機器人產業迎來跨越發展窗口期
2021-9-14 來源(yuán):- 作者:-
9月10—12日,2021世界機器(qì)人大會在北京舉辦。在萬物互聯的今天(tiān),機器(qì)人已經潤物細無(wú)聲地潛入各行各業。隨著新一輪科技革命(mìng)和產業變革加速(sù)演進,機器人產(chǎn)業正在迎來(lái)升級換代、跨越發展的窗口期(qī)。
中國成世界機器人產業中堅力量
工業和(hé)信息化部黨組成員、副部長辛國(guó)斌在開幕致辭中表示,回望過去五年的發展曆程,全球機器人產業發生了翻天覆地的變化,中(zhōng)國機器人產(chǎn)業也向前邁出了一大步。中國已然成為支撐世界機(jī)器人產業發展的中堅力量。
中國工程院院(yuàn)士王耀南指出,一方麵,製造業轉(zhuǎn)型升級、技術水平提升推動了機器人產業的發展。另一方麵(miàn),人(rén)類發展(zhǎn)到了一定階段,老齡化、招工難等問題需要機器人來解決,尤其是低端、加工場景或複雜場景勞動力短缺,將倒逼機器人產業加速發展。
從產業規模來看,2020年中國(guó)機器人產業規模已突(tū)破千億元。其中,中國工業機(jī)器人市場蓬勃發展,連續八年穩居全球第一。2020年裝機(jī)量占全球(qiú)的44%。 國家統計局數(shù)據顯示(shì),2016—2020年,中國工業機器人產(chǎn)量從7.2萬套快速增長到21.2萬套,年均增長31%。隨著醫療、養(yǎng)老、教育等行業智能化需求(qiú)的持續釋放,服務機器人、特(tè)種機(jī)器人(rén)蘊藏巨大的發展潛(qián)力。2020年,全國規模以上服務(wù)機器(qì)人、特種機器人製(zhì)造(zào)企業營業收入529億元,同比增長41%。
可以看(kàn)到,越來越多的行業(yè)、企業看好機器人發展前景,積極投身機器人產業創新發展的浪潮中。傳統機器人龍頭企業加速向(xiàng)產業鏈上下遊拓展,如abb收購歐洲最大的移動(dòng)機(jī)器人(rén)企業之一阿斯特,開發(fā)自動(dòng)牽引車,解決方案覆蓋生產、物流、消費等多個領域;新型機器人企業(yè)憑借技術領先優勢,為行業持續注入新生力量(liàng)。安迪機器人、羅卡(kǎ)斯、奧博等(děng)一批國(guó)內外(wài)創新企業不斷推陳(chén)出新,將新產品、新模式應用到更多細分領域和場景中;科技企業跨界布局,成為機器人產業的新勢(shì)力(lì)。穀歌、亞馬遜、小米等企業跨界涉足機器人產業,持續加大機器人相關技術和產品的研發投入。
與此同時,我國機器人產業的基礎能力正(zhèng)在不斷提升。一方麵,關(guān)鍵技術和(hé)核心零部件取得突破。精密減(jiǎn)速器、高性能伺(sì)服驅動等關鍵(jiàn)領域產業化(huà)能(néng)力持續提升,部(bù)分創新成果達到國際先進水平。另一方麵,共性技術支撐體係建設取得積(jī)極進展。機器人(rén)高精度在線(xiàn)校準、固(gù)件診(zhěn)斷和健康評(píng)估、可靠性質量保障、整(zhěng)機性能測試評估等共性技術研究取得係列成果(guǒ)。部分領域機器人性(xìng)能測試能力(lì)達到國際先進水平。
此外,記者從會上獲悉,工業(yè)和信(xìn)息化部正在牽頭製定“十四五”機器人產業發展規劃。相關部門與各參與(yǔ)方將協力共行,致力於(yú)將中國建設成為全球機器人技術創新(xīn)的策源地、高端製造的集聚地和集成應用(yòng)的新高地。
工業機器人走向“人機共融”
受益於(yú)政策和市場雙重驅動,我國工業機器人產業在快車道上持續進擊,發展勢頭迅猛,產品落地廣(guǎng)泛。在大會同(tóng)期舉辦的機器人博覽會上,記者在工業機器人展區不僅看到了展(zhǎn)示機器人本體的(de)多關節機器(qì)人、協作機器(qì)人、DETAL機器人、scara機(jī)器人等,還看到了包括(kuò)控製器、減速機、伺服電機、傳感(gǎn)器等在內的(de)核心零部件,以及一些熱門的行(háng)業應用集成解決方案、物流機器人(rén)、AGV、無人倉儲等。
這當中,新鬆高端服務數字化智能工廠留給記者的印象最為(wéi)深刻。據沈陽新鬆機器(qì)人(rén)項(xiàng)目經理侯彬介紹,這個“濃縮版”的數字化工廠(chǎng)是完全基於中科曙光等用戶現場的實際情況來搭建的(de),其中(zhōng)部署的新鬆協作機器人、移(yí)動機器人、複合機器人等都具備(bèi)感(gǎn)知係統,並且從軟件、硬件到係統都實現了自主研發。這個數字化智能工廠(chǎng)可以根據用戶需求實現對某(mǒu)個工位、產線,甚(shèn)至整個工(gōng)廠的“快速複製”,目前(qián)在新能源、半導體、核工業、3C等領域(yù)落地較多。
除了高端化步伐加快,工業機器人還在向協作的方向發展。在新鬆機器人自動化股份有限公司創始人、總裁曲道奎(kuí)看來(lái),機器人正由過去“在籠子裏作業”的係統往“人機共融”的方向發展,協作機器人(rén)已經成為工業機器人的一個非常重要的新的分支、趨勢和方向。
“協作機器人的人機融合、安全易用、靈敏精準、靈活通用等(děng)特點,正(zhèng)好(hǎo)彌補了工業機器人的缺點和短板,但協作機器人也有自(zì)己的弱項和短板,比如一旦負載大了、運(yùn)行速度快了,安全性就(jiù)保障不了。所以協作機(jī)器人和工業機器人(rén)之(zhī)間不是替代關係,而是一個非常好的互補關係。”
據悉,目(mù)前我國協作機器人在負載重量、精度、易用性等(děng)方麵部(bù)分(fèn)技術指標已達到國際先進水平。得益於整機(jī)性能提升,骨幹企(qǐ)業已初步實(shí)現萬台工業機器人批量化生產。按照FRR對未來趨勢的判斷,作為新一代機器人,協作機器人可能會起(qǐ)到越來越大的作用。
進入“人機共融”的新階(jiē)段,自然感知(zhī)和學習能力對工(gōng)業機器人(rén)而言(yán)至關重要。abb機器人(rén)與離散自動事業部中國研究中心經理張佳帆指出,具備感知理解、技能學習、技能安全等功能的智能機器人將引領新場景下的智能製造。
服務機器人進入“黃金十年”
在工業機器人持續進擊、不斷刷新曆史成績的同(tóng)時,服(fú)務機器人也站在了起飛的風口上。國際機器人聯合會統計數據顯示,新冠肺炎疫情發生以來,服(fú)務機器人實(shí)現逆(nì)勢增長,預計2020年同比增長(zhǎng)20.7%。
伴隨市場需求(qiú)爆發(fā),商用機器人、家(jiā)用機器人、醫用機器人、消殺(shā)機器人、配送機器(qì)人、養老助(zhù)殘機器人等各種不同類型的服務機器人快速滲透入我們的生活或工(gōng)作場(chǎng)景(jǐng)中,扮(bàn)演起導引、迎賓、配送、政務服務、健康護理、情(qíng)感陪護、家庭清潔、娛樂等各種角色。博覽會上,京東物流帶來了最新一代(dài)六關節機(jī)械臂,它可以精準判斷抓取上萬種品類的產品(pǐn),大幅提高了揀選效率和(hé)準確率,以(yǐ)保證商品(pǐn)可以準確、快速地送到人們手中。清智圖靈展示了便攜式咽拭(shì)子采樣機器人(rén)。使用者以自助(zhù)檢測的方式,根據機器人的語音(yīn)提示及視頻教學,簡單快捷地完成咽拭子采(cǎi)樣。中電科技(jì)白虹係列下(xià)肢外骨骼機器人能夠為使用者提供髖部助力,可廣(guǎng)泛用於物資搬運、快遞配送(sòng)、消防救災、軍事裝(zhuāng)備、養老助殘、醫療康複等諸多領域。優必選的熊貓機器人為迪拜世博會中國(guó)館專屬定製機器人(rén),除了傳統仿人機器人的基礎功能,還可以展示中(zhōng)國傳統的(de)書寫、畫畫、太極等(děng)技能(néng)。
新興技術也(yě)助(zhù)推了服務機器人市場進一步爆發。目前場景高頻、需(xū)求帶動最成(chéng)熟的是家用機器人和(hé)教育機器人,發展需(xū)求推動最(zuì)迅速的是(shì)醫用機器人和養老機(jī)器人。“服務機器人更多在(zài)於追求(qiú)人機交互,多傳感器融合、智能仿生技術的發展促進了機器人能力的不斷提升。”哈工大機器(qì)人集團股份有限公司執行總裁王洪波表示,“各種各樣的傳感器幫助服務機器人更多地感知和理(lǐ)解人類的意圖,也能夠幫助我們做更多的事情,尤(yóu)其是仿(fǎng)生機器人的出現(xiàn)幫助人類更好(hǎo)地塑造機器人的外形,更加符合我們(men)的期待。”
“今(jīn)年是服務(wù)機器人發展(zhǎn)黃金十年的元年。”優必選科技首席品牌官譚旻表示,“無接觸服(fú)務能夠變成剛需,一方麵是疫(yì)情的原因,另一方麵也因人和病毒有共存的可能性。當無接觸服務不是一種醫療手(shǒu)段,而是(shì)生活必需的時(shí)候(hòu),服務機器人也將隨之變(biàn)成我們的需求。”
特(tè)種機器人自主學習能力大幅提高
特種機器人應用於專(zhuān)業領域,是近年來得(dé)到快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用的一類機器人。例如在(zài)建築領域,越來越多的工地逐步智能化,逐漸向人機(jī)協作、少人化、無人化方(fāng)向轉(zhuǎn)變。河北工(gōng)業大學副校長李鐵(tiě)軍教(jiāo)授指出,建築機器人正讓(ràng)“用工荒(huāng)”成為過去。
在安保巡檢排爆領域,無論是城(chéng)市(shì)小區的巡檢安保,還是公安相關服(fú)務的證件(jiàn)辦理、數據排查,甚至是風險排除,都(dōu)已經有大量的人工智能和特種機器人在提供服務。
在農業(yè)領域,從耕地到育種,到施肥,到灌溉,到噴藥,到采收,到烘幹,到倉儲,到(dào)銷售,基本(běn)上所有(yǒu)環節,都能夠實現由智能裝備或特種機器人來全麵提供協作服務(wù)。據車載信息服務產業應用(yòng)聯盟秘書長龐春霖透露,在東北、華北這樣的大(dà)麵積農(nóng)業帶,農業全過程無人作業正在成為現實。
博雅工道業務總監李喬指出:“現在,機器人自主學習的能力已經有了很大突破,仿生機器(qì)人的形態和(hé)運動姿勢更像了,比如魚尾擺動形式、撲翼(yì)式運動推進方式等。”
以博雅工道此(cǐ)次(cì)展(zhǎn)出的智能仿生金龍魚機器人為例,它可以像真魚一樣在水(shuǐ)中自(zì)如地遊動(dòng),自行躲避障礙,幾乎可以達到(dào)以假亂真的效果。據(jù)李喬介紹,這種新一代(dài)水下仿生機器人配備了視覺傳感器、聲呐傳感器、壓(yā)力傳感器,智能化程度更高,可以很(hěn)好地融入周圍的生態環境(jìng),識別、躲避海底礁石(shí)和生物,調節(jiē)潛水深度,製定返回路線等。
京東物流X研究部特種機器(qì)人部總負責人姚(yáo)秀軍表示,人工智能技術(shù)是一(yī)個分水嶺,人工智能技術和機器人結合以前,機器人(rén)更多解決的是(shì)自動(dòng)化(huà)的問題,通過流水線和自動化手段解決產品標準化的問題,包括(kuò)產能的問題和各種場景下出現的問題。人工智能和機器人技術結合,才(cái)真正引領機器人進入2.0時代,即(jí)智能化時代。
“過去我們做人工智能主要是靠知識、算法和算力,進入數據(jù)驅(qū)動(dòng)時代以後,主要靠的是數據(jù)、算法和算力。”中國科學院(yuàn)院士、清華大學人工(gōng)智能研究院院(yuàn)長張鈸表(biǎo)示。未來(lái),邊緣計算、量子計算、電子計算,5G、腦機技(jì)術等的發展將為機器人產業帶來更多可能。
機器(qì)人關鍵核心技術有待進一(yī)步(bù)突破
從最簡單的人機交互開始,到人機協作(zuò),以及人機共融、共存、共生,機器人的形(xíng)態、功能和能力已經遠遠超出(chū)了我們最初對於機器人(rén)世界的認知和想象。
隨著人工智能、大數據、5G、智能傳感等技術的快速發展與深度(dù)應用,機器人智能化發展正在從單一感知向全域感知(zhī)提升,從感知智能向認知(zhī)智(zhì)能升級,從(cóng)單機智能向集群智(zhì)能演(yǎn)進,從圍欄操作向人機協作躍進,呈現出多維升級的新特點。
與此(cǐ)同(tóng)時,機器人技術正廣泛應(yīng)用於生產裝備和生活工具,使其具備全域感知、智能決策、準確執行的能力,機器人(rén)化的智能裝備已無處不在。整體來看,中國機(jī)器人(rén)產業實力持續增強,基礎能力(lì)不斷提升,產品質量日益優化,集成應用深化拓展,總(zǒng)體呈現出良(liáng)好的發展(zhǎn)勢頭。
然而,挑戰依然存在。中國機器人產業總體(tǐ)尚(shàng)處於發展的初期階段,很(hěn)多關鍵核心技術仍然有待進一(yī)步突破,高端供給仍然不足,行業應(yīng)用水平有待進一(yī)步提高。下一步,應該積極開放合作,匯聚(jù)各方力量,著力提升產業創(chuàng)新能(néng)力、夯實產業發展基礎、增加高端產品供給、拓展應用深度廣度,攜手全(quán)球機(jī)器人同行,共享發展機遇,共促持續發展。
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