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机器人及 3D 打印产业一周观察 第 98 期

华夏幸福产业研究院 2018 年 09 月 30 日

编者按： 近期，机器人科技研究非常活跃。MIT研制的机器人不依靠视觉也

能爬楼梯，日本创造飞行中也能变换形状的“飞龙”机器人，美国科学家研发出

靠激光传输电的微型昆虫机器人，哈佛大学研发出有望进入人体的毫米级微型蜘

蛛机器人。有点遗憾的是，中国工业机器人产量增速首次跌破 20%。3D打印方面，

浙江大学研发“黑科技”3D打印迷你器官，跨越时间维度的交互式 4D打印水生

植物美到让你窒息。最后送出机器人教育主题分享，更多精彩资讯，请随小编一

起看一看吧！

机器人产业动态

1. MIT 机器人不依靠视觉也能爬楼梯。近日，麻省理工学院最新研制的

Cheetah 3 猎豹机器人不需要视觉观察而爬上楼梯台阶。Cheetah 3 猎豹机器人配

备了新的算法，帮助其改变步态、防止绊倒或摔倒，通过触感来适应整个环境，

即使没有摄像头的帮助也可以躲避障碍物完成任务。

2. 英国完成机器人辅助眼部手术试验，12人接受手术。近日，英国牛津大

学一个团队在新型医疗机器人设备辅助下为多名病患高效完成了眼部手术，证明

相关技术能安全、可靠地应用在这类对精确度要求极高的手术中。在这项临床试

验中，共有 12 名病患接受了手术，移除眼球背面一层膜。这项临床试验的结果

已发表在英国期刊《自然⋅生物医学工程》上。

3. 日本创造“飞龙”机器人，飞行中也能变换形状。近日，日本东京大学

研究人员开发了一种称为 DRAGON（龙）的飞行机器人，旨在用于室内协作。

DRAGON 是具有多自由度空中变形能力的双旋翼嵌入式多连接机器人，在涵道

风扇的动力影响下，可以在飞行中变换成不同的形状。

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4. 美国科学家研发微型昆虫机器人，靠激光传输电。近日，华盛顿大学机

械工程实验室开发出一种类似于蜂鸟的微型飞行机器人，实验中将微型飞行机器

人从限制其活动范围和飞行轨迹的导线中解放出来，该机器人采用激光器供电。

该机器人配置了微型光伏电池，一个迷你太阳能电池板，能够从激光器中获取能

量。

5. 哈佛研发毫米级微型蜘蛛机器人，有望进入人体进行治疗。 创造者之一

的 Tommaso Ranzani 表示，“蜘蛛机器人”是软体机器人研发道路上的第一项成

果。它将会推进新一代微型软体机器人的发展，新一代机器人将借助其微型、可

变形、弹性的外观，探索高度非结构化、复杂的环境，被广泛应用于人体内部对

组织进行安全、精细的操作，以执行搜索、抢救等医疗任务。

6. 工业机器人产量增速首次跌破 20%。工信部 9 月 27 日消息，2018 年 1-

8 月，中国工业机器人产业继续保持较快增长，累计产量达到 101717 台（套），

同比增长 19.4%。据财新数据，这是年内累计同比增速 2016 年初以来首次低于

20%。

企业动态

7. 美敦力 14 亿美元收购以色列骨科机器人。9 月 20 日，全球医疗技术领

导者美敦力宣布以16.4亿美元收购以色列骨科机器人公司Mazor Robotics。Mazor

Robotics 始于以色列理工学院 Technion 机械工程学院机器人实验室的外科机器

人研究，Mazor 的核心技术已获得超过 15 项 FDA 的许可，拥有 50 多项核心专

利。迄今为止，已有超过 200 个 Mazor 系统在四大洲临床使用，并在 4 万例手术

中指导了超过 250,000 个植入物的植入，使得微创脊柱手术成为许多医院的标准

手术。

【产新智库点评】：美敦力是世界上最大的医疗技术、服务和解决方案公司

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之一，2015年超越强生成为了全球最大的医疗器械公司。此次收购Mazor Robotics

是美敦力在骨科业务的扩充和壮大。同时，也映射了全球医药机械行业迅猛发展

的势头，2017 年全球医疗器械市场规模为 4000 亿美元。我国医疗器械行业规模

尚小，政策红利已经来临，期待市场份额和盈利能力提升。

8. 智能幼教专家宾果智能再获数千万元 A+轮融资。27 日，宾果智能宣布

获得数千万元 A+轮融资，本轮融资由中以智教领投，驰星创投跟投。据悉，本

轮融资将进一步用于生产制造、新品研发、内容制作和市场拓展等。

9. 英伟达推出 Isaac 机器人平台。近日，英伟达在 Computex 2018 上正式

推出包含全新硬件、软件和虚拟世界机器人模拟器的NVIDIA Isaac。NVIDIA Isaac

的核心是拥有 6 种高性能处理器的英伟达首款专为机器人设计的电脑系统 Jetson

Xavier，期待为制造、物流、农业、建筑以及其他行业的机器人实现人工智能。

3D打印动态

10. 浙江大学研发“黑科技”3D打印迷你器官。近日，浙江大学机械工程学

院贺永教授课题组发明了一种新型生物 3D 打印方法。该方法能够操控不同种类

的细胞形机械成特定结构的微球，进而长成具有生物活性的微组织，将为体外重

建类器官，为开发更为高效的器官芯片、实施更有效的细胞治疗等提供有效路径。

11. Minifactory 发布用于 PEEK 和 PEI 的超高温 3D 打印机。近日，芬兰

3D 打印机制造商 Minifactory 发布了一款新型高温打印机——Minifactory Ultra，

主要针对 PEEK、PEI、PEKK 和其他超高性能材料进行了优化。MiniFactory Ultra

的最大优势是能够 3D 打印具有高强度而不会翘曲的超聚合物，加热室可达 250

摄氏度。

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12. 跨越时间维度的交互式 4D打印水生植物——Hydrophytes。新西兰惠灵

顿维多利亚大学的工业设计硕士生设计了 4D 打印互动工厂——“水生植物”

Hydrophytes。它是使用 Rhinoceros 3D（CAD 软件）和 Grasshopper 3D（一种可

视化编程语言）设计，使用 ZBrush 进行 3D 雕刻，然后使用弹性聚合物和 Stratasys

的 Polyjet 系统对这些植物进行 3D 打印，最后利用时间这个第四维度的条件通

过水中的气动膨胀激活水生植物并转化为动态生物。

机器人教育专题

机器人教育正蓬勃兴起。机器人技术融合了机械原理、电子传感器、计算机

软硬件及人工智能等众多先进技术，随着机器人技术的普及，面向学生的机器人

教育也成为当前的教育主题之一。通过组装、搭建、运行机器人，机器人教育激

发学生想象力和学习兴趣、培养学生认识和解决问题的综合能力以及团队协作意

识。

国外机器人教育开展较早的是美、英、日等国，机器人课程从高校开始逐渐

普及到中小学。我国机器人教育开始于上世纪 70-80 年代，在本世纪初得到快速

发展。2017 年，国务院颁布的《新一代人工智能发展规划》中明确提出要在中小

学设置人工智能课程，推广编程教育发展，支持开展人工智能竞赛，鼓励进行形

式多样的人工智能科普创作，机器人教育无疑是最重要的内容。在当今的快速发

展的科技时代，中国机器人教育已经坐上高速列车奔驰前进。

当前，机器人教育的两种主要形式是课堂教育和竞赛教育。

走进课堂，多学科教育。机器人技术综合了多学科前沿技术，引入机器人教

学将给中小学的信息技术课程增添新的活力，成为培养中小学生综合能力、信息

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素养的优秀平台。初学者可以了解机器人的发展和应用现状，理解机器人的概念

和工作方式，为进一步学习机器人技术的有关知识打下基础。深入学习的学生可

以了解机器人各个传感器的功能，学习编写简单的机器人控制程序，提高学生分

析问题和解决问题的能力。

以机器人教育领导者乐高机器人为例，其不仅开发了各式各样的机器人零部

件，以供学生学习相关的电子工程、机械装配、运动力学、传感器技术，还开发

了可自主调试编程的软件系统，激发学生在计算机技术和通讯技术方面的创造潜

能。同时，他们针对不同年龄段的学生设置了专门的教学课程，可以有针对性的

培养孩子们的综合能力。

图片来源：乐高官网，华夏幸福产业研究院整理

竞赛引领，互动挑战。机器人竞赛是机器人在教育中的另一种重要实践。从

上世纪末兴起，在十几年的时间里，机器人竞赛经历了从无到有、从单一到综合、

从简单到复杂的过程。通过机器人竞赛完成各项任务，学生在搭建机器人和编制

程序的过程中培养动手能力、协作能力和创造能力。机器人竞赛主题各异，有的

是着重解决实际问题并引导孩子们进行科幻想象的，比如送餐、爬楼梯、残疾辅

助等；有的是通过社会主体参与公益活动，在培养孩子创造力的同时塑造正确的

社会观念的，比如模拟救援、参与环保、探索海洋、成为动物之友等。

目前全球每年有 100 多项机器人类竞赛，竞赛人群囊括了小学、初中、高中

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以及大学学生，参与数目也是逐年增长。例如，前不久在北京亦庄举办的 2018

世界机器人大赛吸引了 10 多个国家和地区的 12000 多支参赛团队、50000 多位

选手前来竞技；2017 年中国青少年机器人竞赛，全国各省区市共有 9000 多支队

伍、25000 多名中小学生参加，参与学校数量达到 3700 所。通过大赛实践，学生

在基本生活技能、合作沟通、批判思维、项目管理和交流互动等各方面更为成熟，

同时进一步拓宽了视野，激发了自身潜能。

教育机构众多，真假难辨。机器人教育如其它课外辅导课程一样正被机构化，

越来越多的企业从事机器人教育培训。根据中国机器人教育联盟发布的数据显示，

2015 年全国约有 7600 家机器人教育机构。除了部分教育机器人企业同时兼具机

器人教育的项目开发和机构设置，该领域很多机构没有实际业务，基本只是品牌

宣传。对此，应该如何规范机器人教育市场，优化课程和服务仍然需要加强关注。

图中展示的是部分机器人教育企业及产品，相比较前面教育机器人企业产品，机

器人教育企业的产品更自由灵活，便于组装和创新设计。

图表来源：华夏幸福产业研究院整理

机器人教育是投资新契机。国内大城市中小学机器人课程普及率升高，而相

对落后的乡镇农村则缺乏资金支持。即便国家政策引导，但由于投入力度不足，

机器人课程目前在很多地方形式大于内容。目前现有的机器人课堂教育缺乏统一

的教材和标准的方法，教师的专业程度也未有审核，导致学生学习并不规范。因

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此，机器人课堂教育发展首要是有一套适合我国青少年的规范化教学体系。从市

场角度来看，中国机器人教育投资比例还不到 10%，我国针对少年儿童的 16 万

家培训机构中只有不超过 3000 家从事机器创新教育。随着机器人产业的发展及

机器人教育的普及与重视，未来中国机器人教育是朝阳产业，上升空间巨大，机

器人教育项目无疑是新的投资契机。

资料来源：国家统计局、机器人大讲堂、华夏幸福产业研究院、高工机器人、Wind

资讯、机器人企业官网、网易科技、中国 3D打印网、ofweek、3D虎等。

（产新智库整理分析 责任编辑：师帅、张婧婧）