作為“制造業(yè)皇冠頂端的明珠”，機器人產(chǎn)業(yè)成長和創(chuàng)新不是一日之功，而是機器人研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化、制造、核心技術(shù)、知識產(chǎn)權(quán)、推廣應(yīng)用能力長期積累的結(jié)果。機器人產(chǎn)業(yè)是研發(fā)密集度很高的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，需要長期的創(chuàng)新積累和時間積累。國外機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展和創(chuàng)新的積累主要有如下五個路徑。

其一，基礎(chǔ)科學(xué)研究積累。機器人學(xué)是綜合了計算機、機械工程、電子、信息傳感器、控制理論、材料、人工智能、仿生等諸多學(xué)科而形成的一門新興學(xué)科。模糊控制、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等新技術(shù)突破的應(yīng)用不斷提高了機器人的智能水平。阿蘭·圖靈提出人工智能概念已有60多年了，人工智能研發(fā)和試驗經(jīng)過了相對長期的積累，這期間還經(jīng)歷了人工智能研發(fā)的長期停滯寒冬。作為美國遠期重大國防科技攻關(guān)項目的管理部門，作為因特網(wǎng)和GPS定位系統(tǒng)的發(fā)明者，DARPA（美國國防部先進研究項目局）也將機器人技術(shù)列入其中。DARPA在創(chuàng)立早期就資助美國高校進行機器人研發(fā)。如1962年康奈爾大學(xué)研發(fā)的軍用外骨骼的雛形——“采用主從控制方式的人力放大系統(tǒng)”、1968年MI巨型計算機控制智能機器人的雛形——“Shakey”。1億美元的DARPA“先進操作機械手組件計劃”目標是使機器手能夠自主操縱并執(zhí)行復(fù)雜的任務(wù)。DARPA在推進“先進操作機械手組件計劃”時側(cè)重于基礎(chǔ)研究，由于具有超前性，其研究成果往往長期成為技術(shù)儲備，形成了機器人基礎(chǔ)研究與大規(guī)模應(yīng)用之間滯后周期有數(shù)20年以上。

其二，機器人研制的長期積累。早在1959年，德沃爾與約瑟夫·英格伯格研制出全球第一臺工業(yè)機器人。1961年美國麻省理工學(xué)院林肯實驗室研發(fā)了配有接觸傳感器的遙控操縱器與計算機連接。同年，美國人喬治·德沃爾（G.C.Devol）獲得可編程的機器人專利。1968年，美國斯坦福人工智能實驗室的J.McCarthy等研制帶有手、眼、耳的計算機系統(tǒng)。1969年，美國原子能委員會和國家航天局研制成功攜帶著人工臂、電視攝像機和拾聲器等的機器人。1979年優(yōu)尼梅生（Unimation）公司推出了PUMA系列工業(yè)機器人。1979年，日本山梨大學(xué)牧野洋研制成功具有平面關(guān)節(jié)的SCARA型機器人。20世紀80年代，雷諾汽車公司與政府研究機構(gòu)合作研制汽車裝配線的第一代工業(yè)機器人。波士頓動力公司20世紀90年代初獲得DARPA項目資助，實現(xiàn)了機器狗、機器獵豹、人形機器人等試驗產(chǎn)品的積累，洛克希德·馬丁和雷神在研制軍用外骨骼機器人方面的試制積累等。服務(wù)機器人行業(yè)的明星企業(yè)iRobot公司來自于MIT電腦科學(xué)及人工智能實驗室，1998年得到DARPA的戰(zhàn)術(shù)機器人項目資助，研制出PackBot，2004—2005年獲得的資助超過五千萬美元。由于有充足的技術(shù)儲備和研制積累，2002年，iRobot家庭清掃機器人市場Roomba市場應(yīng)用獲得成功。

其三，覆蓋機器人產(chǎn)業(yè)整個價值鏈的創(chuàng)新積累。為了建立起新的產(chǎn)業(yè)形態(tài)、新的商業(yè)模式、新產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)體系，智能機器人要完成在研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)、供應(yīng)鏈、銷售、服務(wù)等全價值鏈環(huán)節(jié)的創(chuàng)新積累與布局。為保持在全球機器人領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)力，歐盟2014年至2020年，開始機器人研發(fā)資助項目覆蓋技術(shù)研發(fā)到產(chǎn)品試制的完整價值鏈。而DARPA資助了大量前瞻性研發(fā)項目，如“先進操作機械手組件計劃”、充氣式機械手臂、柔性機器人、自覓食機器人等以及機器人挑戰(zhàn)賽

其四，自主創(chuàng)新的積累。專利能力是美國機器人產(chǎn)業(yè)的主要優(yōu)勢之一。1954年，美國戴沃爾（GeorgeDevol）設(shè)計出第一臺擁有電子可編程序的工業(yè)機器人。1960年，美國聯(lián)合控制公司購買了他的專利，成立優(yōu)尼梅生（Unimation）公司，制造出第一批工業(yè)用途的機器人——優(yōu)尼曼特（Unimate）。1965年，美國麻省理工學(xué)院成功研制出一種具有視覺傳感器并能對簡單積木進行識別、定位的機器人系統(tǒng)。聯(lián)合國世界知識產(chǎn)權(quán)組織（WIPO，2015）報告顯示，1995年以來在機器人工學(xué)領(lǐng)域申請專利數(shù)量最多的10家公司中有8家為日本企業(yè)。這一結(jié)果再次凸顯了“機器人王國”日本在該領(lǐng)域的強大競爭力。豐田汽車以4189個申請位居榜首，排在第二的是韓國三星電子，其后是本田、日產(chǎn)汽車及德國汽車零部件巨頭博世。第六至第十被日企獨占。有資料表明，日本在工業(yè)機器人領(lǐng)域?qū)＠暾堄?.2萬件，而我國不及6000件。減速器領(lǐng)域中國申請的26件專利中只有一半有效，其中僅2件為發(fā)明專利，而同期國外在華申請的47件中有效的26件全為發(fā)明專利。發(fā)那科和安川為代表的日系廠商由于擁有核心零部件研制和銷售優(yōu)勢，牢牢地控制了工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)鏈特別是高端戰(zhàn)略環(huán)節(jié)上的大部分利潤。

其五，時間積累。1954年美國人研制勞心勞力“工業(yè)機器人”。作為全球機器人強國，1967年日本從美國引進第一臺工業(yè)機器人后，于1972就成立了日本工業(yè)機器人協(xié)會。1977年日本發(fā)那科在擁有了數(shù)控系統(tǒng)全球競爭優(yōu)勢6年后才研制出智能機器人產(chǎn)品。2005年日本有37萬個機器人在工作，約占世界擁有量的40%，2008年才成為銷量超過20萬臺機器人的世界第一。2012年，日本工業(yè)機器人占全球市場份額的50%。全球工業(yè)機器人“四大家族”之一的庫卡公司1956年為大眾提供了第一條多點自動焊接生產(chǎn)線，1971年才為戴姆勒—奔馳公司提供全球第一條采用機器人的自動焊接生產(chǎn)線——汽車側(cè)板加工系統(tǒng)，20世紀90年代才涉足機器人制造領(lǐng)域。1986年前聯(lián)邦德國使用機器人的總臺數(shù)已超過了1萬臺，總數(shù)量占歐洲第一位，僅次于美國和日本。

研究表明，國外機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展主要得益于基礎(chǔ)科學(xué)研究積累、研制積累、覆蓋機器人產(chǎn)業(yè)整個價值鏈的創(chuàng)新積累、自主創(chuàng)新積累和時間積累等多元化路徑?？紤]到核心關(guān)鍵技術(shù)積累的長期性和風(fēng)險性，機器人產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)的保護也是一個決定機器人產(chǎn)業(yè)成敗的戰(zhàn)略性問題。從歐盟數(shù)字經(jīng)濟專員岡瑟·厄廷格（GuentherOettinger）反對德國機器人公司庫卡被美的收購事件上看，發(fā)達國家已充分認識到機器人核心關(guān)鍵技術(shù)積累與保護的戰(zhàn)略地位和作用。厄廷格強調(diào)，庫卡對于歐洲工業(yè)的數(shù)字未來具有重要意義，因此要讓庫卡的股份掌握在歐洲人手中。德國政府也密切監(jiān)測中國對庫卡收購會不會產(chǎn)生核心關(guān)鍵技術(shù)流失，即使德國總理默克爾不愿意對庫卡被收購進行干預(yù)。這對我國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有極強的政策價值。要積累和提升我國機器人產(chǎn)業(yè)內(nèi)生和可持續(xù)發(fā)展的全球競爭優(yōu)勢，首先必須格外重視機器人基礎(chǔ)科學(xué)研究積累、研制積累、覆蓋整個產(chǎn)業(yè)價值鏈的創(chuàng)新積累、自主創(chuàng)新積累和時間積累路徑建設(shè)，同時還要設(shè)立和完善機器人產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)的保護制度體系。如果擁有自主品牌保護和國內(nèi)市場需求培育和保護的有利條件，我國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展后發(fā)優(yōu)勢提升的道路就不會漫長和遙遠了。

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