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難以在傳統機器人行業趕超 中國轉向“共融機器人”

2016-10-29 08:05 性質:轉載 作者:界面 來源:界面
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機器人行業正經歷著一場概念的革新。傳統的僅強調機械設備,替代人類肌肉力量的狹隘機器人概念,逐漸向著強調數據化、感知等更接近“人...

  機器人行業正經歷著一場概念的革新。傳統的僅強調機械設備,替代人類肌肉力量的狹隘機器人概念,逐漸向著強調數據化、感知等更接近“人”的特性的方面擴張,國防安全、健康護理和公共服務等新的發展范疇隨之衍生。

  當前市場上的機器人大致可分為工業機器人、服務機器人和特種機器人三大類。其中,工業領域的應用多集中在3C制造業(電腦、通訊和消費類電子產品),物流以及農副產品;服務領域的助理、聊天和陪護等機器人種類的市場空間非常大;特種機器人則強調協作和安全,應用主要集中在智能汽車、無人機等領域。

  特種機器人,是一種非制造環境下用于公共安全、偵查、警用防爆、危險環境無人作業等特殊用途的機器人。

  然而,目前國內機器人的發展現狀與人們所期盼的還有很大的差距。

  10月20-25日,“2016世界機器人大會”在京舉行。中國科學院院士、華中科技大學機械科學與工程學院院長丁漢在會上表示,目前國內的工業機器人大多只能在一些結構化的環境中工作,在線傳感能力較差,服務機器人還只能完成一些簡單的任務,特種機器人則都需要通過遙控操作來完成特定工作。

  上海交通大學電子信息與電氣工程學院自動化系主任陳衛東表示,機器人與人已不再是局限于工廠內獨立且割裂的關系,在未來的服務業,即使是工業界,這一關系將會發展為更接近伙伴性的平等關系。

  由此,“共融機器人”的概念應運而生。據丁漢介紹,這是指能夠與作業環境、人和其它機器人自然交互、自主適應復雜動態環境并協同作業的機器人,其特點為柔順靈巧的結構、多模態感知的功能、分布自主及協同作業的能力。

  今年7月,國家自然科學基金委員會“共融機器人基礎理論與關鍵技術研究”重大研究計劃正式獲批,該計劃預計投資2億元,執行期為8年。該計劃主要面向國內制造業、康復和國防安全三個方面對共融機器人的需求,研究剛柔機器人的機構學和動力學、人和機器人之間的自然交互,以及操作系統和群體智能。

  作為機器人行業發展的起點,工業機器人已在國外歷經了半個多世紀的發展時間,真正進入中國只有5-8年的時間,中國在傳統工業機器人方面趕超國外的難度很大。

  對此,沈陽新松機器人自動化股份有限公司總裁曲道奎認為,未來5-10年內,中國機器人行業將得到更加長足的發展,特別是在服務機器人與特種機器人領域,中國和國外是站在一條起跑線上的,同樣面對著新技術突破的轉折點,這對市場龐大的中國來說是機遇窗口。

  曲道奎認為,國內的服務機器人應在消防、救援、監護、護理、醫療,包括公共服務等領域實現率先突破。其中,由于公共服務機器人易于推廣,其更容易實現率先突破。它的定位精度、實現的跟蹤和起始點和傳感功能,使其具備感知系統,完全可以適應外部工業和環境的變化,未來的發展方向是智能。

  民政部數據顯示,截至2015年底,中國60歲以上的老年人口達到2.22億,占總人口的16.1%。中國殘聯數據顯示,目前中國的殘疾人口達8500萬,占總人口的6.21%。可以看出,中國在養老、助殘、康復等領域對服務機器人的市場需求十分龐大。

  服務機器人和過去的工業機器人相比,人工智能、機械運動與控制及具體的場景化應用這三大點是相一致的,但服務機器人的人性化和社會化,區別于單純提供機械運動的工業機器人,現在出現很多在特定應用場景下擔當伴侶角色的機器人,產業上已開始一定的布局。

  機器人所擅長的移動、操作以及對環境的認知,對幫助和照顧老年人和殘疾人再合適不過,但目前市場上真正具備幫助能力的服務機器人卻非常少。陳衛東表示,因為服務機器人所面臨的環境是非結構的、未知且動態的,這對機器人的感知能力、安全性能和移動性帶來了很大挑戰。雖然這方面市場廣闊,但目前的技術水平還沒有達到市場應用的程度,這是急需解決的問題。

  在當下產業轉型升級的浪潮下,工業機器人也面臨著未來發展方向的選擇。“工業機器人未來要向中高端邁進,在未來五年規劃里率先實現產品的突破。未來的工業機器人在編程方面要完全實現自主的模型,人機協作、移動機器人和重載機器人等是需重點推進的方向,”曲道奎對記者表示。

  國際機器人聯合會(IFR)數據顯示,2015年全球工業機器人銷量為24.8萬臺,同比增長12%。其中,中國工業機器人2015年銷量累計6.67萬臺,同比增長30.3%,占全球市場份額四成。自2013年超過日本成為全球工業機器人最大的消費市場起,中國已連續三年蟬聯第一。

  曲道奎在接受記者采訪時表示,未來10-15年,中國將繼續保持世界最大工業機器人市場地位以及高速增長的態勢。

  目前機器人國產化市場已從本體開始逐漸完善,但核心零部件和集成技術成為了最大的挑戰和瓶頸。

  國內機器人的核心零部件在傳統工業制造的水平下呈低端化的特點,滿足不了性能上的需求。控制器、伺服電機、減速機是機器人的三大核心零部件,占到了機器人成本的70%。據中國電子信息產業發展研究院數據,2015年,國內約75%的精密減速器從日本進口,逾80%的伺服電機和驅動主要依賴日本和歐美的進口,其中只有控制器國內外差距最小。

  上海荷福控股有限公司董事長周錦霆表示,該公司原創的一款羽毛球運動陪伴機器人,可經過高速運算捕捉到運動軌跡從而與人互動,曾在亞太比賽中拿到了兩次冠軍。但這款機器人的核心零部件依賴進口,就連最基本的伺服電機和減速器也是。國產的設備和硬件非常多,但可靠性和耐用性存在問題。因此,昂貴的進口核心零部件提高了制造、應用和市場推廣過程中的成本,生產周期也被迫延長。

  機器人如何適應各行各業的工藝要求,如何將各類技術集成在一個總控制系統,這是當前機器人企業所面臨的普遍問題。廣州數控設備有限公司機器人總部副總工程師李伯基認為,前幾年國內水平較好的系統集成商多為國外集成品牌服務,鑒于目前國內機器人的水平不高,它們服務后者的可能性并不大,因此國產機器人的市場發展受到了一定限制。

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