㈠ 未來機器人行業的發展趨勢是什麼,國產機器人何去何從
機器人概況
機器人主要分為工業機器人和服務機器人。工業機器人是面向工業領域的多關節機械手或多自由度的機器裝置,它能自動執行工作,是靠自身動力和控制能力來實現各種功能的一種機器。它可以接受人類指揮,也可以按照預先編排的程序運行,現代的工業機器人還可以根據人工智慧技術制定的原則綱領行動。
服務機器人是除從事工業生產以外的,為人類健康或設備良好狀態提供有幫助服務的一種機器人。國際機器人聯盟(IFR)根據服務機器人應用場景的不同,將服務機器人分為專業領域服務機器人和個人/家庭服務機器人。
中國機器人市場發展前景分析
中國工業機器人銷量居全球首位。據前瞻產業研究院發布的《協作機器人行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》數據顯示,中國工業機器人自2010年以後需求激增,自2013年開始超過日本,2014年超過歐洲,至2016年,中國工業機器人全年銷量為8.7萬台,佔全球總銷售量的30%,已連續三年成為全球最大的工業機器人消費市場。2016年中國工業機器人銷量增速為26.9%,高於全球工業機器人銷量增速15.9%。
我國服務機器人銷售額呈逐年增長趨勢,專利申請數量全球第一。2016年我國服務機器人銷售額上升至16.6億美元,佔全球的服務機器人銷售額22.13%。2017年中國服務機器人銷售額將達到20.6億美元,全球佔比上升至
24.24%。其中,2016年中國個人/家用服務機器人銷售額約為10.3億美元,同比增長28.75%; 2016
年中國專業服務機器人銷售額約為6.3億美元,同比增長16.67%。前瞻產業研究院預計,2017年中國個人/家用服務機器人銷售額將達到13.2億美元,同比增長28.16%;
中國專業服務機器人銷售額將達到7.4億美元,同比增長17.46%。 截至 2017年7月,我國服務機器人專利申請數量達41903
件,佔全球43%,居於全球第一。綜合銷售額的增長和技術水平的突破兩方面來看,我國服務機器人發展勢頭強勁。
機器人行業企業
近年來,我國機器人行業發展勢頭較為良好,傳統機器人用戶企業紛紛通過自主研發、投資並購等手段介入機器人行業,並通過綜合應用人工智慧等技術打造智能服務機器人,涌現出一批創新創業型企業,大疆、科沃斯、小i機器人等企業已獲得了市場的高度認可。
機器人行業發展前景
進一步規范扶持政策,促進行業發展
明確機器人關鍵技術和重點領域,進一步完善政府扶持體系,規范市場競爭秩序,助推我國機器人產業向中高端,邁進。引導和要求各地省市財政有針對性的補貼核心零部件的研發機構以及下游的集成應用企業,扶持國產機器人產業的發展。積極拓展融資渠道,鼓勵金融資本、風險投資及民間資本投資機器人產業,支持符合條件的機器人企業在海內外資本市場直接融資和並購。
加快核心零部件技術攻克,強化產業創新能力
加大國家重點研發計劃、自然科學基金等國家重點科技項目對機器人重點理論和核心技術的投入。充分利用和整合現有科技資源和研發力量,建立健全機器人創新平台,打造政產學研用緊密結合的協同創新載體,積極跟蹤機器人未來發展趨勢,提早布局仿生技術、智能材料、機器人深度學習、多機協同等前瞻性技術研究。
促進國際交易合作,打造開放式資源整合平台
充分運用行業協會、學會、產業聯盟等第三方機構的組織協調作用,多渠道、多層次地開展技術、標准、產業、人才、資本導尿管方面的國際交流與合作,搭建機器人領域開放式、國際化資源整合及項目組織實施平台,積極推動我國機器人技術創新和產業發展。充分利用國際創新資源帶動自主品牌機器人的發展,支持國內企業參與全球機器人市場競爭,推動我國自主技術和標准走出去,提升我國機器人行業整體水平。引導國內企業拓展「一帶一路」海外市場,鼓勵自助機器人品牌發展壯大。
㈡ 機器人未來的發展趨勢如何
政策頻繁利好出台,監督並推動著機器人產業發展逐步走向成熟
自機器人技術興起以來,為滿足日益旺盛的自動化生產需求,工業領域率先開啟了對機器人的大范圍應用,並用極短的時間實現了規模化的發展。時至今日,機器人產業不僅被稱為「製造業皇冠頂端的明珠」,還被看作是國家創新力和產業競爭力的重要表現。
作為全球新一輪科技和產業革命的切入點,機器人產業的發展同樣受到我國的大肆青睞,從上世紀70年代起步開始,我國政府就對產業行業給予了高度的重視和支持。近年來,國家又相繼發布了《「十三五」規劃綱要》、《機器人產業發展規劃(2016-2020年)》、《關於促進機器人產業健康發展通知》等系列文件,為國內機器人產業發展做出積極戰略部署和引導,監督並推動著產業發展逐步走向成熟。
中國機器人行業呈現三大特徵與趨勢發展
如今,經過幾十年的發展和多方的共同努力,我國的機器人產業發展已經形成了一定的特徵並積累了不少成果,尤其在工業機器人方面取得的傲人成績,更是極大的鼓舞了業內人士的信心。憑借著這股士氣帶來的強大沖勁,我國機器人產業也迎來快速且迅猛的發展期,而其中所展現出的一些發展特徵和趨勢。
三大發展特徵分析:
1、工業機器人發展突出,智能機器人擴張加快。據前瞻產業研究院發布的《工業機器人行業產銷需求預測與轉型升級分析報告》統計數據顯示,從2013年到2017年,我國機器人產業發展不斷加快,年均增速在15%以上,市場規模最高達到近70億美元,預計2018年機器人產業市場規模將達87.4億美元。其中工業機器人佔比超過70%,服務機器人緊隨其後。隨著語音識別、視覺檢測、人機交互等人工智慧技術的發展,智能服務機器人開始展現出強勁動力,預計到2020年智能服務機器人市場規模將達到25億美元,成為繼工業機器人之後又一崛起的細分市場。
2018年中國機器人市場機構佔比統計情況
數據來源:前瞻產業研究院整理
2、機器人區域產業發展各具優勢,資源互補供助發展
眼下我國機器人產業發展已經表現出集群現象,形成了東中西、長三角、珠三角、京津冀等6大集聚區。而各區域之間由於經濟發展水平、工業基礎、市場成熟度與人才環境等關鍵因素的差別,也形成了各自的獨特優勢進行互補。具體來說,長三角地區形成了相對完備的產業鏈;珠三角地區打造了多領域細分行業應用;京津冀地區營造了一定的創新生態;東北地區在工業和特種機器人上獲得了優勢;中部地區建設了規模化的生產基地;而西部地區引進了海內外眾多龍頭企業。
3、特色園區和骨幹企業開始發揮出各自力量,推動產業走向集聚
當前,各地圍繞本體製造、系統集成、零部件生產等機器人產業鏈核心環節,主導建設各具特色、優勢互補的機器人產業園區與特色小鎮越來越多。通過政企合作和強強聯合推動產業發展走向集聚,已經成為我國機器人產業發展的最重要特徵之一。
三大發展趨勢分析:
1、應用場景逐漸向新興領域延伸。從發展最為突出的工業機器人應用來看,其領域已經由汽車、電子、食品包裝等傳統領域逐漸向新能源電池、環保設備、高端裝備、生活用品、倉儲物流、線路巡檢等新興領域加快布局。同時,各地機器人企業解決方案也由傳統的汽車及3C設備製造逐步向新興領域和行業加快延伸,大幅提高了產品生產質量與服務管理水平,加速「機器換人」進程。
2、多元應用催生細分市場巨人企業出現
目前,在新興領域下的細分市場逐漸涌現出了一批業務水平較高、貼合行業實際、應用方案成熟的中小型機器人企業。它們憑借專業化和精品化產品服務在市場競爭中脫穎而出,建立起較為成熟的產品線條與供應體系,迅速佔領相當部分市場份額,未來將對產業發展起到何種拉動作用值得期待。
3、技術服務平台推動產業雙創建設加快
隨著機器人產業的蓬勃發展,為滿足更多企業的創新創業需求,一些具備技術研究成果轉化能力的企業已經開始與政府和海內外企業聯合,推動技術共享、風險共擔的服務平台建設,產業創新創業能力提升的趨勢開始逐步顯現。
㈢ 機器人未來發展的前景如何
我們知道,現代高端科技研製的各種類型機器人,已經在眾多的領域得到較廣泛的應用,佔有舉重輕足的地位。科學在不斷地發展,機器人製造工藝的各項性能水平也在不斷地得已提升。從較早期只能執行簡單程序,重復簡單動作的工業機器人,發展到如今裝載智能程序有較強智能表現的智能機器人,以及正在努力研製的具備猶如人類復雜意識般的意識化機器人。
可以說機器人的發展史猶如人類的文明和進化史在不斷地向著更高級發展。從原則上說,意識化機器人已是機器人的高級形態,不過意識又可劃分為簡單意識和復雜意識之類。對於人類來說,是具有非常完美的復雜意識,而現代所謂的意識機器人,最多隻是簡單化意識,對於未來意識化智能機器人很可能的幾大發展趨勢,在這里概括性地分析如下:
一、語言交流功能越來越完美
智能機器人,既然已經被賦予「人」的特殊稱義,那當然需要有比較完美的語言功能,這樣就能與人類進行一定的,甚至完美的語言交流,所以機器人語言功能的完善是一個非常重要的環節。
現代智能機器人的語言功能,主要是依賴於其內部存儲器內預先儲存大量的語音語句和文字詞彙語句,其語言的能力取決於,資料庫內儲存語句量的大小,以其儲存的語言范圍。如果與人類進行語言交流時,人類所提問的問題超過其資料庫范圍,那機器人很可能會答非所問,或者回答不知道,或者一直按統一的設定語句回答。還有相關的文字聊天機器人也亦樣。
從這方面來說,顯然資料庫詞彙量越大的機器人,其聊天能力也會越強,這如同人類學習知識一般,學習的知識越多,知道的越多,掌握的技能也會越多,表達的能力也相對越強。由此我們可以進一步這樣設想,假設機器人儲存的聊天語句足夠多的話,能涵蓋所有的語匯,語句,那麼機器人就有可能與常人的聊天能力相媲美,甚至還要強。此時的機器人相當於具有更廣的知識面了,雖然機器人可能並不清楚聊天語句的真正涵義。
對於未來智能機器人的語言交流功能會越來越完美化,是一個必然性趨勢,在人類的完美設計程序下,它們能輕松地掌握多個國家的語言,遠高於人類的學習能力。那機器人是怎樣掌握的呢?方式很簡易化,因為機器人主要是以內部儲存的語言庫進行交流,在未來互聯網上很可能會建立一個對應於世界多個國家的機器人語言庫下載網站。進入網站後,可以看到每個國家的語言包下載連接,語言包中將對應幾乎所有的詞彙、語句、及相關的純正發音,和詳細的解釋。
所以每個語言包,理論上的容量都是非常大的,可能達到幾百G吧,這對人類來說製作語言包是極費時,費精力的工作。為此需要許多人類的參與才能順利組建。而對未來機器人巨大的儲存量,只需輕松地下載這些語言包,解壓後就能瞬間掌握某個國家的語言,多下載多掌握。這相比人類學習任何一種語言都得花費極大的時間和精力,人類只能自嘆弗如了。
另外,機器人還能進行自我的語言詞彙重組能力,就是當人類與之交流時,若遇到語言包程序中沒有的語句或詞彙時,可以自動地用相關的或相近意思片語,按句子的結構重組成一句新句子來回答,這也相當於類似人類的學習能力和邏輯能力,是一種意識化的表現。
二、各種動作的完美化
機器人的動作是相對於模仿人類動作來說的,我們知道人類能做的動作是極至多樣化的,招手、握手、走、跑、跳、等各種手勢,都是人類的慣用動作。不過現代智能機器人雖也能模仿人的部分動作,不過相對是有點僵化的感覺,或者動作是比較緩慢的。未來機器人將以更靈活的類似人類的關節和模擬人造肌肉,使其動作更像人類,模仿人的所有動作,甚至做得更有形將成為可能。還有可能做出一些普通人很難做出的動作,如平地翻跟斗,倒立等。
三、外形越來越酷似人類
科學家們研製越來越高級的智能機器人,是主要以人類自身形體為參照對象的。自然先需有一個很模擬的人型外表是首要前提,在這一方面日本應該是相對領先的,國內也是非常優秀的。當幾近完美的人造皮膚,人造頭發,人造五管等恰到好處地遮蓋於金屬內在的機器人身上時,站在那裡還配以人類的完美化正統手勢。這樣從遠處乍一看,你還真的會誤以為是一個大活人。當走近時,細看才發現原來只是個機器人,對於未來機器人,模擬程度很有可能達到即使你近在咫尺細看它的外在,你也只會把它當成人類,很難分辯是機器人,這種狀況就如美國科幻大片《終結者》中的機器人物造型具有極至完美的人類外表。
四、復原功能越來越強大
凡是人類都會有生老病死,而對於機器人來說,雖無此生物的常規死亡現象,但也有一系列的故障發生時刻,如內部原件故障、線路故障、機械故障、干擾性故障等。這些故障也相當於人類的病理現象,如果人類不幫助其排除相應故障,那機器人是絕難自行排除的,這些都是較明顯的弊端所在。若一直無法排除,那故障會越來越嚴重,到最後機器人系統會完全損壞,也許這就是機器人的死亡。
未來智能機器人將具備越來越強大的自行復原功能,對於自身內部零件等運行情況,機器人會隨時自行檢索一切狀況,並做到及時排除。它和檢索功能就像我們人類感覺身體哪裡不舒服一樣是智能意識的表現。
另外機器人那完美人造皮膚下的鋼筋鐵骨也將越發堅不可摧,即使人造皮膚在被完全剝離機體的情況下,機械骨架還是能讓身體繼續呈現可怕的戰斗能力,這種場景就如未來戰士中的機器人原型,理論上這類超強機器人在未來我們是很可能看得到的。當然這一切還需要人類賦予其的特殊能力,未來社會有太多的智能機器人將涉及到各個領域。所以機器人的自行修復能力是必須的,如沒有很強的修復能力,那在發生故障時,每次都需要人類努力地檢修,幫助排除故障,會非常的麻煩。而且機器人故障可不是一般人能修理的,得特殊技術人員才能修理,考慮到這樣,那研發機器人的專家會努力讓其具有自行復原能力,這樣也能最大化減輕人類的檢修任務。
五、體內能量儲存越來越大
智能機器人的一切活動都需要體內持續的能量支持,這就像人類需要吃飯是同一道理,不吃會沒力氣,會餓死。機器人動力源多數使用電能,供應電能就需要大容量的蓄電池,對於機器人的電能消耗應該說是較大的。因為它走動時是人類步行的模式,而不用傳統的輪子,腳走的那種身體起伏性是需要更大的能量支持的。我們知道現代蓄電池的蓄電量都是較有限的,未來蓄電池的儲電能力應該能得到較大幅度的提高,但是也可能滿足不了機器人的長久動力需求,而且蓄電池容量越大充電時間也往往需越長,這樣就顯得較為麻煩。但如果用內燃機來做動力似乎也不妥,主要是噪音較大,而且內燃機會排放出較多的有害氣體,這樣機器人尤其不適合處於家庭環境中。
針對能量儲存供應問題,未來應該會有多種解決方式,最理想的能源應該就是可控核聚變能,微不足道的質量就能持續釋放非常巨大的能量,機器人若以聚變能為動力,永久性運行將得以實現。這就像電影《鋼鐵俠》中的人物形象,也以聚變能為動力。不過這種技術對人類來說,簡直太困難了,將需要在其體內安裝一台微型冷核聚變反應器。且運行必須非常安全,若不安全,聚變能一下子發生大爆炸,後果不堪設想。而現在人類連熱核聚變裝置的穩定運行都還有許多難點要攻克,冷聚變能否實現還是一個謎,所以核聚變動力實現是遙遙無期的。
另外,未來還很可能製造出一種超級能量儲量器,其也是充電的,但有別於蓄電池在多次充電放電後,蓄電能力會逐步下降的缺點,能量儲存器基本可永久保持儲能效率。且充電快速而高效,單位體積儲存能量相當於傳統大容量蓄電池的百倍以上。也許這將成為智能機器人的理想動力供應源,還有可以用在未來社會普及的電動汽車上,使其一次充電能跑數萬公里,那可謂是應用非常全面的理想儲能器。
六、邏輯分析能力越來越強
人類的大部分行為能力是需要藉助於邏輯分析,例如思考問題需要非常明確的邏輯推理分析能力,而相對平常化的走路,說話之類看似不需要多想的事,其實也是種簡單邏輯,因為走路需要的是平衡性,大腦在根據路狀不斷地分析判斷該怎麼走才不至於摔例,人類在分析走路時,已是完美自如化的。而機器人走路則是要通過復雜的計算來進行。還有人類說話時需大腦的不斷分析對方話語的含義和自己話語的意思,不能答非所問。
那麼對於智能機器人為了完美化模仿人類,未來科學家會不斷地賦予它許多邏輯分析程序功能,這也相當於是智能的表現。如自行重組相應詞彙成新的句子是邏輯能力的完美表現形式,還有若自身能量不足,可以自行充電,而不需要主人幫助,那是一種意識表現。總之邏輯分析有助人機器人自身完成許多工作,在不需要人類幫助的同時,還可以盡量地幫助人類完成一些任務,甚至是比較復雜化的任務。在一定層面上講,機器人有較強的邏輯分析能力,是利大於弊的。
七、具備越來越多樣化功能
人類製造機器人的目的是為人類所服務的,所以就會盡可能地把它變成多功能化,比如在家庭中,可以成為機器人保姆。會你掃地、吸塵、還可以做你的談天朋友,還可以為你看護小孩。到外面時,機器人可以幫你搬一些重物,或提一些東西,甚至還能當你的私人保嫖。另外,未來高級智能機器人還會具備多樣化的變形功能,比方從人形狀態,變成一輛豪華的汽車也是有可能的,這似乎是真正意義上的變形金剛了,它載著你到處駛馳於你想去的任何地方,這種比較理想的設想,在未來都是有可能實現的。
希望能解決您的問題。
㈣ 未來機器人產業發展呈現的4大趨勢是什麼
據前瞻產業研究院發布的《2017-2022年中國工業機器人行業產銷需求預測與轉型升級分析報告》數據顯示,2016年中國工業機器人產量已達72426台,同比增長34.3%。繼2014
年、2015年的高增長後,2017年全國工業機器人的產量依舊保持高速增長。2017年前7月工業機器人累計產量達71631台,同比增長57%,預計2017年產量很快將突破8萬台大關。
當前,我國製造業轉型浪潮對機器人應用有著巨大需求,工業機器人產業正在進入爆發期。從長遠來看,機器人產業核心關鍵還需要國家主導研發,在應用方面,企業應根據市場需求,利用市場資源來進行自我調整。
四大發展趨勢我們認為將是首先,機器人與信息技術深入融合。其次,機器人產品易用性與穩定性提升。再次,機器人向模塊化、智能化和系統化方向發展。最後,新型智能機器人,尤其是具有智能性、靈活性、合作性和適應性的機器人需求持續增長。
㈤ 機器人的發展史
當然這種東西就算是本專業的人像你說的那樣給你寫一篇都沒有精力和時間,只能說大家一起幫你找一些資料。
下面有一篇完整的資料,如果對你有幫助可以用一下,不求加分。在網上只是答一些能找的到答案的。下面是一篇完整的,不是東西合並的,所以前後可以搭的上。
淺談機器人的發展史和應用前景
上帝創造了人類,人類又創造了機器人!
——題記
在21世紀到來的今天,我們的生活發生了很大的變化,上帝給予我們的智慧和力量讓我們擁有了巨大的創造能力,在科學的指引下,創造了機器人。成為了人類最好的幫手,生活變得越來越美好……
可是對於大多數的青少年來說,機器人是一個很陌生的名詞。他們既不知道什麼是機器人,也不知道它擁有多大的用途。更無從談起人類創造和發展機器人的歷史,所以,為了基本地了解這些知識,我們通過網際網路、圖書館、老師和展覽等多種渠道進行了一次學習和調查,獲得並總結了有關機器人的知識。
(1) 什麼是機器人
其實在我們身邊的機器人各式各樣,已經完全融入了我們的生活,只是我們不了解而已。 你想像中的機器人是什麼樣子?看一看實際生活中的機器人吧,你准會大吃一驚!
你是否注意過車庫的自動門或紅綠燈?這就是機器人!你是不是以為工廠里或許有機器人,你是否注意過:街頭的取款機、學校的復印機、尋呼機、自動售票機……你家裡是不是安裝了煙霧檢測器?對了,這就是機器人!機器人就在我們身邊!
看吧,機器人就在我們身邊!
如果你以為只有在太空探測、高科技實驗室、科幻小說或電影裡面才有機器人,翻開這本書,你肯定會大吃一驚!現實生活中,機器人無處不在,並在我們的生活中起著重要的作用。
無論機器人擁有一個什麼樣的名字,無論它們擁有什麼樣的形態,都有一個不變的目標——工作!紅綠燈、電動門、錄像機、微波爐……這些都是機器人。對機器人越了解,就越容易認出身邊的機器人,看到它們怎樣使我們的生活更加方便。
機器人通常具有三個基本特徵,是不是機器人,我們只需看一看它是否具備以下三個特徵:
1.身體: 是一種物理狀態,具有一定的形態。
2.大腦: 控制機器人的程序 。
3.動作: 任何機器人都有一定的動作表現。
所以機器人是具有人的一部分特點,又具有機器的一部分特點的這樣一種機器。
一旦明白了這些知識,你就會發現機器人無處不在!
(2) 機器人的分類和用途
正是各種各樣的機器人的分工合作,人類的生產力才獲得了巨大的飛躍,完成了一次又一次的進步。讓我們來大概了解機器人的分類和用途:
分類名稱 簡要解釋
操作型機器人 能自動控制,可重復編程,多功能,有幾個自由度,可固定或運動,用於相關自動化系統中。
程式控制型機器人 按預先要求的順序及條件,依次控制機器人的機械動作。
示教再現型機器人 通過引導或其它方式,先教會機器人動作,輸入工作程序,機器人則自動重復進行作業。
數控型機器人 不必使機器人動作,通過數值、語言等對機器人進行示教,機器人根據示教後的信息進行作業。
感覺控制型機器人 利用感測器獲取的信息控制機器人的動作。
適應控制型機器人 機器人能適應環境的變化,控制其自身的行動。
學習控制型機器人 機器人能「體會」工作的經驗,具有一定的學習功能,並將所「學」的經驗用於工作中。
智能機器人 以人工智慧決定其行動的機器人。
(3)機器人發展史
縱觀它的發展史,道路是曲折的,不平坦的。然而世界上各個大國發展機器人的過程融合成了人類創造機器人的史詩!
美國
美國是機器人的誕生地,早在1962年就研製出世界上第一台工業機器人,比起號稱"機器人王國"的日本起步至少要早五六年。經過30多年的發展,美國現已成為世界上的機器人強國之一,基礎雄厚,技術先進。
進入80年代之後,美國政府和企業界才對機器人真正重視起來,政策上也有所體現,一方面鼓勵工業界發展和應用機器人,另一方面制訂計劃、提高投資,增加機器人的研究經費,使美國的機器人迅速發展。
80年代中後期,隨著應用機器人的技術日臻成熟,第一代機器人的技術性能越來越滿足不了實際需要,美國開始生產帶有視覺、力覺的第二代機器人,並很快佔領了美國60%的機器人市場。
美國的機器人技術在國際上仍一直處於領先地位。其技術全面、先進,適應性也很強。具體表現在:
(1)性能可靠,功能全面,精確度高;
(2)機器人語言研究發展較快,語言類型多、應用廣,水平高居世界之首;
(3)智能技術發展快,其視覺、觸覺等人工智慧技術已在航天、汽車工業中廣泛應用;
(4)高智能、高難度的軍用機器人、太空機器人等發展迅速,主要用於掃雷、佈雷、偵察、站崗及太空探測方面。
法國
法國不僅在機器人擁有量上居於世界前列,而且在機器人應用水平和應用范圍上處於世界先進水平。
法國機器人的發展比較順利,主要原因是通過政府大力支持的研究計劃,建立起一個完整的科學技術體系。即由政府組織一些機器人基礎技術方面的研究項目,而由工業界支持開展應用和開發方面的工作,兩者相輔相成,使機器人在法國企業界很快發展和普及.
德國
德國工業機器人的總數佔世界第三位,僅次於日本和美國。這里所說的德國,主要指的是原聯邦德國。它比英國和瑞典引進機器人大約晚了五六年。德國的社會環境是有利於機器人工業發展的。因為戰爭,導致勞動力短缺,以及國民技術水平高,都是實現使用機器人的有利條件。到了70年代中後期,政府採用行政手段為機器人的推廣開辟道路;在"改善勞動條件計劃"中規定,對於一些有危險、有毒、有害的工作崗位,必須以機器人來代替普通人的勞動。這個計劃為機器人的應用開拓了廣泛的市場,並推動了工業機器人技術的發展。
與此同時,德國看到了機器人等先進自動化技術對工業生產的作用,提出了1985年以後要向高級的、帶感覺的智能型機器人轉移的目標。經過近十年的努力,其智能機器人的研究和應用方面在世界上處於公認的領先地位。
俄羅斯
在前蘇聯(主要是在俄羅斯),從理論和實踐上探討機器人技術是從50年代後半期開始的。到了50年代後期開始了機器人樣機的研究工作。1968年成功地試制出一台深水作業機器人。1971年研製出工廠用的萬能機器人。早在前蘇聯第九個五年計劃(1970年一1975年)開始時,就把發展機器人列入國家科學技術發展綱領之中。到1975年,已研製出30個型號的120台機器人,經過20年的努力,前蘇聯的機器人在數量、質量水乎上均處於世界前列地位。
中國
我國已在「七五」計劃中把機器人列人國家重點科研規劃內容,撥巨款在沈陽建立了全國第一個機器人研究示範工程,全面展開了機器人基礎理論與基礎元器件研究。十幾年來,相繼研製出示教再現型的搬運、點焊、弧焊、噴漆、裝配等門類齊全的工業機器人及水下作業、軍用和特種機器人。目前,示教再現型機器人技術已基本成熟,並在工廠中推廣應用。我國自行生產的機器人噴漆流水線在長春第一汽車廠及東風汽車廠投入運行。1986年3月開始的國家863高科技發展規劃已列入研究、開發智能機器人的內容。
日本
日本在60年代末正處於經濟高度發展時期,年增長率達11%。並於1968年試制出第一台川崎的「尤尼曼特」機器人。
正是由於日本當時勞動力顯著不足,機器人在企業里受到了「救世主」般的歡迎。這樣的環境,使日本機器人產業迅速發展起來,經過短短的十幾年,到80年代中期,已一躍而為「機器人王國」,其機器人的產量和安裝的台數在國際上躍居首位。
(3) 世界機器人發展前景預測
我們可以清楚地看到機器人的能力為我們展現的美好未來使它的發展前景無比廣闊!
1工業機器人
預計世界工業機器人的銷售量將由1998年的89100台增加到2002年的120000台,或年均增長8%。各國現裝備機器人的數量穩步增長。預計世界現裝備工業機器人數量將由1998年底的72萬台增加到2002年底的81萬台。
不同的工業領域,機器人的增長情況也大不相同,全世界的汽車工業(不包括零部件)1999年上半年增長了101%,北美增加了214%,但各工業領域合計1999年上半年同比增長只有10%
2服務機器人
要搜集服務機器人的可靠統計數據有許多困難,據ECE及IFR的調查,到1998年底,世界伺服器人的總數估計為最少5000台。如果清掃機器人及割草機器人的價格能夠便宜,使得不僅專業部門而且家庭也買得起的話(每天它們只使用幾小時),那麼服務機器人的市場可能會像微機市場一樣騰飛。服務機器人的另一個重要的增長領域是家用機器人,殘疾人用機器人,特別是醫療領域用的機器人,如外科用及輔助外科手術用的機器人。
1999-2002年,預計世界將裝備24000台服務機器人,可能還有近50萬台真空清掃機器人,這個數字還沒有包括較低級的娛樂機器人,這種機器人可能會有幾十萬台。
(4) 機器人是人類的助手和朋友——機器人與人共舞
隨著工業化的實現,信息化的到來,我們開始進入知識經濟的新時代。創新是這個時代的源動力。文化的創新、觀念的創新、科技的創新、體制的創新改變著我們的今天,並將改造我們的明天。新舊文化、新舊思想的撞擊、競爭,不同學科、不同技術的交叉、滲透,必將迸發出新的精神火花,產生新的發現、發明和物質力量。機器人技術就是在這樣的規律和環境中誕生和發展的。科技創新帶給社會與人類的利益遠遠超過它的危險。機器人的發展史已經證明了這一點。機器人的應用領域不斷擴大,從工業走向農業、服務業;從產業走進醫院、家庭;從陸地潛入水下、飛往空間;......。機器人展示出它們的能力與魅力,同時也表示了它們與人的友好與合作。
「工欲善其事,必先利其器」。人類在認識自然、改造自然、推動社會進步的過程中,不斷地創造出各種各樣為人類服務的工具,其中許多具有劃時代的意義。作為20世紀自動化領域的重大成就,機器人已經和人類社會的生產、生活密不可分。世間萬物,人力是第一資源,這是任何其它物質不能替代的。盡管人類社會本身還存在著不文明、不平等的現象,甚至還存在著戰爭,但是,社會的進步是歷史的必然,所以,我們完全有理由相信,象其它許多科學技術的發明發現一樣,機器人也應該成為人類的好助手、好朋友。中國的未來在科學。展望21世紀,科學技術的燈塔指引著更加美好的明天。
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㈥ 如果日本人將機器人投入未來可能的戰爭中國會怎麼樣
計算機世界網抄消息台宣布襲,它成功使用比現有晶體管小九倍的微型晶體管,開發出功能強大的微晶片。這項突破可使未來的超級電腦只有指甲般大小。
這個名為鰭式場效晶體管(FinField-effect transistor)是一種新的互動式金氧半導體(CMOS)晶體管,其長度小於25毫微米,未來可以進一步縮小到9毫微米。這大約是人類頭發寬度的一萬分之一。
這是半導體技術上的一大突破,未來的晶片設計師可望將超級電腦設計成只有指甲大小。
鰭式場效晶體管源自於目前傳統標準的場效晶體管的一項創新設計。在傳統的晶體管結構中,控制電流經過的閘門只能在其一側,通過它控制電路的接通與開關。在鰭式場效晶體管結構中,閘門設計成魚鰭形狀,可讓晶體管的兩側控制電路的接通和開關。這種設計大大改善了電路的可控性並減少漏電,也可以大幅度縮短晶體管的閘長。
台積電成功使用現有設備生產出鰭式場效晶體管,這證明傳統晶體管在製作過程中,目前遇到的漏電及過熱產生的難題可以得到解決。這預示著金氧半導體製作生產線可以再延續20年以上,它也將為半導體業帶來新的前景。
㈦ 未來智能機器人的發展方向主要有哪些
機器人的發展特點
如今機器人發展的特點可概括為:橫向上,應用面越來越寬。
由95%的工業應用擴展到更多領域的非工業應用。像做手術、採摘水果、剪枝、巷道掘進、偵查、排雷,還有空間機器人、潛海機器人。機器人應用無限制,只要能想到的,就可以去創造實現;
縱向上,機器人的種類會越來越多,像進入人體的微型機器人,已成為一個新方向,可以小到像一個米粒般大小;機器人智能化得到加強,機器人會更加聰明。
機器人行業發展前景
「中國製造2025」其中一個積極重要的部分就是機器人產業。
預計到2025年,機器人工業產值預期可以達到4.5萬億美元,其中2.6萬億來自提高並延長人類壽命,1.4萬億可能來自工業自動化和商業服務任務;在工業和服務領域使用先進機器人承擔的工作量相當於7500萬全職職工。最終,節約時間的家用服務機器人創造效益可達5000億美元。
談到機器人和人工智慧的關系,機器人並不是只需要人工智慧技術,還需要感測器等更多的東西,是一個更大的系統。
機器人產業的發展中,中國引進機器人有很早的歷史,汽車行業自動生產線上的機器人多數都是從國外進口。2014年,全世界生產機器人中間有40%是中國消費。同時,中國正在發展機器人產業,且南北方風格不同:北方生「硬」機器人,就是我們常見的生產線上的機器臂,這種機器人發展的比較早;而南方提倡的是做「軟」機器人,即醫療、老人看護等服務機器人。
機器人未來發展趨勢
機器人的發展史猶如人類的文明和進化史在不斷地向著更高級發展。從原則上說,意識化機器人已是機器人的高級形態,不過意識又可劃分為簡單意識和復雜意識之類。
對於人類來說,是具有非常完美的復雜意識,而現代所謂的意識機器人,最多隻是簡單化意識,對於未來意識化智能機器人很可能的幾大發展趨勢,在這里概括性地分析如下:
一、語言交流功能越來越完美
智能機器人,既然已經被賦予「人」的特殊稱義,那當然需要有比較完美的語言功能,這樣就能與人類進行一定的,甚至完美的語言交流,所以機器人語言功能的完善是一個非常重要的環節。主要是依賴於其內部存儲器內預先儲存大量的語音語句和文字詞彙語句,其語言的能力取決於,資料庫內儲存語句量的大小,以其儲存的語言范圍。
對於未來智能機器人的語言交流功能會越來越完美化,是一個必然性趨勢,在人類的完美設計程序下,它們能輕松地掌握多個國家的語言,遠高於人類的學習能力。
另外,機器人還能進行自我的語言詞彙重組能力,就是當人類與之交流時,若遇到語言包程序中沒有的語句或詞彙時,可以自動地用相關的或相近意思片語,按句子的結構重組成一句新句子來回答,這也相當於類似人類的學習能力和邏輯能力,是一種意識化的表現。
二、各種動作的完美化
機器人的動作是相對於模仿人類動作來說的,我們知道人類能做的動作是極至多樣化的,招手、握手、走、跑、跳、等各種手勢,都是人類的慣用動作。不過現代智能機器人雖也能模仿人的部分動作,不過相對是有點僵化的感覺,或者動作是比較緩慢的。
未來機器人將以更靈活的類似人類的關節和模擬人造肌肉,使其動作更像人類,模仿人的所有動作,甚至做得更有形將成為可能。還有可能做出一些普通人很難做出的動作,如平地翻跟斗,倒立等。
三、外形越來越酷似人類
科學家研製越來越高級的智能機器人,是主要以人類自身形體為參照對象的。自然先需有一個很模擬的人型外表是首要前提,在這一方面日本應該是相對領先的,國內也是非常優秀的。
對於未來機器人,模擬程度很有可能達到即使你近在咫尺細看它的外在,你也只會把它當成人類,很難分辯是機器人,這種狀況就如美國科幻大片《終結者》中的機器人物造型具有極至完美的人類外表。
四、復原功能越來越強大
凡是人類都會有生老病死,而對於機器人來說,雖無此生物的常規死亡現象,但也有一系列的故障發生時刻,如內部原件故障、線路故障、機械故障、干擾性故障等。這些故障也相當於人類的病理現象。
未來智能機器人將具備越來越強大的自行復原功能,對於自身內部零件等運行情況,機器人會隨時自行檢索一切狀況,並做到及時排除。它和檢索功能就像我們人類感覺身體哪裡不舒服一樣是智能意識的表現。
五、體內能量儲存越來越大
智能機器人的一切活動都需要體內持續的能量支持,這就像人類需要吃飯是同一道理,不吃會沒力氣,會餓死。機器人動力源多數使用電能,供應電能就需要大容量的蓄電池,對於機器人的電能消耗應該說是較大的。
現代蓄電池的蓄電量都是較有限的,可能滿足不了機器人的長久動力需求,而且蓄電池容量越大充電時間也往往需越長,這樣就顯得較為麻煩。
針對能量儲存供應問題,未來應該會有多種解決方式,最理想的能源應該就是可控核聚變能,微不足道的質量就能持續釋放非常巨大的能量,機器人若以聚變能為動力,永久性運行將得以實現。
不過這種技術對人類來說,簡直太困難了,現在人類連熱核聚變裝置的穩定運行都還有許多難點要攻克,冷聚變能否實現還是一個謎,所以核聚變動力實現是遙遙無期的。
另外,未來還很可能製造出一種超級能量儲量器,也是充電的,但有別於蓄電池在多次充電放電後,蓄電能力會逐步下降的缺點,能量儲存器基本可永久保持儲能效率。且充電快速而高效,單位體積儲存能量相當於傳統大容量蓄電池的百倍以上,也許這將成為智能機器人的理想動力供應源。
六、邏輯分析能力越來越強
人類的大部分行為能力是需要藉助於邏輯分析,例如思考問題需要非常明確的邏輯推理分析能力,而相對平常化的走路,說話之類看似不需要多想的事,其實也是種簡單邏輯,因為走路需要的是平衡性,大腦在根據路狀不斷地分析判斷該怎麼走才不至於摔倒,而機器人走路則是要通過復雜的計算來進行。
對於智能機器人為了完美化模仿人類,科學家未來會不斷地賦予它許多邏輯分析程序功能,這也相當於是智能的表現。如自行重組相應詞彙成新的句子是邏輯能力的完美表現形式,還有若自身能量不足,可以自行充電,而不需要主人幫助,那是一種意識表現。
總之邏輯分析有助人機器人自身完成許多工作,在不需要人類幫助的同時,還可以盡量地幫助人類完成一些任務,甚至是比較復雜化的任務。
七、具備越來越多樣化功能
人類製造機器人的目的是為人類所服務的,所以就會盡可能地把它變成多功能化,比如在家庭中,可以成為機器人保姆。會你掃地、吸塵、還可以做你的談天朋友,還可以為你看護小孩。到外面時,機器人可以幫你搬一些重物,或提一些東西,甚至還能當你的私人保鏢。
另外,未來高級智能機器人還會具備多樣化的變形功能,比方從人形狀態,變成一輛豪華的汽車也是有可能的,這似乎是真正意義上的變形金剛了,它載著你到處駛馳於你想去的任何地方,這種比較理想的設想,在未來都是有可能實現的。
我們目前還不能預料未來機器人新的用途。因為世界上很多機器人的形式跟大家腦子里想到的機器人是很不一樣的。包括現在很多汽車裡面的智能軟體,它能幫你自動導航,這實際上也是機器人的功能之一。
而且,機器人的價格越來越便宜,目前有精確靈敏度的機器人價格大概在10萬美金左右,預計到2025年,價格可以降到5萬多美金,每年價格下降10%。這個速度可能會比預想的更快,因為整個晶元產業發展非常快,如果機器人生產規模能夠有很大的發展的話,相信這個價格肯定會比這個便宜得多。機器人會產生巨大的經濟價值,能夠代替很多人的工作,以後人們不需要從事這類體力勞動。
最後是人比機器人聰明還是機器人比人聰明?人發明了機器人,機器人也不斷在學習,能夠增加自己的知識,我們一天要睡8個小時、工作12個小時、玩4個小時,而機器人一天24個小時,只要有電源就會不斷學習,它積累知識的過程可能比人類更快。這或將是我們日後發展人工智慧必須要考慮的一點。
㈧ 工業機器人在我國的發展前景和研究
【摘要】機器人的製造及應用水平,代表了一個國家的製造業水平,發展機器人產業應上升到國家戰略高度。機器人的廣泛使用是我國從製造業大國走向製造業強國的重要手段和途徑。本文分析了現階段國外工業機器人的應用、發展現狀與趨勢。通過實例說明了目前我國工業機器人發展的現狀和未來的發展趨勢,中國先進工業機器人大批量生產製造時代到來。
中國論文網 http://www.xzbu.com/8/view-4257424.htm
【關鍵詞】機器人;工業機器人;發展現狀;發展趨勢
工業機器人是集機械、電子、控制、計算機、感測器、人工智慧等多學科先進技術於一體的現代製造業重要的自動化裝備。自從1962年美國研製出世界上第一台工業機器人以來,機器人技術及其產品發展很快,已成為柔性製造系統(FMS)、自動化工廠(FA)、計算機集成製造系統(CIMS)的自動化工具。
廣泛採用工業機器人,不僅可提高產品的質量與產量,而且對保障人身安全,改善勞動環境,減輕勞動強度,提高勞動生產率,節約原材料消耗以及降低生產成本,有著十分重要的意義。和計算機、網路技術一樣,工業機器人的廣泛應用正在日益改變著人類的生產和生活方式。
一、工業機器人的應用情況
經過五十多年的發展,工業機器人已在越來越多的領域得到了應用。在製造業中,尤其是在汽車產業中,工業機器人得到了廣泛的應用。如在毛坯製造、機械加工、焊接、熱處理、表面塗覆、上下料、裝配、檢測及倉庫堆垛等作業中,機器人都已逐步取代了人工作業。
隨著工業機器人向更深更廣方向的發展以及機器人智能化水平的提高,機器人的應用范周還在不斷地擴大,已從汽車製造業推廣到其他製造業,進而推廣到機械加工行業、電子電氣行業、橡膠及塑料工業、食品工業、木材與傢具製造業等領域中。在工業生產中,弧焊機器人、點焊機器人、分配機器人、裝配機器人、噴漆機器人及搬運機器人等工業機器人都已被大量採用。機器人正在為提高人類的生活質量發揮著重要的作用。
二、國內外工業機器人的發展現狀
1、國外工業機器人的發展現狀
在國外,工業機器人技術日趨成熟,已經成為一種標准設備被工業界廣泛應用。從而,相繼形成了一批具有影響力的、著名的工業機器人公司,它們包括:瑞典的ABB Robotics,日本的FANUC、Yaskawa,德國的KUKA Roboter,美國的Adept Technology、American Robot、Emerson Instrial Automation、S-T Robotics,這些公司已經成為其所在地區的支柱性產業。國外專家預測,機器人產業是繼汽車、計算機之後出現的一種新的大型高技術產業。據聯合國歐洲經濟委員會(UNECE)和國際機器人聯合會(IFR)的統計,世界機器人市場前景看好,從20世紀下半葉起,世界機器人產業一直保持著穩步增長的良好勢頭[1]。
在發達國家中,工業機器人自動化生產線成套設備已成為自動化裝備的主流。國外汽車行業、電子電器行業、工程機械等行業已經大量使用工業機器人自動化生產線,以保證產品質量,提高生產效率,同時避免了大量的工傷事故。像國際上著名公司ABB、Comau、KUKA、BOSCH、NDC、SWISSLOG、村田等都是機器人自動化生產線及物流與倉儲自動化設備的集成供應商。目前,日本、義大利、德國、歐盟、美國等國家產業工人人均擁有工業機器人數量位於世界前列,全球諸多國家近半個世紀的工業機器人的使用實踐表明,工業機器人的普及是實現自動化生產,提高社會生產效率,推動企業和社會生產力發展的有效手段。
2、國內工業機器人的發展現狀
在降低製造成本,解決用工嚴重不足等口號的呼喊下,近年來機器人產業在全世界范圍內興起。中國作為世界工廠,面臨的形式更是尤為的嚴重。有數據顯示中國每年工業機器人的裝機量約佔全球的1/8,僅次於日本、韓國,預計2015年中國的裝機量會超過這兩個國家,成為世界上使用工業機器人最多的國家。自2009年以來,中國機器人市場持續快速增長,工業機器人年均增長速度超過40%,到目前為止,中國工業機器人市場份額約佔全球市場的1/5;以教育、清掃等為代表的服務機器人在國內也在逐步進入市場。隨著我國門戶的逐漸開放,國內的工業機器人產業將面對越來越大的競爭與沖擊,因此,掌握國內工業機器人市場的實際情況,把握我國工業機器人研究的相關進展,顯得十分重要。
2012年,四種新型工業機器人在中國哈爾濱研製成功。專家們認為這標志著我國已經掌握了第一代工業機器人的生產技術,新的機器人產業已經在我國誕生。這四種工業機器人分別是哈爾濱工業大學和哈爾濱風華機器廠等單位研製的華宇Ⅱ型弧焊機器人,華宇Ⅰ型點焊機器人,哈爾濱工業大學與航天部811廠等單位聯合研製的東方1號噴漆機器人和國營星光機器廠研製的星光Ⅰ型直角坐標點焊機器人。
近年來,中國河南洛陽市越來越多的企業開始引進工業機器人等智能設備,但目前國內使用的機器80%是國外製造。位於洛陽工業園區的沃德福集團高端智能裝備製造基地項目,總投資1。5億元,將研發製造6軸工業機器人等高端智能設備,達到年產1萬台工業機器人的生產、裝配能力。該項目計劃2014年建成投產,預計年產值20億元,不久將在這里首次實現先進工業機器人大批量生產製造。隨著便宜勞動力時代的結束,可以預計工業機器人將迎來一個偉大的時代,不僅在工業上,而且在服務、醫療等領域都有廣泛的應用,從而推動一大批行業的發展,如高端製造業、製造業的個性化、醫療圖像處理以及航空航天等。
近十年以來,在「十五」、「十一五」攻關計劃和863計劃等科技計劃的支持下,我國有組織、有計劃地發展工業機器人產業,通過研製、生產、應用等多個層面的不斷探索,在技術攻關和設計水平上有了長足的進步。總的來看,已經掌握了工業機器人的設計、製造、應用過程中的多項關鍵技術,能夠生產出部分機器人關鍵元器件,開發出弧焊、點焊、碼垛、裝配、搬運、注塑、沖壓、噴漆等工業機器人[2]。一些相關科研機構和企業已掌握了工業機器人操作機的優化設計製造技術;工業機器人控制、驅動系統的硬體設計技術;機器人軟體的設計和編程技術、運動學和軌跡規劃技術;弧焊、點焊及大型機器人自動生產線(工作站)與周邊配套設備的開發和制備技術等,某些關鍵技術已達到或接近了國際先進水平,中國工業機器人在世界工業機器人領域已佔有一席之地。 三、工業機器人的發展趨勢
工業機器人在許多生產領域的使用實踐證明,它在提高生產自動化水平,提高勞動生產率和產品質量以及經濟效益,改善工人勞動條件等方面,有著令世人矚目的作用,引起了世界各國和社會各層人士的廣泛關注。
1、國外發展趨勢
日本將機器人列為戰略產業,韓國將機器人作為「增長發動機產業」,各發達國家政府早年通過制定政策,採取一系列措施鼓勵企業應用機器人,設立科研基金鼓勵機器人的研發設計,從政策上、資金上給予大力支持,工業機器人的應用和研究走在世界的前列。世界工業機器人市場普遍看好,各國都在期待機器人的應用研究有技術上的突破。從近幾年世界機器人推出的產品來看,工業機器人技術正在向智能化、模塊化和系統化的方向發展,其發展趨勢主要為:結構的模塊化和可重構化;控制技術的開放化、PC化和網路化;伺服驅動技術的數字化和分散化;多感測器融合技術的實用化;工作環境設計的優化和作業的柔性化以及系統的網路化和智能化等方面[3]。
國外機器人領域發展近幾年有如下幾個趨勢:
(1)工業機器人性能不斷提高,而單機價格不斷下降。
(2)機械結構向模塊化、可重構化發展。例如關節模塊中的伺服電機、減速機、檢測系統三位一體化;由關節模塊、連桿模塊用重組方式構造機器人整機;國外已有模塊化裝配機器人產品問市。
(3)工業機器人控制系統向基於PC機的開放型控制器方向發展,便於標准化、網路化;器件集成度提高,控制櫃日見小巧,且採用模塊化結構;大大提高了系統的可靠性、易操作性和可維修性。
(4)機器人中的感測器作用日益重要,裝配、焊接機器人採用了位置、速度、加速度視覺、力覺等感測器,而遙控機器人則採用視覺、聲覺、力覺、觸覺等多感測器的融合技術來進行環境建模及決策控制;多感測器融合配置技術在產品化系統中已有成熟應用。
(5)虛擬現實技術在機器人中的作用已從模擬、預演發展到用於過程式控制制,如使遙控機器人操作者產生置身於遠端作業環境中的感覺來操縱機器人。
(6)當代遙控機器人系統的發展特點不是追求全自治系統,而是致力於操作者與機器人的人機交互控制,即遙控加局部自主系統構成完整的監控遙控操作系統,使智能機器人走出實驗室進入實用化階段。美國發射到火星上的索傑納機器人就是這種系統成功應用的最著名實例。
(7)機器人化機械開始興起。從94年美國開發出虛擬軸機床以來,這種新型裝置已成為國際研究的熱點之一,紛紛探索開拓其實際應用的領域[4]。
2、國內發展趨勢
中國工業機器人在「七五」、「九五」、「十五」期間研究取得了較大進展,我國在關鍵技術上有所突破,但還缺乏整體核心技術的突破,應用遍及各行各業,但進口機器人佔了絕大多數。科學院機器人「十二五」規劃研究目標:開展高速、高精、智能化工業機器人技術的研究工作,建立並完善新型工業機器人智能化體系結構;研究高速,高精度工業機器人控制方法並研製高性能工業機器人控制器,實現高速,高精度的作業;針對焊接,噴塗等作業任務,研究工業機器人的智能化作業技術,研製自動焊接工業機器人,自動噴塗工業機器人樣機,並在汽車製造行業,焊接行業開展應用示範。
國家下一步的發展思路,將發展以工業機器人為代表的智能製造,以高端裝備製造業重大產業長期發展工程為平台和載體,系統推進智能技術、智能裝備和數字製造的協調發展,實現我國高端裝備製造的重大跨越。具體分兩步進行:第一步,2012~2020年,基本普及數控化,在若干領域實現智能製造裝備產業化,為我國製造模式轉變奠定基礎;第二步,2021~2030年,全面實現數字化,在主要領域全面推行智能製造模式,基本形成高端製造業的國際競爭優勢。
工業機器人市場競爭越來越激烈,中國製造業面臨著與國際接軌、參與國際分工的巨大挑戰,加快工業機器人的研究開發與生產是使我國從製造業大國走向製造業強國的重要手段和途徑。未來幾年,國內機器人研究人員將重點研究工業機器人智能化體系結構,高速高精度控制,智能化作業,形成新一代智能化工業機器人的核心關鍵技術體系,並在相關行業開展應用示範和推廣。
(1)工業機器人智能化體系結構標准
研究開放式,模塊化的工業機器人系統結構,工業機器人系統的軟硬體設計方法,形成切實可行的系統設計行業標准、國家標准和國際標准,以便於系統的集成,應用與改造。
(2)工業機器人新型控制器技術
研製具有自主知識產權的先進工業機器人控制器。研究具有高實時性的,多處理器並行工作的控制器硬體系統;針對應用需求,設計基於高性能,低成本匯流排技術的控制和驅動模式。深入研究先進控制方法,策略在工業機器人中的工程實現,提高系統高速,重載,高追蹤精度等動態性能,提高系統開放性。通過人機交互方式建立模擬模擬環境,研究開發工業機器人自動/離線編程技術,增強人機交互和二次開發能力。
(3)工業機器人智能化作業技術
實現以感測器融合,虛擬現實與人機交互為代表的智能化技術在工業機器人上的可靠應用,提升工業機器人操作能力。除採用傳統的位置,速度,加速度等感測器外,裝配,焊接機器人還應用了視覺,力覺等感測器來進行實現協調和決策控制,基於視覺的噴塗機器人姿態反饋控制;研究虛擬現實技術與人機交互環境建模系統。
(4)成線成套裝備技術
針對汽車製造業,焊接行業等具體行業工藝需求,結合新型控制器技術和智能化作業技術的研究,研究與行業密切相關的工業機器人應用技術,以工業機器人為核心的生產線上的相關成套裝備設計技術,開發弧焊機器人用激光視覺焊縫跟蹤裝置,噴塗線的噴塗設備的研製以及相關功能部件並加以集成,形成我國以智能化工業機器人為核心的成線成套自動化製造裝備。
(5)系統可靠性技術
可靠性技術是與設計、製造、測試和應用密切相關的。建立工業機器人系統的可靠性保障體系是確保工業機器人實現產業化的關鍵。在產品的設計環節、製造環節和測試環節,研究系統可靠性保障技術,從而為工業機器人廣泛應用提供保證。
我國的機器人產業化必須由市場來拉動。機器人作為高技術,它的發展與社會的生產、經濟狀況密切相關。機器人的研製、開發只有從技術上實現可能性大為原則選擇機器人優先應用的領域,並以此為突破口,向其他領域滲透、擴散至為重要。
綜合國內外工業機器人研究和應用現狀,工業機器人的研究正在超智能化、模塊化、系統化、微型化、多功能化及高性能、自診斷、自修復趨勢發展,以適應多樣化、個性化的需求向更大更寬廣的應用領域發展。
㈨ 我國為什麼要發展機器人行業,發展趨勢將如何
機器人概況
機器人主要分為工業機器人和服務機器人。工業機器人是面向工業領域的多關節機械手或多自由度的機器裝置,它能自動執行工作,是靠自身動力和控制能力來實現各種功能的一種機器。它可以接受人類指揮,也可以按照預先編排的程序運行,現代的工業機器人還可以根據人工智慧技術制定的原則綱領行動。
服務機器人是除從事工業生產以外的,為人類健康或設備良好狀態提供有幫助服務的一種機器人。國際機器人聯盟(IFR)根據服務機器人應用場景的不同,將服務機器人分為專業領域服務機器人和個人/家庭服務機器人。
中國機器人產業鏈
中國機器人產業已基本形成從上游核心零部件製造,到中游本體製造,再到下游系統集成服務的完整產業鏈條。我國機器人產業類型覆蓋工業機器人、服務機器人和特種機器人三大類,與全球主流應用產品類型保持一致。從區域角度看,長三角地區和珠三角地區工業機器人產業鏈最為完備、工業機器人相對發達,京津冀地區智能機器人產業鏈相對成熟,服務機器人和特種機器人最為領先。
中國機器人市場發展前景分析
中國工業機器人銷量居全球首位。據前瞻產業研究院發布的《協作機器人行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》數據顯示,中國工業機器人自2010年以後需求激增,自2013年開始超過日本,2014年超過歐洲,至2016年,中國工業機器人全年銷量為8.7萬台,佔全球總銷售量的30%,已連續三年成為全球最大的工業機器人消費市場。2016年中國工業機器人銷量增速為26.9%,高於全球工業機器人銷量增速15.9%。
我國服務機器人銷售額呈逐年增長趨勢,專利申請數量全球第一。2016年我國服務機器人銷售額上升至16.6億美元,佔全球的服務機器人銷售額22.13%。2017年中國服務機器人銷售額將達到20.6億美元,全球佔比上升至
24.24%。其中,2016年中國個人/家用服務機器人銷售額約為10.3億美元,同比增長28.75%; 2016
年中國專業服務機器人銷售額約為6.3億美元,同比增長16.67%。前瞻產業研究院預計,2017年中國個人/家用服務機器人銷售額將達到13.2億美元,同比增長28.16%;
中國專業服務機器人銷售額將達到7.4億美元,同比增長17.46%。 截至 2017年7月,我國服務機器人專利申請數量達41903
件,佔全球43%,居於全球第一。綜合銷售額的增長和技術水平的突破兩方面來看,我國服務機器人發展勢頭強勁。
機器人行業企業
近年來,我國機器人行業發展勢頭較為良好,傳統機器人用戶企業紛紛通過自主研發、投資並購等手段介入機器人行業,並通過綜合應用人工智慧等技術打造智能服務機器人,涌現出一批創新創業型企業,大疆、科沃斯、小i機器人等企業已獲得了市場的高度認可。
機器人行業發展前景
進一步規范扶持政策,促進行業發展
明確機器人關鍵技術和重點領域,進一步完善政府扶持體系,規范市場競爭秩序,助推我國機器人產業向中高端,邁進。引導和要求各地省市財政有針對性的補貼核心零部件的研發機構以及下游的集成應用企業,扶持國產機器人產業的發展。積極拓展融資渠道,鼓勵金融資本、風險投資及民間資本投資機器人產業,支持符合條件的機器人企業在海內外資本市場直接融資和並購。
加快核心零部件技術攻克,強化產業創新能力
加大國家重點研發計劃、自然科學基金等國家重點科技項目對機器人重點理論和核心技術的投入。充分利用和整合現有科技資源和研發力量,建立健全機器人創新平台,打造政產學研用緊密結合的協同創新載體,積極跟蹤機器人未來發展趨勢,提早布局仿生技術、智能材料、機器人深度學習、多機協同等前瞻性技術研究。
促進國際交易合作,打造開放式資源整合平台
充分運用行業協會、學會、產業聯盟等第三方機構的組織協調作用,多渠道、多層次地開展技術、標准、產業、人才、資本導尿管方面的國際交流與合作,搭建機器人領域開放式、國際化資源整合及項目組織實施平台,積極推動我國機器人技術創新和產業發展。充分利用國際創新資源帶動自主品牌機器人的發展,支持國內企業參與全球機器人市場競爭,推動我國自主技術和標准走出去,提升我國機器人行業整體水平。引導國內企業拓展「一帶一路」海外市場,鼓勵自助機器人品牌發展壯大。
㈩ 我國工業機器人的現狀與發展趨勢
一、我國工業機器人的現狀
我國的工業機器人從80年代「七五」科技攻關開始起步,在國家的支持下,通過「七五」、「八五」科技攻關,目前已基本掌握了機器人操作機的設計製造技術、控制系統硬體和軟體設計技術、運動學和軌跡規劃技術,生產了部分機器人關鍵元器件,開發出噴漆、弧焊、點焊、裝配、搬運等機器人;其中有130多台套噴漆機器人在二十餘家企業的近30條自動噴漆生產線(站)上獲得規模應用,弧焊機器人已應用在汽車製造廠的焊裝線上。但總的來看,我國的工業機器人技術及其工程應用的水平和國外比還有一定的距離,如:可*性低於國外產品;機器人應用工程起步較晚,應用領域窄,生產線系統技術與國外比有差距;在應用規模上,我國已安裝的國產工業機器人約200台,約佔全球已安裝台數的萬分之四。以上原因主要是沒有形成機器人產業,當前我國的機器人生產都是應用戶的要求,「一客戶,一次重新設計」,品種規格多、批量小、零部件通用化程度低、供貨周期長、成本也不低,而且質量、可*性不穩定。因此迫切需要解決產業化前期的關鍵技術,對產品進行全面規劃,搞好系列化、通用化、模化設計,積極推進產業化進程。
二、我國工業機器人的發展趨勢
工業機器人在許多生產領域的使用實踐證明,它在提高生產自動化水平,提高勞動生產率和產品質量以及經濟效益,改善工人勞動條件等方面,有著令世人矚目的作用,引起了世界各國和社會各層人士的廣泛關注。在新的世紀,機器人工業必將得到更加快速的發展和更加廣泛的應用。
1、工業機器人的技術發展趨勢
從近幾年世界機器人推出的產品來看,工業機器人技術正在向智能化、模塊化和系統化的方向發展,其發展趨勢主要為:結構的模塊化和可重構化;控制技術的開放化、PC化和網路化;伺服驅動技術的數字化和分散化;多感測器融合技術的實用化;工作環境設計的優化和作業的柔性化以及系統的網路化和智能化等方面。
2、工業機器人的產業發展趨勢
據UNECE/IFR預測,至2007年,全球新安裝裝機器人的數量將從2003年的81800套增至2007年的106000套,年平均增長7%。其中,日本2003-2007年工業機器人的銷售將從2003年的31600增長至2007年的41000套;歐洲2003-2007年工業機器人將從2003年的27100套增長至2007年的34000套;北美2003-2007年工業機器人市場每年平均增長5.8%,至2007年將增長到16000套。