機器人產(chǎn)業(yè)迎來跨越發(fā)展窗口期
2021-9-14 來源：- 作者：-
9月10—12日，2021世界機器人大會在北京舉辦。在萬物互聯(lián)的今天，機器人已經(jīng)潤物細(xì)無聲地潛入各行各業(yè)。隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革加速演進(jìn)，機器人產(chǎn)業(yè)正在迎來升級換代、跨越發(fā)展的窗口期。
中國成世界機器人產(chǎn)業(yè)中堅力量
工業(yè)和信息化部黨組成員、副部長辛國斌在開幕致辭中表示，回望過去五年的發(fā)展歷程，全球機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)生了翻天覆地的變化，中國機器人產(chǎn)業(yè)也向前邁出了一大步。中國已然成為支撐世界機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的中堅力量。
中國工程院院士王耀南指出，一方面，制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級、技術(shù)水平提升推動了機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。另一方面，人類發(fā)展到了一定階段，老齡化、招工難等問題需要機器人來解決，尤其是低端、加工場景或復(fù)雜場景勞動力短缺，將倒逼機器人產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展。
從產(chǎn)業(yè)規(guī)模來看，2020年中國機器人產(chǎn)業(yè)規(guī)模已突破千億元。其中，中國工業(yè)機器人市場蓬勃發(fā)展，連續(xù)八年穩(wěn)居全球第一。2020年裝機量占全球的44%。 國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2016—2020年，中國工業(yè)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(yī)療、養(yǎng)老、教育等行業(yè)智能化需求的持續(xù)釋放，服務(wù)機器人、特種機器人蘊藏巨大的發(fā)展?jié)摿Α?020年，全國規(guī)模以上服務(wù)機器人、特種機器人制造企業(yè)營業(yè)收入529億元，同比增長41%。
可以看到，越來越多的行業(yè)、企業(yè)看好機器人發(fā)展前景，積極投身機器人產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的浪潮中。傳統(tǒng)機器人龍頭企業(yè)加速向產(chǎn)業(yè)鏈上下游拓展，如abb收購歐洲最大的移動機器人企業(yè)之一阿斯特，開發(fā)自動牽引車，解決方案覆蓋生產(chǎn)、物流、消費等多個領(lǐng)域；新型機器人企業(yè)憑借技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢，為行業(yè)持續(xù)注入新生力量。安迪機器人、羅卡斯、奧博等一批國內(nèi)外創(chuàng)新企業(yè)不斷推陳出新，將新產(chǎn)品、新模式應(yīng)用到更多細(xì)分領(lǐng)域和場景中；科技企業(yè)跨界布局，成為機器人產(chǎn)業(yè)的新勢力。谷歌、亞馬遜、小米等企業(yè)跨界涉足機器人產(chǎn)業(yè)，持續(xù)加大機器人相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品的研發(fā)投入。
與此同時，我國機器人產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)能力正在不斷提升。一方面，關(guān)鍵技術(shù)和核心零部件取得突破。精密減速器、高性能伺服驅(qū)動等關(guān)鍵領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)化能力持續(xù)提升，部分創(chuàng)新成果達(dá)到國際先進(jìn)水平。另一方面，共性技術(shù)支撐體系建設(shè)取得積極進(jìn)展。機器人高精度在線校準(zhǔn)、固件診斷和健康評估、可靠性質(zhì)量保障、整機性能測試評估等共性技術(shù)研究取得系列成果。部分領(lǐng)域機器人性能測試能力達(dá)到國際先進(jìn)水平。
此外，記者從會上獲悉，工業(yè)和信息化部正在牽頭制定“十四五”機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃。相關(guān)部門與各參與方將協(xié)力共行，致力于將中國建設(shè)成為全球機器人技術(shù)創(chuàng)新的策源地、高端制造的集聚地和集成應(yīng)用的新高地。
工業(yè)機器人走向“人機共融”
受益于政策和市場雙重驅(qū)動，我國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)在快車道上持續(xù)進(jìn)擊，發(fā)展勢頭迅猛，產(chǎn)品落地廣泛。在大會同期舉辦的機器人博覽會上，記者在工業(yè)機器人展區(qū)不僅看到了展示機器人本體的多關(guān)節(jié)機器人、協(xié)作機器人、DETAL機器人、scara機器人等，還看到了包括控制器、減速機、伺服電機、傳感器等在內(nèi)的核心零部件，以及一些熱門的行業(yè)應(yīng)用集成解決方案、物流機器人、AGV、無人倉儲等。
這當(dāng)中，新松高端服務(wù)數(shù)字化智能工廠留給記者的印象最為深刻。據(jù)沈陽新松機器人項目經(jīng)理侯彬介紹，這個“濃縮版”的數(shù)字化工廠是完全基于中科曙光等用戶現(xiàn)場的實際情況來搭建的，其中部署的新松協(xié)作機器人、移動機器人、復(fù)合機器人等都具備感知系統(tǒng)，并且從軟件、硬件到系統(tǒng)都實現(xiàn)了自主研發(fā)。這個數(shù)字化智能工廠可以根據(jù)用戶需求實現(xiàn)對某個工位、產(chǎn)線，甚至整個工廠的“快速復(fù)制”，目前在新能源、半導(dǎo)體、核工業(yè)、3C等領(lǐng)域落地較多。
除了高端化步伐加快，工業(yè)機器人還在向協(xié)作的方向發(fā)展。在新松機器人自動化股份有限公司創(chuàng)始人、總裁曲道奎看來，機器人正由過去“在籠子里作業(yè)”的系統(tǒng)往“人機共融”的方向發(fā)展，協(xié)作機器人已經(jīng)成為工業(yè)機器人的一個非常重要的新的分支、趨勢和方向。
“協(xié)作機器人的人機融合、安全易用、靈敏精準(zhǔn)、靈活通用等特點，正好彌補了工業(yè)機器人的缺點和短板，但協(xié)作機器人也有自己的弱項和短板，比如一旦負(fù)載大了、運行速度快了，安全性就保障不了。所以協(xié)作機器人和工業(yè)機器人之間不是替代關(guān)系，而是一個非常好的互補關(guān)系。”
據(jù)悉，目前我國協(xié)作機器人在負(fù)載重量、精度、易用性等方面部分技術(shù)指標(biāo)已達(dá)到國際先進(jìn)水平。得益于整機性能提升，骨干企業(yè)已初步實現(xiàn)萬臺工業(yè)機器人批量化生產(chǎn)。按照FRR對未來趨勢的判斷，作為新一代機器人，協(xié)作機器人可能會起到越來越大的作用。
進(jìn)入“人機共融”的新階段，自然感知和學(xué)習(xí)能力對工業(yè)機器人而言至關(guān)重要。abb機器人與離散自動事業(yè)部中國研究中心經(jīng)理張佳帆指出，具備感知理解、技能學(xué)習(xí)、技能安全等功能的智能機器人將引領(lǐng)新場景下的智能制造。
服務(wù)機器人進(jìn)入“黃金十年”
在工業(yè)機器人持續(xù)進(jìn)擊、不斷刷新歷史成績的同時，服務(wù)機器人也站在了起飛的風(fēng)口上。國際機器人聯(lián)合會統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，新冠肺炎疫情發(fā)生以來，服務(wù)機器人實現(xiàn)逆勢增長，預(yù)計2020年同比增長20.7%。
伴隨市場需求爆發(fā)，商用機器人、家用機器人、醫(yī)用機器人、消殺機器人、配送機器人、養(yǎng)老助殘機器人等各種不同類型的服務(wù)機器人快速滲透入我們的生活或工作場景中，扮演起導(dǎo)引、迎賓、配送、政務(wù)服務(wù)、健康護(hù)理、情感陪護(hù)、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六關(guān)節(jié)機械臂，它可以精準(zhǔn)判斷抓取上萬種品類的產(chǎn)品，大幅提高了揀選效率和準(zhǔn)確率，以保證商品可以準(zhǔn)確、快速地送到人們手中。清智圖靈展示了便攜式咽拭子采樣機器人。使用者以自助檢測的方式，根據(jù)機器人的語音提示及視頻教學(xué)，簡單快捷地完成咽拭子采樣。中電科技白虹系列下肢外骨骼機器人能夠為使用者提供髖部助力，可廣泛用于物資搬運、快遞配送、消防救災(zāi)、軍事裝備、養(yǎng)老助殘、醫(yī)療康復(fù)等諸多領(lǐng)域。優(yōu)必選的熊貓機器人為迪拜世博會中國館專屬定制機器人，除了傳統(tǒng)仿人機器人的基礎(chǔ)功能，還可以展示中國傳統(tǒng)的書寫、畫畫、太極等技能。
新興技術(shù)也助推了服務(wù)機器人市場進(jìn)一步爆發(fā)。目前場景高頻、需求帶動最成熟的是家用機器人和教育機器人，發(fā)展需求推動最迅速的是醫(yī)用機器人和養(yǎng)老機器人。“服務(wù)機器人更多在于追求人機交互，多傳感器融合、智能仿生技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了機器人能力的不斷提升。”哈工大機器人集團股份有限公司執(zhí)行總裁王洪波表示，“各種各樣的傳感器幫助服務(wù)機器人更多地感知和理解人類的意圖，也能夠幫助我們做更多的事情，尤其是仿生機器人的出現(xiàn)幫助人類更好地塑造機器人的外形，更加符合我們的期待。”
“今年是服務(wù)機器人發(fā)展黃金十年的元年。”優(yōu)必選科技首席品牌官譚旻表示，“無接觸服務(wù)能夠變成剛需，一方面是疫情的原因，另一方面也因人和病毒有共存的可能性。當(dāng)無接觸服務(wù)不是一種醫(yī)療手段，而是生活必需的時候，服務(wù)機器人也將隨之變成我們的需求。”
特種機器人自主學(xué)習(xí)能力大幅提高
特種機器人應(yīng)用于專業(yè)領(lǐng)域，是近年來得到快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用的一類機器人。例如在建筑領(lǐng)域，越來越多的工地逐步智能化，逐漸向人機協(xié)作、少人化、無人化方向轉(zhuǎn)變。河北工業(yè)大學(xué)副校長李鐵軍教授指出，建筑機器人正讓“用工荒”成為過去。
在安保巡檢排爆領(lǐng)域，無論是城市小區(qū)的巡檢安保，還是公安相關(guān)服務(wù)的證件辦理、數(shù)據(jù)排查，甚至是風(fēng)險排除，都已經(jīng)有大量的人工智能和特種機器人在提供服務(wù)。
在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，從耕地到育種，到施肥，到灌溉，到噴藥，到采收，到烘干，到倉儲，到銷售，基本上所有環(huán)節(jié)，都能夠?qū)崿F(xiàn)由智能裝備或特種機器人來全面提供協(xié)作服務(wù)。據(jù)車載信息服務(wù)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用聯(lián)盟秘書長龐春霖透露，在東北、華北這樣的大面積農(nóng)業(yè)帶，農(nóng)業(yè)全過程無人作業(yè)正在成為現(xiàn)實。
博雅工道業(yè)務(wù)總監(jiān)李喬指出：“現(xiàn)在，機器人自主學(xué)習(xí)的能力已經(jīng)有了很大突破，仿生機器人的形態(tài)和運動姿勢更像了，比如魚尾擺動形式、撲翼式運動推進(jìn)方式等。”
以博雅工道此次展出的智能仿生金龍魚機器人為例，它可以像真魚一樣在水中自如地游動，自行躲避障礙，幾乎可以達(dá)到以假亂真的效果。據(jù)李喬介紹，這種新一代水下仿生機器人配備了視覺傳感器、聲吶傳感器、壓力傳感器，智能化程度更高，可以很好地融入周圍的生態(tài)環(huán)境，識別、躲避海底礁石和生物，調(diào)節(jié)潛水深度，制定返回路線等。
京東物流X研究部特種機器人部總負(fù)責(zé)人姚秀軍表示，人工智能技術(shù)是一個分水嶺，人工智能技術(shù)和機器人結(jié)合以前，機器人更多解決的是自動化的問題，通過流水線和自動化手段解決產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化的問題，包括產(chǎn)能的問題和各種場景下出現(xiàn)的問題。人工智能和機器人技術(shù)結(jié)合，才真正引領(lǐng)機器人進(jìn)入2.0時代，即智能化時代。
“過去我們做人工智能主要是靠知識、算法和算力，進(jìn)入數(shù)據(jù)驅(qū)動時代以后，主要靠的是數(shù)據(jù)、算法和算力。”中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)人工智能研究院院長張鈸表示。未來，邊緣計算、量子計算、電子計算，5G、腦機技術(shù)等的發(fā)展將為機器人產(chǎn)業(yè)帶來更多可能。
機器人關(guān)鍵核心技術(shù)有待進(jìn)一步突破
從最簡單的人機交互開始，到人機協(xié)作，以及人機共融、共存、共生，機器人的形態(tài)、功能和能力已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了我們最初對于機器人世界的認(rèn)知和想象。
隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、5G、智能傳感等技術(shù)的快速發(fā)展與深度應(yīng)用，機器人智能化發(fā)展正在從單一感知向全域感知提升，從感知智能向認(rèn)知智能升級，從單機智能向集群智能演進(jìn)，從圍欄操作向人機協(xié)作躍進(jìn)，呈現(xiàn)出多維升級的新特點。
與此同時，機器人技術(shù)正廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)裝備和生活工具，使其具備全域感知、智能決策、準(zhǔn)確執(zhí)行的能力，機器人化的智能裝備已無處不在。整體來看，中國機器人產(chǎn)業(yè)實力持續(xù)增強，基礎(chǔ)能力不斷提升，產(chǎn)品質(zhì)量日益優(yōu)化，集成應(yīng)用深化拓展，總體呈現(xiàn)出良好的發(fā)展勢頭。
然而，挑戰(zhàn)依然存在。中國機器人產(chǎn)業(yè)總體尚處于發(fā)展的初期階段，很多關(guān)鍵核心技術(shù)仍然有待進(jìn)一步突破，高端供給仍然不足，行業(yè)應(yīng)用水平有待進(jìn)一步提高。下一步，應(yīng)該積極開放合作，匯聚各方力量，著力提升產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力、夯實產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)、增加高端產(chǎn)品供給、拓展應(yīng)用深度廣度，攜手全球機器人同行，共享發(fā)展機遇，共促持續(xù)發(fā)展。
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