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扎根细分生产场景 推动智能机器人高质量发展

紫东君 人民中科研究院 2024-01-09

前情回顾#智能机器人#


技术与需求的碰撞、打磨,促进机器人产品向多样领域渗透。


同前几年的“互联网+”概念被火热追捧相同,如今“机器人+”的概念也备受关注并已然实现相关应用落地。


例如:能给猪仔注射疫苗的畜牧机器人、可以自动铺设地砖的建筑机器人、有望实现老人陪护和教育科普功能的仿生机器人……从工厂车间到田间地头,从浩瀚太空到万里深海,从国之重器到百姓生活,机器人能力的边界持续拓展,在工业、商业服务、医疗、农业等领域形成了多样化的应用场景。


北京航空航天大学研究员、博士生导师陶永表示,“疫情之下,各行业使用机器人的意愿进一步提升,“无接触经济”为我国服务机器人市场带来新需求,加速了智能机器人向各领域渗透的步伐。”



01

智能机器人典型应用领域


智能机器人:工业领域

显著优势促使机器人向工业领域渗透,助推“工业4.0”进程。


作为机器人起源与最先落地的应用领域,工业机器人在整个机器人产业中占据重要地位。


应用于工业自动化领域的机器人是具备自动控制、可重复编程、多用途功能的操作机器,多以固定或移动的方式被广泛应用于汽车制造、3C设备生产、金属机械加工、工业物流仓储、塑料化学产品生产等行业。


机器人在效率、精度、质量、安全性等方面的优势有效缓解制造业劳动力成本不断上涨与产能无法及时满足需求带来的难题,并向新兴领域不断拓展延伸。


智能制造是“工业4.0”的核心,机器人作为推进智能制造的重要载体与使能装备,在向“工业4.0”迈进的进程中扮演重要角色。



工业机器人的智能移动:顺应市场需求,适配柔性场景的移动机器人占据市场主导

“移动”功能是机器人智能化的直观体现。作为国民经济的重要支撑,物流行业与生产行业在数字产业升级中扮演重要角色,其对货物搬运、物料转移、智能转运的业务需求加速移动机器人的发展。


依托自主导航、多传感器控制、灵活作业的特点,移动机器人被广泛应用于柔性搬运传输、柔性加工装配与空间物品分拣等环节。



智能机器人:商业服务领域

洞察场景痛点,精准定位产品功能,服务机器人获得业界认可。


作为机器人家族中的年轻成员,在机器视觉、语音识别、知识图谱等智能技术的加持下,服务机器人近年来发展强势,逐步向酒店、餐饮、零售、安防、巡检等领域不断渗透。


成本、效率、服务质量等因素是商业服务行业的关注重点,机器人的加入为服务效率提升,服务质量统一,管理运营的智能化、现代化转型搭建桥梁。配送类、清洁类机器人在2021年商用服务市场中占据主导地位,获得业内更高认可。



服务机器人的智能体现:灵活适配多样场景,兼顾服务与“数据抓手”角色

作为直接触达使用群体的产品,服务机器人在改善招工困境、提升服务效率的同时,兼顾前端数据采集的功能,实时监控上传场景变量信息,为服务行业的数字化、系统化运营管理提供一线数据支持。


依托智能算法,机器人在自主导航、智能作业、人机交互等维度展现的功能可覆盖商用服务场景的基本诉求。相较于标准化的工厂环境,服务场景的灵活性使得机器人产品形态呈现多样性,针对性适配场景确切需求。



智能机器人:医疗领域

在诊疗、康复、服务领域,医疗机器人开始大显身手。


医疗机器人是一种集合医学、生物力学、机械学、材料学、计算机视觉、数学分析等众多学科的交叉研究领域,在医院、诊所、康复中心等医疗场景中发挥模拟手术、辅助诊疗、康复服务等功能。


医疗机器人的加入对医务人员、患者均起到正向辅助作用,在时间、效率、诊疗精准度、治疗体验感等多维度发挥优势功能。


目前机器人品类主要集中在手术、康复、辅助服务三个方面,其中手术机器人市场认知度最高,康复机器人基于市场需求大与使用难度低等因素正加速向市场渗透。



医疗机器人的执行体系:控制执行受控于人为意识判断,智能化程度处于发展初期

在医疗机器人的任务体系中,信息感知是执行体系的基石。综合来自检测设备、医生观察、患者自述及统计资料的多方信息,建立、更新患者模型,制定治疗规划,并以医生为决策主体,利用机器人诊疗患者。


相较于工业领域的无人化、自动化,医疗机器人的智化程度处在发展初期,更多辅助专业医务人员从事诊疗活动,稳定、精准、灵活的特点是医疗机器人向场景渗透的主打卖点。



智能机器人:农业领域

发展智能农机是应对农业生产劳动力不足的必然趋势。


农业技术是国民经济发展的基础,种植、管理、收获农产品均需要大量人力、物力,劳动力是农业生产中最重要的资源。


据统计,2021年我国65岁以上人口占比超过14%,劳动生产中的中流砥柱力量大量缺失,为应对挑战性需求,以数据、系统、智能装备为特征的智慧农业得到大力推动,作为自动化、无人化、智能化的有力推手,农业机器人逐渐成为农牧领域的发展热点。



农业机器人的智能应用:非结构化自然环境对机器人技术提出更高要求。

农业领域具备环境复杂、作业对象特殊、季节性强的非结构特点,自然环境中复杂多源的影响因素对农业机器人的智能程度提出更高要求。


现有农业机器人产品的智能化发力点集中在“眼”“脑“”手”“脚”,以期通过全域感知、导航规划与智能控制等技术,实现机器人的灵巧作业,满足在繁重、恶劣甚至危害场景下高效执行生产作业。



02

智能机器人需直击产业痛点


工业和信息化部副部长辛国斌此前介绍,“经过产学研用各界共同努力,中国机器人产业发展迈上新台阶,已成为全球机器人最大应用市场”。


不过尽管我国机器人产业发展态势良好,但技术积累薄弱、高端供给缺乏的问题依然存在。


核心零部件决定了机器人的质量、可靠性和价格。作为机器人的“心脏”和“大脑”,高精密减速器和控制器的成本约占机器人总成本近一半的比例。



北京经济技术开发区管委会副主任刘力指出,“目前,我国机器人产业的核心零部件进口依赖度仍然在七成以上,国产工业机器人关键零部件相比世界先进水平仍落后5年至10年。”


因此,加快国产机器人关键核心零部件的研发、生产、应用,增强我国机器人产业链、供应链韧性,对推动机器人产业高质量发展至关重要。



不过,机器人企业的竞争壁垒需要沿着机器人产品、应用场景和全方位生态逐步建立。

 

以先进技术为基础,造出先进的产品是第一步,在持续应用落地中形成规模生产的能力,持续降低成本的同时反哺技术,实现产品迭代升级。

 

中国机器人商业化过程中,机器人企业则需扎根每一个细分的生产场景,才能形成深刻的行业认知,造出最符合需求的机器人产品。



编辑:孙浪
监制:李红梅


文章参考:
1.《2022年中国智能机器人行业研究报告》艾瑞咨询
2.《工信部将加快实施“机器人+”应用行动》光明网
3.《机器人正向我们走来》经济日报
4.《中国机器人产业发展报告(2022年)》中国电子学会

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