近年來，機器人技術(shù)正從科幻電影的天馬行空走向現(xiàn)實，成為科技領域最熱門的話題之一。曾幾何時，人們難以想象能在春晚的舞臺上欣賞機器人翩翩起舞，或在網(wǎng)絡視頻中目睹機器人完成驚險的后空翻。然而，如今，無論是工廠中精準作業(yè)的機械臂，還是家庭中能夠聽懂指令的智能助手，機器人正以前所未有的速度重塑我們的生產(chǎn)方式和生活模式。

隨著人工智能、傳感器技術(shù)、材料科學等領域的飛速突破，機器人行業(yè)迎來了黃金時代。然而，技術(shù)的迅猛發(fā)展也帶來了諸多挑戰(zhàn)和新的探索方向。

01

從工業(yè)到生活：機器人滲透多元應用場景

機器人被譽為“制造業(yè)皇冠上的明珠”，其研發(fā)、制造與應用水平是衡量一個國家科技創(chuàng)新和高端制造實力的重要標志。如今，機器人技術(shù)的觸角早已超越了傳統(tǒng)的工業(yè)車間，廣泛滲透至社會生產(chǎn)與日常生活的各個角落。

根據(jù)應用領域和功能的不同，機器人主要分為工業(yè)機器人、服務機器人、特種機器人、人形機器人等。其中，工業(yè)機器人占據(jù)主導地位。數(shù)據(jù)顯示，中國已成為全球最大的工業(yè)機器人生產(chǎn)國和消費市場，工業(yè)機器人產(chǎn)量從2015年至2024年增長超過十倍，裝機量連續(xù)多年穩(wěn)居世界第一。憑借高精度、高穩(wěn)定性和高效率的優(yōu)勢，工業(yè)機器人在重復性強、環(huán)境惡劣或高危險性的工種中展現(xiàn)出卓越的作業(yè)能力，顯著降低了人力成本并提升了生產(chǎn)安全性。

比如在工程機械領域，機器人化與智能化改裝正帶來深刻變革。例如，在礦山開采中，智能挖掘機和無人運輸車能夠在復雜場景下自主作業(yè)，不僅減少了對人工操作的依賴，還降低了高危環(huán)境下的安全風險。在搶險救災方面，具備遠程操控和自主導航、操作能力的工程機器人可以迅速進入災區(qū)執(zhí)行搜救、搬運和清理任務，提高救援效率，減少人員傷亡。而在智慧農(nóng)業(yè)領域，智能機器人結(jié)合高精度定位與自動作業(yè)技術(shù)，可快速、高效地完成從耕種到采收各個環(huán)節(jié)的作業(yè)。在港口，萬噸貨輪靠岸后，往往要求短時間內(nèi)完成貨物卸載。華南理工大學吳賢銘智能工程學院徐大波教授向記者介紹：“目前，港口主要依賴大型門機進行卸載，但門機僅能處理主艙貨物，而邊角余料的清理仍需人工進入船艙完成。這不僅費時費力，還存在安全隱患。因此，自主清艙機器人可以實現(xiàn)安全高效清艙作業(yè)，這些都是重要發(fā)展趨勢?！?/p>

而在科技前沿領域，人形機器人近年來成為業(yè)界關注的焦點。這類機器人不僅在外觀上高度擬人化，還具備復雜的動作協(xié)調(diào)能力與智能交互功能，能夠適應多元化任務和環(huán)境。雖然目前人形機器人仍處于初級發(fā)展階段，但隨著人工智能、傳感器與材料科學的持續(xù)進步，其應用潛力正逐步顯現(xiàn)。此外，在家庭、酒店、商業(yè)等服務場景中，清潔機器人、送餐機器人和服務機器人等各類智能設備已開始廣泛應用，顯著提升了服務行業(yè)的智能化水平。

02

技術(shù)突破：機器人行業(yè)騰飛的引擎

“機器人的發(fā)展并非單一學科的進步，而是多學科交叉融合的結(jié)晶，能夠體現(xiàn)一個國家整體科技實力的提升。”徐大波教授表示。機器人技術(shù)的突飛猛進，離不開人工智能、傳感器技術(shù)、基礎學科等多學科領域的突破和融合發(fā)展。

比如，人工智能算法的革新，尤其是深度學習和強化學習的發(fā)展，使得機器人具備更強的感知和決策能力。計算機視覺技術(shù)的提升，讓機器人可以精準識別和處理復雜的視覺信息，而自然語言處理技術(shù)的進步，則使人機交互更加自然流暢，極大拓展了機器人應用的場景。

再比如，傳感器技術(shù)的創(chuàng)新為機器人提供了更強的環(huán)境適應能力。視覺傳感器、觸覺傳感器和激光雷達的結(jié)合，使機器人能在復雜環(huán)境中進行自主導航。例如，激光雷達與高清攝像頭的協(xié)同工作，使無人駕駛機器人能夠?qū)崟r感知周圍環(huán)境，而電子皮膚技術(shù)的引入，則讓機器人可以感知觸覺反饋，更加精準地完成精細操作。

此外，材料科學的突破也極為關鍵，能夠為機器人提供更多可能性。輕量化、高強度、耐極端環(huán)境條件等特性的新型材料，使機器人可以在更加復雜的環(huán)境下穩(wěn)定運行。例如，碳纖維復合材料在無人機和人形機器人中的應用，顯著降低了機器人重量，同時保持了結(jié)構(gòu)強度。而在極端環(huán)境下作業(yè)的機器人，如月球車和深海探測機器人，則依賴耐低溫、抗輻射的特殊材料，以確保其在惡劣條件下的穩(wěn)定性。

03

機器人行業(yè)的十字路口：挑戰(zhàn)與未來突破

盡管機器人技術(shù)取得了長足進展，但仍面臨諸多挑戰(zhàn)，涉及技術(shù)突破、產(chǎn)業(yè)鏈完善以及跨學科協(xié)作等多個層面。

首先，成本問題仍是機器人普及的一個制約因素?！安煌愋偷臋C器人采用的零部件各異，而研發(fā)成本也直接影響整機成本。”徐大波教授分析道，“目前，機器人研發(fā)和制造成本較高，使得許多應用場景難以實現(xiàn)大規(guī)模推廣。例如，大型汽車制造企業(yè)可以實現(xiàn)全自動化生產(chǎn)，但對于中小企業(yè)而言，資金和技術(shù)限制使其難以承擔自動化改造的高昂成本?！?/p>

其次，核心技術(shù)瓶頸仍待突破。高精度減速器、高端芯片等關鍵部件和核心算法的性能和可靠性，仍是行業(yè)發(fā)展的短板。盡管國內(nèi)在減速器領域已取得一定進展，但與國外頂尖產(chǎn)品相比，在精度、穩(wěn)定性等方面仍有差距。此外，機器人控制系統(tǒng)的優(yōu)化也是影響其運行效率和穩(wěn)定性的關鍵因素。

值得關注的是，機器人行業(yè)的跨學科融合挑戰(zhàn)也日益凸顯。徐大波教授表示：“傳統(tǒng)的教學與研究模式往往以學科劃分，各領域之間的交流較為有限。然而，機器人技術(shù)是一個高度綜合的學科交叉體，其發(fā)展需要自動化、機械工程、計算機科學、先進制造等多個領域的緊密合作?！比绾未蚱茖W科壁壘，推動跨學科創(chuàng)新，將成為機器人行業(yè)未來發(fā)展的關鍵。

從工業(yè)制造到家庭服務，從高精度機械臂到擬人化智能機器人，機器人技術(shù)正以驚人的速度改變我們的世界。盡管行業(yè)發(fā)展仍面臨挑戰(zhàn)，但隨著以人工智能為主導的各種變革技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，機器人在未來的應用邊界將進一步拓展。可以預見，一個高度智能化、自動化的時代正加速到來，而機器人會是其中最耀眼的明星。

廣東科技報社融媒體中心出品

記者 | 陀 艷

圖片 | 央視一套、央視財經(jīng)、宇樹科技官網(wǎng)、千圖網(wǎng)

審核 | 馮海波 劉肖勇