作為“制造業皇冠頂端的明珠”，機器人產業成長和創新不是一日之功，而是機器人研發、產業化、制造、核心技術、知識產權、推廣應用能力長期積累的結果。機器人產業是研發密集度很高的戰略性新興產業，需要長期的創新積累和時間積累。國外機器人產業發展和創新的積累主要有如下五個路徑。

其一，基礎科學研究積累。機器人學是綜合了計算機、機械工程、電子、信息傳感器、控制理論、材料、人工智能、仿生等諸多學科而形成的一門新興學科。模糊控制、人工神經網絡等新技術突破的應用不斷提高了機器人的智能水平。阿蘭·圖靈提出人工智能概念已有60多年了，人工智能研發和試驗經過了相對長期的積累，這期間還經歷了人工智能研發的長期停滯寒冬。作為美國遠期重大國防科技攻關項目的管理部門，作為因特網和GPS定位系統的發明者，DARPA（美國國防部先進研究項目局）也將機器人技術列入其中。DARPA在創立早期就資助美國高校進行機器人研發。如1962年康奈爾大學研發的軍用外骨骼的雛形——“采用主從控制方式的人力放大系統”、1968年MI巨型計算機控制智能機器人的雛形——“Shakey”。1億美元的DARPA“先進操作機械手組件計劃”目標是使機器手能夠自主操縱并執行復雜的任務。DARPA在推進“先進操作機械手組件計劃”時側重于基礎研究，由于具有超前性，其研究成果往往長期成為技術儲備，形成了機器人基礎研究與大規模應用之間滯后周期有數20年以上。

其二，機器人研制的長期積累。早在1959年，德沃爾與約瑟夫·英格伯格研制出全球第一臺工業機器人。1961年美國麻省理工學院林肯實驗室研發了配有接觸傳感器的遙控操縱器與計算機連接。同年，美國人喬治·德沃爾（G.C.Devol）獲得可編程的機器人專利。1968年，美國斯坦福人工智能實驗室的J.McCarthy等研制帶有手、眼、耳的計算機系統。1969年，美國原子能委員會和國家航天局研制成功攜帶著人工臂、電視攝像機和拾聲器等的機器人。1979年優尼梅生（Unimation）公司推出了PUMA系列工業機器人。1979年，日本山梨大學牧野洋研制成功具有平面關節的SCARA型機器人。20世紀80年代，雷諾汽車公司與政府研究機構合作研制汽車裝配線的第一代工業機器人。波士頓動力公司20世紀90年代初獲得DARPA項目資助，實現了機器狗、機器獵豹、人形機器人等試驗產品的積累，洛克希德·馬丁和雷神在研制軍用外骨骼機器人方面的試制積累等。服務機器人行業的明星企業iRobot公司來自于MIT電腦科學及人工智能實驗室，1998年得到DARPA的戰術機器人項目資助，研制出PackBot，2004—2005年獲得的資助超過五千萬美元。由于有充足的技術儲備和研制積累，2002年，iRobot家庭清掃機器人市場Roomba市場應用獲得成功。

其三，覆蓋機器人產業整個價值鏈的創新積累。為了建立起新的產業形態、新的商業模式、新產業創新生態體系，智能機器人要完成在研發設計、生產、供應鏈、銷售、服務等全價值鏈環節的創新積累與布局。為保持在全球機器人領域的領導力，歐盟2014年至2020年，開始機器人研發資助項目覆蓋技術研發到產品試制的完整價值鏈。而DARPA資助了大量前瞻性研發項目，如“先進操作機械手組件計劃”、充氣式機械手臂、柔性機器人、自覓食機器人等以及機器人挑戰賽

其四，自主創新的積累。專利能力是美國機器人產業的主要優勢之一。1954年，美國戴沃爾（GeorgeDevol）設計出第一臺擁有電子可編程序的工業機器人。1960年，美國聯合控制公司購買了他的專利，成立優尼梅生（Unimation）公司，制造出第一批工業用途的機器人——優尼曼特（Unimate）。1965年，美國麻省理工學院成功研制出一種具有視覺傳感器并能對簡單積木進行識別、定位的機器人系統。聯合國世界知識產權組織（WIPO，2015）報告顯示，1995年以來在機器人工學領域申請專利數量最多的10家公司中有8家為日本企業。這一結果再次凸顯了“機器人王國”日本在該領域的強大競爭力。豐田汽車以4189個申請位居榜首，排在第二的是韓國三星電子，其后是本田、日產汽車及德國汽車零部件巨頭博世。第六至第十被日企獨占。有資料表明，日本在工業機器人領域專利申請有2.2萬件，而我國不及6000件。減速器領域中國申請的26件專利中只有一半有效，其中僅2件為發明專利，而同期國外在華申請的47件中有效的26件全為發明專利。發那科和安川為代表的日系廠商由于擁有核心零部件研制和銷售優勢，牢牢地控制了工業機器人產業鏈特別是高端戰略環節上的大部分利潤。

其五，時間積累。1954年美國人研制勞心勞力“工業機器人”。作為全球機器人強國，1967年日本從美國引進第一臺工業機器人后，于1972就成立了日本工業機器人協會。1977年日本發那科在擁有了數控系統全球競爭優勢6年后才研制出智能機器人產品。2005年日本有37萬個機器人在工作，約占世界擁有量的40%，2008年才成為銷量超過20萬臺機器人的世界第一。2012年，日本工業機器人占全球市場份額的50%。全球工業機器人“四大家族”之一的庫卡公司1956年為大眾提供了第一條多點自動焊接生產線，1971年才為戴姆勒—奔馳公司提供全球第一條采用機器人的自動焊接生產線——汽車側板加工系統，20世紀90年代才涉足機器人制造領域。1986年前聯邦德國使用機器人的總臺數已超過了1萬臺，總數量占歐洲第一位，僅次于美國和日本。

研究表明，國外機器人產業發展主要得益于基礎科學研究積累、研制積累、覆蓋機器人產業整個價值鏈的創新積累、自主創新積累和時間積累等多元化路徑。考慮到核心關鍵技術積累的長期性和風險性，機器人產業核心技術的保護也是一個決定機器人產業成敗的戰略性問題。從歐盟數字經濟專員岡瑟·厄廷格（GuentherOettinger）反對德國機器人公司庫卡被美的收購事件上看，發達國家已充分認識到機器人核心關鍵技術積累與保護的戰略地位和作用。厄廷格強調，庫卡對于歐洲工業的數字未來具有重要意義，因此要讓庫卡的股份掌握在歐洲人手中。德國政府也密切監測中國對庫卡收購會不會產生核心關鍵技術流失，即使德國總理默克爾不愿意對庫卡被收購進行干預。這對我國機器人產業發展具有極強的政策價值。要積累和提升我國機器人產業內生和可持續發展的全球競爭優勢，首先必須格外重視機器人基礎科學研究積累、研制積累、覆蓋整個產業價值鏈的創新積累、自主創新積累和時間積累路徑建設，同時還要設立和完善機器人產業關鍵核心技術的保護制度體系。如果擁有自主品牌保護和國內市場需求培育和保護的有利條件，我國機器人產業發展后發優勢提升的道路就不會漫長和遙遠了。

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