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习近平总书记在今年两院院士大会上提到机器人产业将是“第三次工业革命”的一个切入点和重要增长点，加之2013年我国首次成为最大的机器人消费市场，两则消息的叠加，令业界视2014年为“中国机器人元年”。

与产业界的欢呼雀跃相比，科学界则冷静得多。大家更多地在思考总书记的“忧虑”：虽然我们已是机器人最大的市场，但我们的技术和制造能力能否应对这场竞争？令人欣慰的是，一大批中小机器人厂家依托机器人研发国家队——中国科学院系统，于2014年拉开了向“中国智造”迈进的序幕。

■本报记者 朱汉斌 通讯员 栗弘儒 冯春

立冬前的深圳，仍感觉不到寒意。位于南山区东北部大学城的中国科学院深圳先进技术研究院（下称深圳先进院），一如既往地人来车往，错落有致的现代化楼群肃穆中透露着科学的严谨与魅力。

在主楼的成果展示厅，排列有序的展板图文并茂地向人们展示着深圳先进院众多的科研成果。这其中，机器人与智能系统研究领域占据了突出的位置。

9月，由深圳先进院申报的中国科学院人机智能协同系统重点实验室正式获批。这是继中国科学院健康信息学重点实验室获批后的第二个中国科学院重点实验室，标志着深圳先进院在“智能”与“健康”两大重点突破领域迈出了学科交叉的重要一步。

机器人研发的“国际联队”

机器人是深圳先进院三大重点突破之一，其主要科研力量集中在深圳先进院集成所。与兄弟院所不同，从它的全称“中国科学院香港中文大学深圳先进集成技术研究所”，就能感受到它的来历非凡和与众不同。

集成所成立于2006年2月，由中国科学院、深圳市人民政府和香港中文大学三方共建。作为专门从事先进集成技术研究与开发的研究所，成立之初，其方向就定位于应用基础研究、关键技术研究、技术集成与示范，这意味着成果的产业化与推动产业科技进步成为该所的重要评价指标。

几年来，深圳先进院充分利用自身的区域优势，借力香港高校创新资源，链接全球，本着“不求所有，但求所用”的原则，与香港各大高校展开广泛合作，累计吸引诺奖得主、各国院士及我国港澳台地区兼职教授近百人，并已签约成为香港中文大学和香港城市大学的第二校园。

深圳先进院院长樊建平接受《中国科学报》记者采访时，直抒深圳先进院的人才机制。“我们坚持事业单位企业化运作，实行全员聘用，不定编，不定人，面向全世界招聘人才，通过360度年终考核，实行5%末位淘汰制。优胜劣汰的机制使深圳先进院始终保持创新的动力与活力。”

深圳先进院自2006年诞生起，就坚持以国际视野整合全球人才资源，建设了一支机器人研究的“国际联队”，服务国家和地方经济建设。

经过多年的建设，围绕着机器人与智能系统研究，深圳先进院已拥有多支科研团队。其中，已有相当数量的海外著名高校毕业的博士在这里从事科研。目前，集成所共有508人，海归56人，拥有博士学历的有74人，香港中文大学教授29人。

团队中，拥有两位中国工程院士、6位IEEE会士（内地共有9位）和多名“863”领域专家。

徐扬生，中国工程院院士、深圳先进院副院长、香港中文大学（深圳）校长。他研究的领域包括空间机器人、智能系统与控制、人机界面和智能混合动力汽车。他设计并开发了30多个机器人及智能系统，其中包括空间站跨步式机器人、单轮式陀螺稳定机器人、分拆式月球机器人、家庭服务的机器人、穿戴式人机界面、全方位转向混合动力车等。

近年来，徐扬生集中研发应用于家庭服务的机器人、穿戴式人机界面、全方位转向混合动力汽车。在研究工作的基础上，徐扬生发表了3部专著、1部编著、93篇国际期刊论文、200多篇国际学术会议论文及文集论文。

多年来，身为深圳先进院集成所首席科学家，徐扬生除了香港中文大学的事务外，主要精力都扑在科研上。从他2006年开始主持机器人应用与产业化研究以来，深圳先进院已在硬件与人才团队建设、关键技术与应用创新等领域取得突破性进展。

一流的机器人应用研究平台

“我们坚持面向先进制造业与现代服务业的科技需求，以应用为导向，面向现代制造装备领域，服务国家与区域产业升级，以打造一流的研究平台为目标，在机器人与智能系统研究与产业化平台建设方面取得显著成绩，得到各方高度认同。”樊建平说。

据介绍，集成所一方面坚持多学科交叉，软硬件并重，以系统集成技术开发为主，以单项技术研发为辅的研究理念，建立先进集成科学与工程领域发展相应的学科基础；另一方面，坚持面向先进制造业与现代服务业的科技需求，以应用为导向，面向现代制造装备领域，开辟了以集成技术为特征的交叉学科，该学科包含了机器人与智能系统、先进制造与装备、汽车电子与节能等三大研究方向。

深圳先进院机器人研发团队有明确的目标：在机器人视觉、听觉、感知、控制等关键核心技术上取得突破；研发用于家庭服务、助老助残、医疗服务的多种服务机器人样机；推动服务机器人产业化，核心技术向其他产业辐射。该研发团队在四个研究方向上发力：医疗康复和手术机器人系统、家庭服务机器人系统、特种机器人和智能系统、多媒体智能系统。

时光荏苒，八年过去，而今的深圳先进院的机器人与智能系统研究平台已跻身国内一流：实验室总面积达1150平方米，仪器设备总值合计5382万元。

实验室围绕感知、认知、动作三大核心领域，开发了七大关键核心技术：面向服务机器人的视觉核心技术、机器人听觉和人机语音交互技术、面向机器人的智能传感世界、机器人能量处理与伺服驱动、人类控制策略、图像引导机器人实施精确骨科手术的关键技术研究、面向机器人导航与动作控制的视觉三维重建技术。

深圳先进院产业发展和资源处处长毕亚雷在介绍深圳先进院的机器人成果时，兴奋之情溢于言表。“我们目前已成功开发七个整机系统，用于生命健康产业，对于行业发展的拉动将发挥积极的作用。”

这七大机器人系统是社区监控机器人、心理压力宣泄机器人、老人助行机器人、老人娱乐机器人、微创胸外科手术辅助机器人、血管介入手术辅助机器人系统、全自动经颅多普勒监护机器人。

据统计，深圳先进院已连续多年在国际机器人顶级会议ICRA和IROS上发表文章数量居国内第一，视觉领域顶级国际会议ICCV2013发表论文数位于国内领先和国际先进水平，开发的高斯脸人像识别技术因识别率达98.52%而居世界第一，第二代柔软材料爬行机器人属国际首创，并成功主办了ICIST2014、ICIA2014、ROBIO2013等重要机器人领域国际会议。

在平台建设方面，深圳先进院已建成智能仿生中心、人机交互中心、多媒体集成中心、人机控制中心、认知技术中心、精密工程中心、环绕智能中心及智能设计研究室等机构，并获批广东省机器人与智能系统重点实验室和中科院人机智能协同系统重点实验室。

该实验室旨在建成一个在人机智能协同及系统领域具有国内领先和国际先进水平的交叉学科研究机构，由神经重建、机器学习、智能控制、人机交互、机器视觉、言语认知、触觉传感、运动感知、三维重建等交叉领域的十余名研究员和二十余名副研究员、高级工程师等骨干组成。

力推机器人产业化

在最早涉足机器人产业的深圳，机器人和自动化厂家已有近千家，去年产值超过了200亿元。无论是产值，还是行业的迅猛扩大，深圳先进院可谓功不可没。

作为珠三角地区的机器人应用创新核心平台和技术支撑力量，深圳先进院还是很有底气的。在医疗机器人和服务机器人领域，他们开发出对产业有影响力的样机和技术，形成“工业、服务业、医疗手术、智能家电”四大集团。

在医疗康复和手术机器人系统方面，深圳先进院与北京积水潭医院联合开展医疗手术机器人研究工作，已研发出具有安全性高、操作稳定、精度高的微创脊柱手术辅助机器人MISSRot。该团队坚持以微创、安全为理念，在医疗手术机器人研发过程中，始终重视和医院及医疗器械公司等的合作，整合产、研、用、检多方资源，推动微创手术机器人走向临床。

近年来，深圳先进院对服务机器人领域也进行了有效的探索，形成一系列成果的突破。如以服务老人为主的健康服务机器人、擅长体力劳动的管家机器人和会下棋的娱乐机器人、餐饮服务机器人、宠物机器人、社区家庭监控机器人等。

深圳先进院合作企业之一、深圳市银星智能科技股份有限公司副总经理张国栋告诉记者，服务机器人特别是智能清洁机器人的市场需求量很大，凭借扎实的研发实力，银星的发展速度和前景都非常可观，已经实现由原来的代工生产制造商向自主研发制造品牌转变，用技术带动企业的转型。

对于珠三角的制造业，特别是深圳的3C和中小机器人厂家来说，深圳先进院已成为佑护他们成功的“摇篮”。

6月，莱恩精机（深圳）有限公司成功研发出国内首台磁悬浮冲压机器人下线并投入使用，很快收到了冲压厂家的订单。公司的创办人畅志军作为“****”人才，于2007年回国创业至今，企业连年保持快速增长。其客户主要来自于珠三角和长三角的汽车行业，他们新建的宁波工厂将在年底投产。

“企业的研发总部必须设在深圳，可就近得到深圳先进院在技术上的持续支持。”畅志军说，深圳先进院为莱恩的发展提供了强大的技术研发保障，已拥有35项专利。凭借多项核心技术开发的产品也得到了日本小松、ABB等国际机器人巨头的青睐。

光纤激光切割装备生产规模排名世界第一、技术水平国际领先的深圳市大族激光股份有限公司，也在近年发力机器人市场。该公司副总裁陈燚在采访中提出了自己的见解，“我们拥有以富士康为代表的遍布全球的几万个客户，对智能制造装备的需求量很大，尤其是激光焊接，对工业机器人的需求很大。不同行业的智能化需求，意味着需要个性化研发，需要有一个大的技术及资金平台作为支撑，而这是小企业的资金与技术实力的瓶颈”。

与深圳先进院的紧密合作尝到甜头的陈燚提出，小企业各有技术专长，如果做大族激光的分包商，由深圳先进院居中协调并提供系统解决方案，这样才能尽快形成一条完整的机器人产业链。

凭借强大的科研实力与产业化推动力，深圳先进院相继被推举为全国机器人联盟副理事长单位、广东机器人产业创新联盟理事长单位、深圳市机器人产学研资产业联盟理事长单位、深圳市机器人协会理事长单位和国家标准委员会非工业机器人组副主任单位。

作为深圳市机器人协会秘书长，毕亚雷除了尽职深圳先进院产业发展和资源处处长的职责外，每天都在忙于机器人产业化与推广。

毕亚雷表示，深圳的3C产业规模庞大，生态链很长，如今由于成本降低以及用工荒等因素，在装配、点胶、搬运、焊接等领域，以往只有大企业才能承担的自动化装备，被越来越多的中小企业使用。

理想照进现实，但幸福不一定触手可及。深圳福士工业科技有限公司总经理葛欢庆在接受记者采访时，表达了自己的忧虑，“制造企业的生产线想要用机器人替代人工，并不是一件十分容易的事。目前工业机器人应用多为单工作站模式，而生产流水线则需要复杂的多道工序多机器人工作站的集结。想要进行自动化生产，只能将生产车间全面改造，让机器人生产企业为生产线量身定制出适合其作业的机器人”。

葛欢庆表示，眼下虽然很多中小企业已经意识到人力的高成本和管理的复杂性，想用机器人取代人工，虽然单个的机器人也不是很昂贵，但将多台机器人做成整条流水线，将车间全部改造，更是要投入庞大的资金，另外核心工艺产品制造企业不太放心给机器人公司知晓，这就造成了使用机器人企业和机器人供应商之间对产品实现机器人制造的总体规划、成本、回报率以及相关工艺了解不够，不能充分互信，进而阻碍了机器人的推广应用。

针对很多中小型的3C企业，因资金、管理与技术等因素，对使用机器人顾虑重重的问题，毕亚雷说：“我们协调各方利益，提出由深圳先进院认证，将客户+厂商+租赁商+服务商利益捆绑为‘四位一体’的模式，先租后买，以此来解决在中小厂家推广使用机器人的难题。”

据悉，这种机器人租赁模式正在试行中，已有多家中小企业表示出浓厚的兴趣。

需求牵引成就大作为

据国际机器人联合会近日发布的报告显示，中国工业机器人需求将快速增长，年增长达到25%以上，到2017年市场销量将达到10万台，工业机器人保有量将超过40万台。不难看出，我国在未来相当长的时期，将是全球最大，也是最重要的机器人市场——无论是工业机器人、特种机器人，还是服务机器人。

喜人的数据，对于我国机器人产业来说，其实是挑战大于机遇。发达国家纷纷作出战略部署，抢占机器人产业发展制高点。美国提出“新工业革命”、欧洲提出“再工业化”，其核心就是采用先进的机器人技术，实现“制造业的回归”。在我国机器人市场，外国机器人巨头处于明显的垄断地位。

赶超发达国家的步伐从未停止，国家在行动，中国科学院在行动，因为这事关“中国智造”大计。据悉，我国已经在布局立足国际制高点的新一代机器人技术。

11月16日下午，“科学与中国”之“机器人与智能制造院士论坛”报告会在深圳高交会上举行。中国科学院院士熊有伦，中国工程院院士封锡盛、谭建荣、蔡鹤皋提出中国机器人发展应走中国特色之路。

上世纪90年代初期起，在国家攻关和“863”等计划支持下，具有自主知识产权的点焊、弧焊、装配、喷漆、切割、搬运、包装码垛等产品相继问世，我国工业机器人在实践中迈出了重要一步。

2013年，工信部发布的《关于推进工业机器人产业发展的指导意见》提出，到2020年，须形成完善的工业型机器人产业体系，高阶产品市场占有率提高到45%以上，机器人密度（每万名工人使用工业机器人数量）由目前的约21达到100以上。

目前，国产移动机器人开始批量出口，国内服务机器人、特种机器人开始形成较强的竞争力，2013年国产工业机器人销售总量超过9500台。

毕亚雷告诉记者：“整个珠三角3C行业用机器人的比例非常低，而且3C产业是中国机器人企业跟国外机器人企业同场竞技的领域，不像汽车领域，外国企业已经做得很成熟，国内企业只能拿来用。”

他认为，中小企业选择进口还是国产的机器人，关键看企业需要的精度，从生产需求来整体考虑，未必都要选择进口机器人。

据毕亚雷介绍，针对珠三角产业特点与需求，深圳先进院已成功研发金属板材高压水射流柔性渐进成形五轴样机、高性能金属蜂窝自动化生产线，均为国内首创，现已进入大规模应用阶段；黄金饰链自动化组装设备样机已具备国际先进水平，并合资成立了中科百泰科技有限公司。

深圳先进院与中航航空电子有限公司合作研发耳机端子焊接机器人；与中科华核电技术研究院共建核电站合作研发蒸汽发生器二次侧爬壁机器人，打破国外垄断；与深圳市银星智能科技股份有限公司合作开发的扫地机器人，目前在全球销量第一；与腾讯公司合作开发小Q机器人；与中航航空电子、苏州宝时得、厦门意杰文化传媒等公司组建机器人联合实验室，协同开展电子制造、机械制造和卫浴行业的专业机器人研究与产业化。

据了解，深圳先进院已牵头组建全国首个机器人产业联盟，目前任全国机器人联盟副理事长单位，先后参与4项国际/国家机器人标准的制定工作；建立机器人孵化器，孵化企业6家，转移技术超过20项；作为深圳市机器人行业协会会长单位，带动全市行业产值增长百亿元。

几年来，深圳先进院持续推进机器人技术产业化，横向合作项目累计获批119项，总经费超过6000万元。深圳先进院与中国科学院深圳育成中心建设了深圳市机器人孵化器，目前入孵机器人企业20余家。

2010年，深圳先进院在深圳市政府的支持下，建设了深圳机器人孵化器公共技术平台，获2000万元平台设备采购资金支持。其孵化企业包括泰山网络技术有限公司、中科文讯、中科睿成、中科欧鹏、中科智酷等。

中国科学院系统院所已在各自领域发挥“国家队”的作用，以市场为牵引，瞄准国民经济需求，结合地方产业特色，在前瞻性、基础性研究成果累出的同时，根据不同行业特点，相继开发出一系列工业、服务、特种机器人，同时夯实了应用创新平台，集聚一大批中小机器人厂家在产业链上融合，协同作战。

①深圳先进院研发的外骨骼机器人可以使残疾人自主站立和行走。

②11月16日，由深圳先进院等单位承办的“科学与中国”之“机器人与智能制造院士论坛”报告会在深圳高交会上举行。

③小朋友们与深圳先进院研发的机器人互动。

深圳先进院自主研发的六轴抛光打磨机器臂系统亮相第十六届高交会。

 

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