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2022-07-13
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隨著5G的正式商用,技術(shù)高速率、低延遲、高容量的特點使其在數(shù)據(jù)收集、存儲、處理中擁有突出優(yōu)勢,5G技術(shù)突破了傳統(tǒng)通信技術(shù)人與人之間點對點的通信模式,大量物聯(lián)網(wǎng)設備和工業(yè)設備成為新的聯(lián)網(wǎng)終端,成為首個為各類傳感器、機器人、自動駕駛車輛、虛擬現(xiàn)實等智能設備服務的網(wǎng)絡,包括從零售到教育,從交通運輸?shù)竭h程醫(yī)療,從基礎設施到工業(yè)制造,它正在重新定義信息技術(shù)相關(guān)行業(yè),產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)新生態(tài)正在加速形成。

5G技術(shù)與網(wǎng)絡正在引發(fā)新的技術(shù)革命,它與人工智能、云計算、物聯(lián)網(wǎng)將會構(gòu)成新的基礎設施,用于收集和處理海量連接產(chǎn)生的龐大數(shù)據(jù)資源。在網(wǎng)絡基礎設施構(gòu)建了強有力的平臺之后,將會產(chǎn)生新的海量數(shù)據(jù),通過強大的網(wǎng)絡基建,更多的環(huán)境數(shù)據(jù)、政府及企業(yè)的運營管理數(shù)據(jù)、個人及家庭活動數(shù)據(jù)將得以發(fā)掘和輸入,為大數(shù)據(jù)的發(fā)展提供豐富原料,而在過程中,自動化環(huán)節(jié)及程序?qū)⒈淮罅繎茫劳杏?G技術(shù)的探索與應用,機器人正在成為最先爆發(fā)的行業(yè)之一。

機器人是20世紀自動控制領(lǐng)域最顯著的成就之一。目前,全世界有近千萬臺機器人在不斷運行,且每年機器人的銷售仍然保持20%以上的增長率。隨著機器人應用領(lǐng)域和需求范圍的不斷擴大,機器人已從傳統(tǒng)的制造業(yè)進入人類的工作和生活領(lǐng)域,并在結(jié)構(gòu)和形態(tài)的發(fā)展中呈現(xiàn)多樣化,機器人系統(tǒng)逐步向具有更高智能和更密切與人類社會融洽的方向發(fā)展。

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智能機器人的出現(xiàn)意味著機器人在人機互動方式的改善、數(shù)據(jù)獲取與處理能力兩大技術(shù)中的突破,而5G技術(shù)、大數(shù)據(jù)與互聯(lián)網(wǎng)、智能材料、仿生、微納、3D打印、柔性多體動力學、傳感與控制技術(shù)等的快速發(fā)展,將進一步加速以合作、融合為特征的新一代智能機器人的發(fā)展。

目前,全球整體機器人市場規(guī)模不斷擴大,業(yè)內(nèi)人士預測,2025年機器人市場規(guī)模將達到670億美元。其中,商業(yè)市場增長幅度22.8%,消費市場的增長幅度23%,同時當前的全球機器人市場也正在經(jīng)歷發(fā)展方向的轉(zhuǎn)移,由當前以工業(yè)機器人為主逐漸轉(zhuǎn)向以服務機器人為主。

與此同時,中國是全球機器人需求量、使用量最大的國家,到2020年,中國是機器人數(shù)量預計將增長到95萬臺,超過歐洲的61萬臺。同時在智能機器人的技術(shù)發(fā)展方面,目前我國機器人的研究有的方面已達到世界先進水平,但與先進的國家相比總體上仍有差距。其中,機器人與人工智能的發(fā)展休戚與共,如:機器翻譯、智能控制、專家系統(tǒng)及語言和圖像理解不僅是人工智能需要研究的重點,同時也是智能機器人得以實現(xiàn)的前提。人工智能將人的智能賦予給其他工具,而機器人則為這樣的智能化提供了容器與載體。

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近年來,機器人行業(yè)發(fā)展迅速并已廣泛應用于各個領(lǐng)域尤其是工業(yè)領(lǐng)域,據(jù)IFR的數(shù)據(jù)及預測,全球范圍內(nèi)工業(yè)機器人在未來3年將持續(xù)保持15%以上的增長,而中國的增速相對更高,平均增速在20-25%之間。

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以物流機器人為例,作為工業(yè)機器人的一個應用細分,這類機器人主要應用于流通環(huán)節(jié),從電商發(fā)展之前的基本空白,至如今主流電商倉庫基本實現(xiàn)半自動化乃至全自動化,數(shù)十年間物流機器人支持的自動化系統(tǒng)也正從電商向非電商領(lǐng)域延伸。如,在倉庫作業(yè)場景中,AGV是認知度最高、最為常見的倉庫內(nèi)機器人,各類基于AGV小車的衍生產(chǎn)品:叉車AGV、搬運AGV、托盤AGV、翻蓋AGV等,承包了倉庫內(nèi)與物品移動相關(guān)的各類作業(yè)場景。除了AGV,還有基于高密存儲貨架的穿梭車、各類協(xié)作機器人、并聯(lián)機器人,也在不同的場景發(fā)揮著重要作用……程序化、智能化的機器人系統(tǒng)為物流作業(yè)帶來了顯著的效益提升。

除了工業(yè)領(lǐng)域,智能機器人在其他領(lǐng)域的存在感同樣強烈。在無人駕駛領(lǐng)域,無人駕駛汽車利用車載傳感器來感知車輛周圍環(huán)境,并根據(jù)感知所獲得的道路、車輛位置和障礙物信息,控制車輛的轉(zhuǎn)向和速度,從而使車輛能夠安全、可靠地在道路上行駛,是集自動控制、體系結(jié)構(gòu)、人工智能、視覺計算等眾多技術(shù)于一體。

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在室內(nèi)服務領(lǐng)域,人類服務的特種機器人能夠代替人完成家庭服務工作,包括行進裝置、感知裝置、接收裝置、發(fā)送裝置、控制裝置、執(zhí)行裝置、存儲裝置、交互裝置等,這些感知裝置將在家庭居住環(huán)境內(nèi)感知到的信息傳送給控制裝置,控制裝置指令執(zhí)行裝置做出響應,并進行防盜監(jiān)測、安全檢查、清潔衛(wèi)生、物品搬運、家電控制、家庭娛樂、病況監(jiān)視、兒童教育、報時催醒及家用統(tǒng)計等工作。IFR的統(tǒng)計表明,2020年這一市場將快速增長至69億美元,2016-2020年的平均增速高達27.9%

另外,在一些極端環(huán)境中,機器人可以代替人類在極端環(huán)境中工作,比如極寒環(huán)境、深海環(huán)境、核污染地域、極端天氣等。探測機器人要能保證探測的范圍足夠廣,對復雜的外形環(huán)境要有很好的適應性和通過性,具有穩(wěn)定高速高效的行駛能力,并有一定的避障能力、爬坡越障能力和耐磨損能力等。有觀點表面,人工智能機器人可能是未來太空探索的引領(lǐng)者。

機器人未來的發(fā)展有趨勢顯現(xiàn):軟硬融合、虛實融合和人機融合。軟硬融合是指機器人軟件比硬件更為重要,因為人工智能技術(shù)體現(xiàn)在軟件上,數(shù)字化車間的軌跡規(guī)劃、車間布局及自動化上料等都需要軟硬件相結(jié)合。虛實融合是指通過大量仿真、虛擬現(xiàn)實,能夠把虛擬現(xiàn)實與車間的實際加工過程有機結(jié)合起來。人機融合是指人、機器和機器人這三者的有機融合。

在這過程中,機器人與5G等新一代通信技術(shù)的協(xié)同發(fā)展已經(jīng)成為重中之重。

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