“文化生态 智能机器人”协同创新与可持续发展调研.docx

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1、“文化生态+智能机器人”协同创新与可持续发展调研刘斌艾茁摘要：现代智能机器人标志着最高的机械自动化，服务机器人作为机器人的分类之一，通过不同模块服务家庭生活、医疗、特种工作和商业领域。本文从国内外发展、政策推动、造物思想、成果分析和发展方向等层面理清其发展路径，推理出服务机器人创新需要符合造物文化思想，遵循造物规律和经济社会因素等，进而提出：未来文化生态体系完备，在产品设计上合理、美观、大方且精益求精、充满人文关怀的智能服务机器人产品将更具有可持续发展的观点。关键词：文化思想；文化生态体系；服务机器人;可持续发展服务机器人作为机器人的一种类型，是最为实用和贴近生活的存在，将广泛的代替人从事各种

2、生产作业。国际标准化组织（ISO）定义智能机器人是具有一定程度的自主能力，可在其环境内运动以执行预期任务的可编程执行机构。国际机器人联盟（IFR）将机器人分为工业机器人和服务机器人。其中服务机器人是一种半自主或全自主工作的机器人，其能完成有益于人类健康的服务工作，但不包括从事生产的设备。服务机器人虽然定义尚未统一，但一般而言，服务机器人多指通过半自主或完全自主运作，不包含工业性操作，而是用于个人、家庭或专业服务领域的各种智能化机器人。落地较早的扫地机器人、送餐机器人均属此类，后来情感机器人、陪护机器人、教育机器人、康复机器人、超市机器人等不断拓展其服务领域和服务对象。一、智能机器人行业国内外发

3、展（一）全球机器人行业发展概况机器人作为一种可编程的机器，为了满足感知、思考和移动等功能，需要多他电路板控制相应的功能。它们组成多个不同的模块，如蓝牙模块、驱动模块、模拟脑部模块、脊柱支撑处理模块、转动控制模块、传感器阵列模块、电动机控制模块等。这些模块要满足交互、思考、感知、移动等功能。发达国家如美国、日本、韩国和欧盟都制定了服务机器人发展规划。谷歌、亚马逊、微软等已经布局服务机器人，强化互联网技术对服务机器人的渗透，有望实现跨虚拟世界和现实世界的“统治”。2022年名叫“柳树车库”机器人研究实验室开展机器人研究，2022年关闭。其研制的服务机器人主要针对家庭生活，通过多关节的两个手臂进行活

4、动，如开关门、自主充电、简单的体育活动等，属于较早的家庭服务机器人的探索。世界上被称为机器人“四大家族”分别指：FANUC、库卡、ABB、安川。它们占据中国机器人产业70%以上的市场份额。四大家族在各个技术领域内各有所长，FANUC长于数控系统，库卡长于系统集成应用与本体制造，ABB的核心领域在控制系统，安川长于伺服电机与运动控制器领域。自新冠疫情之后，企业自动化的投资开始加速，41%的企业高管表示要加大自动化的投入，预计2022年机器人市场规模可达到230亿美元。70%的高管预计到2025年，高端机器人将成为推动生产力提高的非常重要的因素。（二）中国智能机器人行业发展概况在我国科技发展和智能

5、化普及的影响下，机器人市场迎来高峰。2022年规模仅368. 2亿元，2022年迅速增长至483. 7亿元，同比增速接近40%。我国机器人当中，工业机器人的普及度最高，2022年占比66%；服务机器人占比25%o但随着市场发展趋于饱和和完成产业升级，工业机器人需求量趋于稳健。相比之下，2022-2022年我国服务机器人市场规模增速均维持在30%以上，主要是服务机器人的特性决定其市场覆盖广泛，受众人群较多。一方面属于服务工商业的发展，起到维护配套作用并服务生产环节；一方面属于服务业消费领域。虽然未来其发展的体量会比机器人更加广泛和占比更多，但也会受到工业机器人的发展制约，服务机器人需要工业机器人

6、进行生产制造，强大的工业机器人是服务机器人的有力支撑。服务机器人将布满人类生活、娱乐、消费、家庭等方方面面的领域，中国服务业处于快速发展的上升期，无论是服务行业还是家庭，尤其智能城市、智能家居等概念的不断深化，对服务机器人的需求也逐步增大，因此服务机器人占比逐年增加。现在处于科技产业升级的阶段，即第四次信息工业革命的时期,大量信息化智能化机器人的研发和市场推广还处于演进的阶段，系统化实施仍处在初步建立和调试阶段;商业市场的价格因素和规模化生产，以及大众的接受程度还有一定的差距，对功能的追求占据着主导地位;注重功能的快速推广，形式和文化的生态建设只是服务于功能生态系统的建立，地域文化的渗透只是延

7、续科技革命之前的文化系统,全球化的文化和形态设计依然占据着主要市场。（三）中国机器人行业发展历程中国工业机器人发展起步于70年代初期，1972年开始研制工业机器人。1986年中国机器人以国家高科技研究发展计划奠定基础,紧跟世界机器人技术前沿。2022年4月，中国科学技术大学研发的“佳佳”，是其第三代特有体验交互机器人，初步具备人机对话交互、部微表情、口型及躯体动作匹配、动态环境自主定位导航等功能。但此机器人仅停留在实验室中，对外形的追求超过了功能，与现有市场需求不吻合。服务机器人起步虽然较晚,但企业数量在“十三五”期间就超过了 1500家。需求方面主要来自三大领域，一是教育、娱乐、智能家居；二

8、是助老、助残方面；三是救灾抢险、航天、海底勘探等方面。家庭清洁机器人是最成熟的产业化应用，国内最大清洁机器人公司科沃斯占据国内50%以上的份额。餐饮服务机器人正逐步进入生活，如昆山穿山甲机器人、新松机器人等。京东物流公司制造了六关节机械臂,可以精准判断上万种品类的产品。云迹的无接触服务机器人入驻1万多家酒店，运行历程超过350万公里。中国在机器人核心技术方面还存在缺失，许多技术问题没有解决,但整体研发进度不落后于世界强国。如太空站和月球车等最高智能专业服务机器人等，都有完整的自主知识产权和优势。电商和物流企业的崛起，带动了协作配送机器人的快速发展和形成量产，说明企业大力发展服务型机器人市场中易

9、普及的产品，使企业能够顺利生存和资本积累。（四）国内政策推动和相关规划自2022年以来，国家持续出台一系列政策，明确支持服务机器人相关产业发展，注重推动相关研发技术及产业应用的发展。2022年2月国务院发布国家中长期科学和技术发展规划纲要（2022年2022年），提出研究服务机器人相关共性基础技术。2022年着重产业培育，将服务机器人作为未来战略性新兴产业。2022年统筹布局产品研发和产业化。2022年认监委发布家用/商用服务机器人安全与EMC认证实施规则，正式实施认证。同年年底，提出创新支持政策和应用模式，总结试点示范经验并有序推广。2022年工信部提出，到2022年实现智能服务机器人批量生

10、产及应用。2022年4月和6月，工信部公布工业机器人行业规范条件及CR认证标准的企业和名单。不过我国500多家本体和3000多家集成商中，仅有15家企业通过。说明机器人制造企业虽然快速发展,产品日益增多，表面看似如火如荼，但是产品通过率和达标率很低,技术和实力还需要完善和成熟。从企业类型来看以加工组装为主，缺乏自主知识产权。随着高端科学技术的封锁和限制，部件和核心算法上也与国外存在不小差距，机器人的发展需要进一步完善标准体系和自主研发。2022年进一步提出打造工业互联网平台，拓展“智能+”,为研发“智能机器人”专项拨款。从2022年开始为期六年的共性的基础研究，“十二五”期间处于重点培育服务机

11、器人的研发，主要抓公共领域和核心领域方面，确保智能制造业的产业布局全面和稳固；“十三五”期间开始进行产业化、产品化发展，通过市场进行检验和促进技术发展，同时完善产品的质量认证、批量生产与应用，将研发成果进行市场转化，形成制造业高质量发展的重要领域，并能够在国际市场占有一席之地。在地方政策方面,各地方发展基本结合地区经济结构和产业特色进行发展，将智能机器人快速与当地经济产业紧密结合，提升当地经济生产效率，将服务机器人进行产业化规模化发展。其中京津唐地区主要是医疗机器人，东北地区是军用装备制造为主，长三角地区是装备、能源等，粤港澳是产业机器人等。二、造物“机器”文化生态思想发展智能机器人的创造让人

12、产生错觉是科技人员的事情，与艺术家没有关联,或者艺术家只是将技术的操作拱手让给智能工具来完成整体控制和超细微绘制，艺术家成为机器人的附庸，在其间进行细微修改和最后调整。而库兹威尔奇点临近指出，人工智能超越人类智能的这一临界点，生物智能与非生物智能将高度融合，使人类与机器、现实与虚拟的界限变得模糊。现阶段智能艺术处在“弱人工智能交互艺术”阶段，是由程序控制的，建立于事先人工置的程序命令的基础上，并利用体感捕捉电脑传感技术，互联网虚拟技术，脑波控制和其他技术，给浏览者提供交互选择。智能机器人本体需要体感交互;动作识别、手势识别、人脸识别、情感识别、脸部识别；语音识别交互、大脑皮层交互、动态视频交互

13、；虚拟现实与新全息交互等技术支撑。这些模块共同组成智能机器人的部件，组成现代机器人艺术创造的基础技术。服务机器人属于高级智能机器之一，其创造的文化思想和演化路径，也将和传统造物有着相似之处。柳冠中提出任何事物的理解可以沿用两条轨迹进行：一是历史的轨迹，即“源”；二是抽象的轨迹，即“元”。抽象的轨迹是对事物本质的形而上思考的。机器人的创造初衷是提高效率，通过创造机器人来谋求替代人们的部分工作，其制造发展过程有着清晰的历史轨迹。从最初的关节运动方式模拟，到形象模拟，再到感知系统模拟。从单个功能的模拟,到表皮模拟，再到系统型组织模拟。关节运动模拟，是机器人模拟人的动作和运动方式，通过多节活动模块进行

14、运转，实现多角度的操作和完成任务，替代人进行全天和无风险的工作。表皮的模拟解决识别需求，将冰冷的机器进行友好型发展。系统型组织模拟是对机器和人的感知双向深度研究的结果，是去表皮化的本质型模拟，使之达到更高等级。机器人设计是智能工业的系统集成品，其设计活动也遵循着设计的基本逻辑。“设”意味着“创造”，“计”意味着“安排”，设计是“人为了实现意图的创造性活动”。设计活动是“人类有目的的、针对未来的、创造性的精神活动”。信息社会经济强调智力与脑力的高层次开发，突出系统效应的建构，从社会化功能设计深化成生存方式设计的境界，机器开始将科学发现力、技术实现力、艺术表现力等进行贯通互补，将知识与信息形成无线

15、的资源和生产力。机器人的设计不仅仅是样貌形态的设计，无论是内部的电子系统，还是表皮系统，都受到机器人诞生时期的经济社会因素的影响。现代机器人的创造需要遵循“由物及事”“由事明理”分析事物的演变规律。对事物的可持续发展需要考量“事物”的对象、环境、条件、时间、目的等，对“物体”需要了解其原理、结构、材质、制造工艺和形态等。三、全球智能机器人探索成果通过罗列现代机器人创造时间表，可以呈现出机器人发展的历史轨迹，以及受到不同时期经济、社会和设计思想等因素影响，形成不同的发展方向。实验型机器人是其他各类机器人的开端，具有开拓价值。早在20世纪40年代就有人形的可移动机器人被创造，为20年后工业领域的应用提供了坚实的技术基础。对应工业机械化集约化流水线生产方式，在二战后人力资源稀缺的情况下，工业对人工成本、生产效率等有着较高的要求，对先进机器的敏感度和需求较高，促使其进行机器人规模化使用和降低其制造成本，形成市场优势和促进产业升级。在互联网科技革命开始后，家用机器人顺应着社会需求，工业生