一、机器人行业概念革新与分类应用
机器人行业正经历着深刻的概念革新,以往那种仅侧重于机械设备、单纯替代人类肌肉力量的狭隘概念,如今正朝着更强调数据化、感知等接近 “人” 的特性方向拓展,由此催生出国防安全、健康护理和公共服务等全新的发展范畴。
当前市场上的机器人大致可划分为工业机器人、服务机器人和特种机器人三大类别,且各有其典型的应用领域。工业机器人在 3C 制造业(电脑、通讯和消费类电子产品)、物流以及农副产品等工业领域应用较为集中;服务机器人在助理、聊天和陪护等服务领域有着广阔的市场空间;特种机器人着重突出协作和安全特性,其应用主要聚焦在智能汽车、无人机等领域。特种机器人更是有着明确的用途指向,它主要应用于公共安全、侦查、警用防爆、危险环境无人作业等非制造环境下的特殊场景。
二、国内机器人发展现状与差距
尽管机器人行业发展迅速、应用领域不断拓展,但目前国内机器人的发展现状与人们的期望尚存较大差距。在 “2016 世界机器人大会” 上,相关专家指出了国内各类机器人存在的不足。中国科学院院士、华中科技大学机械科学与工程学院院长丁汉表示,国内的工业机器人大多只能在结构化环境中作业,在线传感能力欠佳;服务机器人仅能完成一些简单任务;特种机器人往往需要依靠遥控操作来完成特定工作。
三、“共融机器人” 概念及相关研究计划
鉴于机器人与人类关系的发展变化,“共融机器人” 的概念应运而生。上海交通大学电子信息与电气工程学院自动化系主任陈卫东提到,机器人与人已不再局限于工厂内那种独立且割裂的关系,未来在服务业乃至工业界,二者将朝着更接近伙伴性的平等关系发展。
据丁汉介绍,“共融机器人” 具备独特的特点,它能够与作业环境、人和其它机器人自然交互,可自主适应复杂动态环境并协同作业,具体表现为拥有柔顺灵巧的结构、多模态感知的功能以及分布自主及协同作业的能力。
为推动 “共融机器人” 发展,国家自然科学基金委员会 “共融机器人基础理论与关键技术研究” 重大研究计划于今年 7 月正式获批,计划投资 2 亿元,执行期为 8 年。该计划主要围绕国内制造业、康复和国防安全三个方面对共融机器人的需求,着重研究刚柔机器人的机构学和动力学、人和机器人之间的自然交互以及操作系统和群体智能等关键内容。
四、中国机器人行业发展机遇与挑战
(一)赶超难度与发展机遇
作为机器人行业发展的起点,工业机器人在国外已经历了半个多世纪的发展历程,而进入中国仅有 5 - 8 年时间,所以中国在传统工业机器人方面想要赶超国外难度较大。不过,沈阳新松机器人自动化股份有限公司总裁曲道奎认为,在未来 5 - 10 年内,中国机器人行业有望获得长足发展,尤其是服务机器人与特种机器人领域,中国和国外站在同一起跑线上,同样面临新技术突破的转折点,对于有着庞大市场的中国而言,这无疑是难得的机遇窗口。
(二)服务机器人发展方向与市场需求
曲道奎指出,国内的服务机器人应在消防、救援、监护、护理、医疗以及公共服务等领域寻求率先突破,其中公共服务机器人因易于推广,更有可能率先取得进展。这类机器人凭借其定位精度、跟踪及传感功能等,具备感知系统,能够适应外部工业和环境变化,未来朝着智能化方向发展。
从人口数据来看,我国对服务机器人的市场需求极为庞大。民政部数据显示,截至 2015 年底,中国 60 岁以上老年人口达 2.22 亿,占总人口的 16.1%;中国残联数据表明,目前中国残疾人口达 8500 万,占总人口的 6.21%,养老、助残、康复等领域迫切需要服务机器人的助力。
然而,服务机器人发展也面临诸多挑战。服务机器人所面临的环境往往是非结构、未知且动态的,这对其感知能力、安全性能和移动性都带来了很大考验。虽然市场前景广阔,但当前技术水平尚未达到大规模市场应用的要求,这是亟待解决的关键问题。
(三)工业机器人未来发展方向
在当下产业转型升级的浪潮中,工业机器人同样面临着未来发展方向的抉择。曲道奎表示,“工业机器人未来要向中高端迈进,在未来五年规划里率先实现产品的突破。未来的工业机器人在编程方面要完全实现自主的模型,人机协作、移动机器人和重载机器人等是需重点推进的方向”。
五、中国工业机器人市场规模与地位
从市场销售数据来看,中国工业机器人市场规模增长迅速,在全球占据重要地位。国际机器人联合会(IFR)数据显示,2015 年全球工业机器人销量为 24.8 万台,同比增长 12%,而中国工业机器人 2015 年销量累计 6.67 万台,同比增长 30.3%,占全球市场份额四成。自 2013 年超过日本成为全球工业机器人最大的消费市场起,中国已连续三年蝉联第一,彰显了中国工业机器人市场的强劲活力以及在全球市场中的重要影响力。
综上所述,中国机器人行业正处在快速发展与变革的阶段,既有着广阔的发展机遇,也面临着诸多技术和应用层面的挑战。未来需在各类型机器人的关键技术突破、适应复杂环境应用以及满足市场需求等方面持续发力,以实现机器人行业的高质量、可持续发展。