傳統(tǒng)的僅強調機械設備,,替代人類肌肉力量的狹隘機器人概念,,逐漸向著強調數(shù)據(jù)化,、感知等更接近“人”的特性的方面擴張,,國防安全、健康護理和公共服務等新的發(fā)展范疇隨之衍生,。
當前市場上的機器人大致可分為工業(yè)機器人,、服務機器人和特種機器人三大類。其中,,工業(yè)領域的應用多集中在3C制造業(yè)(電腦,、通訊和消費類電子產(chǎn)品),物流以及農(nóng)副產(chǎn)品,;服務領域的助理,、聊天和陪護等機器人種類的市場空間非常大;特種機器人則強調協(xié)作和安全,,應用主要集中在智能汽車,、無人機等領域。
特種機器人,,是一種非制造環(huán)境下用于公共安全,、偵查,、警用防爆、危險環(huán)境無人作業(yè)等特殊用途的機器人,。
然而,,目前國內(nèi)機器人的發(fā)展現(xiàn)狀與人們所期盼的還有很大的差距。
10月20-25日,,“2016世界機器人大會”在京舉行,。中國科學院院士、華中科技大學機械科學與工程學院院長丁漢在會上表示,,目前國內(nèi)的工業(yè)機器人大多只能在一些結構化的環(huán)境中工作,,在線傳感能力較差,,服務機器人還只能完成一些簡單的任務,,特種機器人則都需要通過遙控操作來完成特定工作。
上海交通大學電子信息與電氣工程學院自動化系主任陳衛(wèi)東表示,,機器人與人已不再是局限于工廠內(nèi)獨立且割裂的關系,,在未來的服務業(yè),即使是工業(yè)界,,這一關系將會發(fā)展為更接近伙伴性的平等關系,。
由此,“共融機器人”的概念應運而生,。據(jù)丁漢介紹,,這是指能夠與作業(yè)環(huán)境、人和其它機器人自然交互,、自主適應復雜動態(tài)環(huán)境并協(xié)同作業(yè)的機器人,,其特點為柔順靈巧的結構、多模態(tài)感知的功能,、分布自主及協(xié)同作業(yè)的能力,。
今年7月,國家自然科學基金委員會“共融機器人基礎理論與關鍵技術研究”重大研究計劃正式獲批,,該計劃預計投資2億元,,執(zhí)行期為8年。該計劃主要面向國內(nèi)制造業(yè),、康復和國防安全三個方面對共融機器人的需求,,研究剛柔機器人的機構學和動力學、人和機器人之間的自然交互,,以及操作系統(tǒng)和群體智能,。
作為機器人行業(yè)發(fā)展的起點,工業(yè)機器人已在國外歷經(jīng)了半個多世紀的發(fā)展時間,,真正進入中國只有5-8年的時間,,中國在傳統(tǒng)工業(yè)機器人方面趕超國外的難度很大,。
對此,沈陽新松機器人自動化股份有限公司總裁曲道奎認為,,未來5-10年內(nèi),,中國機器人行業(yè)將得到更加長足的發(fā)展,特別是在服務機器人與特種機器人領域,,中國和國外是站在一條起跑線上的,,同樣面對著新技術突破的轉折點,這對市場龐大的中國來說是機遇窗口,。
曲道奎認為,,國內(nèi)的服務機器人應在消防、救援,、監(jiān)護,、護理、醫(yī)療,,包括公共服務等領域實現(xiàn)率先突破,。其中,由于公共服務機器人易于推廣,,其更容易實現(xiàn)率先突破,。它的定位精度、實現(xiàn)的跟蹤和起始點和傳感功能,,使其具備感知系統(tǒng),,完全可以適應外部工業(yè)和環(huán)境的變化,未來的發(fā)展方向是智能,。
民政部數(shù)據(jù)顯示,,截至2015年底,中國60歲以上的老年人口達到2.22億,,占總人口的16.1%,。中國殘聯(lián)數(shù)據(jù)顯示,目前中國的殘疾人口達8500萬,,占總人口的6.21%,。可以看出,,中國在養(yǎng)老,、助殘、康復等領域對服務機器人的市場需求十分龐大,。
服務機器人和過去的工業(yè)機器人相比,,人工智能、機械運動與控制及具體的場景化應用這三大點是相一致的,,但服務機器人的人性化和社會化,,區(qū)別于單純提供機械運動的工業(yè)機器人,,現(xiàn)在出現(xiàn)很多在特定應用場景下?lián)敯閭H角色的機器人,產(chǎn)業(yè)上已開始一定的布局,。
機器人所擅長的移動,、操作以及對環(huán)境的認知,對幫助和照顧老年人和殘疾人再合適不過,,但目前市場上真正具備幫助能力的服務機器人卻非常少,。陳衛(wèi)東表示,因為服務機器人所面臨的環(huán)境是非結構的,、未知且動態(tài)的,,這對機器人的感知能力、安全性能和移動性帶來了很大挑戰(zhàn),。雖然這方面市場廣闊,,但目前的技術水平還沒有達到市場應用的程度,這是急需解決的問題,。
在當下產(chǎn)業(yè)轉型升級的浪潮下,,工業(yè)機器人也面臨著未來發(fā)展方向的選擇?!肮I(yè)機器人未來要向中高端邁進,在未來五年規(guī)劃里率先實現(xiàn)產(chǎn)品的突破,。未來的工業(yè)機器人在編程方面要完全實現(xiàn)自主的模型,,人機協(xié)作、移動機器人和重載機器人等是需重點推進的方向,,”曲道奎對記者表示,。
國際機器人聯(lián)合會(IFR)數(shù)據(jù)顯示,2015年全球工業(yè)機器人銷量為24.8萬臺,,同比增長12%,。其中,中國工業(yè)機器人2015年銷量累計6.67萬臺,,同比增長30.3%,,占全球市場份額四成。自2013年超過日本成為全球工業(yè)機器人最大的消費市場起,,中國已連續(xù)三年蟬聯(lián)第一,。
曲道奎在接受記者采訪時表示,未來10-15年,,中國將繼續(xù)保持世界最大工業(yè)機器人市場地位以及高速增長的態(tài)勢,。
目前機器人國產(chǎn)化市場已從本體開始逐漸完善,但核心零部件和集成技術成為了最大的挑戰(zhàn)和瓶頸,。
國內(nèi)機器人的核心零部件在傳統(tǒng)工業(yè)制造的水平下呈低端化的特點,,滿足不了性能上的需求,。控制器,、伺服電機,、減速機是機器人的三大核心零部件,占到了機器人成本的70%,。據(jù)中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院數(shù)據(jù),,2015年,國內(nèi)約75%的精密減速器從日本進口,,逾80%的伺服電機和驅動主要依賴日本和歐美的進口,,其中只有控制器國內(nèi)外差距最小。
上海荷??毓捎邢薰径麻L周錦霆表示,,該公司原創(chuàng)的一款羽毛球運動陪伴機器人,可經(jīng)過高速運算捕捉到運動軌跡從而與人互動,,曾在亞太比賽中拿到了兩次冠軍,。但這款機器人的核心零部件依賴進口,就連最基本的伺服電機和減速器也是,。國產(chǎn)的設備和硬件非常多,,但可靠性和耐用性存在問題。因此,,昂貴的進口核心零部件提高了制造,、應用和市場推廣過程中的成本,生產(chǎn)周期也被迫延長,。
機器人如何適應各行各業(yè)的工藝要求,,如何將各類技術集成在一個總控制系統(tǒng),這是當前機器人企業(yè)所面臨的普遍問題,。廣州數(shù)控設備有限公司機器人總部副總工程師李伯基認為,,前幾年國內(nèi)水平較好的系統(tǒng)集成商多為國外集成品牌服務,鑒于目前國內(nèi)機器人的水平不高,,它們服務后者的可能性并不大,,因此國產(chǎn)機器人的市場發(fā)展受到了一定限制。