国内高校机器人研究现状分析

罗向阳，鲍官军



国内高校机器人研究现状分析

罗向阳1，鲍官军2

（1.浙江省机械工业情报研究所，浙江 杭州 310009；2.浙江工业大学 机械工程学院，浙江 杭州 310014）

针对目前国内高校机器人领域的相关研究进展问题，运用文献计量分析方法，对近8年来的相关文献进行了研究。以“机器人”为主题词，对知网和万方数据库进行检索，并应用数据库过滤统计方法对数据进行计量分析，包括研究热点方向、研究方向在各个高校的分布、主要研究人员和学校分布、主要方向的年度发文量趋势统计与预测等。研究结果表明，随着国内机器人使用比例的提升及应用范围的扩大，高校正在不断努力推进机器人的研究工作，并带动机器人市场蓬勃发展。

机器人；文献计量；过滤统计；高校；学位论文

机器人是自动执行工作的机器装置，它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动，协助或取代人类工作，如生产业、建筑业或危险工作。1956年乔治·德沃尔（美）制造出世界上第一台可编程的机器人，1959年德沃尔与约瑟夫·英格伯格（美）联手制造出第一台工业机器人，1962年美国AMF公司生产出真正商业化的工业机器人VERSTRAN，掀起了全世界对机器人及其研究的热潮。

近年来，随着人工智能领域的发展，机器人领域的研究也越来越深入，相关文献也越来越多。本研究以近8年来知网和万方收录的国内高校（含部分重要研究机构）对机器人领域的相关研究论文为数据库，对机器人领域的研究热点、分布等趋势进行分析，总结其发展特征与规律，以期能为推进我国机器人领域的研究与应用提供一些参考。

1 文献来源与分析处理方法

1.1 文献来源与检索结果

在中国知网数据库（CNKI）和万方数据知识服务平台（WANFANG data）中，检索2010年1月～2017年6月我国国内高校及研究机构发表的以“机器人”为关键词（或主题词）的研究论文和“机器人”类别的研究生学位论文。

检索得到相关文献分别为89422篇、79157篇（CNKI）和8272篇、7444篇（WANFANG data），排除无关或重复文献、会议记录、新闻报道后，共得到有效文献研究论文18015篇、研究生学位论文11678篇。

1.2 分析方法

文献计量分析通过定量分析科学文献，可以评价总结出研究趋势、研究热点和各学科之间的合作情况[1-8]。本研究对纳入的有效文献从发表年份、第一作者、第一作者所在高校、文献合作撰写情况、研究类型和内容及其在高校的分布等方面进行文献数据库过滤统计分析，对结果进行量化描述。

2 检索结果及分析

2.1 研究论文

2.1.1 文献年代分布情况

选取2010～2017年间的研究论文发表数量进行分析（2017年数据仅为半年的），其中2010～2016年分别为1742、1669、1761、2138、2747、3429、3545篇。可见，随着机器人技术的发展，对其研究也越来越多，文献数量也在不断增加。

2.1.2 研究热点、方向分布情况

从文献类型来看，可大致分为20种类别，如表1所示。

表1 研究热点、研究方向分布情况

通过关键词进行数据库分类检索，得到关键词分布如图1所示，可以看出，移动机器人、路径规划、工业机器人位列关键词前三位。

图1 关键词分布

2.1.3 高校分布情况

对文献的高校研究方向分布以第一作者所在单位或学校进行汇总分析，按发表文献数量进行排序如表2所示，结果显示主要来自于我国多家高校和科研机构。可以看到：哈尔滨工业大学、上海交通大学、哈尔滨工程大学居前3位。分析结果可为相关学者了解研究机构的科研实力以及进行科研合作提供参考。

表2 研究高校与机构分布情况

2.1.4 主要研究人员及所属高校分布情况

以第一作者或导师作为主要研究人员，并对其所在机构进行量化分析，得到分布情况如表3所示。可以看到：主要来自于34名研究人士，其中4位哈尔滨工业大学的研究人员、占比1.677%，3位哈尔滨工程大学的研究人员、占比1.148%，南京航空航天大学和中国科学院分别有2位研究人员、占比0.783%和0.749%。

2.2 研究生学位论文

2.1.1 文献年代分布情况

仍选取2010～2016年间的研究论文发表数量（11588篇）进行分析，分别为1243、1288、1579、1711、1838、1918、2011篇，呈现逐年增多的趋势，说明国内研究生对机器人的研究近几年来日益增多。

表3 主要研究人及其学校分布情况

2.2.2 研究热点与方向分布情况

根据文献内容可细分为55种类别，其中自动化技术方面遥遥领先，占据总篇数的60.35%。

图2 研究热点与方向分布

2.2.3 高校分布情况

对文献高校研究方向分布以第一作者所在单位或学校进行汇总分析，按发表文献数量排序如图3所示，结果显示主要来自于我国36所高校，其中哈尔滨工业大学、华南理工大学、燕山大学居前3位。

2.2.4 主要研究人员及所属高校分布情况

以导师作为主要研究人员，并对其所在机构进行量化分析，得到分布情况如图4所示。结果显示，主要来自于36名研究人员，其中7位哈尔滨工业大学的研究人员、4位哈尔滨工程大学的研究人员。

图3 高校分布

图4 主要研究人员分布

2.2.5 关键词分布

为了更加了解研究生对机器人的研究状况，再通过数据库将关键词分类，得到关键词分布状况如图5所示。可见，机器人控制、移动机器人和机器人系统位列前3位。

图5 关键词分布

2.2.6 主要方向年度发文量

对机器人控制、移动机器人、机器人系统进行检索，得出主要方向年度发文量如表4所示。

表4 主要方向年度发文量

3 趋势分析

3.1 高校主要方向的年度发文量趋势分析

从热点研究方向的年度发文量分布看出：

（1）有关移动机器人的文献数量逐年波动减少，主要原因是该技术日趋成熟，因此今后相关的文献数量将还会减少。

（2）有关路径规划的年度文献数量有波动上升趋势，且由于受到技术水平的限制，仍有许多难点需要继续钻研。预测在未来几年，有关路径规划的研究还会继续波动增加。

（3）随着当代工业的发展，机器换人理念越来越深入人心。相比人类，机器人更加高效、不易出错、可24小时不间断工作，同时还可代替人类从事某些恶劣环境下的工作。因此，工业市场对机器人的需求必将日益增加，同时有关工业机器人的研究文献也将会逐渐增加。

3.2 研究生主要方向的年度发文量趋势分析

从研究生主要方向年度发文量可以看出：

（1）三个热门方向的研究数量都逐年增加，说明研究人员在该领域进行不断地探索，同时研究领域也在不断完善与扩展，这为今后机器人各领域的发展打好基础。因此，预测今后几年这几个热门方向的研究文献数量仍然会越来越多，逐年波动增加。

（2）一些在主要方向上排名靠后的研究领域，由于每年都有相关的人才涉及研究，新的研究成果也会逐年增加。因此，在这些研究领域的研究文献数量也会呈现上升趋势。

4 小结

本研究通过对知网及万方数据库中机器人相关文献进行检索，利用数据库过滤统计方法对近年来高校相关研究文献进行了文献计量分析，得出以下结论：

（1）目前，各行各业对于机器人的运用正越来越普遍，并随着机器人使用比例的提升、应用范围的扩大，高校正在不断适应这个趋势努力推进研究工作；

（2）中国的机器人研究基础相对国外稍有薄弱，虽有部分机器人已经从研究投入生产，但规模不大、独立化程度不高，如出故障需要求助于外国专家，还有些企业需要的机器人处于产品研制开发阶段，但今后我国机器人研究和使用密度都会更快提升，将带动机器人市场蓬勃发展[9-14]；

（3）未来要抢抓机器人研究机遇，把机器人作为全国高校机电、机械专业研究生重点研究方向，大力推动机器人研究行业大发展、快发展。

由于本文所采用的文献仅来源于知网和万方数据库，收录的范围有限，并且所采用的文献计量分析方法存在一定的局限性，所以在数据统计与分析过程中会存在一些偏差，仍需后续进一步的验证。

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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

罗向阳（1970－），男，浙江杭州人，本科，高级工程师，主要从事机械、自动化及其相关文献的研究工作。