羅向陽(yáng)，鮑官軍

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國(guó)內(nèi)高校機(jī)器人研究現(xiàn)狀分析

羅向陽(yáng)1，鮑官軍2

（1.浙江省機(jī)械工業(yè)情報(bào)研究所，浙江 杭州 310009；2.浙江工業(yè)大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，浙江 杭州 310014）

針對(duì)目前國(guó)內(nèi)高校機(jī)器人領(lǐng)域的相關(guān)研究進(jìn)展問題，運(yùn)用文獻(xiàn)計(jì)量分析方法，對(duì)近8年來的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行了研究。以“機(jī)器人”為主題詞，對(duì)知網(wǎng)和萬(wàn)方數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，并應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)過濾統(tǒng)計(jì)方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)量分析，包括研究熱點(diǎn)方向、研究方向在各個(gè)高校的分布、主要研究人員和學(xué)校分布、主要方向的年度發(fā)文量趨勢(shì)統(tǒng)計(jì)與預(yù)測(cè)等。研究結(jié)果表明，隨著國(guó)內(nèi)機(jī)器人使用比例的提升及應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，高校正在不斷努力推進(jìn)機(jī)器人的研究工作，并帶動(dòng)機(jī)器人市場(chǎng)蓬勃發(fā)展。

機(jī)器人；文獻(xiàn)計(jì)量；過濾統(tǒng)計(jì)；高校；學(xué)位論文

機(jī)器人是自動(dòng)執(zhí)行工作的機(jī)器裝置，它既可以接受人類指揮，又可以運(yùn)行預(yù)先編排的程序，也可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動(dòng)，協(xié)助或取代人類工作，如生產(chǎn)業(yè)、建筑業(yè)或危險(xiǎn)工作。1956年喬治·德沃爾（美）制造出世界上第一臺(tái)可編程的機(jī)器人，1959年德沃爾與約瑟夫·英格伯格（美）聯(lián)手制造出第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人，1962年美國(guó)AMF公司生產(chǎn)出真正商業(yè)化的工業(yè)機(jī)器人VERSTRAN，掀起了全世界對(duì)機(jī)器人及其研究的熱潮。

近年來，隨著人工智能領(lǐng)域的發(fā)展，機(jī)器人領(lǐng)域的研究也越來越深入，相關(guān)文獻(xiàn)也越來越多。本研究以近8年來知網(wǎng)和萬(wàn)方收錄的國(guó)內(nèi)高校（含部分重要研究機(jī)構(gòu)）對(duì)機(jī)器人領(lǐng)域的相關(guān)研究論文為數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)機(jī)器人領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)、分布等趨勢(shì)進(jìn)行分析，總結(jié)其發(fā)展特征與規(guī)律，以期能為推進(jìn)我國(guó)機(jī)器人領(lǐng)域的研究與應(yīng)用提供一些參考。

1 文獻(xiàn)來源與分析處理方法

1.1 文獻(xiàn)來源與檢索結(jié)果

在中國(guó)知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)（CNKI）和萬(wàn)方數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)平臺(tái)（WANFANG data）中，檢索2010年1月～2017年6月我國(guó)國(guó)內(nèi)高校及研究機(jī)構(gòu)發(fā)表的以“機(jī)器人”為關(guān)鍵詞（或主題詞）的研究論文和“機(jī)器人”類別的研究生學(xué)位論文。

檢索得到相關(guān)文獻(xiàn)分別為89422篇、79157篇（CNKI）和8272篇、7444篇（WANFANG data），排除無關(guān)或重復(fù)文獻(xiàn)、會(huì)議記錄、新聞報(bào)道后，共得到有效文獻(xiàn)研究論文18015篇、研究生學(xué)位論文11678篇。

1.2 分析方法

文獻(xiàn)計(jì)量分析通過定量分析科學(xué)文獻(xiàn)，可以評(píng)價(jià)總結(jié)出研究趨勢(shì)、研究熱點(diǎn)和各學(xué)科之間的合作情況[1-8]。本研究對(duì)納入的有效文獻(xiàn)從發(fā)表年份、第一作者、第一作者所在高校、文獻(xiàn)合作撰寫情況、研究類型和內(nèi)容及其在高校的分布等方面進(jìn)行文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)過濾統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)結(jié)果進(jìn)行量化描述。

2 檢索結(jié)果及分析

2.1 研究論文

2.1.1 文獻(xiàn)年代分布情況

選取2010～2017年間的研究論文發(fā)表數(shù)量進(jìn)行分析（2017年數(shù)據(jù)僅為半年的），其中2010～2016年分別為1742、1669、1761、2138、2747、3429、3545篇?？梢?，隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，對(duì)其研究也越來越多，文獻(xiàn)數(shù)量也在不斷增加。

2.1.2 研究熱點(diǎn)、方向分布情況

從文獻(xiàn)類型來看，可大致分為20種類別，如表1所示。

表1 研究熱點(diǎn)、研究方向分布情況

通過關(guān)鍵詞進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)分類檢索，得到關(guān)鍵詞分布如圖1所示，可以看出，移動(dòng)機(jī)器人、路徑規(guī)劃、工業(yè)機(jī)器人位列關(guān)鍵詞前三位。

圖1 關(guān)鍵詞分布

2.1.3 高校分布情況

對(duì)文獻(xiàn)的高校研究方向分布以第一作者所在單位或?qū)W校進(jìn)行匯總分析，按發(fā)表文獻(xiàn)數(shù)量進(jìn)行排序如表2所示，結(jié)果顯示主要來自于我國(guó)多家高校和科研機(jī)構(gòu)?？梢钥吹剑汗枮I工業(yè)大學(xué)、上海交通大學(xué)、哈爾濱工程大學(xué)居前3位。分析結(jié)果可為相關(guān)學(xué)者了解研究機(jī)構(gòu)的科研實(shí)力以及進(jìn)行科研合作提供參考。

表2 研究高校與機(jī)構(gòu)分布情況

2.1.4 主要研究人員及所屬高校分布情況

以第一作者或?qū)熥鳛橹饕芯咳藛T，并對(duì)其所在機(jī)構(gòu)進(jìn)行量化分析，得到分布情況如表3所示?？梢钥吹剑褐饕獊碜杂?4名研究人士，其中4位哈爾濱工業(yè)大學(xué)的研究人員、占比1.677%，3位哈爾濱工程大學(xué)的研究人員、占比1.148%，南京航空航天大學(xué)和中國(guó)科學(xué)院分別有2位研究人員、占比0.783%和0.749%。

2.2 研究生學(xué)位論文

2.1.1 文獻(xiàn)年代分布情況

仍選取2010～2016年間的研究論文發(fā)表數(shù)量（11588篇）進(jìn)行分析，分別為1243、1288、1579、1711、1838、1918、2011篇，呈現(xiàn)逐年增多的趨勢(shì)，說明國(guó)內(nèi)研究生對(duì)機(jī)器人的研究近幾年來日益增多。

表3 主要研究人及其學(xué)校分布情況

2.2.2 研究熱點(diǎn)與方向分布情況

根據(jù)文獻(xiàn)內(nèi)容可細(xì)分為55種類別，其中自動(dòng)化技術(shù)方面遙遙領(lǐng)先，占據(jù)總篇數(shù)的60.35%。

圖2 研究熱點(diǎn)與方向分布

2.2.3 高校分布情況

對(duì)文獻(xiàn)高校研究方向分布以第一作者所在單位或?qū)W校進(jìn)行匯總分析，按發(fā)表文獻(xiàn)數(shù)量排序如圖3所示，結(jié)果顯示主要來自于我國(guó)36所高校，其中哈爾濱工業(yè)大學(xué)、華南理工大學(xué)、燕山大學(xué)居前3位。

2.2.4 主要研究人員及所屬高校分布情況

以導(dǎo)師作為主要研究人員，并對(duì)其所在機(jī)構(gòu)進(jìn)行量化分析，得到分布情況如圖4所示。結(jié)果顯示，主要來自于36名研究人員，其中7位哈爾濱工業(yè)大學(xué)的研究人員、4位哈爾濱工程大學(xué)的研究人員。

圖3 高校分布

圖4 主要研究人員分布

2.2.5 關(guān)鍵詞分布

為了更加了解研究生對(duì)機(jī)器人的研究狀況，再通過數(shù)據(jù)庫(kù)將關(guān)鍵詞分類，得到關(guān)鍵詞分布狀況如圖5所示?？梢?，機(jī)器人控制、移動(dòng)機(jī)器人和機(jī)器人系統(tǒng)位列前3位。

圖5 關(guān)鍵詞分布

2.2.6 主要方向年度發(fā)文量

對(duì)機(jī)器人控制、移動(dòng)機(jī)器人、機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行檢索，得出主要方向年度發(fā)文量如表4所示。

表4 主要方向年度發(fā)文量

3 趨勢(shì)分析

3.1 高校主要方向的年度發(fā)文量趨勢(shì)分析

從熱點(diǎn)研究方向的年度發(fā)文量分布看出：

（1）有關(guān)移動(dòng)機(jī)器人的文獻(xiàn)數(shù)量逐年波動(dòng)減少，主要原因是該技術(shù)日趨成熟，因此今后相關(guān)的文獻(xiàn)數(shù)量將還會(huì)減少。

（2）有關(guān)路徑規(guī)劃的年度文獻(xiàn)數(shù)量有波動(dòng)上升趨勢(shì)，且由于受到技術(shù)水平的限制，仍有許多難點(diǎn)需要繼續(xù)鉆研。預(yù)測(cè)在未來幾年，有關(guān)路徑規(guī)劃的研究還會(huì)繼續(xù)波動(dòng)增加。

（3）隨著當(dāng)代工業(yè)的發(fā)展，機(jī)器換人理念越來越深入人心。相比人類，機(jī)器人更加高效、不易出錯(cuò)、可24小時(shí)不間斷工作，同時(shí)還可代替人類從事某些惡劣環(huán)境下的工作。因此，工業(yè)市場(chǎng)對(duì)機(jī)器人的需求必將日益增加，同時(shí)有關(guān)工業(yè)機(jī)器人的研究文獻(xiàn)也將會(huì)逐漸增加。

3.2 研究生主要方向的年度發(fā)文量趨勢(shì)分析

從研究生主要方向年度發(fā)文量可以看出：

（1）三個(gè)熱門方向的研究數(shù)量都逐年增加，說明研究人員在該領(lǐng)域進(jìn)行不斷地探索，同時(shí)研究領(lǐng)域也在不斷完善與擴(kuò)展，這為今后機(jī)器人各領(lǐng)域的發(fā)展打好基礎(chǔ)。因此，預(yù)測(cè)今后幾年這幾個(gè)熱門方向的研究文獻(xiàn)數(shù)量仍然會(huì)越來越多，逐年波動(dòng)增加。

（2）一些在主要方向上排名靠后的研究領(lǐng)域，由于每年都有相關(guān)的人才涉及研究，新的研究成果也會(huì)逐年增加。因此，在這些研究領(lǐng)域的研究文獻(xiàn)數(shù)量也會(huì)呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。

4 小結(jié)

本研究通過對(duì)知網(wǎng)及萬(wàn)方數(shù)據(jù)庫(kù)中機(jī)器人相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行檢索，利用數(shù)據(jù)庫(kù)過濾統(tǒng)計(jì)方法對(duì)近年來高校相關(guān)研究文獻(xiàn)進(jìn)行了文獻(xiàn)計(jì)量分析，得出以下結(jié)論：

（1）目前，各行各業(yè)對(duì)于機(jī)器人的運(yùn)用正越來越普遍，并隨著機(jī)器人使用比例的提升、應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，高校正在不斷適應(yīng)這個(gè)趨勢(shì)努力推進(jìn)研究工作；

（2）中國(guó)的機(jī)器人研究基礎(chǔ)相對(duì)國(guó)外稍有薄弱，雖有部分機(jī)器人已經(jīng)從研究投入生產(chǎn)，但規(guī)模不大、獨(dú)立化程度不高，如出故障需要求助于外國(guó)專家，還有些企業(yè)需要的機(jī)器人處于產(chǎn)品研制開發(fā)階段，但今后我國(guó)機(jī)器人研究和使用密度都會(huì)更快提升，將帶動(dòng)機(jī)器人市場(chǎng)蓬勃發(fā)展[9-14]；

（3）未來要搶抓機(jī)器人研究機(jī)遇，把機(jī)器人作為全國(guó)高校機(jī)電、機(jī)械專業(yè)研究生重點(diǎn)研究方向，大力推動(dòng)機(jī)器人研究行業(yè)大發(fā)展、快發(fā)展。

由于本文所采用的文獻(xiàn)僅來源于知網(wǎng)和萬(wàn)方數(shù)據(jù)庫(kù)，收錄的范圍有限，并且所采用的文獻(xiàn)計(jì)量分析方法存在一定的局限性，所以在數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析過程中會(huì)存在一些偏差，仍需后續(xù)進(jìn)一步的驗(yàn)證。

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Status Analysis of Research on Robot in Domestic Colleges and Universities

LUO Xiangyang1，BAO Guanjun2

( 1.Zhejiang Machinery Industry Information Institute,Hangzhou 310009, China; 2.School of Mechanical Engineering,Zhejiang University of Technology, Hangzhou 310014, China )

Aiming at the current research progress in the field of robotics in colleges and universities in our country, the literature of econometrics is used to study the relevant literature in the past eight years. With "robot" as its inscription, carried out a search on CNKI and WANFANG database, and applied the database filtering statistical method to measure the data，including the hot research direction, the distribution of research directions in various colleges and universities, the distribution of major researchers and schools, the statistics and forecast of the annual sending volume trends in the main directions. The results show that with the increase of the proportion of domestic use of robots and the expansion of the scope of application, colleges and universities are making continuous efforts to promote the research of robots and driving the robot market to flourish.

robot；literature measurement；filtering statistics；colleges and universities；dissertation

TP242

A

10.3969/j.issn.1006-0316.2018.06.006

1006－0316 (2018) 06－0037－06

2018－01－04

羅向陽(yáng)（1970－），男，浙江杭州人，本科，高級(jí)工程師，主要從事機(jī)械、自動(dòng)化及其相關(guān)文獻(xiàn)的研究工作。