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機器人

機器人:鑲嵌在制造業(yè)皇冠上的明珠

2025China.cn   2015年11月23日

  引言:機器人大熱,除了在制造業(yè)領(lǐng)域大放光彩之外,現(xiàn)在又應(yīng)用在探索月球的領(lǐng)域。近日,“廣寒宮”變成現(xiàn)實的消息在微博上刷了屏,而“玉兔”月球車則成為中國知名度最高的智能機器人。由此不難看出,未來機器人將會繼續(xù)快速發(fā)展,會不斷涉及到其他領(lǐng)域。機器人已經(jīng)成為鑲嵌在制造業(yè)皇冠上的一顆明珠。

  在山東威海南海新區(qū)德瑞博新能源汽車生產(chǎn)車間,工業(yè)機器人在進行焊接作業(yè)

 

  年齡如同稚子,知識已然淵博……它是誰?

  機器人!鑲嵌在制造業(yè)皇冠頂端的明珠。

  神話變成現(xiàn)實

  “廣寒宮”變成現(xiàn)實的消息近日在微博上刷了屏。國際天文學聯(lián)合會在其網(wǎng)站上公布,將嫦娥三號探測器著陸點周邊約4000平方米區(qū)域命名為“廣寒宮”。可以說,“廣寒宮”的地,是“玉兔”月球車這個中國知名度最高的智能機器人,在月球漫步圈回來的。

  嫦娥、玉兔、廣寒宮……曾幾何時,還是人類口口相傳的古老神話。今天,機器人已將這古老神話變成了精彩現(xiàn)實。

  傳說中,西周時能工巧匠偃師,用革、木、膠、漆等造出的機器人,不僅會歌舞獻藝,還會與觀眾中的周穆王侍妾眉目傳情。

  現(xiàn)實中,科大訊飛的娛樂機器人“小柔”,已經(jīng)可以根據(jù)各種不同音樂翩翩起舞,還能與觀眾人機對話。

  傳說中,春秋后期,魯班曾造過一只木鳥,在空中飛行“三日不下”。

  現(xiàn)實中,美國的軍用無人機早已廣泛應(yīng)用于伊拉克、阿富汗等戰(zhàn)場。中國的各類植保無人機噴藥施肥,為奇跡般的糧食十二連增作出貢獻,且各種攝影跟拍無人機也廣泛應(yīng)用于救災(zāi)、傳媒等多種用途。

  傳說中,后漢三國時期,蜀國丞相諸葛亮用“木牛流馬”在崎嶇山路中運送軍糧。

  現(xiàn)實中,沈陽新松等企業(yè)生產(chǎn)的移動機器人AGV(自動導引運輸車),讓這個領(lǐng)域的國有品牌市場占有率接近90%,為中國蓬勃發(fā)展的物流業(yè)貢獻了永不疲倦的“兵員”。

  小柔、無人機、AGV,正好分屬于現(xiàn)代機器人的三大類別:服務(wù)機器人、特種機器人、工業(yè)機器人。我國早在“863”計劃實施之初就將機器人技術(shù)作為重點支持方向,經(jīng)過近30年積累,已經(jīng)初步建立起從機器人應(yīng)用基礎(chǔ)研究到產(chǎn)業(yè)化的研發(fā)體系,在工業(yè)與服務(wù)機器人產(chǎn)業(yè)化、特種機器人技術(shù)攻關(guān)與系統(tǒng)應(yīng)用、機器人前沿技術(shù)儲備等3個層面都取得了長足的發(fā)展。

  點焊、弧焊、噴漆、裝配、碼垛搬運、自動導引車、潔凈機器人,多種類型的工業(yè)機器人從無到有,出現(xiàn)在中國企業(yè)的產(chǎn)品目錄中。

  新松、博實、廣州數(shù)控、埃夫特、埃斯頓、新時達,諸多中國機器人企業(yè)商海搏殺,2014年實現(xiàn)16945臺套銷售數(shù)量和28.5億元市場價值。

  “蛟龍”下海,“玉兔”攬月,固定翼飛行機器人、旋翼飛行機器人和冰蓋漫游機器人3員“大將”組成的科考機器人兵團遠赴南極探險。

  蘆山地震后,旋翼無人機、廢墟搜救可變形機器人、機器人化生命探測儀等救援類機器人迅速奔赴災(zāi)區(qū)。

  掃地機器人走入千家萬戶,送餐機器人讓餐廳客人暴增,客服聊天機器人成為電商必備助手,翻譯機器人軟件讓不懂外語的國民輕松出國游,服務(wù)機器人正在走入我們的生活。

  機器人甚至有可能跟你談戀愛?!笆澜缒┤帐悄囊惶?”“對我來說,沒有你的日子里,就如同世界末日一般?!闭f出這種甜言蜜語的,不是正在追求姑娘的小伙子,而是可以免費下載的智能機器人軟件“靈犀語音助手”。

  把目光投向國際,你會發(fā)現(xiàn),機器人技術(shù)正在如火如荼的競爭中,發(fā)生著日新月異的變化。機器人不僅在模仿人類的肢體,也在仿狗、仿魚、仿飛鳥,仿各種動物,甚至沒有任何仿生外形,只是一段虛擬的智能代碼。

  作為現(xiàn)代機器人策源地的美國,在國防軍工機器人和醫(yī)療服務(wù)機器人等方面具備突出優(yōu)勢,全球鷹無人機、四足大狗機器人、微型蜂鳥機器人、達芬奇外科手術(shù)機器人、iRobot掃地機器人,都是領(lǐng)一代風氣之先的開拓型產(chǎn)品。

  作為全球工業(yè)機器人生產(chǎn)規(guī)模最大、應(yīng)用最廣的國家,日本在工業(yè)機器人的許多細分市場形成壟斷,同時也在服務(wù)娛樂機器人領(lǐng)域新招迭出。11月21日在日本公映的電影《再見》,女主演就是一款由日本機器人專家石黑浩制作的機器人。

  將機器人列為6項“對未來影響最大的前沿技術(shù)”之一的歐盟,去年宣布啟動機器人研發(fā)計劃“火花”(SPARC)。計劃到2020年,投入28億歐元用于研發(fā)民用機器人,為歐洲創(chuàng)造24萬個就業(yè)崗位。歐盟委員會副主席、數(shù)字和電信政策專員內(nèi)莉·克勒斯在描述“火花”計劃中研發(fā)的高級機器人時形容說:“它們的智能化水平將讓過去的機器人看上去都像是原始人?!?/FONT>

  “不論你歡不歡迎,我們都將步入機器人時代。不久的將來,家家都有機器人,廠廠都有機器人,機器人會活動在每個人的身邊。”哈爾濱工業(yè)大學機器人研究所所長趙杰教授所說的正在一步步變成現(xiàn)實。

  扶老育幼、分擔繁瑣家務(wù)的,過去是傳說中的田螺姑娘;可上九天攬月、下五洋捉鱉的,過去是鯤鵬這樣的神獸;能精細入微又可力大無窮、代替人類進行繁復(fù)艱辛勞動的,過去是織女和夸父這樣的神靈……現(xiàn)在,它們有了一個共同的名字——“機器人”。

  需求引爆產(chǎn)業(yè)

  我們聽到了一聲聲焦急的呼喚——

  它來自亟待轉(zhuǎn)型的工廠:發(fā)達國家制造業(yè)回流,勞動力成本上漲,“中國制造”如何保持自己的優(yōu)勢面臨前所未有之挑戰(zhàn)。“如果你今天不減少一些人,明天企業(yè)就不存在了?!焙柺紫瘓?zhí)行官張瑞敏的話已成眾多企業(yè)的現(xiàn)實選擇。

  它來自需要呵護的家庭:我國在世界上老年人口最多,預(yù)計本世紀中葉有近4億60歲以上老人。去年,我國殘疾人總數(shù)近8500萬。未來,“80后”面臨著一對夫妻要照顧4個老人2個孩子的重任。億萬家庭需求的疊加,讓大力發(fā)展服務(wù)機器人成為必然的選擇。

  它來自危險特殊的環(huán)境:人類難以親臨的深海深空極地、千鈞一發(fā)的災(zāi)難救援現(xiàn)場、對人體產(chǎn)生危害的作業(yè)環(huán)境……在新型能源開發(fā)及安全維護,民生安全應(yīng)急響應(yīng)和救災(zāi)救援等多個領(lǐng)域,需要機器人成為人類的幫手。

  四面八方的需求在燃燒,引爆了一個聚焦世界目光的產(chǎn)業(yè)。2010年至2014年間,我國工業(yè)機器人每年新增裝機量以年均40%的速度猛漲。僅在去年,我國市場共銷售工業(yè)機器人約5.7萬臺,較上年增長55%,約占全球銷量四分之一,已連續(xù)兩年成為全球第一大工業(yè)機器人市場。

  這是一個以沖刺速度成長的產(chǎn)業(yè)。今年11月11日凌晨,夜很安靜。對科沃斯人來說,這是一個不平靜的夜晚。地鋪、躺椅遍布這個以生產(chǎn)掃地機器人聞名的本土企業(yè),各方人員嚴陣以待。整點鐘聲響起,開閘發(fā)貨,他們僅用17分鐘,就在天貓上交易額達到5000萬元?!半p11”全天,科沃斯公司全網(wǎng)銷售了超過10萬臺家庭服務(wù)機器人,銷售額突破3.15億元。而在4年前的“雙11”,它的銷售額只有200萬元。

  這是一個靠市場說話的產(chǎn)業(yè)。減速器這個關(guān)鍵部件約占工業(yè)機器人成本的38%,可長期依賴進口。時空切回到上世紀90年代的秦嶺腳下。那時,秦川機床通過多年產(chǎn)學研攻關(guān),自主研發(fā)出“機器人用RV減速器”,因找不到市場,只好將這個凝結(jié)無數(shù)心血的結(jié)晶束之高閣,一放就是8年。直到市場的曙光掃除遲疑、沖破塵封,秦川下定決心重拾減速器研發(fā),整合力量集中攻關(guān)。目前,他們的部分關(guān)節(jié)減速器已進入小批量生產(chǎn)。

  這是一個創(chuàng)新引領(lǐng)的產(chǎn)業(yè)。在今年的漢諾威工業(yè)博覽會上,德國總理默克爾大膽地把食指伸入國際機器人巨頭ABB的雙臂機器人YuMi的機械鉗中。YuMi立即“紳士”地停止了動作。這款能穿針引線的工業(yè)機器人出自ABB中國研究院。與ABB一樣,眾多機器人巨頭開始在中國設(shè)立研發(fā)機構(gòu),將我國市場視為“決勝未來的戰(zhàn)場”。在去年我國市場銷售的工業(yè)機器人中,外資企業(yè)產(chǎn)品約占70%,數(shù)量較上年增長47%。我國企業(yè)也加速猛追,去年銷售工業(yè)機器人數(shù)量比上年增長76.6%。

  濃濃硝煙中,逐鹿高地悄然轉(zhuǎn)向更廣闊的服務(wù)機器人市場。一天早上,一群大伯大媽們早早來到了浙江省人民醫(yī)院,他們不是來看病,而是來觀看大名鼎鼎的機器人醫(yī)生“達芬奇”做手術(shù)。手術(shù)臺與報告廳連線完畢,大屏幕亮起,只見“達芬奇”沉著淡定,左“手”找準淋巴等位置固定好,右“手”穩(wěn)準下刀,干脆利落。據(jù)統(tǒng)計,美國直覺外科公司生產(chǎn)的達芬奇手術(shù)機器人全球裝機量目前已超過3300臺,市值不斷創(chuàng)新高!雖然我國醫(yī)用機器人普及率低、起步晚,但目前哈工大機器人、博實股份等企業(yè)已開始積極介入。哈工大機器人研究所研制的“微創(chuàng)腹腔外科手術(shù)機器人系統(tǒng)”,也已于2013年11月通過國家驗收。

  國際機器人聯(lián)盟IFR預(yù)測:到2017年,全球機器人市場總規(guī)模將達750億美元,其中工業(yè)機器人450億美元、服務(wù)機器人110億美元、特種機器人190億美元。他們還預(yù)測2018年全球服務(wù)機器人銷量將達到3500萬臺,服務(wù)機器人有望成為機器人領(lǐng)域最具潛力的增長點之一。

  市場在擴張,聲音在響起——

  “我們應(yīng)面對中國市場特點,為勞動密集型企業(yè)、為中小企業(yè)生產(chǎn)他們需要的機器人。”中國工程院院士、機器人及機電一體化技術(shù)專家蔡鶴皋說。

  “機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展僅靠原始積累遠遠不夠,我們必須把資本的力量用足?!笨萍疾扛呒夹g(shù)中心先進制造處研究員劉進長說。

  “服務(wù)機器人各國都在起步階段,且市場潛力巨大,正是中國人的大好機會?!敝袊茖W技術(shù)大學教授陳小平說。

  “沒有任何一家公司能夠獨立地抓住這個機會并推動整個行業(yè)的發(fā)展,必須整個生態(tài)系統(tǒng)進行通力合作?!庇⑻貭柟緳C器人創(chuàng)新中心總經(jīng)理倪健安說。

  “中國機器人企業(yè)不能僅僅依靠自己滾動式發(fā)展,而要更加重視整合資源、技術(shù),走出一條新路子?!鄙蜿栃滤蓹C器人自動化股份有限公司總裁曲道奎說。

  ……

  這些聲音無不指向一點:在爆發(fā)的產(chǎn)業(yè)風口,中國站在了最前方。

  創(chuàng)新贏得未來

  眾創(chuàng)熱潮涌動,更多創(chuàng)新者的灼灼目光投向了機器人。

  他們不受失敗的牽絆?!芭?”在多年前香港科技大學的一場畢業(yè)答辯上,汪滔設(shè)計的直升機尷尬地從空中跌落。這次失敗讓他的答辯成績只拿了“C”。這個不服輸?shù)摹?0后”2006年在深圳創(chuàng)立了大疆創(chuàng)新科技公司。憑借固定懸停、自動返航、GPS定位導航、影像實時傳輸?shù)群诵募夹g(shù),他們在全球無人機市場上了拿下一個個“A”:消費級無人機產(chǎn)品占據(jù)全球約70%的市場份額,八成客戶來自歐美;年銷售額以3倍到5倍的速度躍升,2015年的銷售收入預(yù)計突破10億美元……

  他們把握飛逝的靈感。一個深夜,袁輝打開聊天軟件,滿目灰色或者“忙碌中”的頭像,找不到一人交談。要是能有個機器人“陪聊”多好!這個忽起的念頭照亮了袁輝的那一夜。隨后,他開始帶領(lǐng)團隊設(shè)計自動問答的聊天程序,并逐步在此基礎(chǔ)上開發(fā)出了“小i機器人”。他們將“小i”推薦給朋友,沒想到短短幾個月就擁有了40萬用戶。使普通機器人和硬件設(shè)備獲得來自云端的智能思考及多種智能交互能力,憑借這個絕活,他們目前已吸引超過2億全球用戶。

  他們挑戰(zhàn)世界的難題。精確定位早期腫瘤是全世界醫(yī)生頭疼的一個難題。中國科學院自動化所的科研團隊將醫(yī)學影像技術(shù)和分子生物學有機結(jié)合,開發(fā)了一種手術(shù)導航機器人——光學分子影像手術(shù)導航系統(tǒng)。它能在乳腺癌、胃癌、肝癌的早期檢測和腫瘤切除過程中為醫(yī)生提供誤差在1毫米之內(nèi)的精確定位,縮短手術(shù)時間,大幅減少人為失誤。歐洲腫瘤外科協(xié)會主席在2014年《自然綜述·腫瘤外科》的文章中如是評價這項創(chuàng)新:“對于外科醫(yī)生而言,是個體精準手術(shù)的巨大進步。”

  他們創(chuàng)造趕超的奇跡。近日,國足又一次飲恨沙場,不少嘲諷段子出現(xiàn)在各種社交媒體上。其實,中國足球世界杯奪冠的夢想,早已在機器人領(lǐng)域變成現(xiàn)實。中國科學技術(shù)大學組建的“藍鷹隊”,2000年作為中國第一支隊伍參加RoboCup機器人世界杯時,只得了第9名。而短短五六年之后,“藍鷹隊”已成為機器人世界杯上的強隊,各類項目屢次奪冠,迄今已經(jīng)拿到十幾個世界杯冠軍,并形成了自己的機器人品牌“可佳”。

  ……

  在機器人領(lǐng)域,創(chuàng)新是為了創(chuàng)造未來,也只有創(chuàng)新才能贏得未來。

  工業(yè)機器人領(lǐng)域在國外已經(jīng)發(fā)展了約50年,瑞士ABB、日本發(fā)那科公司、日本安川電機、德國庫卡機器人并稱為機器人“四大家族”,四大巨頭占據(jù)中國機器人市場一半以上的份額,并且?guī)缀鯄艛嗔藱C器人制造、焊接等高端領(lǐng)域。中國企業(yè)要在這些國際巨無霸手中虎口奪食,既需迎難而上、突破關(guān)鍵零部件的國產(chǎn)瓶頸,也要另辟蹊徑、以顛覆式創(chuàng)新來重塑市場格局。

  作為多種高新技術(shù)的集成體,機器人融合了機械、電子、傳感器、計算機硬件與軟件、人工智能等多學科研究成果,涉及當今許多前沿領(lǐng)域的技術(shù)。這給未來機器人留下太多進步的空間,比如說智商。

  “現(xiàn)在的機器人不夠聰明,掃地機器人智力跟三葉蟲差不多?!鄙虾V俏粰C器人有限公司首席執(zhí)行官葉琛的話,說出了現(xiàn)有機器人智商還偏低這一現(xiàn)實。

  國際人工智能聯(lián)合會主席瑪魯娜·維羅索也表示:“未來機器人應(yīng)具備自主學習的能力,能夠向人類尋求幫助,通過人機互動來完成任務(wù)或獲取技能?!?/FONT>

  大數(shù)據(jù)的積累讓機器人更智慧,普通人的活動也可能提升機器人的智商。以智能機器人必備的語音識別技術(shù)為例,科大訊飛公司從2010年開始把語音技術(shù)發(fā)布到互聯(lián)網(wǎng)上,上線技術(shù)的識別率只有60%,隨著大量網(wǎng)民參與互動,半年后識別率升至80%,后來達到95%?,F(xiàn)在該語音交互平臺上,每天有2000萬用戶,貢獻1.6億次語音交互。

  機器人正在成為新工業(yè)革命的重要切入點和增長點,在這一必爭領(lǐng)域,發(fā)達國家正在積極布局。美國制定了機器人發(fā)展規(guī)劃及路線圖,歐盟啟動了全球最大的民用機器人研究計劃SPARC。

  正在為實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興夢想而努力的中國人自然不會放過這個重大機遇。

  我國著眼國際制高點的新一代機器人技術(shù)已經(jīng)實施布局,在擬人、四足等仿生機器人,以及新機構(gòu)、環(huán)境感知、智能控制、生肌電融合、人機合作等單元技術(shù)方面都取得了多項創(chuàng)新成果。

  機器人產(chǎn)業(yè)“十三五”規(guī)劃即將發(fā)布。這一產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃將和《中國制造2025》重點領(lǐng)域技術(shù)路線圖一起,構(gòu)成未來十年我國機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展藍圖。

  未來機器人什么樣?

  對此,中國科學院沈陽自動化研究所研究員、中國工程院院士封錫盛有著自己的預(yù)測:“機器人科學與技術(shù)正沿著模擬人的路線發(fā)展,隨著人體和大腦的秘密陸續(xù)被揭開,機器人研究必將同步前進,發(fā)展無句號?!?/FONT>

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