在一个工厂里,平均1个小时生产出10万个水饺,一起包装分销到全世界各地。在这个占地几千平米的厂房中,空无一人,有的只是繁忙有序的机器人,从和面、放馅再到捏水饺,从塑封、计件、分拣再到码垛,整个流程完全由分工不同而协作有序的机器人来完成。气动抓手犹如“妈妈的手”那般温柔,可以精确地捉住外皮柔软的饺子,不会对饺子构成丝毫损坏,且抓取与安放都精确无误。X光和检测仪犹如“火眼金睛”那般犀利,可以把形状或许质量不合格的饺子除掉。这些机器人团队可以耐住零下50度的速冻线,可以24小时不停工作。
上述的场景并非出现在科幻电影中,也不是文学作品里,它只不过是我国北部城市一隅中的真实场景,更是全球轰轰烈烈的机器人革命中的冰山之一角、全豹之一斑。
全球机器人工业开展的现状
智能机器人是当今高新科技的一个“集大成者”,集资料、机械、电子、生物、控制、传感、软件、人工智能等多学科先进技能于一身。机器人的研制、制作与使用现已成为各国比拼综合科技立异与智能制作的“比武场”。
在全球机器人技能与工业版图中,传统上存在着日、美、欧鼎足之势的格式。日本在机器人方面有着深厚的工业根底,尤其在控制机器人精细动作的伺服电机技能和工业方面,日本的松下、三菱等企业都是其间的佼佼者。此外,日本在仿生机器人,尤其是人形机器人的研讨和开发方面下足了功夫。美国在机器人工业方面,更注重人工智能技能的结合。欧盟中的德国、英国、法国、瑞士等国家都是老牌的工业强国,依据它们在机械与电子范畴的厚实根底,欧盟国家的机器人工业见识极深。
伴随着智能革命年代的到来,智能机器人吹响了第四次工业革命的号角。在这个汹涌澎湃、群雄逐鹿的前史转折时期,出现了许多机器人工业的新贵,新技能与新使用也在驱动着机器人工业格式发生巨变。丹麦的“UniversalRobots”和美国的“RethinkRobotics”融入更多的协作与智能,波士顿动力完美交融动力学与结构力学,这些机器人新贵正在向传统工业机器人四大家族(德国库卡、瑞士ABB和日本发那科和安川)建议应战。美国“IntuitiveSurgical”的达芬奇手术机器人、索尼Aibo等极大地拓展了医疗机器人和服务机器人的商场空间,然后使得服务机器人和医疗、军事等特种机器人现已和传统工业机器人平分秋色,占有全球机器人产量的一半。最新研制成功的可用于多种形状变形的3D打印液晶弹性体致动器和经过顶级成长可以导航的新式资料将提高与推动软体机器人的开展。肌肉模拟自我修正和液压放大致动器可以提高其重量200倍以上的物体,进一步增强机器人的“肌肉”能力。来自DNA的自拼装纳米级机器人、DelFly仿生机器人和柔软的可穿戴式机器人推动了新式机器人的研制与使用,重新界定了机器人商场边境。
工业格式的重塑,必然引发工业搬运与工业重组,这为世界各国都带了新的契机。以韩国为例,在全球机器人工业开展浪潮中,韩国政府建议猛烈攻势,打出一套以“要点技能打破、横向工业分散、强化世界标准、构筑生态网络”为要点的组合拳,意图比赛全球机器人工业之鹿。在2018年韩国平昌举办的冬奥会,韩国大秀了一下其“机器人”科技的“肌肉”,机器人不只担任了安保、担任了解说,更是担当了全球首个机器人火炬手,还参加了“机器人滑雪大赛”。经过十数年不懈努力,韩国的机器人工业跨越式开展,依据世界机器人联合会的计算数据,韩国在全球各国的机器人密度(每10000名职工具有工业机器人的数量)排名中现已接连连任第一。可以说,韩国现已成为能和日、美、欧抗衡的一股新兴势力。
在全球机器人工业格式重构中,作为全球第二大经济体的我国必然在这个过程中发挥不行代替的角色。我国巨大的开放商场吸引着全球所有顶尖的机器人巨子。德国库卡在上海布局其新工厂,瑞士ABB更是直接将其机器人事务总部搬迁到我国上海,日本发那科和安川活跃与我国本土企业合资,建立机器人公司,开展我国商场事务。美国iRobot将其特定高端扫地机器人推向我国,日本软银集团和法国AldebaranRobotics研制的Pepper机器人借助阿里巴巴、海尔等国内企业的力量也正在活跃走入我国。这些全球机器人巨子公司走入我国,对于我国而言,既是重大契机,又面对巨大应战。
机器人工业所需求的技能沉积非常之深厚,而我国目前无论是在传统的机械和电子,或许是在新兴的生物和人工智能技能方面,还存在着比较显着的短板。2019年《科学》杂志所评选的十大酷炫机器人技能离咱们都非常之悠远,无论是从或许改动机器人技能未来的原创研讨,仍是支持根底科学和推动工业和医疗立异的商业产品,我国的机器人工业还有很长的一段路要走。
我国机器人商场与使用前景宽广
2016年,工业和信息化部、开展改革委和财政部三部委联合发布《机器人工业开展规划(2016—2020年)》,对我国机器人工业所面对的形势做了清晰而精确的判别,一起清晰了我国机器人工业到2020年的开展方针。在国家的大力支持下,我国机器人技能与工业都迅猛提高,工业总体态势杰出。
“工业规划继续攀升,商场潜力巨大”。从2013年至2017年,我国机器人工业平均规划增速超越15%,平均增长率高达30%。据2018年《我国机器人工业开展报告》显现,我国机器人商场规划现已接近90亿美元,占全球机器人商场份额的30%左右。
“工业链初具规划,集聚效应初显”。我国现已开始构成涵盖精细减速器、伺服系统、智能传感器、本体加工与系统集成解决计划等机器人上下游工业系统。国内几个特色工业集聚区现已初具规划,长三角区域起步较早、优势凸显,珠三角区域数控工业一枝独秀,华中和华北正在大力引进外部资源、后发制人,环渤海区域科研人才辈出、蓄势待发,我国机器人工业开展出现杰出态势。
“知识产权堆集丰盛,中心技能不断打破”。在知识产权方面,我国在相关范畴现已具有比较丰盛的根底,仅从人工智能专利来看,据2018年《全球人工智能专利资源开展概况》计算,我国人工智能专利数量34000件,仅次于美国,位居全球第二。
“工业环境逐渐优化,立异型企业不断出现”。在城市地下管道检查、电缆线路巡检、无人机、智能汽车等许多笔直范畴,出现出了一批事务水平较高、贴合行业实际、使用计划成熟的中小机器人企业,开发了一批立异型机器人产品。
构筑自主技能与工业生态
要想真实掌握机器人工业开展的前史机会,并发挥机器人工业的头雁效应,推动我国智能制作的赶超与抢先,还需求我国在总结以往成功经验以及失利经验的根底上,“审时度势、捉住策划、全盘考虑、厚实推动”。
“审时度势、捉住策划”便是要捉住契机与机会,从战略层面考虑,掌握工业开展的脉息和机遇。要做好工业开展的规划和梳理,从战略要点、推动过程、体制机制、资金保证、人才队伍等多方面、多要素进行策划与布局。
“全盘考虑、厚实推动”便是要做战略统筹。一方面,要构建安排保证系统,建议国家层面构建专门的领导小组,从安排保证上系统地、有序地推动我国机器人工业的健康开展。另一方面,要统筹区域特色,依据各地方资源禀赋,开展各具特色、彼此联接、配套有序的机器人工业集群和生态。
我国的机器人工业开展一定要“抓大放小、把控中心”,紧紧捉住中心技能自主可控这个牛鼻子。咱们在开展机器人工业过程中,切忌“眉毛胡子一把抓”,要有抓有放,要捉住咱们擅长的,有优势、有堆集、有沉积的工业方向,注重笔直性的打破。整体而言,机器人技能可以大致划分为“肌肉”(机器人所能移动的物理负载强度)、“骨骼”(机器人与其所完成的工作相对应的安排结构)与“大脑”(机器的智能)三个部分。从我国的技能堆集、我国工业现状以及世界工业格式而言,咱们可以要点关注“大脑”层面的技能打破。依据我国在大数据和人工智能范畴的一些优势,从自然语言了解与处理和人工情感感知等方面进行要点打破,并以工业为中心,重构产学研用生态系统,进而摘取机器人这一“制作业皇冠顶端的明珠”。