1920年，一名叫卡雷爾·恰佩克（Karel?apek）的捷克作家發(fā)表了一部名為《羅薩姆的萬能機(jī)器人》的科幻劇本，劇中敘述了一個叫羅薩姆的公司把機(jī)器人作為人類生產(chǎn)的工業(yè)品推向市場，讓它充當(dāng)勞動力代替人類勞動的故事。作者根據(jù)小說中Robota（捷克文，原意為“勞役、苦工”）和Robotnik(波蘭文，原意為“工人”），創(chuàng)造出“機(jī)器人”這個詞。

舞臺劇《羅薩姆的萬能機(jī)器人》

在1921年首演就引起了巨大轟動。之后在美國上演，僅紐約就連演了184場。譯成英文后，就成了沿用至今的【robot】，但當(dāng)時并沒有給出其嚴(yán)格的定義。但之后，人們對于機(jī)器人的熱忱絲毫不減。

1928年，英國科學(xué)家W·H理查茲發(fā)明了人類史上第一個類人機(jī)器人“埃里克”，并在倫敦工程師協(xié)會年度展覽會上展出。這個機(jī)器人的框架由一個帶有十一個電磁鐵的鋁制裝甲體和一個十二伏電壓的電機(jī)組成。它可以移動手和頭，還可以通過遙控或語音控制進(jìn)行控制。

1939年，一個名為Elektro的人形機(jī)器人在1939年紐約世界博覽會上首次亮相。其身高7英尺（2.1米），重265磅（120.2公斤），它可以通過語音指令行走，能說話，還能抽煙，吹氣球，并移動它的頭部和手臂。身體由鋼制齒輪，凸輪和鋁皮覆蓋的電機(jī)骨架組成。

W·H理查茲與“埃里克”

在這之后，一些歷史原因與技術(shù)停滯使機(jī)器人研究發(fā)展瓶頸了較長一段時間。

到二次大戰(zhàn)結(jié)束后不久。40年代后期，橡樹嶺和阿爾貢國家實驗室便開始了工業(yè)機(jī)器人的實施計劃，研制遙控式機(jī)械手，用于搬運放射性材料。這些系統(tǒng)是“主從”型的，用語準(zhǔn)確地“模仿”操作員手和臂的動作。主機(jī)械手由使用者進(jìn)行導(dǎo)引做一連串動作，而從機(jī)械手盡可能準(zhǔn)確地模仿主機(jī)械手的動作，后來用機(jī)械耦合主從機(jī)械手的動作加入力的反饋，使操作員能夠感覺到從機(jī)械手及其環(huán)境之間產(chǎn)生的力。50年代中期，機(jī)械手中的機(jī)械耦合被液壓裝置所取代，如通用電氣公司的“巧手人”機(jī)器人和通用制造廠的“怪物”I型機(jī)器人。1954年G.C.Devol提出了“通用重復(fù)操作機(jī)器人”的方案，并在1961年獲得了專利。

1958年，被譽(yù)為“工業(yè)機(jī)器人之父”的JosephF.EngelBerger創(chuàng)建了世界上第一個機(jī)器人公司——Unimation（UniveralAutomation）公司，并參與設(shè)計了第一臺Unimate機(jī)器人。這是一臺用于壓鑄的五軸液壓驅(qū)動機(jī)器人，手臂的控制由一臺計算機(jī)完成。它采用了分離式固體數(shù)控元件，并裝有存儲信息的磁鼓，能夠記憶完成180個工作步驟。與此同時，另一家美國公司——AMF公司也開始研制工業(yè)機(jī)器人，即Versatran機(jī)器人。它主要用于機(jī)器之間的物料運輸、采用液壓驅(qū)動。該機(jī)器人的手臂可以繞底座回轉(zhuǎn)，沿垂直方向升降，也可以沿半徑方向伸縮。世界普遍認(rèn)為Unimate和Versatran機(jī)器人是世界上最早的工業(yè)機(jī)器人。

Unimate工業(yè)機(jī)器人

到了60年代與70年代，機(jī)器人的發(fā)展進(jìn)入最快、最好的時期。這期間的各項技術(shù)發(fā)明有效地推動了機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展與推廣。

1979年Unimation公司推出了PUMA系列工業(yè)機(jī)器人，他是全電動驅(qū)動、關(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu)、多CPU二級微機(jī)控制、采用VAL專用語言，可配置視覺、觸覺的力覺感受器的，技術(shù)較為先進(jìn)的機(jī)器人。同年日本山梨大學(xué)的牧野洋研制成具有平面關(guān)節(jié)的SCARA型機(jī)器人。整個70年代，出現(xiàn)了更多的機(jī)器人商品，并在工業(yè)生產(chǎn)中逐步推廣應(yīng)用。隨著計算機(jī)科學(xué)技術(shù)、控制技術(shù)和人工智能的發(fā)展，機(jī)器人的研究開發(fā)，無論就水平和規(guī)模而言都得到迅速發(fā)展。據(jù)國外統(tǒng)計，到1980年全世界約有2萬余臺機(jī)器人在工業(yè)中應(yīng)用。

90年代以后，世界各國意識到機(jī)器人與AI技術(shù)的重大，紛紛加大力度投入發(fā)展。1996年，美國國家航空航天局（NASA）重啟火星探索，并基于此研發(fā)了專于此任務(wù)的火星機(jī)器人Sojourner，其也成為第一個被送到火星的機(jī)器人。這臺小巧輕便的機(jī)器人于1997年7月成功著陸火星，開始了自己的火星科研任務(wù)，它的最高行走時速為0.02英里，Sojourner探索了2691平方英尺（250平方米）的土地，拍攝了550張照片。由于Sojourner收集到的信息，科學(xué)家們能夠確定火星曾經(jīng)是溫暖濕潤的氣候。

火星機(jī)器人Sojourner

千禧年，AI技術(shù)的進(jìn)步使得日本本田公司將AI與機(jī)器人結(jié)合，研發(fā)出直到今日世界上最為先進(jìn)的類人智能機(jī)器人ASIMO。它是唯一具備人類雙足行走能力的機(jī)器人?？梢月?、上茶、指揮交響樂、手語等行為，本田為其裝載了高速運算處理電路、高速應(yīng)答/高功率馬達(dá)驅(qū)動裝置、輕型/高剛性的腳部構(gòu)造等，設(shè)計、開發(fā)出性能高于以往4倍以上的高精度/高速應(yīng)答硬件。由此，ASIMO實現(xiàn)了時速達(dá)6km/h的像人類一樣的平穩(wěn)直線奔跑。而且，步行速度也由原來的1.6km/h提高到2.7km/h。另外，人類在奔跑時，邁步的時間周期為0.2-0.4秒，雙足懸空的時間（跳躍時間）為0.05-0.1秒。ASIMO的邁步時間周期為0.36秒，跳躍時間為0.05秒，與人類的慢跑速度相同。

類人智能機(jī)器人ASIMO

2016年，無論對于機(jī)器人技術(shù)還是AI技術(shù)來講，都是極為重要的一年。2016年3月，DeepMind公司開發(fā)的人工智能機(jī)器人AlphaGo與圍棋世界冠軍、職業(yè)九段棋手李世石進(jìn)行圍棋人機(jī)大戰(zhàn)，以4比1的總比分獲勝。AlphaGo用到了很多新技術(shù)，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、深度學(xué)習(xí)、蒙特卡洛樹搜索法等，使其實力有了實質(zhì)性飛躍。

美國臉書公司“黑暗森林”圍棋軟件的開發(fā)者田淵棟在發(fā)表分析文章稱，阿爾法圍棋系統(tǒng)主要由幾個部分組成：

一、策略網(wǎng)絡(luò)（PolicyNetwork），給定當(dāng)前局面，預(yù)測并采樣下一步的走棋；

二、快速走子（Fastrollout），目標(biāo)和策略網(wǎng)絡(luò)一樣，但在適當(dāng)犧牲走棋質(zhì)量的條件下，速度要比策略網(wǎng)絡(luò)快1000倍；

三、價值網(wǎng)絡(luò)（Value Network），給定當(dāng)前局面，估計是白勝概率大還是黑勝概率大；

四、蒙特卡洛樹搜索（Monte Carlo Tree Search），把以上這三個部分連起來，形成一個完整的系統(tǒng)。AlphaGo的出現(xiàn)，也寓意著機(jī)器人也許在不久的未來，將迎來劃時代的全面革新發(fā)展。

對于生產(chǎn)制造業(yè)而言，高效靈活的生產(chǎn)現(xiàn)場，必然離不開智能工廠的自動化和物流化，而具有高度柔性化的機(jī)器人作為調(diào)節(jié)智能工廠物流管理系統(tǒng)，已逐漸成為智能工廠的主力軍。

而今，更為精細(xì)、靈活且更具成本效益的激光導(dǎo)航移動機(jī)器人，逐漸滿足了大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用的高級需求和智能工廠智能化應(yīng)用的智能需求，成為智能工廠物流運輸設(shè)備的首選。

現(xiàn)狀

根據(jù)機(jī)器人的應(yīng)用環(huán)境，國際機(jī)器人聯(lián)盟（IFR）將機(jī)器人分為兩大派別，工業(yè)機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人。其中，工業(yè)機(jī)器人指面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度機(jī)器人——簡單來說，就是工廠里賣苦力的；服務(wù)機(jī)器人則是除工業(yè)機(jī)器人之外的，用于非制造業(yè)并服務(wù)于人類的各種機(jī)器人，主要包括家用服務(wù)機(jī)器人、公用服務(wù)機(jī)器人、醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人等。不過，考慮到現(xiàn)階段我國在自然災(zāi)害和公共安全方面的特殊需求，中國電子學(xué)會分出了另一個機(jī)器人大派，特種機(jī)器人，是的和特種兵一樣，各個骨骼驚奇，身體素質(zhì)在機(jī)器人界數(shù)一數(shù)二。

根據(jù)應(yīng)用場景的機(jī)器人主要分類

來源：中國電子學(xué)會

近年來，我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛， 機(jī)器人企業(yè)數(shù)量爆發(fā)式增長?！吨袊鴻C(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究》顯示，2013年我國機(jī)器人企業(yè)數(shù)不到300家，然而2015年，主營業(yè)務(wù)為機(jī)器人的企業(yè)激增至1026家，2017年更是超過6500家，國內(nèi)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園多達(dá)60余個。各創(chuàng)業(yè)者恨不得自己變成機(jī)器人，投入到這場榮耀之戰(zhàn)中。

中國機(jī)器人企業(yè)數(shù)量及增速

來源：中國機(jī)器人協(xié)會，《中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究》，國金證券研究所

另一方面，2014年至2019年，我國機(jī)器人市場平均增長率達(dá)20.9%。上半年，全球機(jī)器人市場規(guī)模達(dá)144億美元，其中中國為42.5億美元，占全球近30%。其中工業(yè)機(jī)器人占57.3億美元，服務(wù)機(jī)器人占22億美元，特種機(jī)器人占7.5億美元。

2019我國機(jī)器人市場結(jié)構(gòu)

目前，我國正處在生產(chǎn)制造轉(zhuǎn)型升級的階段，所以工業(yè)機(jī)器人占據(jù)我國機(jī)器人市場的很大一部分，并且在全球市場上，份額也十分可觀，約占1/3，是全球最大的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用市場。然而，先別急著興奮，資料顯示，在中國一般的制造業(yè)中每萬名工人使用68臺機(jī)器人，而日本每萬名工人則有303臺機(jī)器人，韓國為631臺。因此，中國大部分勞動力實則還是依靠人力，之所以突飛猛進(jìn)，是因為我們處在自動化的初級階段。不過這也意味著中國制造業(yè)進(jìn)一步機(jī)器化仍有很大的空間和潛力。預(yù)計2021年，我國機(jī)器人密度將突破130臺/萬人，并且國內(nèi)市場規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大，將突破70億美元的大關(guān)。

2014-2021年我國工業(yè)機(jī)器人銷售額及增長率

來源：IFR，中國電子學(xué)會

機(jī)器人的快速發(fā)展，尤其是工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，一方面見證了我國技術(shù)的進(jìn)步，另一方面也引發(fā)了人們的擔(dān)憂——機(jī)器對人的取代，意味著大量的工人將要因此失業(yè)？    資料顯示，自2004年以來，制造業(yè)中每安裝一個新工業(yè)機(jī)器人，平均從工作中取代1.6名工人。當(dāng)然，這需要一定的時間：在機(jī)器人安裝的第一年，平均會取代約1.3名工人，隨后幾年將達(dá)到1.6名。不過，部分專家表示，對失業(yè)的過分擔(dān)憂是不必要的。因為機(jī)器人在整個經(jīng)濟(jì)中創(chuàng)造的價值會抵消它對就業(yè)的破壞性影響。

2014-2021年我國服務(wù)機(jī)器人銷售額及增長率

據(jù)中國電子學(xué)會預(yù)測，2019年我國服務(wù)機(jī)器人市場規(guī)模有望達(dá)到22億美元，同比將增長33.1%，高于全球服務(wù)機(jī)器人的市場增速。服務(wù)機(jī)器人的市場規(guī)模將為10.5億美元，醫(yī)療為6.2億美元，公共服務(wù)為5.3億美元。未來，隨著服務(wù)機(jī)器人應(yīng)用于更多的場景，這一市場份額還將穩(wěn)步增長。

2014-2021年全球服務(wù)機(jī)器人銷售額及增長率

當(dāng)然，特種機(jī)器人也不甘示弱。特種機(jī)器人作為代替人類從事高危工作或在特殊環(huán)境下進(jìn)行工作的機(jī)器人——例如應(yīng)對地震、洪澇、極端天氣或是潛入海底作業(yè)，和我們?nèi)祟惪芍^“姐妹情深”，用它們的錚錚鐵骨來盡可能的避免我們的危險。資料顯示，這一領(lǐng)域的市場份額也在穩(wěn)步增長，并且多國將其作為重點發(fā)展對象。美國提出的“機(jī)器人發(fā)展路線圖”將特種機(jī)器人列為未來15年重點發(fā)展方向。日本提出的“機(jī)器人革命”戰(zhàn)略涵蓋特種機(jī)器人、新世紀(jì)工業(yè)機(jī)器人以及服務(wù)機(jī)器人三個主要方向。對此，人類深感欣慰。預(yù)計2019年全球特種機(jī)器人市場規(guī)模將達(dá)40.3億美元，其中美國、日本和歐盟特種機(jī)器人的創(chuàng)新和市場推廣方面全球領(lǐng)先。

2014-2021年全球特種機(jī)器人銷售額及增長率

當(dāng)然，國內(nèi)在特種機(jī)器人方面也在迎頭追趕。據(jù)中國電子學(xué)會預(yù)測，2019年我國特種機(jī)器人市場有望達(dá)到7.5億美元，增速達(dá)17.7%，并且將超越全球水平。其中，軍用機(jī)器人將占5.2億美元，極限作業(yè)將占1.7億美元，應(yīng)急救援將占0.6億美元。目前，我國特種機(jī)器人活躍企業(yè)有中信重工、海倫哲、東方網(wǎng)力、海圖智能等。

2014-2021我國特種機(jī)器人銷售額及增長率

敢問路在何方？

機(jī)器人的發(fā)展速度超過了我們的想象，它在帶給我們便利，解放我們雙手的同時，也引發(fā)了我們的擔(dān)憂——機(jī)器導(dǎo)致大量失業(yè)，該如何是好？機(jī)器人是否要遵守人類的法律法規(guī)？機(jī)器人涉及到倫理道德問題該怎么解決？機(jī)器人會不會統(tǒng)治世界？恩？最后這個擔(dān)憂可能太超前了。但是，不論選擇怎樣的發(fā)展方向，正確使用機(jī)器人是一切的基本。

“目前，全球機(jī)器人工業(yè)進(jìn)入了新一輪的高速成長期，應(yīng)用領(lǐng)域從傳統(tǒng)的汽車領(lǐng)域向一般的制造業(yè)全面滲透，比如食品飲料行業(yè)、金屬制造行業(yè)等，這些都是未來機(jī)器人應(yīng)用的主要行業(yè)。”中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會執(zhí)行副會長、中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟執(zhí)行理事長宋曉剛在2019年“智能機(jī)器人高峰論壇”上表示，“如果按照國際機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律預(yù)測，到明年全球?qū)⒂?10萬臺新裝的機(jī)器人投入應(yīng)用，特別是智能機(jī)器人將成為機(jī)器人制造的主流?！?

宋曉剛認(rèn)為，今后智能機(jī)器人將主要應(yīng)用于三個方面：一是滿足社會公共服務(wù)需求，如養(yǎng)老、助殘；二是滿足國家重大項目需求，如航天、航空、深海等；三是面向居民家庭滿足個性化需求?！爱?dāng)前機(jī)器人制造已進(jìn)入2.0時代，也就是智能機(jī)器人時代?！?

當(dāng)然，在發(fā)展機(jī)器人的工程中，我們也有許多技術(shù)需要攻克，許多問題需要處理。工信部部長苗圩在世界機(jī)器人大會期間表示，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)自身在發(fā)展過程中面臨許多問題和挑戰(zhàn)，比如關(guān)鍵核心技術(shù)需要進(jìn)一步提升，應(yīng)用場景和領(lǐng)域需要進(jìn)一步拓展，風(fēng)險防控和法律法規(guī)體系需要進(jìn)一步完善等。等這一系列問題解決之日，便是我們平常百姓攜手機(jī)器人兄弟共創(chuàng)美好人生之時。