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    机器人产业规模加速增长 2019智能机器人行业发展进程 现状及发展前景分析

    • 2019年4月1日 WuYaNan来源:千家网 1095 70
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    机器人是集机械、电子、控制、传感、人工智能等多学科先进技术于一体的自动化装备。自1956年机器人产业诞生后,经过近60年发展,机器人已经被广泛应用在装备制造、新材料、生物医药、智慧新能源等高新产业。

    机器人是集机械、电子、控制、传感、人工智能等多学科先进技术于一体的自动化装备。自1956年机器人产业诞生后,经过近60年发展,机器人已经被广泛应用在装备制造、新材料、生物医药、智慧新能源等高新产业。

    机器人与人工智能技术、先进制造技术和移动互联网技术的融合发展,推动了人类社会生活方式的变革。

    机器人创新发展进程

    第一阶段,发展萌芽期。1954年,第一台可编程的机器人在美国诞生。1958年,美国发明家恩格尔伯格建立了Unimation公司,并于1959年研制出了世界上第一台工业机器人。这一阶段,随着机构理论和伺服理论的发展,机器人进入了实用阶段。

    第二阶段,产业孕育期。1962年,美国AMF公司生产出第一台圆柱坐标型机器人。1969年,日本研发出第一台以双臂走路的机器人。同时日本、德国等国家面临劳动力短缺等问题,因而投入巨资研发机器人,技术迅速发展,成为机器人强国。这一阶段,随着计算机技术、现代控制技术、传感技术、人工智能技术的发展,机器人也得到了迅速的发展。这一时期的机器人属于“示教再现”(Teach-in/Playback)型机器人,只具有记忆、存储能力,按相应程序重复作业,对周围环境基本没有感知与反馈控制能力。

    第三阶段,快速发展期。1984年,美国推出医疗服务机器人Help Mate,可在医院里为病人送饭、送药、送邮件。1999年,日本索尼公司推出大型机器人爱宝(AIBO)。这一阶段,随着传感技术,包括视觉传感器、非视觉传感器(力觉、触觉、接近觉等)以及信息处理技术的发展,出现了有感觉的机器人。焊接、喷涂、搬运等机器人被广泛应用于工业行业。2002年,丹麦iRobot公司推出了吸尘器机器人,是目前世界上销量最大的家用机器人。2006年起,机器人模块化、平台统一化的趋势越来越明显。近五年来,全球工业机器人销量年均增速超过17%,与此同时,服务机器人发展迅速,应用范围日趋广泛,以手术机器人为代表的医疗康复机器人形成了较大产业规模,空间机器人、仿生机器人和反恐防暴机器人等特种作业机器人实现了应用。

    第四阶段,智能应用期。这一阶段,随着感知、计算、控制等技术的迭代升级和图像识别、自然语音处理、深度认知学习等人工智能技术在机器人领域的深入应用,机器人领域的服务化趋势日益明显,逐渐渗透到社会生产生活的每一个角落。

    智能机器人的发展现状

    智能移动机器人是第三代机器人,这种机器人带有多种传感器,能够将多种传感器得到的信息进行融合,能够有效的适应变化的环境,具有很强的自适应能力、学习能力和自治能力。

    目前研制中的智能机器人智能水平并不高,只能说是智能移动机器人的初级阶段。智能移动机器人研究中当前的核心问题有两个方面;一方面是,提高自主机器人的自主性,这是就智能移动机器人与人的关系而言,既希望智能移动机器人进一步独立于人,具有更为友善的人机界面。从长远来说,希望操作人员只要给出要完成的任务,而机器自动形成完成该任务的步骤,并自动完成它。另一方面是,提高智能移动机器人的适应性,提高智能移动机器人适应环境变化的能力,这就是智能移动机器人与环境的关系而言,希望加强它们之间的交互关系。

    在各国的智能移动机器人发展中,美国的智能移动机器人技术在国际上一直处于领先地位,其技术全面、先进、适应性也很强,性能可靠、功能全面、精确度高,其视觉、触觉等人工智能技术已在航天、汽车工业中广泛应用。

    机器人产业规模加速增长

    根据IDC预测,在全球机器人区域分布中,亚太市场处于绝对领先地位,预计其2020年支出将达1330亿美元,全球占比达71%;欧洲、中东和非洲为第二大区域;美洲是第三大市场。

    近年来,中国各地发展机器人积极性较高,行业应用得到快速推广,市场规模增速明显。2017年,我国机器人市场规模达到62.8亿美元,2020年,预计超过100亿美元。

    其中在2017年的62.8亿美元中,工业机器人42.2亿美元,服务机器人13.2亿美元,特种机器人7.4亿美元。成为全球机器人产业规模稳定增长的重要力量。

    智能机器人的应用

    现阶段机器人在某些人类不能到达的地方的应用比较广泛,人们称其为特种机器人。消防机器人属于特种机器人范畴,它作为特种消防设备可以替代消防队员接近火灾现场实施有效的灭火救援作业,开展各项火场侦查任务,尤其是在危险性大或者消防队员不易接近的场合,消防机器人的应用将大大提高消防部门扑灭火灾的能力,对减少国家财产损失和灭火救援人员的伤亡具有重要作用,消防机器人的应用将大大提高消防部门扑灭恶性火灾的能力。

    在航空领域里,人们也开发并应用了高灵敏度仿人机器人来完成一些复杂的工作。

    国防领域中,军用智能移动机器人得到了前所未有的重视和发展,近年来,美英等国研制出第二代军用智能移动机器人,其特点是采用自主控制方式,能完成侦察、作战和后勤支援等任务,在战场上有看、嗅等能力,能够自动跟踪地形和选择道路,具有自动搜索、识别和消灭敌方目标的功能。

    智能机器人发展趋势

    未来的智能移动机器人应当在以下几个方面着力发展;面向任务,由于目前人工智能还不能提供实现智能机的完整理论和方法,已有的人工智能技术大多数要依赖领域知识,因此当我们把机器要完成的任务加以限定,及发展面向任务的特种机器人,那么已有的人工智能技术就能发挥作用,使开发这种类型的智能移动机器人成为可能;传感技术和集成技术,在现有传感器的基础上发展更好、更先进的处理方法和实现手段,或者寻找新型传感器,同时提高集成技术,增加信息的融合;机器人网络化,利用通信网络技术将各中机器人连接到计算机网络上,并通过网络对计算机实现有效的控制;智能控制中的软计算方法与传统的计算方法相比,已模糊逻辑、基于概率论的推理、神经网络、遗传算法和混沌为代表的软计算技术具有更高的鲁棒性、易用性及计算的低耗费性等优点。

    多样化、智能化、人性化方向发展;因此需要研究并设计各种智能人机接口如多语种语音,自然语言理解、图像、手写字识别等,以更好地适应不同的用户和不同的应用任务,提高人与机器人交互的和谐性;多机器人协调作业,组织和控制多个机器人来协作完成单机器人无法完成的复杂任务,在复杂未知环境下实现实时推理反应以及交互的群体决策和操作。

    在2013年,工信部发布政策《关于推进工业机器人发展的指导意见》;在2015年,国务院发布政策《中国制造2025》;2016年工信部、发改委、财政部发布政策《机器人产业发展规划(2016-2020)》。

    专家认为,在政府的大力扶持和传统产业转型升级的拉动下,不仅将促使工业机器人市场持续增长,也带动专业型与个人/家庭型服务机器人市场快速增长,机器人概念将持续火爆,市场参与热度继续上升。


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