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因疫情加速到来?机器人时代可能比想象的更近

作者: admin发布时间:2020-07-02 18:53

  对机器人行业而言,2020年的上半年是一个难得的发展期。在此之前,机器人行业的发展“呼声高,雨点小”,落地场景的需求并不充分和急迫。随着人口红利的消失,尤其是疫情期间,家用、医疗、教育行业的需求增大,机器人应用规模不断的扩大。武汉封城期间的京东无人配送车,代替了快递员,保障了疫情期间重点物资的配送工作。

  今年的两会中,机器人行业的发展也多次被提及。两会还提出了建立完善机器人正常标准体系。5G商用启动正在催生了“AI+5G”风口的到来。

  机器已经衡量国家创新能力和产业竞争力的重要指标。国家的“新基建”政策从政策和战略层面也为中国机器人行业下一步发展指明了方向。随着人工智能技术的突破,核心零部件成本不断下降,行业门槛降低,将加速机器人在各领域的渗透。

  根据中国电子学会数据,2016年我国机器人市场规模仅368.2亿元。2017年迅速增长至483.7亿元,同比增速达到37%,接近40%。2018年我国机器人市场规模增速放缓但仍维持在10%以上,共计实现销售额539亿元。预计2020年我国机器人市场有望突破700亿元。

  在市场需求的推动下,智能机器人的应用范围不断向新兴领域拓展。工业机器人被广泛应用到传统的汽车、金属加工行业,还带动了3C电子行业的应用。服务机器人在医疗、家用、教育等领域也得到了更为广泛的应用。

  有研究机构认为全球智能机器人市场的重心正在从欧美地区转向亚太地区。英国咨询机构ABIResearch研究显示,2020年亚太地区将取代欧洲成为全球最大市场,份额占比将从2015年的19%提升至57%。

  我国服务机器人市场潜力正在快速释放,未来有可能成为世界最大的智能机器人消费市场。另外,随着国内汽车行业的不景气,生产企业对生产设备投资的减少,也将影响日本乃至全球工业机器人市场的增长。

  机器人(Robot)是一种能够半自主或全自主工作的智能机器,具有感知、决策、执行等基本特征,可以辅助甚至替代人类完成危险、繁重、复杂的工作,提高工作效率与质量,服务人类生活,扩大或延伸人的活动及能力范围。

  第一代机器人是程序控制机器人。第二代机器人的主要标志是自身配备有相应的感觉传感器,是目前的主流。第三代智能机器人是指具有类似于人的智能的机器人。

  在1920年,捷克斯洛伐克作家卡雷尔·恰佩克在他的科幻小说《罗萨姆的机器人万能公司》中,创造出机器人这个词。

  剧中叙述了一个叫罗萨姆的公司把机器人作为人类生产的工业品推向市场,让它充当劳动力代替人类劳动的故事。

  1939年,美国推出了家用机器人Elektro,可以行走,会说77个字,甚至可以抽烟。Elektro让人们对家用机器人的憧憬变得更加具体。

  1950年,计算机科学家兼数学家阿兰·图灵提出了著名的图灵测试(Turing Test),又称模仿游戏(Imitation Game)。最原始的图灵测试包含三个角色:A、B和C。

  时间到了1954年,美国人乔治·德沃尔制造出世界上第一台可编程的机器人并注册了专利。

  1956年数学教授约翰·麦卡锡(John McCarthy)开始领导达特茅斯人工智能暑期研究项目。麦卡锡被认为是第一个使用了“人工智能”(Artificialintelligence)一词的人,并让人工智能成为大学里的研究学科。

  1960年代中期开始,美国麻省理工学院、斯坦福大学、英国爱丁堡大学等陆续成立了机器人实验室。

  1959年,美国人英格伯格和德沃尔制造出了世界上第一台工业机器人,能进行一些简单的操作,代替人做一些诸如抓放零件的工作。

  1960年代后期,在美国商品化的工业机器人传播到了日本。当时,工业机器人技术是直交、极坐标、圆柱坐标系的简单机械结构,驱动是油压和气压,控制是基于序列控制的原始技术。这项技术至今还保留在汽车点焊等一部分市场上。

  20世纪70年代,爱丁堡大学研究人员开发的一个非语言机器人弗雷迪(Freddy)吸引了人们的目光。弗雷迪无法与人沟通,不过却擅长在无人操纵的情况下组装物品。

  1974年瑞典ASEA(ABB前身)公司发布了电机驱动、微处理器控制的垂直多关节机器人IRB-6。提高了针对对象物的旋转性,将工业机器人应用于更新的领域。

  1977年安川电机开发可搬运重量10kg的电机驱动、微处理器控制的垂直多关节型机器人L10,并开发了电弧焊接技术领域。

  20世纪70年代也是医学机器人的开端。MYCIN是1972年开始为斯坦福医学院服务的专家系统,能通过问答收集病患信息,并通过知识库进行病证识别。

  1980年被称为日本的“机器人普及元年”。这一年日本汽车生产台数世界第一。富士通公司根据牧野洋教授的想法,造出了世界第一台SCARA机器人。之后SCARA机器人确立了世界组装机器人的固定地位。在这之后,机器人的应用范围逐渐扩大,日本成为机器人制造和使用大国。

  1989年,卡内基梅隆大学教授迪恩·波美勒(Dean Pomerleau)打造了“ALVINN”,使用神经网络技术实现了初级的自动驾驶功能。

  我国机器人主要分为工业机器人和服务机器人两大领域,根据应用场景机器人主要分类为工业机器人、服务机器人和特种机器人。其中,工业机器人主要包括切割焊接机器人、装配机器人、喷涂机器人、运输机器人、分拣机器人及协作机器人等。服务机器人包括个人/家用、专业服务机器人及特种机器人等三类。

  机器人销售额总体呈逐年增长态势。2019年我国机器人销售额近608亿元,主要以工业机器人为主,工业机器人比重达66%。2019年我国工业机器人市场规模近401亿元。其中,根据中国电子学会的估计,2019年中国服务机器人市场规模估计增长至22亿美元。

  在疫情爆发后,隔离防护成了重中之重。在高风险地区,机器人实现了无接触物流配送,保障了生活。在医院高度感染区,移动机器人可以代替人进入执行消毒,看护,体温测量,清洁等工作,减少医护人员感染风险。

  今年疫情影响背景下,服务机器人价值凸显,让人们看到了更多场景中的应用价值。机器人行业的发展趋于多元化,也更加落地,行业未来前景非常可期的。

  作为我国三种不同类型机器人中占据最多市场份额的工业机器人,由于下游消费端行业众多,我国传统产业走向全面智能化的发展,市场需求不断扩张。目前我国工业机器人市场规模已位居全球前列。

  据统计,我国机器人销售额总体呈逐年增长态势,年均复合增速达20.99%。根据中国电子学会数据,从我国2019年机器人市场结构来看,工业机器人占比最高,达到66%;其次为服务机器人,占比25%;特种机器人应用程度相对较低,占比仅为9%,不足10%。

  随着我国服务机器人下游应用范围拓宽,市场规模不断扩张。2016-2018年我国服务机器人市场规模增速均维持在30%以上。2016年我国服务机器人在全国机器人市场中所占份额不足20%,但2019年其结构占比已突破25%。

  2019年我国劳动年龄人口数量减少至8.96万亿人,劳动年龄人口数量下滑态势,劳动成本逐年攀升。服务机器人的广泛应用成为新趋势。根据中国电子学会统计数据,2018年我国服务机器人市场规模达到16.5亿美元,同比增长30.1%。2019年我国服务机器人市场规模约为22亿美元。

  其中,家用服务机器人为主比重最高。我国家用服务机器人、医疗服务机器人和公共服务机器人市场规模分别为10.5亿美元、6.2亿美元和5.3亿美元,占比分别为47.7%、28.2%和24.1%。

  在行业企业没有经历较为充分的早期积累阶段,“同质化”的机器人产品已经在市场泛滥。行业企业较为依赖资本“输血”。

  目前,我国已发布和正在制定的机器人及相关国家标准100余项。但国内机器人技术演进快,应用场景变化大,国家标准制定周期较长,通常需要2~3年。现有标准以工业机器人为主,服务机器人及特种机器人通常无法找到对应的标准作为质量评定依据,标准制定进程明显滞后于市场发展,直接导致国产机器人产品良莠不齐。

  在机器人产业中,产业链上游核心零部件直接影响机器人性能,占本体成本70%以上。目前我国核心零部件仍依赖进口,机器人技术与国外成熟的工业机器人仍有差距。从市场需求角度来看,现有机器人产品尚不能满足用户智能化需求,人机交互、柔顺控制、功能仿生、智能感知等关键技术制约服务机器人发展。

  物流机器人是指应用于仓库、分拣中心、以及运输途中等场景的,进行货物转移、搬运等操作的机器人。这些机器人广泛应用于仓库、分拣中心或室外,在降低人工成本方面发挥着重要作用。使用机器人来减少人工成本已成为一种趋势。物流机器人这一细分垂直领域是机器人产业中发展迅速的子产业之一。

  企查查数据显示,截至2020年5月18日,经营范围涉及物流机器人的企业(关键词为“物流”和“机器人”的相关企业)超过4700家。其中,在业、存续的企业超过4100家。物流机器人相关企业在广东、江苏和山东三省发展较为突出。广东省占全国相关企业总量的27.21%。

  此前,市场研究公司Tractica预测,到2021年全球仓储和物流机器人市场规模增长到224亿美元。物流机器人行业发展前景十分广阔。

  新西兰放羊用上了机器狗,这下连狗子都要失业了。波士顿动力公司著名的机器狗子Spot,最近接了一项新工作——放羊。

  在相关介绍视频中,一只长相如同外星虫子般的「机器狗」在新西兰吉斯伯恩地区的山坡上轻快奔跑,而它的前方正是一群羊。

  波士顿动力的Spot,他们想改变农民的工作方式,用更少的人,控制更多的机器,干更多的活,收获更多的粮食。

  哈佛受蟑螂启发的机器人突破极限,缩小至硬币大小仅重0.3克。在名为“哈佛移动微型机器人”(HAMR)项目的最新进展中,研究人员表示,他们已经成功地将这个灵感来自蟑螂的机器人缩小到硬币大小。这个小机器人虽然还不能爬上水柱,但它可以奔跑、跳跃、携带重物和快速转弯。

  HZPC研发出能在15分钟分离1536种马铃薯DNA的抗病机器人。HZPC成立于1898年,总部位于荷兰。HZPC按照自己的设计建造了机器人,以便更快地获取分子信息。

  上海交大“黑科技”机器人分拣垃圾,每小时可精准分拣5400次的超视觉垃圾分拣机器人,“吃掉”湿垃圾变为电能的餐厨垃圾能源转化系统,虾蟹壳中开发资源的绿色提取技术。实验数据显示,每只机械手臂每小时可精准识别并分拣不同品类垃圾5400次,分类准确率高达95%。

  日本的“妻子”女性机器人一上市,便被销售一空,它的售价高达10万元左右,

  妻子机器人可以打扫卫生做家务,还可以帮忙订机票、查资料,这对于宅男们来说可以算是很好的福利了,每天待在家里有人陪着,而且家里卫生也会打理得井井有条,下班回家后还会主动做好饭迎接,这可以算是许多宅男们的梦想了。

  德国马普研究所的尤努斯·阿拉潘(Yunus Alapan)等研究人员研发了一款可携带药物在血管中“自由移动”的微型抗癌机器人,该研究发表于《科学机器人》期刊,文章题目为“Multifunctional surface microrollers for targeted cargo delivery in physiological blood flow”。

  苏黎世联邦理工学院的机器人研究人员现在已经开发出一种触觉传感器,这种触觉传感器可以在这种情况下派上用场,并标志着他们认为这是迈向“机器人皮肤”的重要一步。工程师指出,该传感器极其简单的设计使其生产成本低廉。本质上,它由一个带有彩色塑料微珠的弹性硅树脂“皮肤”和一个固定在底面上的常规摄像头组成。

  由澳大利亚 Fastbrick Robotics(FBR)公司打造的Hadrian X机器人,正是以英国的哈德良长城(Hadrian Wall)来命名。使用者可将它的伸缩臂安装在一台挖掘机或卡车上,然后开始3D CAD模型的施工建造。砖块会与砂浆和粘合剂一起放置堆砌出可靠的建筑结构。

  研究团队原本希望达成每小时1000块砖的铺砌目标。在COVID-19疫病流行的这段时间里,他们从每小时85~150块,提升到了每小时200块左右。

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