长江学者孙立宁：解读中国智能制造战略，揭密机器人前沿关键技术和发展趋势

2016年10月15日在中国科技会堂，产业前沿技术大讲堂联合机器人大讲堂，共同为大家承办了一场史无前例的精彩讲座。...





2016年10月15日在中国科技会堂，产业前沿技术大讲堂联合机器人大讲堂，共同为大家承办了一场史无前例的精彩讲座。更高端的平台，更深入的解读，更资深的专家……此次大讲堂我们有点不一样。讲座特别邀请到国家863计划专家组成员、长江学者、杰青、机器人技术与系统国家重点实验室副主任、苏州大学机器人与微系统中心主任、苏州汇博机器人公司首席专家孙立宁教授。





孙立宁教授从科技进步对产业和社会影响的角度，分析了机器人技术的产生、发展与趋势。蒸汽机的出现把人类带入机械化时代，使得世界工业领域跨越发展；电气化的出现又进一步改变了世界；随着70年代数控机床和工业机器人的技术的出现，计算机技术进入了制造业，使得制造业发生了革命性变化。通过科技进步带动了第一次、第二次、第三次工业革命，下一步是什么？今天我们已经感受到了智能对我们的影响，工业4.0是把当前人工智能技术、互联网技术和装备有机结合，实现对产品的设计、加工、销售、服务等过程的智能化，达到资源的最大优化，所以科技会改变社会。机器人技术是一个前瞻性、战略性的高新技术，可以从产业、生活、社会等几个方面来描述，从科技进步发展角度，机器人技术的发展是人类认识世界改造世界的必然。

1

未来是什么样子



10年以后，当三维全息进入生活，人们可以跨越空间面对面交流。15年后世界首架“空气动力”无翼电磁空中飞行器将在美国问世。20年后量子效应集成电路制造术的突破，将使量子计算机逐步进入实用阶段，计算机的使用会越来越简单。30年后人类首次登陆火星，量子发电机将应运而生。50年后人类厌倦了每天的生活，上百万人用冷冻法让自己“移民”到未来以寻求刺激。75年后开发出预防恶性肿瘤的新技术，实现对人体细胞DNA复制的人工程序化控制：检测与修复，这是人类攻克癌症的一大胜利。140年后人造智能将达到人脑水平，人机智能对话成为可能，图灵测试则将在某些特定领域变为现实。



160年后人类第一座高度超过6000 米的摩天巨塔竣工，将有200万人生活学习工作在其内。300年后人类甚至可以将自己的意识下载到超级电脑内，从而实现某种意义上的“永生”。讲座中，孙教授用诙谐幽默的语调严谨的阐述了科技改变世界和生活，让我们对未来科技高度发达的世界心驰神往兴奋不已。



2

为什么搞智能制造

2012年以来，我们国家成为世界上制造大国，工业增加值超过了美国。中国却面临着资源与环境的严重消耗和破坏、劳动力成本不断增加等种种问题。因此，国家十分重视节能减排、精益化制造，进行产业结构调整与升级。









由此，智能制造应运而生。“什么叫智能制造，是将智能装备（包括但不限于机器人、数控机床、自动化集成装备、3D 打印等）通过通信技术有机连接起来，实现生产过程自动化；并通过各类感知技术（传感器、RFID、机器视觉等）收集生产过程中的各种数据，通过工业以太网等通信手段，上传至工业服务器，在MES/DCS 软件系统的管理下进行数据处理分析，并与企业资源管理软件（例如ERP），提供最优化的生产方案或者定制化生产，最终实现智能化生产。包括6个方面：产品智能、装备智能、车间智能、工厂智能、供应链智能和智能制造等模式。”孙立宁教授解释道。







3

机器人的发展趋势

从目前机器人发展趋势来看，高性能（高精度、高速度、重载、轻量化）和智能化是机器人发展的重要方向，应用无所不在。





在目前发展过程中由于多学科交叉融合，机器人应用领域不断拓宽，使其功能越来越完备。通过与纳米技术、生物技术等学科的融合，出现了医疗机器人、仿生机器人、纳米机器人等。尤其当前网络技术和人工智能技术的发展，加快了服务机器人的研发和应用。

4

机器人有哪些前沿关键技术

关于前瞻技术工业机器目前已非常成熟，中国已成为世界工业机器人的消费大国，占全世界的四分之一。虽然目前国产化未达到30%，但未来工业机器人的创新发展存在较大机遇，高性能始终是机器人的主题。









5

团队主要工作

目前团队开展机器人研发的主要经历：1990年跟随导师开始从事微纳米操作机器人研究；1994年从事工业机器人相关研究，也为企业培养了一批工业机器人研发人才；2002年开始进入到医疗机器人研究领域，包括微创手术、康复、假肢等方面；在特种机器人方面，和陈晓东老师在前十年一起合作，陈晓东老师给团队带来很多有益的指导和帮助。







总结一下，我国机器人正处于难得的大好发展机遇期，我国制造业转型升级，大力发展战略新兴产业。机器人是智能制造与智能生活的关键技术之一，应用领域不断拓宽，正在形成巨大的产业。



关于机器人的前沿技术，更多详细内容，欢迎大家下载孙立宁教授讲座速的速记内容及讲座PPT。

    关注 机器人大讲堂