机器人“智商”越来越高 应用场景不断丰富

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在最近的2018年世界机器人大会上，尖端机器人技术和产业发展的话题吸引了社会的关注。中国机器人产业的现状如何？趋势和特征是什么？发展的缺点是什么？我们应该如何抓住下一代机器人的发展机遇？针对这些问题，本版引入“机器人产业观察”，供相关各方和读者参考。

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工业机器人、服务机器人和特种机器人发展迅速，应用场景不断丰富

与消费者提到的机器人不同，机器人在行业中一般分为工业机器人、服务机器人和特殊机器人。工业机器人主要从事焊接、搬运、码垛和包装，而服务机器人则在教育、医疗、金融、物流等领域提供服务。特殊机器人的优势在于它们可以在高风险环境下工作，比如紧急救援。

在2018年世界机器人大会上，中国电子学会发布的《2018年中国机器人产业发展报告》(以下简称“报告”)显示，2018年全球机器人市场将达到298.2亿美元，其中工业机器人占近60%。

汽车制造、金属制品加工和电子是工业机器人的传统应用领域。近年来，随着工业机器人技术和工艺的成熟，其应用已经逐渐扩展到家具和家用电器、五金和浴室、食品和饮料等领域。

“过去，工业机器人的应用主要集中在汽车制造等高端行业。目前，它已涉及国民经济的39个行业类别和110个行业类别。足够大的应用领域是机器人技术发展的市场基础。”宋新机器人自动化有限公司总裁曲道魁说。

在2018年世界机器人大会(World Robotics Congress)的展厅里，一家公司推出的全球首个五星级服务接待机器人吸引了众多观众。据工作人员介绍，该机器人集成了先进的智能传感系统，如人脸识别、语言识别、室内导航等。，可以完成前台接待、自动巡逻、拍照等服务功能。

与工业机器人相比，服务机器人近年来发展迅速。专家表示，这主要是由于人工智能的发展，而语音理解和视觉识别的嵌入使得服务机器人更加智能。服务机器人将是未来机器人的热点，其中老年服务机器人需求量很大，以康复机器人、早期教育机器人和舞蹈机器人为代表的家庭服务机器人也正在出现。

起飞重量可达3吨，续航时间可达30小时，最大速度可达300公里/小时……这是AVIC在大会上展示的无人驾驶飞行器t333，是目前中国最重的无人驾驶直升机，也是世界上所有直升机中续航时间最长的。据工作人员介绍，t333可用于救灾、巡线、地质勘探等人力难以完成的任务。

特殊环境作业的需求推动了特种机器人的快速发展。根据该报告，特殊机器人已经能够完成定位、导航、避障、跟踪、场景感知和识别以及行为预测等任务。

空航空航天大学的王田淼教授说，工业机器人已经发展了几十年，世界各国仍然非常重视，因为它们是智能制造的重要基础之一，在物联网的背景下，可以有效地促进制造业的升级。此外，机器人技术衍生的服务机器人将在未来从社会公共服务领域进入家庭，这将广泛影响人们的生活。

机器人技术创新主要集中在人机合作、人工智能和仿生结构上

机器人技术涉及工程材料、机械控制、传感器、自动化、计算机、生命科学等多个方面。目前，机器人学的基础技术和前沿技术发展迅速，相关学科在相互交流中加速融合。报告指出，当前机器人技术的创新趋势主要集中在三个方面:人机合作、人工智能和仿生结构。

在展厅里，中国第一台7自由度合作机器人宋新合作机器人不断吸引参观者的询问。来自宋新的机器人工程师陈文介绍说，与传统的工业机器人相比，它更小、更轻、更灵活，具有牵引教学、视觉引导和碰撞检测等功能。适用于布局紧凑、精度要求高的生产线，能够满足精密装配、产品包装和检验的作业需求。

天津科学研究院工程师赵慧存表示，由于工业机器人应用场景的多样化，特别是近年来工业机器人在电子信息领域的快速发展，对机器人的尺寸、灵活性和灵活性提出了更高的要求，工业机器人的小型化、轻量化和柔性化已经成为一个重要趋势。

“机器人的应用领域已经逐渐从操作任务如搬运、焊接和装配扩展到加工任务。因此，人机合作正成为工业机器人研发的一个重要方向。”陈文说，人机合作结合了人类的认知能力和机器人的效率，因此人们可以安全简单地使用机器人。

服务机器人将与人们的生活更加紧密地联系在一起。据专家介绍，服务机器人正在从感知智能加速到认知智能，并在深度学习、抗干扰感知和识别以及自然语言理解方面取得了显著进展。

赵慧存表示，机器人的发展将经历一个“智能+互动”的过程。随着人工智能、大数据等技术与机器人的深度融合，机器人的“智商”将越来越高，真正实现从“机器”到“机器人”的重大转变。

宁波广智视频有限公司营销经理张玉平表示，服务机器人让人们从简单的导航和解释中解脱出来，但目前对网络条件的要求相对较高，要实现真正的人工智能还有很长的路要走。

“人工智能和互联网技术的发展将为机器人提供一个强大的‘后脑勺’，进一步提高机器人的智能水平。”中国工程院院士王天然向记者描述了这一前景:随着材料科学的发展，未来可以用人工肌肉制造“软机器人”；结合脑科学，机器人的一些行为可以被人直接控制；结合生命科学，将会产生类似生命的机器人。

但是专家也表示，与人类相比，机器人仍然有很大的局限性。美国机器人工业协会主席杰夫·伯恩斯坦(Jeff Bernstein)认为，机器人的发展目前面临三个技术问题:第一，机器人的抓取能力仍然很弱。如果你没有通过长期训练，机器人很难在很多物体上抓住你。你需要的对象；第二，机器人视觉仍然存在缺陷。人类可以清楚地看到他们面前的一切，但是机器人很难真正识别出准确的面孔；第三，机器人的机动性是有限的，因为大多数机器人仍然在固定的环境中工作，所以机器人很难准确、安全地爬楼梯，在一些不平的平面或区域移动。

中国正从一个机器人应用大国转变为一个创新型国家

中国机器人产业发展现状如何？

专家表示，中国拥有相对完整的机器人产业链。近年来，随着机器人相关技术的提高，中国正从一个机器人应用大国向一个创新大国迈进。许多科技企业已经进入机器人领域，进一步扩大了机器人的应用。

赵惠存表示，虽然与国际先进水平相比仍有很大差距，但目前中国机器人产业发展正呈现出加速向中高端转型的趋势。国内制造商克服了减速器、控制系统、伺服电机等关键核心部件的一些问题，机器人产品的国产化率逐步提高。

以减速器为例，深圳大足激光开发的谐波减速器实现了定制化生产，其精度与国际品牌相当；苏州格林的谐波减速器已经完成了2万小时的精密寿命试验，大大超过了国际机器人6000小时的精密寿命标准。

中国在特种机器人领域也不断取得突破，在特种无人机、水下机器人和搜救机器人领域逐步形成了一批具有核心竞争力的产品。例如，中国电子科技集团公司成功开发了固定翼无人机智能集群系统；株洲CRRC时代电气有限公司开发了世界上最大吨位的深水挖沟机，填补了中国深海机器人设备制造领域的空白。

“智能+机器人”已成为机器人行业的新趋势，也是推动服务机器人发展的重要基础。专家表示，在语音识别、图像识别等技术的应用上，中国机器人产业基本上与国际先进水平同步。根据该报告，中国在人工智能领域有大量的专利申请，特别是在计算机视觉和智能语音等应用层。与此同时，我国在多模态人机交互技术、仿生材料与结构、模块化自重构技术等方面也取得了一些进展。，提高了中国在智能机器人领域的技术水平。

“当前服务机器人市场正处于从形成期向活跃期过渡的关键阶段。主导商业模式尚未形成，整体技术壁垒相对较低。与此同时，中国市场相对较大，智能应用也很活跃，这有望提升服务机器人在消费者层面的地位。市场的快速发展。”赵慧存认为，服务机器人领域没有全球领导者，行业集中度不高。中国企业需要识别具体的应用场景并做出精确的突破，以便在开发中处于领先地位。