机器人在制造、建筑、医疗、物流等诸多领域的创新应用，不仅可以真切感受到机器人技术为生产生活带来的巨大变化，更成为透视机器人产业发展趋势的重要窗口。

机器人产业已成为全球经济重要支柱产业之一，而我国也已成为全球最大的机器人市场和增长最快的新兴市场。

国际机器人联合会（IFR）预计2022年全年，全球机器人市场规模将达到513亿美元，从市场结构来看，目前全球机器人产业主要由工业机器人、服务机器人和特种机器人构成。

那么随着全世界对机器人技术的依赖程度越来越高，人工智能和机器学习的进步，2023年又将带来哪些改变呢？让我们一起往下了解。

机器人的前沿发展趋势

智能感知——多学科交叉融合

感知是机器人与人、机器人与环境、以及机器人之间进行交互的基础。就感知技术而言，除了多传感信息融合之外，机器人越发呈现出与脑神经科学、生物技术、人工智能、认知科学、网络大数据技术等深度交叉融合的态势。

未来的研究方向为主动感知与自然交互理论及方法，更多传感器的加入，使机器人能够理解人类指令（通过声音、手势、图形）。

基于对复杂动态环境下知识的主动获取、学习与推理方法、视觉认知与基于动态环境的主动行为意图理解与预测理论、机器人的自主学习与机器人知识增殖方法、以及多模态人机协作的态势感知与自然交互方法的研究，实现机器人与人之间相互的意图理解、信息交流，以及自然和谐的情感交互。

自主认知——复杂环境灵巧作业

高度智能是对新一代机器人的重大共性技术需求。当前机器人应用面越来越广，在复杂作业能力、自适应可重构的装配能力、对非结构化环境的感知能力，以及与人协作能力方面需要更加智能化。

机器人应用于在商业服务市场，主要挑战包括自然交互、人机安全、环境适应、复杂灵巧作业等方面，智能化是应对挑战的可行技术途径。

机器人工作于复杂、严苛的工业环境，需要更为智能化的环境感知和适应能力、人机协同作业能力和异常处理能力。先进的认知算法是实现协作机器人高度智能的主要手段。

未来的研究方向为复杂环境的自主认知。深入研究面向复杂环境与复杂任务的自主控制，辨识机器人的动力学行为和智能操控与环境之间的关系和影响规律，实现机器人灵巧作业与自主控制。

人机交互——机器人操作智能化

随着人机交互技术的快速发展和人机工程学、用户体验等领域的研究逐步深入，现有的一些人机交互系统不再是仅限于鼠标与键盘等简单的设备输入或示教操作，有些可通过语音识别、指纹识别甚至是虹膜识别，来完成工作程序的输入。

人们对机器人可用性与易用性的要求越来越高，手势理解用于人机交互已成为人机交互技术重要的研究内容。通过连续的手势识别操作机器人是人机交互技术的热门研究方向之一，拥有很广泛的应用领域。

手势识别是基于人的手部动作完成的，工业生产中，通过手势控制机器人运动，可简化机器人的示教过程与操作流程，具有很大的应用价值。

现今，在手势识别领域最为突出的研究方法包括基于手套进行识别以及使用视觉信息进行识别。使用手套的识别方法主要是使用光纤等获取手掌、手指的关节位置以及弯曲程度并建模。基于视觉的识别方法是指从相机获取手势视觉图像进行一系列算法处理，进行识别获取结果。

碰撞检测——自适应柔顺控制

碰撞检测一般有基于传感器的碰撞检测和基于无传感器的碰撞检测。

基于传感器的碰撞检测，有基于电子皮肤的检测方式，基于关节扭矩传感器或基于底座、末端六维传感器的方式检测碰撞。除了这类碰撞检测方法，其他的碰撞检测大多需要构建协机器人的动力学模型，估计外力或构建观测器。当外力检测到或当观测器测到干扰时则表示碰撞发生。

基于无传感器的碰撞检测，首先，通过人与机器人接触时单关节电机电流的检测，来判定机器人与人是软接触或是碰撞接触。其次，根据当前的电机反馈得到的电流实际值与动力学模型计算中的理想值来设计融合算法，产生时变的电力碰撞检测阈值，辨识事故碰撞或人有意识的软接触，解决人与机器人接触后的安全性碰撞问题。

机器人的十大前沿技术

机器人行业正在蓬勃发展，与此同时我们也需要意识到这离不开先进的科研进步和技术支撑。接下来让我们一起来了解一下机器人最前沿的技术。

01 软体机器人——柔性机器人技术

柔性机器人技术是指采用柔韧性材料进行机器人的研发、设计和制造。柔性材料具有能在大范围内任意改变自身形状的特点，在管道故障检查、医疗诊断、侦查探测领域具有广泛应用前景。

02 机器人可变形——液态金属控制技术

液态金属控制技术指通过控制电磁场外部环境，对液态金属材料进行外观特征、运动状态准确控制的一种技术，可用于智能制造、灾后救援等领域。

液态金属是一种不定型、可流动液体的金属，目前的技术重点主要集中在液态金属的铸造成型上，液态机器人还只是一个美好的愿景。

03 生物信号可以控制机器人——生肌电控制技术

生肌电控制技术利用人类上肢表面肌电信号来控制机器臂，在远程控制、医疗康复等领域有着较为广阔的应用。

04 机器人可以有皮肤——敏感触觉技术

敏感触觉技术指采用基于电学和微粒子触觉技术的新型触觉传感器，能让机器人对物体的外形、质地和硬度更加敏感，最终胜任医疗、勘探等一系列复杂工作。

05 “主动”交流——会话式智能交互技术

采用会话式智能交互技术研制的机器人不仅能理解用户的问题并给出精准答案，还能在信息不全的情况下主动引导完成会话。

06 机器人有心理活动——情感识别技术

情感识别技术可实现对人类情感甚至是心理活动的有效识别，使机器人获得类似人类的观察、理解、反应能力，可应用于机器人辅助医疗康复、刑侦鉴别等领域。
对人类的面部表情进行识别和解读，是和人脸识别相伴相生的一种衍生技术。

07 用意念操控机器——脑机接口技术

脑机接口技术指通过对神经系统电活动和特征信号的收集、识别及转化，使人脑发出的指令能够直接传递给指定的机器终端，可应用于助残康复、灾害救援和娱乐体验。

08 机器人带路——自动驾驶技术

应用自动驾驶技术可为人类提供自动化、智能化的装载和运输工具，并延伸到道路状况测试、国防军事安全等领域。

09 再造虚拟现场——虚拟现实机器人技术

虚拟现实机器人技术可实现操作者对机器人的虚拟遥控操作，在维修检测、娱乐体验、现场救援、军事侦察等领域有应用价值。

10 机器人之间互联——机器人云服务技术

机器人云服务技术指机器人本身作为执行终端，通过云端进行存储与计算，即时响应需求和实现功能，有效实现数据互通和知识共享，为用户提供无限扩展、按需使用的新型机器人服务方式。

结  语

机器人是许多行业转型升级的重要工具，就大行业而言，新旧产业转化的这一过程中不仅会不断涌现新产业，也会因新技术的应用改进传统产业的工艺流程、产品质量、产业链条等，并在变化过程中形成新的生产组织形式，孕育新的市场和消费需求，这对于机器人产业发展提出了更多创新的要求。
与此同时，在政策推动及企业不断提升技术研发能力的基础上，中国工业机器人国产化进程不断加快，相关新职业也随之兴起，大量机器人忙碌在全新生产线上，这催生了对掌握相关操作及系统集成等技术人员的大量需求，新一代信息技术、生物技术、新能源技术、新材料技术等与机器人技术加快融合，将在行业波动中最终将完成新动能对旧动能的替代。

参考来源：

1.《2022年中国协作机器人技术发展报告》立德智库

2.《2023年，机器人技术将迎来哪些改变？》大数据文摘

3.《机器人产业发展日新月异，奋进十年，新时代画卷已开启》人民日报

4.《中国机器人产业发展报告（2022年）》中国电子学会

5.《机器人领域十项前沿技术》工业互联网观察