范漪萍，王曉迪，聞利群

（北京市科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所 北京100044）

隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，以現(xiàn)代化工業(yè)為主要依托的機(jī)器人技術(shù)越來(lái)越多地應(yīng)用于軍事國(guó)防、科教文娛等領(lǐng)域，形成獨(dú)立學(xué)科，世界各國(guó)紛紛針對(duì)其制定了國(guó)家級(jí)戰(zhàn)略部署：2014年韓國(guó)制定《第二次 智能機(jī)器人發(fā)展計(jì)劃（2013—2018）》；2014年歐盟啟動(dòng)“歐盟SPARC機(jī)器人研發(fā)計(jì)劃”；2015年日本公布《機(jī)器人新戰(zhàn)略》；2016年美國(guó)制定最新版《美國(guó)機(jī)器人發(fā)展路線(xiàn)圖：NRI-2.0》。國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)（IFR）“世界機(jī)器人——服務(wù)機(jī)器人 2017”市場(chǎng)報(bào)告顯示：目前，服務(wù)機(jī)器人增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了其他類(lèi)型機(jī)器人。

2015年，國(guó)務(wù)院印發(fā)《中國(guó)制造 2025》規(guī)劃?rùn)C(jī)器人發(fā)展重點(diǎn)領(lǐng)域。我國(guó)智能機(jī)器人研究起步相對(duì)較晚，在經(jīng)歷了萌芽發(fā)展、技術(shù)探索、新興產(chǎn)業(yè)再發(fā)展后，智能機(jī)器人發(fā)展重視程度已提升至國(guó)家層面。

1 智能機(jī)器人發(fā)展趨勢(shì)判斷

1.1 論文時(shí)間統(tǒng)計(jì)分析

對(duì)Scopus DB中2005—2016年智能機(jī)器人論文檢索統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)（見(jiàn)圖1）：智能機(jī)器人領(lǐng)域論文2005—2016年整體呈逐步增長(zhǎng)趨勢(shì)，論文總數(shù)由4132增至8747篇，年增長(zhǎng)率7%。其中2005—2008年是緩慢增長(zhǎng)期，2008年后是智能機(jī)器人發(fā)展高速期，此后論文增速略有下降，但逐漸趨于平穩(wěn)態(tài)勢(shì)。結(jié)合時(shí)間維度特點(diǎn)，目前世界智能機(jī)器人發(fā)展已度過(guò)中早期，進(jìn)入中后期成熟階段。

圖1 智能機(jī)器人論文數(shù)量圖Fig.1 Number of papers on intelligent robots

1.2 論文研究類(lèi)別統(tǒng)計(jì)分析

在人工智能技術(shù)帶動(dòng)下，機(jī)器人智能化涉及領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，不僅在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用，更向服務(wù)行業(yè)擴(kuò)展，單以傳統(tǒng)機(jī)器人智能體系結(jié)構(gòu)分類(lèi)方法已不能準(zhǔn)確區(qū)分新涌現(xiàn)出的各類(lèi)智能機(jī)器人體系結(jié)構(gòu)，但根據(jù)智能機(jī)器人論文研究?jī)?nèi)容可將其分為機(jī)器人智能技術(shù)、智能機(jī)器人機(jī)構(gòu)及零部件技術(shù)、機(jī)器人服務(wù)技術(shù)3個(gè)類(lèi)別。

2005—2016年智能機(jī)器人論文內(nèi)容統(tǒng)計(jì)顯示（見(jiàn)圖2），2005—2008年智能機(jī)器人發(fā)展主要側(cè)重“機(jī)器人機(jī)構(gòu)及配件技術(shù)”“機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用及服務(wù)”兩大領(lǐng)域，2008年后逐漸分清主次。2008—2014年，以及 2014年至今，智能機(jī)器人“機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用及服務(wù)”領(lǐng)域研究成為持續(xù)熱點(diǎn)領(lǐng)域?？傮w來(lái)看，智能機(jī)器人研究多集中于“機(jī)器人機(jī)構(gòu)及配件技術(shù)”“機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用及服務(wù)”，論文數(shù)量呈迅速增長(zhǎng)趨勢(shì)，表明該領(lǐng)域在智能機(jī)器人研究方面的關(guān)注度極高，是智能機(jī)器人長(zhǎng)期熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。相反，機(jī)器人智能技術(shù)方面，作為智能機(jī)器人研究三大核心構(gòu)成，論文數(shù)量相對(duì)較少，增長(zhǎng)緩慢，與智能機(jī)器人熱點(diǎn)研究形成鮮明對(duì)比。

圖2 論文研究領(lǐng)域分布Fig.2 Distribution of research areas

對(duì)近3年論文領(lǐng)域增長(zhǎng)進(jìn)行細(xì)化統(tǒng)計(jì)（見(jiàn)圖3）發(fā)現(xiàn)，機(jī)器人應(yīng)用及服務(wù)領(lǐng)域研究增長(zhǎng) 34.3%，高于機(jī)器人智能技術(shù)（增長(zhǎng) 32.9%）和結(jié)構(gòu)及零部件領(lǐng)域（增長(zhǎng) 28.6%），機(jī)器人應(yīng)用及服務(wù)領(lǐng)域研究為國(guó)際主要研究熱點(diǎn)。

圖3 智能機(jī)器人熱點(diǎn)分析Fig.3 Analysis of smart robot hotspot

2 智能機(jī)器人主要發(fā)展國(guó)家對(duì)比研究

2.1 國(guó)家論文數(shù)量統(tǒng)計(jì)分析

通過(guò)統(tǒng)計(jì) 2017年前各國(guó)已登載的智能機(jī)器人領(lǐng)域論文，數(shù)量上中國(guó) 22480篇、美國(guó)18468篇、日本 9807篇、韓國(guó) 6826篇、德國(guó) 6104篇、意大利3928篇（見(jiàn)圖 4）。中國(guó)和美國(guó)在論文數(shù)量上形成第一梯隊(duì)，發(fā)揮著主導(dǎo)作用，中國(guó)目前總數(shù)為全球第一，論文增長(zhǎng)率為世界第一。

圖4 各國(guó)論文走勢(shì)Fig.4 Trends in national papers

2.2 論文作者機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)分析

表1為2011—2016年機(jī)構(gòu)作者論文數(shù)量統(tǒng)計(jì)，排名依次為中國(guó)科學(xué)院、哈爾濱理工大學(xué)、北京大學(xué)、上海交通大學(xué)，法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究中心，美國(guó)加州大學(xué)、哈佛大學(xué)、佛羅里達(dá)大學(xué)，韓國(guó)延世大學(xué)，印度理工學(xué)院。通過(guò)統(tǒng)計(jì)可見(jiàn)，中科院、法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究中心、美國(guó)加州大學(xué)作為世界智能機(jī)器人重點(diǎn)機(jī)構(gòu)，實(shí)力遙遙領(lǐng)先其他機(jī)構(gòu)，但結(jié)合機(jī)構(gòu)數(shù)量來(lái)看，高水平機(jī)構(gòu)多集中于中美兩國(guó)，且以院校為主。

同發(fā)文量相比，論文研究領(lǐng)域文獻(xiàn)中被引用次數(shù)能夠更好地反映其對(duì)本學(xué)科的影響力，直觀表現(xiàn)研究成果的受關(guān)注程度，從而表現(xiàn)作者機(jī)構(gòu)對(duì)該領(lǐng)域?qū)W科發(fā)展影響程度。

2.3 論文研究?jī)?nèi)容側(cè)重分析

機(jī)構(gòu)發(fā)布論文內(nèi)容聚類(lèi)統(tǒng)計(jì)（見(jiàn)圖5）：我國(guó)研究機(jī)構(gòu)在智能機(jī)器人研究方面?zhèn)戎赜跈C(jī)器人智能技術(shù)發(fā)展方面，其次為機(jī)器人應(yīng)用及服務(wù)技術(shù)領(lǐng)域，機(jī)器人結(jié)構(gòu)及零部件方面較弱；美國(guó)相對(duì)較為均衡，各領(lǐng)域論文數(shù)量和差距較??；法國(guó)、印度側(cè)重機(jī)器人智能技術(shù)領(lǐng)域較多；韓國(guó)與國(guó)際趨勢(shì)同步，多集中于機(jī)器人應(yīng)用及服務(wù)技術(shù)。

3 文獻(xiàn)研究

美國(guó)依托強(qiáng)大學(xué)科優(yōu)勢(shì)及天使投資機(jī)制，扶持國(guó)內(nèi)企業(yè)發(fā)展，使得企業(yè)可以專(zhuān)注技術(shù)發(fā)展，谷歌、亞馬遜等一眾美國(guó)企業(yè)牢牢掌控智能機(jī)器人核心智能技術(shù)，特別是機(jī)器人傳感部件制造領(lǐng)域。歐盟智能機(jī)器人研究中多專(zhuān)注于智能機(jī)器人的高堅(jiān)固性、可靠性方面。日本在零部件技術(shù)方面仍保持較高水平，特別是電機(jī)及減速器精密制造技術(shù)方面，處于世界領(lǐng)先地位。韓國(guó)高水平多體現(xiàn)于教育機(jī)器人領(lǐng)域。

表1 全球智能機(jī)器人論文及引用對(duì)比Tab.1 Comparison of global intelligent robot papers and references

圖5 智能機(jī)器人論文研究?jī)?nèi)容分布Fig.5 Research distribution of intelligent robot papers

4 啟 示

我國(guó)智能機(jī)器人發(fā)展起步較晚，但發(fā)展較快，無(wú)論從論文數(shù)量還是論文影響力方面都能達(dá)到與美國(guó)平等水平，但是鑒于智能機(jī)器人的綜合性，我國(guó)和美國(guó)還是存在較大差距，主要體現(xiàn)在：①我國(guó)智能機(jī)器人研究機(jī)構(gòu)間存在較大差距，區(qū)域研究水平不夠均衡。②智能機(jī)器人研發(fā)體系整體性不足。

隨著人工智能及信息通訊技術(shù)的不斷發(fā)展，智能機(jī)器人未來(lái)還將涉足更多產(chǎn)業(yè)及國(guó)家安全領(lǐng)域，是國(guó)家核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要組成。詳細(xì)了解世界各國(guó)機(jī)器人技術(shù)真實(shí)發(fā)展水平，客觀評(píng)價(jià)本國(guó)發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)未來(lái)?yè)屨贾悄軝C(jī)器人優(yōu)勢(shì)地位具有重要意義。