日本近年機器人產(chǎn)業(yè)政策及發(fā)展計劃

機器人正在迎接一個新時代的到來，日本具有國際上*先進的機器人技術(shù)，就全世界范圍來看，全球工業(yè)機器人約有4成在日本。不論在技術(shù)方面，還是在市場規(guī)模方面，日本可以稱得上是“機器人大國”。在2004年5月發(fā)布的日本“新產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略”中所指出的7個產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，機器人產(chǎn)業(yè)也是其中之一，同時，在進一步實施“新產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略”的“新經(jīng)濟成長戰(zhàn)略”報告中也把機器人放在使日本成為“世界技術(shù)**中心”的支柱地位上，近兩年開始重新審視機器人產(chǎn)業(yè)政策。
日本對機器人產(chǎn)業(yè)一直抱有非常大的希望，希望機器人能在日常生活和公共場所中成為更加貼近人類的工具，能在應對日本少子高齡化社會、解決日本勞動力下降、實現(xiàn)安心**社會、創(chuàng)建便利和幸福的生活環(huán)境等諸問題中發(fā)揮作用。他們認為目前投放市場的機器人大多是工業(yè)機器人，其市場規(guī)模已經(jīng)停留在緩慢成長階段，而所謂的服務(wù)機器人其市場還不能說已經(jīng)得到確立，實用化的事例也還很少。
服務(wù)機器人正在逐步地一部分一部分地進入市場，但實際上真正開始普及預計在2010年前后。為了促進普及，不能只停留在研究開發(fā)上，必須支持按照用戶需要進行的開發(fā)和應用，并且制定一些所需要的制度。特別是開發(fā)以實用化為目的的機器人技術(shù)和系統(tǒng)，及其所對應的樣機開發(fā)。重要的是，用戶應以引入和應用機器人為前提，給生產(chǎn)廠家提出所需要的技術(shù)指標，用戶和生產(chǎn)廠家就機器人的作用、功能、外圍環(huán)境和成本等進行充分的討論。在此基礎(chǔ)上，應該支持和倡導通過研究開發(fā)和實證實驗，確認其功能并能提升必要的技術(shù)性能的用戶主導型的作法。
此外，機器人是各種技術(shù)的集成系統(tǒng)，雖然即使簡單地將個別單元技術(shù)組合起來也能構(gòu)成機器人，但往往未必能夠達到實際使用中所需要的功能和性能。因此，為了達到實際使用時對機器人所要求的功能和性能，必須把機器人作為一個系統(tǒng)來完成。為了實現(xiàn)這種要求，必須根據(jù)機器人的潛在需求，預見10年后、20年后所要求的機器人的未來形象，針對未來機器人應該有的功能和性能，確定機器人必要的單元技術(shù)。
根據(jù)引入計劃，日本把實現(xiàn)市場需求和社會需求（所對應的產(chǎn)品形象）有關(guān)的技術(shù)課題經(jīng)過整理和展望，編制成技術(shù)路線圖。同時，把解決這些課題所還需要的單元技術(shù)和技術(shù)性能的進程沿著時間軸展開，編匯成完整的機器人路線圖。機器人路線圖劃分為3個領(lǐng)域，即“新世紀工業(yè)機器人”、“服務(wù)機器人”和“特種機器人”，勾畫出了10年以后各種機器人的未來形象（任務(wù)），從技術(shù)圖中的重要技術(shù)中抽出其性能和所需要的技術(shù)等。路線圖中提到為了創(chuàng)建和擴大新世紀機器人的早期市場，重要的是要縮短滿足多種需求的機器人的開發(fā)時間、降低成本、擴大加入的企業(yè)。為此，提出了有助于縮短機器人開發(fā)，擴大機器人開發(fā)企業(yè)的“共同基礎(chǔ)性技術(shù)”；有助于開發(fā)**需求的機器人的“突破性新技術(shù)”；進而，從在其他領(lǐng)域中應用來擴大機器人技術(shù)的觀點出發(fā)考慮“市場沖擊力”，以及“基礎(chǔ)技術(shù)開發(fā)的需要”。同時，為了確保日本在這樣的機器人市場中的占有率，強化日本的技術(shù)競爭力也是很重要的。
一、進一步完善未來機器人的市場環(huán)境
1. 通過生產(chǎn)廠家和用戶的協(xié)作為機器人實用化努力在討論機器人技術(shù)的產(chǎn)業(yè)模式時，重要的是不要把機器人僅僅看作單一“產(chǎn)品”來銷售，而是應該牢牢抓住它在為終端用戶提供服務(wù)價值上所承擔的服務(wù)業(yè)務(wù)和產(chǎn)生附加價值的作用。也就是說，不要把機器人看作是一種“物體”，更重要的是，應該具有一種服務(wù)工程思想，能預測和提供使用戶感到有價值的“服務(wù)”。

2.從風險資金和租賃業(yè)來看機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展
就像在IT產(chǎn)業(yè)發(fā)展中所看到的那樣，一旦有成功事例出現(xiàn)，就會有來自風險資本的資金注入該產(chǎn)業(yè)，接著就是對后繼風險企業(yè)的投資，形成螺旋式上升的趨勢，產(chǎn)業(yè)的下游沿伸也在加速擴大。作為投資對象，已經(jīng)可以看出服務(wù)機器人的一部分單元技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到實用水平，將來肯定會打開市場。但是，由于利用機器人技術(shù)（RT）的服務(wù)行業(yè)產(chǎn)業(yè)化的例子甚少，目前還沒有真正給機器人進行風險投資。現(xiàn)在還處于風險資本難以真正給機器人風險企業(yè)投資的狀況。所以，應采取通過表彰制度或發(fā)布會等形式，積極地向市場和社會展示應用成果，對于完善服務(wù)機器人的投資環(huán)境是非常必要的。
長短期租賃業(yè)在新興產(chǎn)品普及和擴大市場時期是起主要作用的因素之一。個人計算機和ETC等產(chǎn)品就是一個例子。特別是像機器人這樣技術(shù)革新非常迅速的產(chǎn)品，采用租賃方式的好處是可以減少用戶購買產(chǎn)品的風險，通過出租增加了和顧客接觸的機會，掌握了顧客的需求，增加了銷售機會。
3.機器人技術(shù)需要具有綜合能力的人才
在生產(chǎn)現(xiàn)場，原來焊接、涂裝和工件裝卸是機器的*佳工藝環(huán)節(jié)，但是近年來，由于傳感器（圖像、聲音、力傳感器）和控制系統(tǒng)的高度發(fā)展，在組裝和零件配套工序也采用機器人，機器人的應用范圍正在斷地擴大。因而，要求工作人員在生產(chǎn)工藝流程中，深入理解靈活運用機器人的性能和制約條件，讓機器人發(fā)揮出更好的效果。因而要求技術(shù)人員不僅具有機器人相關(guān)的專業(yè)知識，而且還能在掌握生產(chǎn)工具設(shè)備性能的基礎(chǔ)上，制定出設(shè)備整體的運行方案，正確地應用生產(chǎn)技術(shù)。
基于上述考慮，也同樣適用于服務(wù)機器人方面的相關(guān)人員。另外，服務(wù)機器人目前還沒有大量應用，為此，僅僅抓住當前的需求，按照用戶的要求制造產(chǎn)品還是不夠的，要求技術(shù)人員具有能通曉用戶要求實質(zhì)、重新審視產(chǎn)品規(guī)格、開發(fā)新產(chǎn)品的能力和對機器人產(chǎn)業(yè)模式的分析能力。
4.與人共存機器人**保障應有的措施
現(xiàn)在，在世界范圍內(nèi)，服務(wù)機器人的**標準和**保障還處在一種不完善狀況。因而，建立服務(wù)機器人**保障的方法，進而討論和國際標準銜接的方案是發(fā)展服務(wù)機器人亟待解決的課題。
在現(xiàn)行制度下考慮服務(wù)機器人事故責任時，首先參照產(chǎn)品責任法。在現(xiàn)行法律制度下，處理機器人問題時還有一些特殊之點，這就是，**、機器人是自主移動的；**、對機器人還沒有建立一套標準的操作方法等；第三、機器人的定義以及機器人的分類不明確等。有關(guān)這些問題，必須積累一些相關(guān)經(jīng)驗，在產(chǎn)業(yè)創(chuàng)建期，希望生產(chǎn)廠家和用戶積極地提供這些信息，并且設(shè)立“中間第三方機構(gòu)”，把這些信息集中起來，進行適當?shù)貦M向展開，并向有關(guān)部門提供這些信息。另外也可以通過保險公司對生產(chǎn)廠家和用戶雙方的風險進行保障。
二、服務(wù)機器人如何發(fā)展
1.以市場需求為基礎(chǔ)制定政策
審視以往的機器人政策，大都采取以研究開發(fā)項目為中心。許多科研在大學、科研院所等研究機構(gòu)中，在還沒有和市場需求緊密地聯(lián)系起來時，就設(shè)立了研究課題，開始進行研究工作。但是，使用機器人的是用戶，從開拓機器人市場的立場上來看，必須掌握用戶的需求，據(jù)此制定總體政策。因此從原來著重以研究開發(fā)的偏向的作法中，轉(zhuǎn)變到以市場為主導的作法上，以專用機器人為中心來尋找機器人應用的顯在市場和潛在市場，在這樣的基礎(chǔ)上設(shè)立課題以及制定所需要的政策。
2.市場驅(qū)動和技術(shù)牽引是**的雙輪
“市場驅(qū)動”和“技術(shù)牽引”是創(chuàng)建和擴大市場相輔相成的兩個車輪，是創(chuàng)建和擴大市場相輔相成的兩個主要因素。缺少哪一個，市場開拓都會受到限制。其原因是，在“新技術(shù)開發(fā)—應用開發(fā)—市場規(guī)模擴大”的過程中，技術(shù)開發(fā)的成果并不是直接和市場相連接的，而是在進入市場的各個階段中，“市場驅(qū)動”和“技術(shù)牽引”是同時并行的、相互影響的、共同發(fā)展的。也就是說，已經(jīng)開發(fā)的技術(shù)，分階段適用于多種多樣的應用，通過和不同領(lǐng)域科學知識的融合、**、周而復始，產(chǎn)品才能走向?qū)嵱没?br />三、新世紀重點研究**計劃——減輕大城市大震災特別計劃
2002年，日本以新設(shè)立的國際急救系統(tǒng)研究機構(gòu)（IRS）為中心，在防災科學技術(shù)研究所的支持下，文部科學省制訂出“新世紀重點研究**計劃減輕大城市大震災特別計劃（簡稱大大特計劃）”，其中的“急救機器人等**防災基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)構(gòu)筑的研究開發(fā)計劃”（2002年~2007年）已經(jīng)開始實施。該項目集中了日本國內(nèi)250多位機器人研究專家，以支持緊急應對大震災（人命救助等）的人體搜索、信息搜集、信息分布等為目的，進行機器人、智能傳感器、便攜式終端、人機接口等研究開發(fā)。該計劃的研究資金預算如下表。
該計劃在川崎市和神戶市設(shè)計建立了測試現(xiàn)場，在室內(nèi)設(shè)置大規(guī)模地震災害被破壞構(gòu)造物等受害地模型，用實證實驗和改進開發(fā)。該計劃由制訂實施計劃的核心組和研究招標的招標組組成，
四、未來需要解決的7個關(guān)鍵任務(wù)
1.制造領(lǐng)域
（1）能夠處理柔性部件的機器人技術(shù)生產(chǎn)系統(tǒng)在汽車和家用電器等的組裝工藝中，已經(jīng)實現(xiàn)了對不變形部件的自動化裝配，但是對柔性部件（??內(nèi)布線等）的輸送和裝配作業(yè)，現(xiàn)在實現(xiàn)自動化還有一定的困難，還得依賴人的手工操作。另外，同時實現(xiàn)多個接插件的連接，由于接插件的形狀是多種多樣的，抓取和組裝的方法也要**多種多樣的，自動化也有一定的難度。為此需要解決的課題是，研究能夠?qū)崿F(xiàn)在車內(nèi)布線等以柔性部件為對象的全部組裝作業(yè)自動化的機器人技術(shù)系統(tǒng)。
（2）人與機器人協(xié)調(diào)型單元生產(chǎn)機器人技術(shù)系統(tǒng)進入上世紀90年代，在國際性成本競爭高漲等的形勢下，日本出現(xiàn)了單純生產(chǎn)工藝向海外轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)向附加價值高的生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)，在日本國內(nèi)，加緊研究適應多品種變量生產(chǎn)的生產(chǎn)方式。其中，取代原來流水線式的生產(chǎn)方式，普及成為單元生產(chǎn)方式。在單元生產(chǎn)方式中，對應多品種變量生產(chǎn)用增加人工的負擔來抑制初期的成本，另外一方面還有培養(yǎng)熟練操作人員需要花費時間、質(zhì)量管理也難以進行等缺點。為此，需要解決的課題是應該提高單元生產(chǎn)方式中的生產(chǎn)率，研制在單元生產(chǎn)方式中能與人協(xié)調(diào)工作的機器人技術(shù)系統(tǒng)。
2.服務(wù)領(lǐng)域
（1）日常收拾整理用的機器人技術(shù)系統(tǒng)著眼于日常生活中簡單的收拾整理工作，用機器人技術(shù)系統(tǒng)來實現(xiàn)原來靠人手工勞動完成的“整理”和“收拾”工作。具體地來說，飲食店里餐具的整理、搬運，家庭的家務(wù)收拾、洗滌物的收取存放、辦公室書籍、辦公用品的整理等，都讓機器人代勞，來整理和收拾這些放置得雜亂無章的物品。應該開發(fā)的技術(shù)是能夠搬運各種形狀物品的操縱技術(shù)，對各種物品位置、姿勢的識別、收藏空間結(jié)構(gòu)化技術(shù)等。
（2）與高齡老人進行情感交流的機器人技術(shù)系統(tǒng)創(chuàng)建能讓高齡老人自主獨立生活的生活輔助環(huán)境，為此，所要求解決的課題是研制情感交流機器人技術(shù)系統(tǒng)，能夠理解包括高齡老人在內(nèi)的各種年齡段人們的意圖，按照指示代替人干一些簡單的工作。要開發(fā)的技術(shù)是，以適應各年齡段人們以會話為主體的情感交流技術(shù)，和伴隨有在物理空間行動的人型機器人通信技術(shù)等。
（3）與人共存的自動搬運機器人技術(shù)系統(tǒng)在辦公室或其他設(shè)施內(nèi)與人共存的環(huán)境下，機器人能夠識別自己的位置，能夠回避人和障礙物進行自律的**移動，是應用機器人技術(shù)給向?qū)Ш桶徇\服務(wù)業(yè)務(wù)增加附加值的必要手段。搬運作業(yè)，例如垃圾箱的搬運、醫(yī)院檢體藥品等的搬運、機場行李搬運、工廠內(nèi)危險品搬運等，因為需要大量的勞力，希望能夠應用機器人技術(shù)完成這些工作。
3.特殊環(huán)境下作業(yè)領(lǐng)域
（1）受災建筑物內(nèi)移動機器人技術(shù)系統(tǒng)
受災建筑物內(nèi)(地鐵、地下街、高層建筑等)危險性很高，搜尋和救助受害者非常需要機器人技術(shù)特別是在災害初發(fā)期，收集信息和救助、緊急醫(yī)治都是很重要的措施。收集信息高效率化和高精度化關(guān)系到以后是否能在整體活動中減輕災害帶來的傷害和損失。
為此，所要求解決的課題是研制能夠在受災建筑物內(nèi)迅速收集信息的移動機器人技術(shù)系統(tǒng)。需要開發(fā)的技術(shù)是高速移動機構(gòu)、半自主移動、建筑物內(nèi)通信位置測試技術(shù)和與GIS（Geographic Information System）的信息變換等。
（2）建筑行業(yè)廢棄物處理機器人技術(shù)系統(tǒng)
建筑廢棄物拆卸、處理時，按其材質(zhì)不同，分為作為資源可再利用的、可以燃燒的和*后在處理場埋掉的，伴隨著出現(xiàn)的一系列分類工作。在拆除建筑物時，需要靠工作人員手工分選這些材料，因為有必要改善這種勞動環(huán)境，也希望在這些工作中實現(xiàn)自動化。