我國機(jī)器人產(chǎn)品的出貨量是逐年增長(zhǎng)的,此外,我國也有非常豐富的應(yīng)用場(chǎng)景,許多國產(chǎn)化替代產(chǎn)品以及一些特殊場(chǎng)景的機(jī)器人應(yīng)用都有實(shí)踐機(jī)會(huì),而且整個(gè)智能機(jī)器人市場(chǎng)增長(zhǎng)的空間也較大。
機(jī)器人被譽(yù)為“制造業(yè)皇冠頂端的明珠”,其研發(fā)、制造、應(yīng)用是衡量一個(gè)國家科技創(chuàng)新和高端制造業(yè)水平的重要標(biāo)志之一。
當(dāng)前,機(jī)器人產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展,以“智能機(jī)器人”為代表的智能化工具,正逐漸融入社會(huì)生活的方方面面。它們?cè)跇O大地改變著人類生產(chǎn)和生活方式的同時(shí),也帶來了機(jī)器換人、信息安全的隱憂,對(duì)此,該如何解決?
近日,榮格智能制造會(huì)客室欄目特邀jiuyou.com九游(中國)機(jī)器人有限公司官網(wǎng)副院長(zhǎng),智能創(chuàng)新技術(shù)中心主任周梅杰,共同探討智能機(jī)器人相關(guān)話題,以期能夠碰撞出更多的思維火花,從而更了解我們所處的行業(yè)。
以下為采訪原文:
Part 1
從單一工具到智能伙伴
何謂機(jī)器人? 一般來說它是自動(dòng)執(zhí)行工作的機(jī)器裝置。它既可以接受人類指揮,又可以運(yùn)行預(yù)先編排的程序,還可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動(dòng)。它的任務(wù)是協(xié)助或取代人類的工作,例如教育業(yè)、生產(chǎn)業(yè)、建筑業(yè),或危險(xiǎn)的工作等。
中國傳動(dòng)網(wǎng)將機(jī)器人行業(yè)的發(fā)展歷程分為四個(gè)主要階段:
第一階段,機(jī)械時(shí)代。機(jī)器人主要是由機(jī)械部件組成的,如齒輪、杠桿和滑軌等。這些機(jī)器人的功能相對(duì)簡(jiǎn)單,主要用于重復(fù)性、單一性的任務(wù),如裝配線上的工作。
第二階段,電子時(shí)代。機(jī)器人開始采用電子元件,如傳感器、電機(jī)和控制器,使其能夠感知和響應(yīng)外部環(huán)境。這使得機(jī)器人在工作中更加靈活和多功能,能夠執(zhí)行更復(fù)雜的任務(wù),如焊接、噴涂和搬運(yùn)等。
第三階段,智能時(shí)代。智能時(shí)代的機(jī)器人不僅具備了高度的自主性和智能性,還能夠?qū)W習(xí)和適應(yīng)新的環(huán)境和任務(wù)。這得益于先進(jìn)的算法和人工智能技術(shù)的發(fā)展,使得機(jī)器人能夠模仿人類的思維和決策過程,具備自主學(xué)習(xí)、自主規(guī)劃和自主決策的能力。
第四階段,人工智能。機(jī)器人不僅能夠完成復(fù)雜的物理工作,還能夠理解自然語言、進(jìn)行語音識(shí)別和人臉識(shí)別等高級(jí)認(rèn)知任務(wù)。他們甚至可以與人類進(jìn)行深入的交流和互動(dòng),如機(jī)器人助手、自動(dòng)駕駛汽車和智能家居設(shè)備等。
我國涉足機(jī)器人領(lǐng)域的研究和應(yīng)用起步較晚。20世紀(jì)80年代,哈爾濱工業(yè)大學(xué)研制了我國第一臺(tái)弧焊機(jī)器人、第一臺(tái)點(diǎn)焊機(jī)器人,以及第一條全自動(dòng)稱重、包裝、碼垛生產(chǎn)線。1986年,我國開展“七五”機(jī)器人攻關(guān)計(jì)劃。1993年,北京自動(dòng)化研究所研制出噴涂機(jī)器人。2000年,國防科技大學(xué)成功研制出我國第一個(gè)仿人形機(jī)器人——“先行者”,其身高140cm,重20kg,不僅可以在平地上穩(wěn)步向前,還可以自如地轉(zhuǎn)彎、上坡。
如今,廣泛使用上如工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人,細(xì)分領(lǐng)域如醫(yī)療機(jī)器人、航空航天機(jī)器人等,中國在機(jī)器人領(lǐng)域的研究和應(yīng)用已經(jīng)越來越深。四十多年的時(shí)間里,機(jī)器人理論研究和技術(shù)在我國得以迅速發(fā)展。
在周梅杰看來,中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展2015年之前主要是以工業(yè)機(jī)器人為主;2015-2022年,服務(wù)機(jī)器人逐漸迎頭趕上(例如送餐機(jī)器人、掃地機(jī)、協(xié)作機(jī)器人等);2022年至今,則是人形機(jī)器人獲得較高關(guān)注。
“未來,機(jī)器人可能越來越智能化,人形或類人形或仿人形的機(jī)器人可能是其最終形態(tài)。”周梅杰進(jìn)一步解釋道,“因?yàn)檎麄€(gè)社會(huì)環(huán)境都是為人設(shè)計(jì)的,包括我們身邊的建筑,所有使用的工具等。所以如果能做出和人一樣的機(jī)器人,其實(shí)它可以替代我們?nèi)プ龊芏嗍虑?,以及和人協(xié)作一起工作。”
Part 2
我國機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀
“機(jī)器人產(chǎn)業(yè)原本是一個(gè)小領(lǐng)域,但隨著政府及資本的重視,其發(fā)展范圍和規(guī)模越來越大。”周博士表示。
我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展至今,整體水平逐年提升,形成了以北京、深圳、上海、廣州、東莞、佛山、杭州、蘇州、天津、青島等為代表的產(chǎn)業(yè)集群,協(xié)作機(jī)器人、物流機(jī)器人、特種機(jī)器人等產(chǎn)品的性能優(yōu)勢(shì)也不斷增強(qiáng),涌現(xiàn)了大量創(chuàng)新型企業(yè)。
但與此同時(shí),我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)技術(shù)與德國、美國、日本和瑞士等全球范圍內(nèi)工程強(qiáng)國相比,還存在較大差距。從技術(shù)上,機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的精度以及運(yùn)行的可靠性不足,包括核心零部件的研發(fā)困境,電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的穩(wěn)定性等;從整體服務(wù)上,國際上先進(jìn)企業(yè)不僅僅提供機(jī)器人,還能提供很多成熟的工藝包,包含整個(gè)工序運(yùn)作完整的解決方案。對(duì)于廠商和中間集成商而言,他們往往更愿意使用這一類的產(chǎn)品。
“當(dāng)前,國內(nèi)以新松、埃夫特、埃斯頓、廣州數(shù)控等為代表的機(jī)器人企業(yè)正從特定方向,例如焊接、折彎等,在細(xì)分領(lǐng)域找到自己的定位,從而擴(kuò)大產(chǎn)銷量。”周梅杰表示,我國機(jī)器人產(chǎn)品的出貨量是逐年增長(zhǎng)的,此外,我國也有非常豐富的應(yīng)用場(chǎng)景,許多國產(chǎn)化替代產(chǎn)品以及一些特殊場(chǎng)景的機(jī)器人應(yīng)用都有實(shí)踐機(jī)會(huì),而且整個(gè)智能機(jī)器人市場(chǎng)增長(zhǎng)的空間也較大。
在采訪中,周梅杰也介紹了jiuyou.com九游(中國)機(jī)器人有限公司官網(wǎng)對(duì)智能機(jī)器人的評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn):
第1層級(jí)
機(jī)器人整體評(píng)價(jià),其中分為5個(gè)等級(jí),描述如下表1。

表 1:智能化評(píng)價(jià)等級(jí)(圖片來源:jiuyou.com九游(中國)機(jī)器人有限公司官網(wǎng))
第2層級(jí)
機(jī)器人智能化水平評(píng)價(jià),從機(jī)器人智能化的感知、認(rèn)知決策、執(zhí)行各要素出發(fā),結(jié)合不同場(chǎng)景下的智能化水平的要求,形成智能化各要素在對(duì)應(yīng)場(chǎng)景下的能力要求。當(dāng)測(cè)評(píng)機(jī)器人各能力要素均超過對(duì)應(yīng)場(chǎng)景的能力要求時(shí),即認(rèn)為該測(cè)評(píng)機(jī)器人符合該場(chǎng)景的智能化要求。

圖 1:機(jī)器人智能化水平評(píng)價(jià)(圖片來源:jiuyou.com九游(中國)機(jī)器人有限公司官網(wǎng))
第3層級(jí)
將感知、認(rèn)知決策、執(zhí)行進(jìn)一步按照子要素進(jìn)行評(píng)價(jià)。

圖 2:子要素評(píng)級(jí)(圖片來源:jiuyou.com九游(中國)機(jī)器人有限公司官網(wǎng))
第4層級(jí)
作為基礎(chǔ)層,對(duì)感知中的視覺、觸覺、聽覺,執(zhí)行能力中的移動(dòng)、交互、操作,決策能力中的軌跡規(guī)劃、路徑自適應(yīng)、軌跡自適應(yīng)、路徑軌跡以及其他子要素中的分項(xiàng)目進(jìn)行測(cè)試和評(píng)價(jià)。
Part 3
人形機(jī)器人的未來
目前,智能化轉(zhuǎn)型正成為制造行業(yè)發(fā)展的大方向之一,用機(jī)器人替代人工進(jìn)行單一、重復(fù)類,以及危險(xiǎn)類工作已大量應(yīng)用于多個(gè)行業(yè),機(jī)器人的應(yīng)用還有很大空間可以發(fā)掘。
以汽車制造為例,在周博士看來,當(dāng)前機(jī)器人的水平,已經(jīng)足以應(yīng)付汽車制造過程中70%的工作,例如噴涂、焊接、打螺釘?shù)龋?0%的工作可以由人和機(jī)器人一起去做,例如協(xié)作機(jī)器人或柔性機(jī)器人產(chǎn)線。這個(gè)環(huán)節(jié)要求的精確度更高,也是行業(yè)目前很多從業(yè)者正致力于解決的部分,例如通過智能算法去進(jìn)行柔性裝配,最終也能做到機(jī)器人替代的轉(zhuǎn)化;未來,剩下百分之幾的工作,則可以由人形或仿人形機(jī)器人去完成。新的技術(shù)正在出現(xiàn),例如電子皮膚,可以模擬人的觸覺,甚至是高精度的力控。此外,還有深度視覺、人工智能、5G等其它技術(shù)的發(fā)展,都在豐富著人形機(jī)器人發(fā)展的過程。
機(jī)器人應(yīng)用無疑擁有巨大的前景,但與此同時(shí)一些隨之而來的隱患也不可忽視。例如操作精度、信息泄露等。針對(duì)于以上問題,周梅杰認(rèn)為,可以從國家第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu),對(duì)企業(yè)出產(chǎn)的機(jī)器人產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè),例如產(chǎn)品的功能安全、信息安全、可靠性等。這樣做一方面是可以篩選出更合格的產(chǎn)品,另一方面也可以增強(qiáng)用戶信心,從而更好地推動(dòng)我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)向更大更強(qiáng)發(fā)展。

圖3:智能機(jī)器人檢測(cè)認(rèn)證(圖片來源:jiuyou.com九游(中國)機(jī)器人有限公司官網(wǎng))
“智能機(jī)器人行業(yè)目前還有許多方面需要發(fā)展和落實(shí),但是在未來肯定是一個(gè)大產(chǎn)業(yè),尤其是以人工智能為代表的技術(shù)對(duì)機(jī)器人的賦能,而在將來還會(huì)出現(xiàn)很多這樣的新技術(shù),產(chǎn)生新的機(jī)遇。”周梅杰最后如此總結(jié)道。