以智能制造为核心，以大规模定制化生产为愿景的新一轮工业革命对工业机器人提出了更高的要求。传统工业机器人将逐步为智能化的工业机器人2.0替代，并对未来产业生态和工作方式带来颠覆式影响。当前工业机器人主要问题何在？物联网、云计算、大数据和人工智能技术将如何推动工业机器人的进化？智能制造时代需要什么样的工业机器人？未来的工作状态将是怎样的？先进工业机器人的大规模应用是否会造成普通工人的大量失业？

王喜文著的这本《工业机器人2.0（智能制造时代的主力军）》回答了这些令人关切的问题，对工业机器人的历史和现状进行了详细梳理，并指出，融合物联网、云计算、大数据和人工智能技术的新一代工业机器人2.0将引领智造时代、创新产业生态、重塑市场格局、变革工作方式。

作为“中国制造2025”战略划定的十大重点领域之一，工业机器人已在各行各业得到广泛运用，并将深刻影响制造业的未来。在新一代信息技术突飞猛进的今天，与物联网、云计算、大数据和人工智能技术紧密结合的工业机器人2.0将在智能制造的大环境中发挥越来越重要的作用，并给未来相关产业的业态和工作方式带来前所未有的影响。王喜文著的这本《工业机器人2.0（智能制造时代的主力军）》描绘了工业机器人的技术基础和产业现状，并就工业机器人如何与新信息技术相融合及其对未来产业生态、市场格局和工作方式的影响等方面，深入浅出地对工业机器人2.0的时代全景进行了描绘。

前言

第1篇 工业机器人1.0：自动化的产物

第1章 机器人的前世今生

 第1节 机器人的定义

 第2节 工业机器人的历史

 第3节 机器人的技术构成

第2章 工业机器人发展的现状与问题

 第1节 发展工业机器人的意义

 第2节 发展工业机器人的必要性

 第3节 工业机器人应用场景

 第4节 生产工业机器人的代表性企业

 第5节 工业机器人的全球市场状况

 第6节 各国制造业与工业机器人产业的比较

 第7节 工业机器人的问题所在

第2篇 升级背景：新一代信息技术的快速发展

第3章 物联网：机器人的智能感官

第4章 云计算：机器人的智能大脑

第5章 大数据：让机器人智能决策

第6章 人工智能：让机器人真正智能起来

 第1节 人工智能的三个发展阶段

 第2节 人工智能是机器人的核心技术

 第3节 互联网巨头纷纷转向人工智能

第3篇 工业机器人2.0：智能化的产物

第7章 智能制造时代开幕

 第1节 新一轮工业革命正在孕育发生

 第2节 智能制造成为未来制造业的新模式

 第3节 新一轮工业革命对工业机器提出了更高要求

 第4节 智能工业机器人是新一轮工业革命的重要标志

 第5节 生产大国——日本

 第6节 应用大国——中国

第8章 去工人化与再工人化

 第1节 去工业化与再工业化

 第2节 工业机器人是劳动力不足的有效补充

 第3节 人会不会失业？

云计算（cloud computing）是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。

根据美国国家标准与技术研究院（NIST）的定义，云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池（资源包括网络、服务器、存储、应用软件和服务），这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互。云计算是计算机科学和互联网技术发展的产物，也是引领未来信息产业创新的关键战略性技术手段。

正因如此，云计算将带来三大改变：

（一）云计算创造后来居上的机遇

云计算激发了技术大变革，行业技术竞争的焦点转向了数据中心计算，转向了新型人机交互和智能算法等方面。从芯片开始，计算、存储和网络连接的软硬件，服务器端的操作系统和基础软件，客户端设备上的操作系统等都发生了颠覆性的变化，Linux、MySQL、Hadoop、OpenStack等开源软件和开放技术占据了主导地位。

（二）云计算将助推传统产业创新发展

云计算开创了软件即服务、平台即服务、基础设施即服务等全新IT服务模式，其中软件即服务模式提供低廉的在线软件租用服务，平台即服务模式提供快速的从技术开发到服务运营的能力，基础设施即服务模式提供低成本和高可靠性的基础设施托管服务。云计算服务模式不仅带给全球信息产业深远的变革机会，同时也给传统产业带来了新的发展机遇。

（三）降低信息化成本，提高管理运营效率

许多机构不仅表现出了对使用云计算缩减信息化成本的兴趣，还希望能够更灵活更高效地运营业务。

有了云计算，机器人就像其他网络终端一样，本身不需要存储所有资料信息，或具备超强的计算能力，只要在需要时连接相关服务器即可获得所需信息。

一方面，中央控制系统（大脑）的开发人员可以通过一个开放的开发平台来为机器人添加、完善各种功能，在关系上实现与硬件设备的脱离。这将在一定程度上提高机器人市场应用的成熟度。

另一方面，云计算技术能够将所有机器人检索到的信息都共享给开发人员，数据越多，越有利于机器人学习，越有利于提高机器人的人工智能水平。

在机器人领域，有一些研究团队已经取得了较大的进展。例如：日本本田技研工业株式会社研制的仿人机器人AsIMO已经能够完成基本动作，实现简单的沟通和交流；而来自欧洲五所大学的研究人员已经开发出供机器人使用的云计算平台——机器地球（RoboEarth）。该平台是允许机器人通过互联网访问并使用数据中心进行计算、存储和通信的基础架构（图2-4）。

单个的机器人往往是孤立的，其功能和行为在出厂时基本已经通过程序设定好了，一般不具备自主学习能力。因此，当机器人处于陌生的环境中时，就不能读懂环境信息并有效应对一些事件。RoboEarth是专门为机器人提供服务的一个网站，是一个巨大的网络数据库系统，机器人在这里可以分享信息、互相学习彼此的行为与环境。据了解，这是一个基于云计算服务的平台（Paas），它能帮助机器人实现一些复杂的操作，例如测绘、导航和对语音指令的处理。比如：许多交通机器人（无人驾驶飞机和自动行驶汽车）可以通过这个平台，利用大量计算实现导航，保障道路畅通。工厂里的工业机器人也可以通过访问这个平台，实时获取它们之间协同工作的有关指示，实现紧密合作。

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机器人的价值，最开始是因在工业领域得到普及而受到全球认可的。尤其是在主要需求领域即汽车与电子制造产业中，机器人的使用带动了生产效率的大幅提高。新一代信息通信技术的发展，催生了移动互联网、大数据、云计算、工业可编程逻辑控制器等的创新和应用，推动了制造业生产方式和发展模式的深刻变革。德国“工业4.0”战略旨在通过深度应用信息技术和信息物理系统等技术手段，促进制造业向智能化转型。

伴随德国工业4.0时代的到来，一方面，生产制造领域的工业机器人将成为智能制造的主力军，因为制造业是机器人的主要应用领域，在生产自动化过程中机器人得到了大量采用，例如，如今的汽车产业、电子制造产业的大规模量产技术中，大量采用着各种机器人；另一方面，Google等互联网企业涉足机器人产业，为机器人产业环境带来了剧变。这些变化，将使机器人开始应用大数据实现自律化，使机器人之间实现网络化，物联网时代将随之真正到来，机器人也将不断地升级为智能机器人。

由此，工业机器人将进入2.0时代，即智能工业机器人的时代，其核心是人工智能、大数据、物联网、云计算等新一代信息技术。

王喜文

2015年1月21日

制造业的转型最重要的应该是制造模式的变化，摆脱那种依赖低成本、劳动密集型的产业发展模式，机器人在这其中扮演了重要的角色。

——中国科学院沈阳自动化研究所研究员，中国机器人产业联盟主席 曲道奎

下一代工业机器人是一种可融入人类生产、生活环境、与人优势互补、合作互助，进而成为具备可变作业能力的人类助手型机器人。“与人共融”是下一代工业机器人最本质的特征。

——哈尔滨工业大学教授，863计划智能机器人主题专家组组长 赵杰

目前的机器人技术进展的特点是范式转移，从一种死板的工业机器人，到一种灵活的、内在安全的、更简单的新编程方法相结合的机器人，打开了丰富的新应用空间，尤其是在人机协同领域，以及需要很高复杂度和触觉灵敏度的组装领域。

——汉诺威莱布尼兹大学自动控制研究院负责人 萨米·哈达丁（Sami Haddadin）

智能制造与机器人是多种技术的交叉融合，自身发展就离不开大量专业技术人员，其催生的新产业生态更可吸纳大量劳动力……在未来，我国不仅是机器人的应用国，也将是生产国。

——世界机器人大会秘书长 徐晓兰