济问题，而是关系到国家安全，所以提出制造业回归美国。但美国的生产成本无法与发展中国家相比，因此发展机器人成为其中重要的一步。

席宁特别强调，总体而言，美国机器人其实一直处于世界前沿水平，尤其在军用机器人方面。美国服务机器人也处于领先水平，比如被广泛使用的手术机器人“达芬奇”就是美国制造。

谈起机器人产业当前面临的挑战及研发的重点方向，机器人专家维洛佐说，机器人与人将越来越多地在一起工作，所以更多的工作应放在让两者安全地交流和合作方面。

克里斯滕森认为，最大的挑战是如何利用物联网的标准和新出现的德国工业4.0计划等类似规划，把机器人更好地整合在一起，从而减少成本、增加模块化并缩短上市时间，核心技术都集中在这一块。

克里斯滕森和杨杰均表示，美国“国家机器人计划”现在的重点是人机协作机器人，下一步如何走还在探索，但一个方向可能是全自动化，比如自我诊断、自我修复的机器人，还有类似谷歌的自动驾驶车。

英国

拟靠机器人技术助力“智造”未来

在全球经济转型、产业升级需求带动下，一些新兴技术成为焦点。英国就着眼机器人技术，正全力整合产学研资源，助力“智造”未来。

资助创建学术研究中心和人才培训中心

英国政府下设的工程和物理科学研究委员会近期成立了“英国机器人和自控系统网络”组织，统筹规划机器人技术方面的学术和科研核心资源，促进院校、科研机构与企业展开合作，加速前沿技术实用化。

据这一组织介绍，英国政府近期加大力度，通过多种形式为从事机器人技术研发的中小企业提供资金和政策支持，资助创建与机器人技术相关的学术研究中心、人才培训中心和开发设施。

通过长时间积累，英国许多院校目前在机器人技术领域已形成一定优势。仅帝国理工学院一家，就有多个与机器人技术相关的实验室和科研中心，涵盖传感器、人工智能、无人机、自动驾驶汽车等，并且英国高校普遍注重技术孵化以及市场对接，与企业的合作成效明显。

例如，帝国理工学院与英国知名家电企业戴森公司联合成立了机器人技术实验室，主要开发三维机器视觉与感知技术，让新一代机器人能看得更清、反应更快，适应更复杂环境。相关技术已帮助戴森公司研发出高度智能化的家用吸尘机器人。

英国发明家、戴森公司创始人詹姆斯·戴森接受记者采访时说：“英国开发机器人技术的核心优势追根溯源还在于其优良的大学教育体系，这里有许多世界顶尖的大学，科研人员拥有开放与创新的思维方式。”

设菲尔德大学机器人技术中心主任托尼·普雷斯科特说，英国在机械加工、电子及计算机科学等众多工程技术领域本身就有深厚积累，为发展机器人技术奠定了很好基础，使英国在人机交互、自控系统等多个相关技术领域处于世界前沿。

中英机器人产业合作被看好

尽管优势明显，但英国的机器人产业仍面临许多挑战，其中包括人才、资金以及市场接受度方面的短缺等。

为实现突破，机器人技术国家战略报告提出了一系列建议，包括进一步理顺各类政府机构提供资金支持的方式和渠道，以促进创意、人才等更快地在产业发展各阶段形成互动；在政府层面成立领导机构对产业发展进行审视并给予规划意见；在相关技术标准和法规制定上与业界各方展开更多对话；与国内外投资者加强沟通合作，让他们了解英国在这方面的积极意向。

鉴于中国和英国已在核电等领域开展了深入合作，业界也普遍看好两国在机器人产业的合作前景。

普雷斯科特说，英国在机器人设计和操控方面具有技术优势，中国则有不少公司能制造高标准的机器人产品，双方合作将给这一领域的发展带来很大推动力，同时两国也能通过院校学生交换项目、访问学者等方式加强这一领域的交流。

戴森也认为：“两国在包括机器人技术在内的众多工程技术领域都有很大的合作空间。”

德国

工业4.0时代，机器人需要掌握更多技能

工业机器人在德国应用广泛，在工厂服役的机器人已接近20万台。不过，伴随技术进步以及工业4.0概念的提出，传统工业机器人正面临新挑战，需要更好地掌握感知能力、学习能力、决策能力、与人协作能力等许多新技能。

现阶段，工业机器人在德国已成熟应用在汽车制造、金属加工、电气电子等多个工业领域。国际机器人联合会数据显示，2014年，德国每一万名制造工人配备有292台工业机器人，仅次于韩国和日本。同时，德国的工业机器人制造水平也全球领先。

德国政府如今提出工业4.0概念，对未来的工业机器人提出了新要求。德国机械设备制造业联合会机器人与自动化部门负责人帕特里克·施瓦茨科普夫说，工业4.0时代，机器人将实现高度互联，并借助物联网技术灵活地与其他设备交流。同时，机器人的移动能力、与人协作能力等均应加强。

德国汉堡大学教授、机器人专家张建伟认为，未来的智能工厂并非无人工厂，而是需要人和机器更密切地协作。传统工业机器人和工人的工作空间通常是隔离的，新一代工业机器人则要具备柔性、安全、易操作等特点，同时达到高速和精确，这在技术上是很大挑战。

此外，工业4.0时代，机器人不再是独立的单元，需要具备与其他智能设备的沟通能力、对环境的感知能力，甚至把复杂信息综合起来从而作出决策等诸多能力。

张建伟说，工业4.0要求将智能机器人的很多技术融入到更大的生产系统中。基于云计算和大数据的知识建模、物理仿真、多传感器感知预测等技术，既是工业4.0的关键技术，也是工业机器人的关键技术。因此，工业机器人的技术发展可以说是与工业4.0同步。也正因如此，德国政府大力推动工业4.0发展的同时，对机器人相关技术的资助也会进一步增多。

据新华社