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淺析機器人產業發展四大趨勢

發布時間:2020-04-26 13:08:56  訪問次數:

    機器人時代日益臨近,以智能機器人為代表的智能制造正在深刻改變我們的生活。機器人種類都有哪些?發展趨勢如何?本文對此進行簡析:


  機器人按照應用領域分為工業機器人和服務機器人兩大類,工業機器人主要應用于搬運、焊接、裝配、碼垛、噴涂等領域,主要是幫助人們從繁重重復的體力勞動中解脫出來。服務機器人分農業、軍用、醫用等專業領域服務機器人和個人/家庭服務機器人,個人/家庭服務機器人主要應用于娛樂、家政、教育等領域,起到情感陪護、家政幫手、專項教師等作用。


  機器人按照功能可分為傳感型機器人、自主型機器人和交互型機器人三大類,智能機器則是機器人發展的高級形態,具有高度自主性、交互性,智能化程度較高,甚至具備類似于人類大腦與思維的智慧性,從聯網、智能到自主,語音交互、NLP、人臉識別、場景理解乃至更高級的自主行為規劃、多主體協同等,都是智能機器人的基本必備技能。


  近些年,隨著工業機器人市場規模的快速增長的同時,服務機器人也在快速發展并增長,服務機器人市場規模有望超過工業機器人。未來的服務機器人是人工智能從虛擬世界聯系物理世界的重要載體,是促使人類輔助終端從PC、智能手機變成“人格化”的重要智能自主平臺。


  概括來看,機器人呈現以下發展趨勢。


  一、向模塊化、智能化和系統化方向發展目前全球機器人產品向模塊化、智能化和系統化方向發展。


  第一,模塊化改變了傳統機器人的構型僅能適用有限范圍的問題,工業機器人的研發更趨向采用組合式、模塊化的產品設計思路,重構模塊化幫助用戶解決產品品種、規格與設計制造周期和生產成本之間的矛盾。例如,關節模塊中伺服電機、減速機和檢測系統的三位一體化,由關節、連桿模塊重組的方式構造機器人整機。


  第二,機器人產品向智能化發展的過程中,工業機器人控制系統向開放性控制系統集成方向發展,伺服驅動技術向非結構化、多移動機器人系統改變,機器人協作已經不僅是控制的協調,而是機器人系統的組織與控制方式的協調。


  第三,工業機器人技術不斷延伸,目前的機器人產品正在嵌入工程機械、食品機械、實驗設備、醫療器械等傳統裝備之中。


  二、新型智能機器人市場需求增加新型智能機器人,尤其是具有智能性、靈活性、合作性和適應性的機器人需求持續增長。


  第一,下一代智能機器人的精細作業能力被進一步提升,對外界的適應感知能力不斷增強。在機器人精細作業能力方面,波士頓咨詢集團調查顯示,最近進入工廠和實驗室的機器人具有明顯不同的特質,它們能夠完成精細化的工作內容,如組裝微小的零部件,預先設定程序的機器人不再需要專家的監控。


  第二,市場對機器人靈活性方面的需求不斷提高。如雷諾使用了一批29公斤的擰螺絲機器人,它們在僅有的1.3米長機械臂中嵌入6個旋轉接頭的機器臂均能靈活操作。


  第三,機器人與人協作能力的要求不斷增強。未來機器人能夠靠近工人執行任務,新一代智能機器人采用聲吶、攝像頭或者其他技術感知工作環境是否有人,如有碰撞可能它們會減慢速度或者停止運作。


  三、人工智能技術廣泛應用人工智能技術應用于智能機器人乃是大勢所趨。


  人工智能在人臉識別、手寫識別、語音識別、語義理解、機器翻譯等范圍內產生了大量的應用,在無人駕駛汽車、智能服務機器人等一系列代表未來技術的產品中發揮著舉足輕重的作用。如把人工智能系統與傳統機器人控制器進行結合,從而建立實時性和適應性很好的系統,人工智能應用于智能機器人路徑規劃、決策等等。


  四、多項先進技術推動智能機器人發展機器人是多學科交叉的產物,集成了運動學與動力學、機械設計與制造、計算機硬件與軟件、控制與傳感器、模式識別與人工智能等學科領域的先進理論與技術。同時,它又是一類典型的自動化機器,是專用自動機器、數控機器的延伸與發展。當前,社會需求和技術進步都對機器人向智能化發展提出了新的要求,圍繞機器人的概念創新、技術創新是國際科技競爭的重要方面。自動化應用領域的擴展對智能機器人及系統提出了新的需求,信息技術與機器人的互動發展提升了機器人的高技術含量,機器人是自動化領域中富有代表性和生命力的亮點。


  未來智能機器人的發展必然是智能化水平的不斷提高。智能機器人涉及到許多關鍵技術,這些技術關系到智能機器人的智能性的高低。如機器人與人工智能、互聯網/物聯網、大數據、云計算等領域融合創新,滿足新一代智能機器人需求的機器學習、計算機視覺、自然語言處理、語音感知識別、觸覺感知識別等核心技術及執行部件,數據采集及利用、知識引擎、物物互聯等技術。高速、精密、輕量化的柔性機器人技術及系統。滿足遠程智能控制、觸覺感知及識別等技術要求的網絡機器人技術及系統。適應復雜任務和動態環境、具有感知和自主協同能力的共融機器人技術及系統。