?
2019常州互聯網+先進制造產業發展高峰論壇
當前位置: 主頁 > 快速通道 > 智能機器人 >

改變世界的智能機器——智能機器人發展思考

2015-12-29 15:09 [智能機器人] 來源于:和訊網
導讀:隨著云計算、大數據、智能感知、微納制造、生物材料、智能交通等高新技術的深入發展,智能機器即智能機器人作為世界經濟與產業增長方式轉變過程中的關鍵因素,正在進入新的發

  隨著云計算、大數據、智能感知、微納制造、生物材料、智能交通等高新技術的深入發展,智能機器即智能機器人作為世界經濟與產業增長方式轉變過程中的關鍵因素,正在進入新的發展階段。本文從智能機器人的需求和背景出發,介紹工業機器人、家用服務機器人、特種服務機器人的定義和發展現狀,分析未來智能機器人的前沿技術發展和產業化趨勢。

  在信息與互聯網、新材料與新能源、自動化與人工智能等技術的推動下,全球正迎來一個新的科技時代,以移動互聯網與大數據服務、醫療健康與物聯網、新能源與智能交通自動化、機器人與智能制造等為代表的科技創新正在改變世界的技術發展方向、產業競爭格局與社會組織結構,這一交錯融合的科技浪潮進一步引起了制造模式、生活方式、軍事作戰形態等的變化,從而牽引加速了智能機器暨智能機器人的發展。與此同時多學科前沿交叉理論與技術的進一步推動,拓展了智能機器的新概念、新理論及新方法。

  智能機器是具有感知、決策、執行的制造裝備、設備工具、服務消費品,機器人是智能機器眾多種類中的典型代表,用于生產過程與環境中的制造裝備智能機器稱為工業機器人,用于個人或家政服務的消費品智能機器稱為家用服務機器人,用于特殊環境下作業與維護的設備工具智能機器稱為特種服務機器人。

  機器人學本質上是一個材料機械、微電子傳感器、模式識別、智能控制、計算機、腦科學、復雜系統、互聯網等前沿交叉的綜合學科,依賴于相關學科或集成系統突破,實現一種能夠半自主或全自主工作的智能機器,其目的是輔助人甚至替代人完成危險或繁重、復雜的工作,提高人的工作效率與質量,甚至服務于人的生活并擴大或延伸人的活動及能力范圍。

  機器人以服務于人、服務于社會為宗旨,靈巧操作、適應多變環境、人工智能以及互聯網的人機融合友好共存是未來機器人發展的規律與必然趨勢。因此,在新歷史時期,機器人發展與應用有望成為“第三次工業革命”的一個切入點和重要增長點,它將作為衡量一個國家科技創新和高端制造業水平的重要標志,在國民經濟、醫療健康、國防安全等諸多領域占據舉足輕重的地位,并且必將為“中國制造2025”做出重要貢獻。

  1智能機器人需求與背景

  眾所周知,以美國為主的西方發達國家,在大力發展IT及移動互聯網基礎上,也在大力推進航空航天、生物醫學、智能機器人、新能源、人工智能等技術;以中國為主的新興金磚先進發展中國家,不僅充分利用IT互聯網技術發展的大好時機,并且大力發展互聯網+技術,推動醫療健康、智能交通、農副產品、旅游娛樂、在線教育、高品質消費品與智能硬件等技術變革與產業升級換代,與此同時還抓住未來對社會經濟格局可能產生重大變革的顛覆性技術,如航空航天、人工智能、生物醫療、智能機器人等;以第三世界不發達國家為主的發展中國家,需要大力發展基礎設施建設,包括IT互聯網、裝備制造、鐵路交通、能源電力、工程機械、信息家電、汽車工業、智能手機、房屋建筑等。

  由此得出,從世界經濟發展的宏觀趨勢出發,把握了大數據技術就把握了未來的需求規律與趨勢,把握了生物醫學技術就把握了未來的醫療健康,把握了智能機器人技術就把握了未來的智能制造裝備與服務設備,把握了新能源技術就把握了未來社會可持續發展的動力,把握了人工智能技術就把握了人腦智慧服務的各個方面。因此,作為推動中國新常態下經濟發展與增長的重要關鍵要素之一,大力發展智能機器人核心技術與產業化成為科技創新驅動的一種重要趨勢與動力。

  改革開放以來,中國的經濟取得了翻天覆地的變化,但這很大程度上都依賴于人口紅利及資源消耗。隨著需求與產能過剩、勞動力成本提升、低價競爭優勢不在等,原有的粗放型經濟與產業活力不再。由此,加強科技創新、探索新型經濟與產業勢在必行。

  隨著工業4.0理念的深入及《中國制造2025》的印發,中國的經濟與產業正式開始向著精細化發展方式轉變。屆時,新的需求、新的產品、更高的附加值將會被挖掘、開發及創造。同時,在“大眾創業萬眾創新”的政策引領下,創客,“BtoC”等創新模式將會為新興經濟與產業的開創奠定基礎。未來,在《中國制造2025》的直接驅動下,以智能工廠、智能生產、智能物流三大主題為特征的工業4.0理念將逐步深入到國內的大中小企業中,屆時新興的集約型現代工廠、現代制造、現代物流將直接促生迫切的工業機器人需求。同時,隨著現代醫療、健康、娛樂等服務業的發展和國防、民生的剛性需求,人們新興的生活方式將會延伸出無數的服務機器人需求。

  2社會服務成本增加與智能硬件成本降低的驅動

  2.1老齡化社會的到來、勞動人口的減少、服務人力成本越來越高

  根據國家統計局數據顯示,2015年中國60周歲及以上人口2.1242億,占總人口的15.5%,65周歲及以上人口1.3755億,占總人口的10.1%[2]。全國老齡工作委員會預計,未來20年中國將進入老齡化高峰,平均每年增1000萬老年人,到2050年左右,老年人口將達到全國人口的1/3[3]。同時,隨著老齡化進程加快,中國勞動力也在逐漸減少。據國家統計局統計,2014年中國勞動年齡人口比例連續3年下降,16~59歲的勞動年齡段人口減少了371萬。預計到2022年,城市制造業工人將減少700萬,制造業農民將減少1500萬。

  此外,中國勞動成本正在逐年上升,人口紅利優勢正在逐漸削弱。據2015年經濟學人智庫(TheEIU)發布的《中國制造業勞動力成本分析》最新報告,預計自2013—2020年,全國的年收入平均增速將維持在12%左右[4]。另據美國國會研究服務機構統計,2000—2013年,中國工資平均每年增長11.4%[5]。

  2.2危險惡劣工作環境下的作業對機器人有著剛性需求

  隨著經濟的發展,越來越重視“以人為本”,人的生命和健康是無價的,有些工作需要工人暴露在危險的壞境(如有毒氣體,易爆壞境等)中進行。如何在惡劣條件下保證人的身體安全和健康,一直都是生產安全的重要課題。隨著人類生活品質的提高,避免危險、繁重、臟差、重復等工作已逐漸成為一種普遍的趨勢和意愿。

2.3隨著智能硬件不斷發展,機器人成本越來越低

  隨著機器人技術的成熟和應用,機器人的成本在逐漸下降。據波士頓咨詢集團最新研究:在未來10年,越來越多的智能機器人將走進制造業企業,制造業生產成本將越來越低,如一個先進機器人電焊機的價格已從2005年的18.2萬美元下降到2014年的13.3萬美元,預計到2025年機器人購買價格將繼續下降22%。

  3未來前沿交叉學科派生出顛覆性技術發展的驅動

  2013年5月,麥肯錫發布研究報告《引領全球經濟變革的顛覆性技術》,提出2025年將引領生活、商業和全球經濟變革的12項顛覆性技術,其中先進機器人技術名列第五位。預計到2025年,先進機器人在制造業、醫療和服務等產業領域的應用可創造1.7萬億~4.5萬億美元的產值。

  2015年10月,Gartner公布了2016年及以后數年的十大戰略預測,提出2016年是數字化的時代,在智能算法和機器人驅動的世界里,人和機器人的關系將被新定義;預計到2018年,20%的商業內容將由機器撰寫;將有60億智能設備聯網;超過300萬工人將向“機器老板”匯報;在增長最快的公司中,50%的公司中員工數將比智能機器人少[1]。

  國防安全軍事發展、產業競爭價值驅動、生活服務迫切要求等進一步加速了顛覆性技術產生與發展,其中以新材料與生物材料、軟體機器人、人工智能與識別、腦科學與認知、高效移動再生能源等為代表的新技術大大推動了智能機器人發展。

  4智能機器人發展現狀

  4.1機器人定義與分類

  根據美國機器人協會給出的定義:機器人是一種可編程和多功能的操作機;或是為了執行不同的任務而具有可用電腦改變和可編程動作的專門系統。從應用環境的角度劃分,機器人分為工業機器人(industryrobot)和服務機器人(servicerobot)兩大類。

  工業機器人是面向工業領域的多關節機械手或多自由度機器人,是自動執行工作的機器裝置,是靠自身動力和控制能力實現各種功能的一種機器,它接受人類指令后,將按照設定的程序執行運動路徑和作業,包括焊接、噴涂、組裝、采集和放置(例如包裝和碼垛等)、產品檢測和測試等(ISO定義)。

  根據國際機器人聯合會(InternationalFederationofRobotics,IFR)的定義,服務機器人是一種半自主或全自主工作的機器人(不包括從事生產的設備),它能完成有益于人類的服務工作。服務機器人又可分為兩類:專用服務機器人(professionalservicerobot)和家用服務機器人(domesticuserobot)。其中,專用服務機器人是在特殊環境下作業的機器人,如水下作業機器人、空間探測機器人、搶險救援機器人、反恐防爆機器人、軍用機器人、農業機器人、醫療機器人及其他特殊用途機器人;家用服務機器人是服務于人的機器人,如助老助殘機器人、康復機器人、清潔機器人、護理機器人、教育娛樂機器人等。

  4.2工業機器人發展現狀

  在全球工業機器人的研究方面,日本、歐洲處于領先定位,接下來是美國、韓國和中國,但中國目前是國際上最大的機器人應用市場。圍繞工業機器人的市場空間、本體、系統應用工藝、減速器核心部件、控制系統等方面進行了對比(從高到低依次分為A、B、C三等),如表1所示。

據IFR統計,2014年全球共銷售工業機器人229261臺,相比2013年增長41%。亞洲仍然是最大的消費市場;其次是歐洲共銷售45600臺,增長5%;再次是美洲共銷售32600臺,增長8%。據IFR預計,到2018年全球銷售的工業機器人將平均每年增長15%,銷量將增加一倍,數量約400000臺。圖1列出了部分新一代人機協作工業機器人。

  據IFR統計,2014年全球共銷售工業機器人229261臺,相比2013年增長41%。亞洲仍然是最大的消費市場;其次是歐洲共銷售45600臺,增長5%;再次是美洲共銷售32600臺,增長8%。據IFR預計,到2018年全球銷售的工業機器人將平均每年增長15%,銷量將增加一倍,數量約400000臺。圖1列出了部分新一代人機協作工業機器人。

同時,據IFR最新統計,中國已經成為全球最大的機器人市場。2014年中國、日本、美國、韓國、德國五大市場占全球銷售總額的70%。其中,中國共增工業機器人57096臺,相比2013年增長了56%。  

    同時,據IFR最新統計,中國已經成為全球最大的機器人市場。2014年中國、日本、美國、韓國、德國五大市場占全球銷售總額的70%。其中,中國共增工業機器人57096臺,相比2013年增長了56%。

另據中國機器人產業聯盟的統計(圖2:來源于IFR),2014年新增加的工業機器人中,有16000臺產自中國本土企業,相比2013年高出78%。2014年,外資企業在中國共銷售工業機器人41100臺,相比2013年增長49%。據IFR預計,到2018年,中國將成為世界上最大和增長最快的機器人市場,超過1/3的全球供應的工業機器人將被安裝在中國。雖然工業機器人的應用范圍越來越廣(圖3),但目前在中國,汽車行業還是工業機器人的主要應用領域。

 

  另據中國機器人產業聯盟的統計(圖2:來源于IFR),2014年新增加的工業機器人中,有16000臺產自中國本土企業,相比2013年高出78%。2014年,外資企業在中國共銷售工業機器人41100臺,相比2013年增長49%。據IFR預計,到2018年,中國將成為世界上最大和增長最快的機器人市場,超過1/3的全球供應的工業機器人將被安裝在中國。雖然工業機器人的應用范圍越來越廣(圖3),但目前在中國,汽車行業還是工業機器人的主要應用領域。

【科技評論】改變世界的智能機器 ——智能機器人發展思考

  中國一直十分重視機器人技術的發展,通過科學技術部等部委的持續支持,從20世紀80年代“七五”科技攻關開始起步,在國家的支持下,目前已基本掌握了機器人操作機的設計制造技術、控制系統硬件和軟件設計技術、運動學和軌跡規劃技術,生產了部分機器人關鍵元器件,開發出了噴漆、弧焊、點焊、裝配、搬運等機器人,并形成了一批具有較強機器人科研實力的公司,如沈陽新松機器人自動化股份有限公司在自動導引車(AGV)等方面取得重要市場突破;哈爾濱博實自動化股份有限公司重點在石化等行業的自動包裝與碼垛機器人方面進行產品開發與產業化推廣應用;奇瑞裝備有限公司與哈爾濱工業大學合作研制的165kg點焊機器人,已在自動化生產線開始應用,分別用于焊接、搬運等場合,自主研制出中國第一條國產機器人自動化焊接生產線,可實現S11車型左右側圍的生產[6];廣州數控機械加工與上下料工業機器人方面的應用也取得了很好進展。據不完全統計,中國從事機器人相關業務的企業2013年是400多家,2014年達到800多家,其中上市企業2009年1家,2015年多達34家。

  總體來看,在焊接、電子等高端制造方面,中國國產工業機器人占6%~7%,與國外差距較大,正在逐步增加份額。但在物流AGV、上下料碼垛、涂膠作業、簡單機械手等方面,中國國產工業機器人產業化發展迅速,占有率正在突破50%。正如2014年IFR的分析,中國工業機器人產業缺少技術創新,缺乏可以參與國際競爭的骨干企業,規模普遍很小,關鍵部件品質和品質可靠性落后世界先進水平5~10年。

4.3家用服務機器人發展現狀
  在全球家用服務機器人方面,世界各國處于同一起跑線,產品形態和功能正在探索和嘗試,未來具有巨大的產業發展空間。日本處于領先地位,歐洲、韓國、中國緊隨其后。圍繞家用服務機器人的市場空間、本體、系統應用工藝、傳感器核心部件、控制系統等方面進行了對比(從高到低依次分為A、B、C三等),如表2所示。

據IFR統計,2014年全球家用機器人新增330萬臺,相比2013年增長了28%,其中娛樂休閑機器人新增130萬臺,增長40%。在家用服務機器人方面,除家庭和花園機器人助手外,助老助殘機器人逐漸成為未來發展的主流,相比2013年的699臺,2014年全球共銷售4416臺。據IFR預計,到2018年全球銷售使用的個人服務機器人將達到3500萬臺,其中家用服務機器人將有2500萬臺,娛樂休閑機器人900萬臺。

 

  據IFR統計,2014年全球家用機器人新增330萬臺,相比2013年增長了28%,其中娛樂休閑機器人新增130萬臺,增長40%。在家用服務機器人方面,除家庭和花園機器人助手外,助老助殘機器人逐漸成為未來發展的主流,相比2013年的699臺,2014年全球共銷售4416臺。據IFR預計,到2018年全球銷售使用的個人服務機器人將達到3500萬臺,其中家用服務機器人將有2500萬臺,娛樂休閑機器人900萬臺。
 

圖4列出了部分家用服務機器人。中國的家用服務機器人在近幾年有了很大的發展,但整體處于發展初期,且多是分散式發展。在教育、陪護、無人機、兩輪車等方面,國內企業已嶄露頭角,如深圳市大疆創新科技有限公司的無人機、納恩博科技有限公司的兩輪車等[7]。

  圖4列出了部分家用服務機器人。中國的家用服務機器人在近幾年有了很大的發展,但整體處于發展初期,且多是分散式發展。在教育、陪護、無人機、兩輪車等方面,國內企業已嶄露頭角,如深圳市大疆創新科技有限公司的無人機、納恩博科技有限公司的兩輪車等[7]。
  總體而言,正如IFR的分析,服務機器人正處在一個分散快速發展階段,沒有形成壟斷性企業與格局,在所有從事服務機器人的公司中,有15%以上的公司都是新創立的,這些企業往往以破壞性技術創新或應用牽引商業模式創新快速發展,大部分企業還很年輕,規模也較小,缺乏規律性成熟的經驗,但是這些培育、孵化或是創新企業,為新興經濟與產業發展、大企業成長提供了良好的生態環境。

4.4特種服務機器人發展現狀

  在全球特種服務機器人方面,美國在醫療機器人、軍用機器人、特種環境作業機器人等方面處于領先地位,歐洲在醫療機器人方面具有優勢,中國在水下機器人方面具有優勢,緊接著是日本、韓國。圍繞特種服務機器人的市場空間、本體、系統應用工藝、傳感器核心部件、控制系統等方面進行了對比(從高到低依次分為A、B、C三等),如表3所示。

【科技評論】改變世界的智能機器 ——智能機器人發展思考

據IFR統計,2014年,全球共新增特種服務機器人24207臺,相比2013年的21712臺,增長了11.5%。如圖5(來源于IFR),2014年國防領域新增特種服務機器人11000臺,占新增特種服務機器人的45%,其中無人機占據了82%。此外,農業領域新增特種服務機器人5700臺,其中5180臺為擠奶機器人,占新增特種服務機器人的25%;物流領域新增特種服務機器人2644臺,占新增特種服務機器人的7%,同比2013年增長27%。相比2013年,醫療機器人2014年增長率下降了5%,新增1224臺,其中手術機器人978臺。外骨骼機器人2014年共銷售273臺,相比2013年的160臺增長了80%。據IFR預計,未來特種服務機器人會急速增長,到2018年,將超過15萬臺,其中最大的市場是國防、農業和物流。

 

  據IFR統計,2014年,全球共新增特種服務機器人24207臺,相比2013年的21712臺,增長了11.5%。如圖5(來源于IFR),2014年國防領域新增特種服務機器人11000臺,占新增特種服務機器人的45%,其中無人機占據了82%。此外,農業領域新增特種服務機器人5700臺,其中5180臺為擠奶機器人,占新增特種服務機器人的25%;物流領域新增特種服務機器人2644臺,占新增特種服務機器人的7%,同比2013年增長27%。相比2013年,醫療機器人2014年增長率下降了5%,新增1224臺,其中手術機器人978臺。外骨骼機器人2014年共銷售273臺,相比2013年的160臺增長了80%。據IFR預計,未來特種服務機器人會急速增長,到2018年,將超過15萬臺,其中最大的市場是國防、農業和物流。

中國的特種機器人在“863計劃”的支持下,取得了不少成果(圖6)。其中最為突出的是水下機器人(如蛟龍號)和空間機器人(如神10),6000m水下無纜機器人的成果居世界領先水平,還開發出直接遙控機器人、雙臂協調控制機器人、爬壁機器人、管道機器人等機種;在機器人視覺、力覺、觸覺、聲覺等基礎技術的開發應用上開展了不少工作,有了一定的發展基礎。但在多傳感器信息融合控制技術、遙控加局部自主系統遙控機器人、智能裝配機器人、機器人化機械等的開發應用方面則剛剛起步,與國外先進水平差距較大。

  中國的特種機器人在“863計劃”的支持下,取得了不少成果(圖6)。其中最為突出的是水下機器人(如蛟龍號)和空間機器人(如神10),6000m水下無纜機器人的成果居世界領先水平,還開發出直接遙控機器人、雙臂協調控制機器人、爬壁機器人、管道機器人等機種;在機器人視覺、力覺、觸覺、聲覺等基礎技術的開發應用上開展了不少工作,有了一定的發展基礎。但在多傳感器信息融合控制技術、遙控加局部自主系統遙控機器人、智能裝配機器人、機器人化機械等的開發應用方面則剛剛起步,與國外先進水平差距較大。

 

  總體而言,在特種服務機器人領域,歐洲和美國在水下、農業、醫療等方面處于絕對領先狀態,國內水下機器人的研究已經形成了良好優勢,醫療外科機器人和反恐救災機器人也正在大踏步前進。由于這方面的市場需求與規模有限,需要加強探索協同服務新的商業模式,不斷完善快速、高品質、安全可靠的工程化產品。

  5智能機器人未來發展方向

  5.1機器人基礎與前沿技術發展

  機器人基礎與前沿技術正在迅猛發展,涉及工程材料、機械工程、傳感器、自動化、計算機、生命科學甚至涉及法律、倫理等各方面,許多學科相互交融、相互促進快速發展,以智能機器形態出現在實驗室、企業與社會,這里主要集中交流3個方面熱點研究。

  5.1.1智能感知識別、大數據與人工智能

  隨著機器人的應用和推廣,尤其是服務機器人的快速發展,感知能力將會成為機器人的一個重要考核指標。如何使機器人的感知識別能力更接近于人或其他生物將會成為未來研究的重點。同時,隨著大數據、云計算等信息技術的發展,機器人的人工智能水平也將會不斷提高。

  目前,微軟、谷歌、百度等計算機巨頭已經在人工智能領域有所布局。2014年,微軟在Build大會上推出了虛擬個人助理Cortana,Cortana的思考能力足以支持整個對話過程。當你與Cortana交流時,它會判斷正在進行的是同一段對話還是新的對話主體。2014年,谷歌收購了英國DeepMind公司,在2014年4月發布的一款DeepMind軟件展示視頻中,DeepMind軟件通過自己的本能來控制一款叫Atari的電子游戲并取得了勝利。百度深度學習研究院(IDL)開發出的“百度大腦”已經能達到2~3歲孩童的智力水平。

  5.1.2微納制造與智能硬件

  機器人執行載體依賴于新材料、剛柔耦合結構、微電子與制造技術發展。隨著納米技術、微機電系統[8]、智能硬件等研究的深入,納米機器人等微型機器人將會成為未來發展的方向之一。其不僅可以大大降低機器人成本,而且可實現現代制造宏觀到微觀的轉變,特別是應用于醫療、健康等領域(如血管機器人),為人類的健康和生命保駕護航。同時納米制造與智能硬件所涉及的石墨烯、維納光電器件等也將為機器人的感知和識別提供更優越、更精準的微型傳感器。

  5.1.3生物材料與軟體機器人

  傳統的機器人外殼多由沒有溫度的金屬和塑料組成,在實際接觸中無法讓人產生依賴感。如果機器人的手、臉等關鍵部位能采用類似皮膚的材料,那么無疑會使人機接觸過程更加友好。未來生物材料的發展將進一步推動機器人技術的發展,將為人與機的親密互動提供更為真實、友好、舒適的界面,進一步縮短人與機器人之間的距離。因此,在不久的將來,一定會出現剛柔耦合、更加安全、更加實用、更加便宜的工業機器人與服務機器人。

  同時,基于柔性生物材料的軟體機器人研究將會成為機器人領域的研究熱點。2012—2015年,Science與Nature已刊登了6篇關于仿生軟體機器人的研究論文。柔性體機器人的驅動與傳感等相關基礎研究已引起世界著名高校,如美國哈佛大學、麻省理工學院等的高度重視,相關研究將在人工肌肉驅動的軟體末端抓持器設計,多棲???、水路仿生結構,柔性可穿戴式的感知裝置等方面有所體現。

  5.2機器人應用與產業化發展

  機器人應用與產業化正在滲透各個行業,由于世界大部分智能硬件在中國制造,另一方面中國人口眾多,不僅安全的吃住行玩是主要需求牽引,而且醫療健康與養老需求也將成為迫切需求。與此同時,考慮到中國目前一些過剩產業或是即將淘汰的產業,因此,重點圍繞中國未來需求,介紹4個方面的應用熱點。

  1)3C裝配制造、物流倉儲搬運、食品加工等機器人有望成為工業機器人新興主力軍。工業機器人作為產業先驅,隨著基礎工業、制造工藝的進步,以及與傳感技術、智能技術、虛擬現實技術、網絡技術等的深度融合,工業機器人將朝著精度、速度、效率更高,智能、靈巧作業、人際交互能力更強,以及更加標準化、模塊化、系統化、開放化等方向發展,更加重視相關新材料、增量加工方法、智能化示教、應用設計、成套應用工藝等關鍵技術,不斷提高操作性和可維護性,應用領域也將從汽車工業向電子裝配制造、物流搬運與倉儲、食品加工、機械加工、化工建材等滲透推廣,有望成為中國工業機器人應用的主力軍。

  2)家庭服務機器人有望走入千家萬戶。由于生活節奏的加快和勞動力的減少,小孩的看護、老人的陪護及家庭的清潔逐漸成為困擾年輕人的諸多問題,由此大力發展護理及清潔機器人是未來機器人發展方向之一。目前大家首先關心的是挖掘家庭服務剛性需求或痛點需求,其次關心是否存在相對集中的通用軟件平臺、硬件平臺,標準化體系結構,軟硬分離,相對專業化應用的模塊化組件集成,另外還有一個重要問題就是提供服務具體內容,如何充分利用互聯網、大數據及人工智能等技術,使得家用服務機器人可以方便地用于家庭并且價格合理等。

  3)醫療機器人服務于民生科技與健康。健康是人類永恒的主題,未來醫療機器人的發展空間巨大。據WinterGreenResearch預測,未來康復機器人和手術機器人行業規模將分別由2014年的2.2億、32億美元增長到2021年的32億、200億美元,年均復合增速將達到46.6%、29.9%。隨著遠程醫療、微創外科及3D打印技術在醫學領域的應用,手術機器人的需求會越來越多。但由于國外企業占有份額太高及其本身的技術壁壘,國產化的道路還很漫長。同時,由于中國殘障人數眾多,而且專業的康復醫院、康復科室、康復設備還很少,未來中國康復機器人潛在市場上百億。但由于中國特殊的群體收入特征和不完善的支付體系,很多國外昂貴的康復機器人消費者還無法承擔,這就意味著未來國產康復機器人產業大有作為。

  4)智能機器人技術嵌入智能交通,引領未來產業發展。據21世紀經濟報道:2015年6月27日,美國谷歌公司宣布,他們的無人駕駛汽車已經駛在加利福尼亞州芒廷維尤的街頭。智能交通,無人駕駛已經成為未來汽車發展的主流。由于其大大提高了交通系統的效率和安全性,將是未來汽車巨頭們爭奪的主要市場。2015年6月,在中國云計算大會上,百度宣布將在下半年推出無人駕駛汽車。2015年4月,上海汽車集團股份有限公司也推出了iGS智能汽車,該車不需要司機,而是自己用攝像頭和雷達觀察周圍環境,用控制軟件指揮,用油門、剎車、排擋、轉向等實現移動。

  未來,智能交通與無人駕駛必將走進人們的生活,并為人們的出行提供交通的便利。

  6結論

  從公元前約10世紀偃師發明藝妓(歌舞機器人)到現在,智能機器人技術已取得長足發展,為人類工業制造、公共服務及個人生活品質的提高做出了不可磨滅的貢獻。但隨著人類需求的進一步多樣化和新技術的日益突起,未來的機器人還將面臨更多更復雜的問題,如何提高機器人的高智能化、如何建立更親密的人機關系、如何保證使用者的安全等都將成為急于解決的難點。

  在工業機器人領域,全球市場格局已經成型,不能希望在中國短期內徹底改變,這需要長期堅持發展,需要攻克一些工業基礎性的核心問題,包括工藝設計與實驗、核心零部件、主機可靠性等問題。與此同時,中國作為未來機器人應用的最大市場正處在經濟轉型的過程中,充滿了機遇和挑戰。在服務機器人領域,全球市場尚處于發展階段,未來發展空間極大。中國具有全世界最高的人口基礎和殘障人(殘疾人、傷病人)數量,未來服務機器人市場很大。截止目前,中國自有的服務機器人產業正處于起步階段,已產生了一些充滿活力的企業,在國際競爭中也具有一定的特色。如何發揮國內市場優勢,如何保證機器人的安全性,如何實現機器人的家庭化和高度智能化等將是未來服務機器人研究者必須思考的問題。


(編輯:admin)

推薦文章