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我国机器人产业场景拓展,“机器人+”应用不断延伸

来源:机器智能服务网     编辑:hg1088平台官网   时间:2023/9/5   主题:其他 [加盟]

机器人被誉为“制造业皇冠顶端的明珠”,其研发、制造、应用越来越成为衡量一个国家科技创新和高端制造业水平的重要标志。

经过产学研用各界努力,中国机器人产业发展迈上新台阶,中国已成为全球机器人最大的应用市场。“机器人产业正在迎来一个创新发展、升级换代的重要机遇期。”

“随着全球数字化发展进程提档加速,人工智能、5G、新材料等多种技术和机器人技术加快融合,新技术、新产品、新应用、新生态层出不穷,全球机器人正迎来新机遇。”赛迪顾问智能装备产业研究中心高级分析师赵海朋在接受中国经济时报记者采访时表示。

目前,3D机器人视觉、知识图谱、多维传感技术、仿生技术正加速推动机器人向智能化、类人化方向演进,在全球产业数字化转型的需求牵引下,机器人产业在传统行业应用的广度和深度不断扩大深入,在新兴领域应用持续开拓,其中工业机器人已在60个行业大类、168个行业中类得到应用。

旋转360度无死角、根据指令自动灌装……走进“机器人+”制造业展区,但见机械臂挥舞自如,个个身手不凡。近年来,工业机器人应用场景不断“出圈”,正从汽车制造、金属加工等传统领域向光伏、锂电池等行业延伸。机器人技能也随之“进化”,不只会干搬运、焊接等“体力活”,还能做排产、质检等“脑力活”,甚至能人机协作完成更复杂的操作。

工信部统计数据显示,目前工业机器人应用覆盖国民经济60个行业大类、168个行业中类,我国连续9年成为全球最大的工业机器人应用国。2022年,我国工业机器人产量达到44.3万套,同比增长超过20%,装机量占全球比重超过50%。

在“机器人+”农业展区,形式多样的智慧果园解决方案吸引人们驻足参观。一座微型模拟温室番茄大棚内,一台多臂采摘机器人来回穿行,“看见”番茄后便会停下来、伸出机械臂,只需数秒就能采摘一个果子。据工作人员介绍,这台机器人不只“眼神”好,而且“头脑”灵活,能根据颜色判断果实的成熟度,监测果树生长信息、帮助估算产量。

服务农业是服务机器人应用拓展的缩影。统计显示,2022年我国服务机器人产量达645.8万台。采摘、巡检、物流、养老……服务机器人正加速与生产生活融合。

据专家介绍,近些年服务机器人发展较快,主要得益于人工智能的发展,语音理解、视觉识别能力的嵌入让服务机器人更“聪明”了。

博览会上,一款全场景通用型3D相机备受关注。展台工作人员介绍,相比以往的3D相机,该产品能“看”到20米之外,并且面对强光等苛刻条件也能连续输出完整、准确的深度影像信息。由于“害怕”室外强光,基于3D视觉的机器人之前主要在室内应用。借助新的3D相机,机器人可以走向户外,在大型仓储、物流、割草等场景中大展身手。

特殊环境作业的需求推动了特种机器人的发展,多款具有防灾救灾功能的机器人成为博览会上的“明星”。

“借助这款外骨骼机器人,你只需稍微发力,手臂就能轻松抬起30公斤的重物。”中电科机器人有限公司工作人员告诉记者,科研人员基于仿生学与人机工程原理开发的这款外骨骼机器人,能够自动检测手部发力的情况,提供精准细致的助力,可在应急救援、物流搬运等方面发挥作用。

专家表示,机器人是人工智能、5G等技术连接制造业的桥梁。当前,数字经济蓬勃发展,智能化、网联化、柔性化制造加速推进,发挥好机器人的撬动作用,不仅能帮助制造业提质增效,还有望开辟发展新领域新赛道,塑造发展新动能新优势。


人形机器人提供算力支撑:FSD芯片与DojoD1芯片

第一代FSD芯片单个算力72tops,CPU做控制,GPU做图像处理,NPU为神经处理单元,完全适用于人形机器人;D1芯片32位浮点计算的最大性能达到22.6TFLOPs

仿真学习:不断训练算法,提升机器人能力

大模型提升仿真学习能力,可大幅提升算法训练效率,缩短算法与硬件调整时间,极大提高训练效率,可加快软件更新迭代

智能服务机器人手部抓取,算法要求极高

确保整个机器人系统工作万无一失,要求其手爪结构和控制系统要简单化;使得手爪具备适应各种被抓物体形状的能力;提高手爪决策的准确性

人形整机平衡与行走步态是基本

软件层面看通过传感器获取机器人的状态信息,从而控制关节运动实现平衡;合理地规划踝关节和髋关节,以保持动态行走时重心的稳定

人形机器人行为规划难度远高于自动驾驶

人形机器人需完成人类 各种动作,动作连续复杂,需频繁的物理交互且操作因果性多,算法难度远高于自动驾驶,来控制机器人身体做出动作规划 并下发指令

人形机器人是头部科技公司的竞争

人形机器人进入门槛高,科技巨头拥有研发实力及软件基础,在视觉感知,算法,虚拟仿真等软件方面领先优势明显,且与原有业务协同效应明显

软件决定人形机器人高度,算法需与硬件匹配

人形机器人本质是AI系统落地物理世界的最佳载体,但更核心问题在于是算法对运动能力的控制,包括本体平衡,行走的步态,部抓取等规划与控制

人形机器人空间测算:25年起步,30年开始爆发

预测全球25年人形机器人初步商业化,销量3万台左右,30年这些领域就渗透率1.5-2%对应存量需求230万台,新增需求100万台+,2035年销量有望突破1000万台

人形机器人商业化:细分领域突破到通用型,tob到toc

为人形机器人的成熟也是渐进式,可在细分市场的率先商业化,后逐步成熟转为通用型机器人 ,由tob转为toc,进入家政等市场,做人想做但是不能做的工作

人形机器人难点:软硬件均存在难点,降本与空间不是问题

硬件难点是灵敏度与承压能力的协调,关节能力不能匹配运动规划;软件难点是训练不同任务的运动规划,实时反馈视觉检测与理解,并对运动规划做调整

人形机器人构成:三大模块,软件与硬件交互

感知模块包括两方面视觉和触觉,视觉有纯视觉路线,也有依靠雷达等多方式融合路线;决策模块是机器人的大脑,核心是芯片与算法

人形机器人特点:通用性打破工业及服务机器人的限制

人形机器人拥有更高级的感知交互系统,包括传感模块和软件方面,人形机器人比服务机器人更高,靠双足行走,对减速器负载和电机响应速度要求更高
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