“我是擎天柱，我向全宇宙发去这条信息——我们在这，我们到家了。”这是美国大片《变形金刚》中“擎天柱”发出的呼号。其实不用等来自外星的机器人落户天津，不久的将来，地球人自己研制生产的机器人就会进入百姓的生活，成为我们生活的一部分。而这些钢铁之躯承载的不仅仅是先进技术，更是未来竞争力。
本周一场机器人领域的顶级会议在津召开。7月9日至11日可重构机构与机器人国际大会从伦敦移师天津，来自美国、英国、法国、德国、日本、中国等12个国家和地区的120余位机构学与机器人学的领军人士与专家会聚津门。他们探讨着机器人领域未来发展方向，交流着各自研究的最新成果与学术思想。仿真机械手、包装机器人、焊接机器人、医疗机器人、救灾机器人……专家们用论文、用实物展示了有机器人服务的美好明天。
服务陪伴 从实验室走进现实
“服务类机器人将在未来10年到20年内大发异彩。”
—— 美国机械工程师学会设计委员会主席拉里 霍威尔
独居家中的老人和充当“保姆”角色的机器人聊天解闷，久居太空的宇航员也可以和随行执行任务的科研机器人载歌载舞，消磨时光，这不是科幻小说的情节，也不是停留在科学家们脑中的疯狂设想，这些构想已经在世界各地的实验室里接连变成现实，并且将在未来的20余年中相继走入人们的日常生活。
与会专家介绍，家庭服务机器人由于贴近普通百姓的日常生活，将是未来机器人领域的重要研究对象，独居老人、身体残障行动不便者，甚至是遨游天际的宇航员，都将是这类机器人的受益者。在目前已经研发出的家庭服务机器人中，有的可以对房间内的所有物品自动识别、分类，哪些仍可利用、哪些作垃圾处理，都可在无人操控的条件下独立完成。不仅能分类、归纳，机器人还能将杂乱摆放的物品进行清洁、整理。这些看似复杂的工作，只需要使用者按下遥控器上的按键就能完成。
和人自如沟通也将是未来家庭服务机器人的一项重要功能。它将具有类似人的情感，和人自由对话、聊天，甚至会根据使用者的要求唱歌、跳舞。“在需求多样化、人口老龄化、自然环境恶化和高技术迅速提升的形势下，机器人将不仅是人类身体的延伸，还可能是人类精神的陪伴者。”
医疗保健 一眼五臂的“医生”
“25年后，手术台前也许看不到大夫，主刀的将是机器人。”
—— 天津大学机械学院院长 王树新
在天津大学机械工程学院的一间实验室里，由津城高校和天津医科大学总医院联合研制的国内首台微创外科手术机器人“妙手A”在操作人员的控制下，演示着外科大夫在手术中常做的操作，对捏、剪切、缝合、打结……不同的是，这些都是在和手术台完全独立的一部控制器前完成的，手术台前的主刀大夫是一台具有一眼——内墙窥视镜，五臂——手持各种手术器械的机械手。“25年后，世界许多国家的外科手术可能只需要一名外科医生、一名麻醉师和一到两名护士甚至没有人，取而代之的将是手术机器人，主刀大夫只需要坐在控制器前，轻轻推动操作柄就能完成手术。”天津大学机械学院院长王树新畅想道。
据了解，早在10年前国外微创外科手术机器人“达芬奇”就已在手术室中使用，而“妙手A”将打破“达芬奇”的垄断局面，此外它在机器人系统机械设计、主从控制、立体图像与系统集成等关键技术上取得了重大突破，被中国科学院院士熊有伦等7位专家组成的鉴定委员认为填补了国内空白，达到国际领先水平。目前“妙手A”已经进入了最后的调试阶段，即将投入使用。
工业生产 各行各业屡见不鲜
“工业机器人已经进入许多行业。”
—— 著名机器人专家、中国科学院院士 熊有伦
即将于今年底竣工的沈阳新城地标性建筑“生命之环”正在紧张地建设施工阶段。“生命之环”高160米，采用钢结构网架，上部空间为钢结构圆环，下部为钢筋混凝土基座，直径达157米，整个建筑用了3000吨钢材。其中，主体部分钢结构圆环的切割工作是由天津大学机械学院教授黄田、梅江平等专家研制的混联双头切割机器人完成的。
与会专家观摩了切割机器人的演示，两台形似“独臂侠”的切割机器人从钢管的两端同时工作。整个过程中，工件和切割机器主体都保持不动，只有切割头自由运转完成切割动作，切割效率比传统的切割技术提高了至少5至6倍，而独有的混联双头切割技术也大大提高了相贯线切割精度。
天大机械学院最新研制的并联抓取机器人，每分钟能分拣抓取电池100个，已经在力神电池“上岗”。
据与会的熊有伦院士等专家介绍，其实随着生产自动化水平不断提高，机器人已不再是遥不可及的“高科技”，工业机器人的应用已经深入到许多行业，从事着焊接、切割、装配、搬运等工作。
抢险救灾 “机械战警”显神通
“‘机械战警’将成为抢险救灾的主力。”
—— 天津大学先进机构学与机器人学中心主任 戴建生
在毒气中拆除炸弹、冲进熊熊烈火救出受困人员、钻进岌岌可危的废墟救出被埋伤员，这不是超人，而是现实版“机械战警”——救灾机器人。
专家介绍，抢险救灾是特种机器人的一个重要应用领域，也是重点发展方向之一，主要包括两种类型：一种是搜索探测类，主要用于拓展人的搜索空间。它可以承载视觉、听觉、生命探测等传感器，大范围或者在人不可达区域进行搜索探测。另一类是作业机器人，它带有手臂，可以操作一些工具，在人不可达的危险环境下进行作业，如开闭阀门、捡拾和切断物体等。
戴建生介绍，依靠变胞机构开发的机器人将在抢险救灾中发挥重要作用，“变胞机构的最大特点是可灵活变形，科幻大片中的机械手由钻头形状迅速伸展变形成人手或各种工具的场景在科学家的实验室里已经能够部分实现了。”具有强大变胞功能的机械手能以极小的体积探入危险且有限的空间中，根据空间和作业需要在外部操作人员的指令下可完成不同形状的伸展、变形，并完成抓取、托举、推拽等一系列动作，“到那时，人类需要做的就是在监控台前输入各种动作的指令，其他的都交给机器人来完成。”
天津职业技术师范大学学生团队研发的人机交互式“助老服务机器人”，通过面部识别和语音指令，由机器人对老人进行远程监控、身体监测、吃药提醒等服务。图为机器人与老人进行面部识别和语音指令实验。
市场前瞻 巨大的需求
其实机器人已经进入人们衣食住行。从食品饮料、3C消费电子品、家具木制品、建筑行业，到汽车制造、航空航天、铁路轨道交通、太阳能、风能等，机器人的身影无处不在，他们从事着焊接、搬运、装配、喷涂、修边、拾料、包装、堆垛和上下料等工作。
国际机器人联合会有关数据显示，自2005年开始到2008年，其增长幅度分别是28%、29%、14%、20%。2008年劳工成本上升，工业机器人开始在制造环节发力，当年中国销售达到7500台，其数量是前24年销售总量的三分之一。之后，除受金融危机影响2009年是负增长外，机器人应用呈井喷式增长。据中国机械工业联合会粗略统计，2010年我国进口机器人2.34万台，同比增长130%；2011年进口机器人3.8万台，同比增长62%。
但业内人士也指出，目前国内的工业机器人市场仍然被国外厂商垄断。国内厂商的份额不足10％，而在国外品牌中又以日系份额为优势。许多工业机器人的国际巨头，如ABB、库卡（KUKA）、发那科（FANUC）等，如今都把中国市场看作“决胜未来的战场”。
虽然中国制造领域的工业机器人保有量只有数万台，比欧美日要少很多，但“中国的潜力太大了”。
据预测，“十二五”期间将是中国工业机器人产业发展的关键转折点，市场需求也有一个井喷式的发展，需求量每年将以15%至20%的速度增长。
“ 用不了几年中国在全球一定会是装机量第一，这已是业内的共识。”来参会的英国Shadow公司专家看好中国市场。
由津城高校和天津医科大学总医院联合研制、拥有多项自主技术创新和发明专利的国内首台微创外科手术机器人“妙手A”系统，应用于微创手术，将拓展微创手术医生的操作能力，改善医生工作模式，提高手术质量。图为鉴定会上，医务人员利用“妙手A”系统进行了动物胆囊切除手术。
中国发展 搭上首班车
“机器人技术将引领工业革命的第三次浪潮，第一次是以蒸汽机为代表的机器替代手工阶段，第二次是以福特汽车生产线为代表的大规模生产阶段，第三次将是以机器人技术引领的柔性生产阶段。中国必须搭上机器人发展的首班车。”南开大学经研所副所长刘刚教授说。
根据科技部印发《智能制造科技发展“十二五”专项规划》和《服务机器人科技发展“十二五”专项规划》，“十二五”期间，我国将攻克一批智能化高端装备，发展和培育一批高技术产值超过100亿元的核心企业;机器人将成自动化领域高速增长板块之一。面临诸多机遇，众多自动化企业纷纷开疆拓土，争相在未来的市场格局中抢占先机。
在研究领域，我国的科学家们也在争夺制高点，争取话语权。
大会期间，国家“千人计划”专家、天津大学先进机构学与机器人学中心主任戴建生教授展示的“中国手”引起了轰动。
目前世界上较先进的美国手、英国手、德国手虽然具有较灵活的五指，但手掌部分的变胞技术始终没能实现。戴建生主持开发的这只世界上最先进的“机械手”在传统仿真手的基础上进一步改良，手掌部分从原本的2块结构增加到5块，高度模拟人手的肌肉群分布，不仅能流畅准确地完成推、拉、捏、搓、抖等一系列动作，还能像人手一样实现“握拳”的动作。
“别看只是简单的握拳，这标志着我国掌握了变胞手掌的关键技术，这将是我们‘中国手’领先世界的一个重要的技术突破。”
在经济学家眼中机器人大会是未来竞争力的秀场。
“目前机器人已进入多方面应用的阶段，由于机器人不用睡觉、休假，也不会要求加薪，最终机器人将会比人力劳动成本便宜，人口红利也不复存在。美欧‘再工业化’‘新工业革命’以及智能机器人的应用，已经发出信号，新一轮科技革命即将爆发。”南开大学经研所副所长刘刚教授分析产业升级已经迫在眉睫，以机器人为代表的高端装备制造业水平在某种程度上将代表一个国家或地区的产业竞争力水平。
刘刚教授对机器人大会在津召开的评价是“这很重要”。在他看来，此类机器人大会，研讨的虽然是技术，但展示和比拼的却是未来的竞争力。
天津发力 产业规模200亿
可重构机构与机器人国际大会是该领域的最高规格学术会议，每三年举行一届，举办地选择在机器人的研究和应用方面具有独特优势的城市。第一届在伦敦举行，本届移师天津。由天津大学，伦敦大学国王学院，美国机械工程师学会，国际机器人联合会，国际机器与机构理论联合会以及国家自然科学基金委员会共同主办。
由天津大学研发的并联机器人机构广泛应用于矿山和机械加工企业。国内唯一的将机构理论和装备设计相融合的重点实验室也落户天津。基于研究与应用的双重优势，本届大会也落户天津。
“可重构机构是机器人未来的发展方向，天津在可重构机构机器人方面基础很好，国际影响力也比较大，希望交流一些，共同提升这方面的水平。”美国机械工程师学会设计委员会主席拉里·霍威尔说。
根据《天津市电子信息产业发展“十二五”规划》，“十二五”时期，天津市将培育发展物联网、信息安全、人工智能、光电子四个战略性新兴领域。到2015年，形成年产各类机器人5000个的生产能力，产业规模达到200亿元。
“十二五”期间，天津将拓展人工智能在交通、城市管理、监控、家居、金融等领域的应用范围。发展微电子、机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等领域，支持工业机器人、警用机器人、安全机器人、矿山机器人、水下机器人、医用微创机器人的研发及产业化。实施传感通讯器件、智能节能产品制造等总投资50多亿元的10项重点项目。
赛象科技、天津长荣、天津中马机器人等一批企业已经崭露头角。天津大学、南开大学等一批研究机构成果不断。机器人产业，天津在路上。
来源：天津网-数字报刊
