机器人发展现状及未来趋势?

2024-05-06 18:22

1. 机器人发展现状及未来趋势?

行业主要相关上市公司:科沃斯(603486)、石头科技(688169)、海尔智家(600690)、威高(688161)、微创(02252.HK)等。
本文核心数据:全球服务机器人市场规模、中国服务机器人产量、中国服务机器人市场规模
机器人的主要分类
国际机器人联盟(IFR)将机器人分为工业机器人和服务机器人。中国电子学会考虑则将机器人划分为工业机器人、服务机器人和特种机器人三类。其中,服务机器人是指为人类提供必要服务的机器人,主要分为家用服务机器人、医疗服务机器人和公共服务机器人。
2021年全球服务机器人产业突破120亿美元
全球机器人行业发展如火如荼,包括服务机器人子行业。2017年以来全球服务机器人行业市场规模持续增长,初步估算2021年达到125亿美元,较2020年增长32.35%,连续两年增速超过20%。
2021年4月以来服务机器人月产量基本维持在60万套以上
在全球服务机器人行业快速发展的背景下,中国服务机器人产业也在加速扩张。从产量看,除2021年7月和2022年4月中国服务机器人月产量低于60万套,2021年4月至2022年4月其余月份产量均超过60万套,其中2021年12月中国服务机器人产量超过90万套。
2021年中国服务机器人市场规模超过300亿元
根据IFR统计数据,2018-2021年中国服务机器人市场规模持续增长,初步核算2021年市场规模超过300亿元,达到302.6亿元,较2020年增长36.18%,处于快速增长阶段。

2021年中国服务机器人市场份额占达到36%
中国医疗、教育、公共服务等领域对于服务机器人拥有较大的市场需求,因此服务机器人已经成为机器人行业的重要组成部分。从中国服务机器人行业市场规模占比看,2021年达到机器人行业总规模的36%,仅次于工业机器人行业。
综上所述,全球服务机器人行业快速发展,2021年行业规模突破120亿美元。中国服务机器人产业也在加速扩张,2021年4月以来服务机器人月产量基本维持在60万套以上,2021年市场规模超过300亿元,占据中国机器人市场的36%。
以上数据参考前瞻产业研究院《中国服务机器人行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。

机器人发展现状及未来趋势?

2. 智能机器人的发展方向

不过,尽管机器人人工智能取得了显著的成绩,控制论专家们认为它可以具备的智能水平的极限并未达到。问题不光在于计算机的运算速度不够和感觉传感器种类少,而且在于其他方面,如缺乏编制机器人理智行为程序的设计思想。你想,现在甚至连人在解决最普通的问题时的思维过程都没有破译,人类的智能会如何呢——这种认识过程进展十分缓慢,又怎能掌握规律让计算机“思维”速度快点呢?因此,没有认识人类自己这个问题成了机器人发展道路上的绊脚石。制造“生活”在具有不固定性环境中的智能机器人这一课题,近年来使人们对发生在生物系统、动物和人类大脑中的认识和自我认识过程进行了深刻研究。结果就出现了等级自适应系统说,这种学说正在有效地发展着。作为组织智能机器人进行符合目的的行为的理论基础,我们的大脑是怎样控制我们的身体呢?纯粹从机械学观点来粗略估算,我们的身体也具有两百多个自由度。当我们在进行写字、走路、跑步、游泳、弹钢琴这些复杂动作的时候,大脑究竟是怎样对每一块肌肉发号施令的呢?大脑怎么能在最短的时间内处理完这么多的信息呢?我们的大脑根本没有参与这些活动。大脑——我们的中心信息处理机“不屑于”去管这个。它根本不去监督我们身体的各个运动部位,动作的详细设计是在比大脑皮层低得多的水平上进行的。这很像用高级语言进行程序设计一样,只要指出“间隔为一的从1~20的一组数字”,机器人自己会将这组指令输入详细规定的操作系统。最明显的就是,“一接触到热的物体就把手缩回来”这类最明显的指令甚至在大脑还没有意识到的时候就已经发出了。把一个大任务在几个皮层之间进行分配,这比控制器官给构成系统的每个要素规定必要动作的严格集中的分配合算、经济、有效。在解决重大问题的时候,这样集中化的大脑就会显得过于复杂,不仅脑颅,甚至连人的整个身体都容纳不下。在完成这样或那样的一些复杂动作时,我们通常将其分解成一系列的普遍的小动作 (如起来、坐下、迈右脚、迈左脚)。教给小孩各种各样的动作可归结为在小孩的“存储器”中形成并巩固相应的小动作。同样的道理,知觉过程也是如此组织起来的。感性形象——这是听觉、视觉或触觉脉冲的固定序列或组合 (马、人),或者是序列和组合二者兼而有之。学习能力是复杂生物系统中组织控制的另一个普遍原则,是对先前并不知道、在相当广泛范围内发生变化的生活环境的适应能力。这种适应能力不仅是整个机体所固有的,而且是机体的单个器官、甚至功能所固有的,这种能力在同一个问题应该解决多次的情况下是不可替代的。可见,适应能力这种现象,在整个生物界的合乎目的的行为中起着极其重要的作用。本世纪初,动物学家桑戴克进行了下面的动物试验。先设计一个带有三个小平台的T形迷宫,试验动物位于字母T底点上的小平台上,诱饵位于字母T横梁两头的小平台上。这个动物只可能做出以下两种选择,即跑到岔口后,它可以转向左边或右边的小平台。但是,在通向诱饵的路上埋伏着使它不愉快的东西:走廊两侧装着电极,电压以某种固定频率输进这些电极之中,于是跑着经过这些电极的动物便受到疼痛的刺激——外界发出惩罚信号。而另一边平台上等着动物的诱饵则是外界奖励的信号。实验中,如果一边走廊的刺激概率大大超过另一走廊中的刺激概率,那么,动物自然会适应外界情况:反复跑几次以后,动物朝刺激概率低、痛苦少的那边走廊跑去。桑戴克作试验最多的是老鼠。如老鼠就更快地选择比较安全的路线,并且在惩罚相差不大的情况下自信地选择一条比较安全的路线,其它作试验的动物是带着不同程度的自适应性来体现这一点的,不过,这种能力是参加试验的各种动物都具有的。控制机器人的问题在于模拟动物运动和人的适应能力。建立机器人控制的等级——首先是在机器人的各个等级水平上和子系统之间实行知觉功能、信息处理功能和控制功能的分配。第三代机器人具有大规模处理能力,在这种情况下信息的处理和控制的完全统一算法,实际上是低效的,甚至是不中用的。所以,等级自适应结构的出现首先是为了提高机器人控制的质量,也就是降低不定性水平,增加动作的快速性。为了发挥各个等级和子系统的作用,必须使信息量大大减少。因此算法的各司其职使人们可以在不定性大大减少的情况下来完成任务。总之,智能的发达是第三代机器人的一个重要特征。人们根据机器人的智力水平决定其所属的机器人代别。有的人甚至依此将机器人分为以下几类:受控机器人——“零代”机器人,不具备任何智力性能,是由人来掌握操纵的机械手;可以训练的机器人——第一代机器人,拥有存储器,由人操作,动作的计划和程序由人指定,它只是记住 (接受训练的能力)和再现出来;感觉机器人——机器人记住人安排的计划后,再依据外界这样或那样的数据 (反馈)算出动作的具体程序;智能机器人——人指定目标后,机器人独自编制操作计划,依据实际情况确定动作程序,然后把动作变为操作机构的运动。因此,它有广泛的感觉系统、智能、模拟装置(周围情况及自身——机器人的意识和自我意识)

3. 机器人的发展趋势


机器人的发展趋势

4. 机器人的发展趋势


5. 机器人未来的发展趋势如何

机器人行业发展趋势分析 新兴领域应用场景加快布局政策频繁利好出台,监督并推动着机器人产业发展逐步走向成熟
自机器人技术兴起以来,为满足日益旺盛的自动化生产需求,工业领域率先开启了对机器人的大范围应用,并用极短的时间实现了规模化的发展。时至今日,机器人产业不仅被称为“制造业皇冠顶端的明珠”,还被看作是国家创新力和产业竞争力的重要表现。
作为全球新一轮科技和产业革命的切入点,机器人产业的发展同样受到我国的大肆青睐,从上世纪70年代起步开始,我国政府就对产业行业给予了高度的重视和支持。近年来,国家又相继发布了《“十三五”规划纲要》、《机器人产业发展规划(2016-2020年)》、《关于促进机器人产业健康发展通知》等系列文件,为国内机器人产业发展做出积极战略部署和引导,监督并推动着产业发展逐步走向成熟。
中国机器人行业呈现三大特征与趋势发展
如今,经过几十年的发展和多方的共同努力,我国的机器人产业发展已经形成了一定的特征并积累了不少成果,尤其在工业机器人方面取得的傲人成绩,更是极大的鼓舞了业内人士的信心。凭借着这股士气带来的强大冲劲,我国机器人产业也迎来快速且迅猛的发展期,而其中所展现出的一些发展特征和趋势。
三大发展特征分析:
1、工业机器人发展突出,智能机器人扩张加快。据前瞻产业研究院发布的《工业机器人行业产销需求预测与转型升级分析报告》统计数据显示,从2013年到2017年,我国机器人产业发展不断加快,年均增速在15%以上,市场规模最高达到近70亿美元,预计2018年机器人产业市场规模将达87.4亿美元。其中工业机器人占比超过70%,服务机器人紧随其后。随着语音识别、视觉检测、人机交互等人工智能技术的发展,智能服务机器人开始展现出强劲动力,预计到2020年智能服务机器人市场规模将达到25亿美元,成为继工业机器人之后又一崛起的细分市场。
2018年中国机器人市场机构占比统计情况

数据来源:前瞻产业研究院整理
2、机器人区域产业发展各具优势,资源互补供助发展
眼下我国机器人产业发展已经表现出集群现象,形成了东中西、长三角、珠三角、京津冀等6大集聚区。而各区域之间由于经济发展水平、工业基础、市场成熟度与人才环境等关键因素的差别,也形成了各自的独特优势进行互补。具体来说,长三角地区形成了相对完备的产业链;珠三角地区打造了多领域细分行业应用;京津冀地区营造了一定的创新生态;东北地区在工业和特种机器人上获得了优势;中部地区建设了规模化的生产基地;而西部地区引进了海内外众多龙头企业。
3、特色园区和骨干企业开始发挥出各自力量,推动产业走向集聚
当前,各地围绕本体制造、系统集成、零部件生产等机器人产业链核心环节,主导建设各具特色、优势互补的机器人产业园区与特色小镇越来越多。通过政企合作和强强联合推动产业发展走向集聚,已经成为我国机器人产业发展的最重要特征之一。
三大发展趋势分析:
1、应用场景逐渐向新兴领域延伸。从发展最为突出的工业机器人应用来看,其领域已经由汽车、电子、食品包装等传统领域逐渐向新能源电池、环保设备、高端装备、生活用品、仓储物流、线路巡检等新兴领域加快布局。同时,各地机器人企业解决方案也由传统的汽车及3C设备制造逐步向新兴领域和行业加快延伸,大幅提高了产品生产质量与服务管理水平,加速“机器换人”进程。
2、多元应用催生细分市场巨人企业出现
目前,在新兴领域下的细分市场逐渐涌现出了一批业务水平较高、贴合行业实际、应用方案成熟的中小型机器人企业。它们凭借专业化和精品化产品服务在市场竞争中脱颖而出,建立起较为成熟的产品线条与供应体系,迅速占领相当部分市场份额,未来将对产业发展起到何种拉动作用值得期待。
3、技术服务平台推动产业双创建设加快
随着机器人产业的蓬勃发展,为满足更多企业的创新创业需求,一些具备技术研究成果转化能力的企业已经开始与政府和海内外企业联合,推动技术共享、风险共担的服务平台建设,产业创新创业能力提升的趋势开始逐步显现。

机器人未来的发展趋势如何

6. 智能机器人的现状

随着信息技术与互联网的快速发展与普及,智能机器人技术得到了突飞猛进的发展,其能够部分代替人工工作,已经成为未来各个领域的关注焦点,目前我国智能机器人技术还相对落后。本文主要从国内外机器人的发展现状入手研究,经过对相关的资料分析,提出未来智能机器人的发展趋势,并以我国农业智能机器人应用经验为例,分析智能机器人对我国农业领域的应用情况,对于我国农业水平的提高具有深远意义。
1 国内外智能机器人研究现状
随着科学技术的发展,人们越来越希望自己能从日常琐碎事务中解脱出来,利用空余时间能做更多、更重要的事情,因此机器人技术应运而生。根据联合国的美国机器人协会给机器人的定义可知,机器人是一种由编程操作执行某项专门任务、综合了机械、电子、遥控器、人工智能、仿生学等多种科学的复杂智能机械。机器人是当代研究热点话题之一,其可以做人类做不到的高危险性的工作,甚至是在外太空或者深海领域的探究过程中都可以使用机器人,甚至可以说在人类难以生存的环境中,机器人可以在某种程度上替代人类。
1.1 国外智能机器人发展现状
国外的机器人是最早起步的,发展较成熟,其中以日本、美国、英国为首的国家,其根据自身生产力的需求,研发了各种各样的机器人,并且机器人的销量成比例逐渐增加,在2014年,全球工业机器人的销售额增长了11.5%(如图1所示)。机器人产业的蓬勃发展,为全球经济带来了巨大的变化,机器人的应用将影响到人类社会生活和经济发展的每个领域。二战后,美国机器人技术得到大力发展,制造业技术提升、经济快速发展,而机器人是功不可没的;在欧洲,欧盟启动了“SPARC”研发计划,该计划投入了28亿欧元,创造24万个就业岗位,在世界范围内的各个领域、各个行业都有机器人的身影,因此产生了深远影响;日本正将机器人作为未来经济发展的重要工具,其可以促进社会经济有着更大范围的提升;韩国也在大力发展机器人产业,并将生产的机器人销往海外市场,促进了机器人产业的壮大。
1.2 国内智能机器人发展现状
在中国,机器人技术起步较晚,但是发展迅速,在20世纪70年代,以工业机器人的研究与制造工作逐渐有了起色,其发展阶段可以分为3个部分:
第一个阶段是从20世纪80年代末开始起步,具有产权的切割、焊接、喷漆、运输、包装等产品相继出现,可以说在这一阶段中,中国机器人向实践迈出了第一步,并且在此阶段中,我国政府不断出台机器人发展规划的相关政策。
第二个阶段是从2010年后,中国机器人装机容量逐步上升,开始面向机器人产业链发展。全球机器人几大巨头分别是瑞典ABB、德国库卡、日本发那科、日本安川等,这些知名机器人制造商看好中国市场的发展前景,纷纷在中国市场中设立分支机构,从机器人的生产、销售、制造等领域开始全面铺设。而国内的机器人品牌起步较晚,以沈阳新松、广州数控等公司为首,通过并购、引进技术等方式开始涉足这些行业。
第三个阶段是2013年4月21日,我国机械工业联合会创建的中国机器人产业联盟将国内机器人科技和产业单位进行资源整合,构成实现健康有序发展的服务平台。
通过3个阶段的发展,可以看出我国机器人行业发展势头良好,但是与发达国家相比,我国机器人在发展速度、核心技术、市场份额等方面还相对较弱,究其原因,中国在机器人产业上还没有形成研制、生产、制造、销售、服务等有序的产业链。
2 智能机器人的发展趋势分析
(1)关键部件和核心技术的发展。现有机器人传感器的各项性能有了较大的改观,采用集成技术后可以增加信息的融合量,需要专业人员专门研究关键部件,从细节解决问题,在一些核心技术上促进机器人的标准化和网络化发展,并深入研究与归纳仿真功能、方向感知、心情管理、生物神经系统理论与方法。
(2)机器人网络化。机器人网络化是未来机器人技术发展的重要方向之一,利用互联网技术,对目标机器人实现联网,并通过网络对其进行有效控制,并实现多机器人协作,促进更快、更好地完成任务。另一方面,很多作业项目难以靠一个机器人的能力完成,特别是在一些相对较为复杂的环境条件下,实现对计算机的远程网络控制,也是未来机器人技术发展的主要方向。
(3)更好的交互方式。目前市场中的机器人还没有能力去实现相关理论与方法,依旧需要依赖于相关的知识,因此需要把机器需要完成的任务加载进去。人类与机器人的交互需要更加简单化、多样化、人性化、智能化,因此需要研究设计自然语言、文字语言、图像语言、手写字识别等,采用更加人性化的方式与用户交互交流,保证人与机器之间信息交流的协调性。
3 智能机器人的具体应用
很多国家在工业领域内使用机器人较多,并且发展到一定程度,日本、美国等国家在农业等领域应用了智能机器人。在农业采摘过程中,这些采摘机器人(图2)依托机械手臂、三维视觉传感器、末端执行机构、压力传感器等部件进行采摘,使采摘番茄的成功率超过75%左右,采摘蘑菇的成功率为81%。这些采摘机器人在采摘过程中可以避开障碍物采摘得当,并对多余部分进行剪修。另外,一些国家的农业领域中应用了嫁接机器人,其可在嫁接的3个重要环节中实现全自动模式,并且能让成功率高达97%,节省了巨大的人力、物力成本。除此之外,耕耘机器人、农药机器人、除草机器人等多种机器人类型也应用于农业领域中。

7. 机器人的未来发展

 首届北京市大学生机器人大赛在北京信息科技大学举行。主持开幕仪式的是一位身形苗条的“女士”,这位“女士”其实是北京信息科技大学的学生设计的机器人,名叫莉莉。她能够与人进行日常对话交流。在随后举行的比赛中,17所高校99支代表队的300余名选手带着他们的机器人得意之作登台亮相,参与16个项目的角逐。这些机器人,或在音乐声中能翩翩起舞,或在绿茵场上驰骋,甚至可以插上翅膀,翱翔于天际。正如一名北京工业大学选手在比赛中喊出的口号,“翻滚吧,机器人;翻滚吧,我们的未来。”将来,机器人将成为我们生产、生活中不可或缺的伙伴。 18米长,12米宽的绿茵场,白线划出中圈、禁区。比赛信号响起,“队员”进入场地,开球,突破,传中配合,射门,踢得有模有样。与普通足球赛不同,这里的“队员”都是机器人。记者在场边注意到,这些足球机器人每个重40公斤,靠两个吸球器控球运动。装在底部的四向轮,根据控制核心计算出的轨迹自主移动。获得进球良机时,机器人带球进入禁区,射门装置接收到指令,将球猛烈击出。在场边指挥比赛的北京信息科技大学队队长黄斌告诉记者,机器人足球队的配合比人类球队默契得多,它们在传球前,可通过无线电准确地将球的轨迹、力度等信息传给下一个“球员”,“球员”还能通过全景摄像头捕捉影像,计算球运动的轨迹,自主跑位接球。机器人球队的战术、站位等程序都事先“植入”了机器人球员“大脑”。与正常足球赛一样,机器人足球赛也有中场休息时间,此时,作为这些机器人的“教练”和“队医”,他们需要赶紧对刚刚经历过激烈对抗的机器人进行应急维护,以及布置下半场的战术——必要时进行一些战术程序的修改,“一旦它们重新上场,那又是它们自己来研判赛场情况,组织进攻与防守了,这跟真实的足球赛一模一样。”黄斌说。最终,北京信息科技大学的足球机器人在决赛中3比0获胜,夺得冠军。黄斌2008年考入北京信息科技大学,之后就迷上了足球机器人,“我自己就非常喜欢踢球,后来发现能把自己的一些对足球的想法付诸机器人身上实践,感觉十分美妙。”黄斌说,迷上了足球机器人后,他和同伴们几乎将所有的课余时间都花在了组装机器人,编写程序上面,“程序非常大,一整场比赛的程序编写至少需要半年,每次优化动辄耗时一星期。”辛勤的付出带来了丰硕的回报,黄斌和他的队员在2010年、2011年连续两年的机器人足球世界杯中击败来自世界各国的强队,夺得冠军,“谁说中国足球不行,咱的机器人就能拿世界杯。”蚯蚓机器人:面对地震废墟,人员被埋。生命探测仪发现幸存者,但又无法准确定位以便搜救,怎么办?北京信息科技大学学生赵旭设计的具有完全自主知识产权的“搜救机器人”,将有效解决这一问题。这台机器人外观如同蚯蚓一般,“皮肤”上分布着各种感应原件,可以变形进入各种狭小的空间。机器人装有带灯光的摄像头,在位置不明的地区,他能够通过摄像头获取的画面迅速建立位置地图,并实现画面数据传输与自主导航。此外,机器人的“身体”内将装备超声波、温湿度、有害气体感应器等设备,还能感知生命体征。“蚯蚓”机器人的最大的特点就是进入搜救现场后,即使遭遇突发状况被拦腰斩断,它仍能“顽强”前进或者退出,顺利完成任务。“我们从蚯蚓身上找到了灵感,把机器人分成三部分,每个部分都装有传感器、驱动系统等,这样在地震、矿难等恶劣条件下,即使机器人一部分被外力破坏,剩余的部分仍可以继续执行任务。”赵旭一边介绍,一边用手做了个蠕动的动作。据介绍,这个“蚯蚓”搜救机器人未来将十分小巧,它随时出没在灾难救援、管道检测、水质监测、卫生防疫等重要现场,服务于灾害救援以及公共安全。J067 胡铁湘 摄J125旋翼机器人:航拍可监控交通流量就在“莉莉”主持首届北京市大学生机器人大赛开幕式时,一架六旋翼飞行器腾空而起,飞至开幕仪式现场上空。飞行器搭载的摄像机启动,拍摄开幕式的盛况。画面可以实时传回至地面的接收装置。“这是具有飞行功能的摄像机器人。”北京信息科技大学社团理事会会长唐荣宽自豪地说。记者在现场看到,这架会飞的机器人共有6组直径约30厘米的水平螺旋桨,底部有两个拱形的支架,上面装有可俯仰的摄像云台。控制部件四周,均匀地伸出了6个碳纤维臂杆,用来控制那6组配有无刷电机带动的螺旋桨。唐荣宽介绍,这台机器人造价达6.5万元,2分钟即可升空至300米的高度,并滞空10至15分钟。机器人可携带2.5公斤的摄影器材,拍摄的画面通过无线传输回地面。除了使用遥控器操作,飞行机器人还可以通过GPS导航,自主飞行到目标区域完成拍摄任务。据了解,机器人的控制软件均为在校大学生编写。而为了保持拍摄画面的稳定,唐荣宽和同伴们还给飞行器安装了减震云台,并且在结构平衡上也进行了减震处理,“六个旋翼同时转动,可以保证飞行器水平飞行,同时加上减震云台的作用,四级风干扰下,飞行机器人可以正常开展工作。”唐荣宽说。北京大学智能科学系的研究者晓宇表示,这样的旋翼机器人飞行器今后在道路交通流量、赛事活动等方面的监控中发挥重要作用。相比固定翼飞机或者直升机,它占用的人力、物力成本更少;飞行高度更低,噪音更小,拍摄得到的画面、声音质量就更高,“尤其是现在北京经常遭遇道路拥堵,旋翼机器人飞行器加装软件后,可以快速分析路况,给周边驾车者提供即时的绕行指南。”专家罗庆生北京理工大学教授国内机器人研究领域专家发展机器人需要宽口径人才这届机器人大赛的规格水平比较高,学生们通过程序编程,使得机器人达到了比较高的运行水平。尤其是在创意机器人大赛中,涌现出许多有创意的作品,如北京理工大学的“管道”机器人、“千足虫”等。这些年我国机器人研制水平快速发展,主要就得益于大学里培养了大量机器人研究人才。工业的发展关键还是靠人才。人才上去了,机器人水平才能上去。高校应该大力开展课外创新,让学生把所学知识有机串联投入实际应用。这对学生的创新意识的形成,以及成长成才都有帮助。另外,这届大赛也暴露出部分学生的知识面比较局限,对于机器人涉及到的各种生物学、力学、电学等多个学科的融会贯通能力较弱。我想这也应该引起高校的重视,在招生、培养人才时应该拓宽口径,专业培养更加灵活。我国发展机器人,需要宽口径知识背景、强能力、高素质的人才。 日本最新机器人名古屋市商业设计研究所推出了新款机器人“网络兔子”。它的两只耳朵可以变换许多姿态,会根据人的声音作出反应。“网络兔子”通过无线通信与家里的电脑相连,如果有电子邮件它会朗读给人听,也可以播放网络电台的节目。最有趣的是不同的“网络兔子”还能够“结婚”、“分手”,通过网络连接让其中一个“网络兔子”的双耳做出一个动作,它远方的“伴侣”也会接着做出同样的动作。三菱重工业公司的保姆机器人“若丸”连续几年都是各种机器人展上的明星,在本次展会上它依然吸引着众人的目光。“若丸”能在早晨来到主人床边,报告当天的天气或新闻头条。它还能记住主人的生日,或是提醒主人的结婚纪念日。日本产业技术综合研究所制造的用于陪伴老人和小孩的机器人“Paro”、本田公司的“阿西莫”双足步行机器人也继续受到关注。阿西莫说,本田公司开发的双脚步行机器人,于2000年11月首次在横滨国际和平会议中心举行的机器人展示会上亮相。2006年12月,本田公司曾改进过“阿西莫”的性能,增加了它的关节和马达,使其可以以每小时6公里的速度小跑,而且将其身高也由最初的1.2米提高到1.3米。美国战斗机械狗研制成功网上引发轰动美国官方公布了一段关于军用机械狗的录像,视频中机械狗展示了它惊人的活动能力和适应性,一举在互联网上造成轰动。研发公司称经过测试,这个机械狗能在战场上为士兵运送弹药、食物和其他物品。

机器人的未来发展

8. 智能机器人的现状如何?

——原标题:2019年机器人行业市场分析:新兴科技将重塑产业格局 智能机器人重点领域亟待突破1、新兴科技将有望重塑机器人产业 在智能机器人重点领域实现突破
过去几年,全球机器人市场出现拐点,由高速增长转为低速增长。业内认为,机器人产业已经进入深度调整阶段,而5G、人工智能、工业互联网等新兴科技将有望重塑机器人产业,推动供给和需求的扩大,让机器人产业仍然是推动新旧动能转换和经济高质量发展的重要动力。围绕高端机器人、工业机器人等中高端产业领域,多地也正在加快布局,一批行业龙头企业和百亿、千亿级产业集群有待崛起。
不过,业内也指出,突破关键核心技术瓶颈、拓展新的应用领域、提质增效成为机器人产业健康发展的迫切需求。下一步,不仅要解决传统机器人方面的技术短板,更要在智能感知、新材料应用、新驱动系统等智能机器人的重点领域实现突破。
2、全球机器人产业增速放缓
与此前相比,目前全球机器人市场增长率并不乐观。中国电子学会日前发布的《中国机器人产业发展报告(2019年)》(下称《报告》)显示,2014年以来,全球工业机器人的市场规模以年均8.3%的速度持续增长,2019年的年增长率是2.9%,高于2018年的0.5%;服务机器人市场规模年均增速为21.9%,2019年的增长率为14.2%,低于2018年的增速;特种机器人产业规模年均增速达12.3%,2019年的数字是10%,也低于2018年的增速。
2019年,全球机器人市场规模预计将达到294.1亿美元,2014-2019年的平均增长率约为12.3%。其中,工业机器人159.2亿美元,服务机器人94.6亿美元,特种机器人40.3亿美元。
2019年全球机器人行业市场结构分析情况



数据来源:前瞻产业研究院整理



中国机器人产业联盟理事长、新松机器人自动化股份有限公司总裁曲道奎表示,从2009年开始,机器人始终保持高速发展,但去年全球机器人市场出现拐点,由过去的高速增长转为低速增长,甚至趋近于零增长。此外,连续多年高歌猛进的中国工业机器人市场,也在2018年踩下急刹车,其销售额增长率较2017年下降24.3%。
“机器人产业增速下滑的原因是多方面的,包括国际贸易环境恶化、全球经济下行压力加大、汽车和电子等主要应用行业发展低迷等。”工信部副部长辛国斌说,从深层次原因来看,机器人产业已经进入深度调整阶段,提质增效成为产业健康发展的迫切需求。
在这样的背景之下,我国国产机器人依然交上一份令人欣慰的答卷:2018年,我国自主品牌工业机器人销量达4.35万台,同比增长16.2%,在我国工业机器人销量市场中的占有率为32.2%,比2017年回升了5.5个百分点。预计2019年中国机器人市场规模将达到86.8亿美元,其中工业机器人57.3亿美元,服务机器人22亿美元,特种机器人7.5亿美元。2014-2019年平均增长率约为20.9%。
2019年中国机器人行业市场结构分析情况



数据来源:前瞻产业研究院整理
在这方面,中国机器人产业出现一些积极信号。比如,从机器人种类来看,工业、服务、特种三类机器人开始呈现协同发展趋势。”辛国斌说。
曲道奎表示,虽然当下全球机器人产业增长乏力,但根据产业周期判断,中国机器人产业正在经历一个从“冬天”到“春天”的全新阶段。在这个大变革时期,技术突破、产品迭代、跨界融合不断提速,企业也正经历由野蛮到理性的洗牌时期,机遇与挑战并存,变革与颠覆成为常态,从而加速量变到质变的调整升级。
中国机器人产业联盟产业研究部副处长陈丹对《经济参考报》记者表示,这种周期波动是产业发展中的正常现象。汽车、3C制造业等传统应用行业竞争越来越激烈,未来市场将趋于饱和,但是随着智能机器人的不断发展,机器人在量大面广的一般工业中的应用将激发出更大的潜在市场。
3、5G、工业互联网开启新空间
值得关注的是,5G、工业互联网、人工智能等与机器人技术的融合,将提升机器人应用潜力。一些发展趋势,在2019世界机器人大会现场可见一斑。
在大会现场,中国航天科技集团有限公司所属中国运载火箭技术研究院展示了一款名为“长征云”的工业互联网平台。它可以完成各类机器人的操控与协同合作、人机互动。
系统研发人员李翔对记者介绍,连上“长征云”就仿佛连上一个智慧大脑,操控机器人、管理工厂、收集分析生产数据等都不在话下。它支持各类工业设备接入,有150类数据分析挖掘算法,可通过实时监控、分析设备的运行数据,自主进行故障预测、安全隐患分析、生产决策,过程智能;此外“长征云”还是一个包容性与开放性俱佳的平台,用户可根据需求自主设计各种程序,适应不同的应用场景。
据统计,采用工业互联网的机器人能够帮助生产企业的生产效率提高8%-15%,而生产成本降低8%-15%。中国电子学会副理事长兼秘书长、中国工业互联网研究院院长徐晓兰表示,工业互联网将协助机器人实现互联互通与数据共享、有效降低机器人损耗及维修成本、支撑机器人开展定制化生产,使机器人快速适应多品种、小批量的定制化生产,产品快速更新换代,适应日益激烈的市场竞争。
而在5G环境下,机器人的应用潜力正被源源不断地挖掘。以医疗机器人为例,今年3月,中国人民解放军总医院成功完成全国首例基于5G的远程人体手术——远在海南的神经外科专家凌至培,通过5G网络传输的高清画面远程操控手术器械,为身在北京的患者实施了帕金森病“脑起搏器”植入手术。今年6月,北京积水潭医院院长田伟利用5G技术,同时远程操控两台天玑骨科手术机器人,为浙江嘉兴和山东烟台的两名患者实施手术。
“5G通信技术、工业互联网和机器人技术的融合,将大幅度提升数据传输的实时性、完整性及吞吐量,极大地增强机器人智能化、柔性化和精准控制能力,提升机器人应用潜力,推动机器人步入发展的快车道。”辛国斌说。
在曲道奎看来,现在的机器人已经不是过去传统的机械电子设备的概念,而是一个集人工智能、信息电子、大数据网络、感知系统为一体的高技术产品。新的技术的融合和突破,使机器人有了最关键的一点,即机器人的成长,这使机器人在往其他领域不断拓展和延伸,包括从制造到医疗再到健康、国防、服务和消费领域,它们是未来机器人真正发展的希望和空间所在。
4、“卡脖子”问题仍需进一步突破
在采访中,攻克“卡脖子”难题,掌握机器人核心技术是业内专家最为关注的内容。
工信部部长苗圩在世界机器人大会期间表示,机器人产业自身在发展过程中面临许多问题和挑战,比如关键核心技术需要进一步提升,应用场景和领域需要进一步拓展,风险防控和法律法规体系需要进一步完善等。
陈丹也指出,为了在下一轮的竞争中取得优势,必须尽快解决“卡脖子”问题,重点布局智能机器人的发展。同时也需要在智能感知、新材料应用、新驱动系统等智能机器人的重点领域实现突破。
事实上,结合新兴科技的应用与发展,多地也加快向中高端机器人研制和产业布局方面发力,培育一批行业龙头企业。
例如,四川省日前表示,将培育智能机器人、无人机等人工智能重点产品和人工智能龙头企业,安排经费2000万元,启动实施20项重大科技攻关项目,在高可靠操作系统、工业机器人软件、工业互联网等方面突破一批关键核心技术。深圳明确支持人工智能产品创新,支持智能机器人、智能无人机、智能医疗系统、智能网联汽车等人工智能产品研制及产业化。浙江省也表示,将提升机器人与智能装备水平,突出精密、复合、智能,提高关键制造生产环节应用机器人的可靠性。
在壮大企业发展力量的同时,一批百亿、千亿级产业集群也正在加速谋划中。江苏省表示,到2020年打造千亿级产业集群。上海宝山区日前也表示将力争集聚机器人相关企业300家以上,形成产值超500亿元的产业集群,打造中国机器人及智能硬件产业制造基地。
“在产业集聚圈内,同类型企业存在较大竞争压力,企业需要不断提升自己的创新能力。机器人产业集聚将使集群内企业能够依靠分工协作与优势互补作用,增强自身竞争优势;同时有效吸引和带动相关企业的入住和发展,对区域合作和科技发展起到辐射和引领作用。”陈丹说。
此外,我国机器人产业还存在着企业经营压力较大、专业人才缺口较大、标准体系有待进一步健全等问题。
工信部装备工业发展中心政策规划处处长左世全在接受《经济参考报》记者采访时表示,需进一步落实生产企业税收优惠政策,扩充《首台(套)重大技术装备推广应用指导目录》,以促进工业机器人的研发和应用。加强国家战略引导和统筹规划,强化企业的主体地位,优化资金配置方向。
同时他也指出,应进一步拓宽企业投融资渠道,鼓励金融资本、风险投资及民间资本参与机器人产业,支持符合条件的企业在资本市场直接融资,让机器人产业继续发挥更大的推动作用。
——更多数据来源及分析请参考于前瞻产业研究院发布的《中国互联网+机器人行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》。