機(jī)器人產(chǎn)業(yè)規(guī)模加速增長(zhǎng) 2019智能機(jī)器人行業(yè)發(fā)展進(jìn)程 現(xiàn)狀及發(fā)展前景分析

• 2019年4月1日 WuYaNan來(lái)源：千家網(wǎng) 1095 70
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機(jī)器人是集機(jī)械、電子、控制、傳感、人工智能等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)于一體的自動(dòng)化裝備。自1956年機(jī)器人產(chǎn)業(yè)誕生后，經(jīng)過(guò)近60年發(fā)展，機(jī)器人已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在裝備制造、新材料、生物醫(yī)藥、智慧新能源等高新產(chǎn)業(yè)。

機(jī)器人是集機(jī)械、電子、控制、傳感、人工智能等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)于一體的自動(dòng)化裝備。自1956年機(jī)器人產(chǎn)業(yè)誕生后，經(jīng)過(guò)近60年發(fā)展，機(jī)器人已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在裝備制造、新材料、生物醫(yī)藥、智慧新能源等高新產(chǎn)業(yè)。

機(jī)器人與人工智能技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合發(fā)展，推動(dòng)了人類社會(huì)生活方式的變革。

機(jī)器人創(chuàng)新發(fā)展進(jìn)程

第一階段，發(fā)展萌芽期。1954年，第一臺(tái)可編程的機(jī)器人在美國(guó)誕生。1958年，美國(guó)發(fā)明家恩格爾伯格建立了Unimation公司，并于1959年研制出了世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人。這一階段，隨著機(jī)構(gòu)理論和伺服理論的發(fā)展，機(jī)器人進(jìn)入了實(shí)用階段。

第二階段，產(chǎn)業(yè)孕育期。1962年，美國(guó)AMF公司生產(chǎn)出第一臺(tái)圓柱坐標(biāo)型機(jī)器人。1969年，日本研發(fā)出第一臺(tái)以雙臂走路的機(jī)器人。同時(shí)日本、德國(guó)等國(guó)家面臨勞動(dòng)力短缺等問(wèn)題，因而投入巨資研發(fā)機(jī)器人，技術(shù)迅速發(fā)展，成為機(jī)器人強(qiáng)國(guó)。這一階段，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、傳感技術(shù)、人工智能技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人也得到了迅速的發(fā)展。這一時(shí)期的機(jī)器人屬于“示教再現(xiàn)”(Teach-in/Playback)型機(jī)器人，只具有記憶、存儲(chǔ)能力，按相應(yīng)程序重復(fù)作業(yè)，對(duì)周圍環(huán)境基本沒(méi)有感知與反饋控制能力。

第三階段，快速發(fā)展期。1984年，美國(guó)推出醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人Help Mate，可在醫(yī)院里為病人送飯、送藥、送郵件。1999年，日本索尼公司推出大型機(jī)器人愛(ài)寶(AIBO)。這一階段，隨著傳感技術(shù)，包括視覺(jué)傳感器、非視覺(jué)傳感器(力覺(jué)、觸覺(jué)、接近覺(jué)等)以及信息處理技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了有感覺(jué)的機(jī)器人。焊接、噴涂、搬運(yùn)等機(jī)器人被廣泛應(yīng)用于工業(yè)行業(yè)。2002年，丹麥iRobot公司推出了吸塵器機(jī)器人，是目前世界上銷量最大的家用機(jī)器人。2006年起，機(jī)器人模塊化、平臺(tái)統(tǒng)一化的趨勢(shì)越來(lái)越明顯。近五年來(lái)，全球工業(yè)機(jī)器人銷量年均增速超過(guò)17%，與此同時(shí)，服務(wù)機(jī)器人發(fā)展迅速，應(yīng)用范圍日趨廣泛，以手術(shù)機(jī)器人為代表的醫(yī)療康復(fù)機(jī)器人形成了較大產(chǎn)業(yè)規(guī)模，空間機(jī)器人、仿生機(jī)器人和反恐防暴機(jī)器人等特種作業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用。

第四階段，智能應(yīng)用期。這一階段，隨著感知、計(jì)算、控制等技術(shù)的迭代升級(jí)和圖像識(shí)別、自然語(yǔ)音處理、深度認(rèn)知學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù)在機(jī)器人領(lǐng)域的深入應(yīng)用，機(jī)器人領(lǐng)域的服務(wù)化趨勢(shì)日益明顯，逐漸滲透到社會(huì)生產(chǎn)生活的每一個(gè)角落。

智能機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀

智能移動(dòng)機(jī)器人是第三代機(jī)器人，這種機(jī)器人帶有多種傳感器，能夠?qū)⒍喾N傳感器得到的信息進(jìn)行融合，能夠有效的適應(yīng)變化的環(huán)境，具有很強(qiáng)的自適應(yīng)能力、學(xué)習(xí)能力和自治能力。

目前研制中的智能機(jī)器人智能水平并不高，只能說(shuō)是智能移動(dòng)機(jī)器人的初級(jí)階段。智能移動(dòng)機(jī)器人研究中當(dāng)前的核心問(wèn)題有兩個(gè)方面;一方面是，提高自主機(jī)器人的自主性，這是就智能移動(dòng)機(jī)器人與人的關(guān)系而言，既希望智能移動(dòng)機(jī)器人進(jìn)一步獨(dú)立于人，具有更為友善的人機(jī)界面。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)說(shuō)，希望操作人員只要給出要完成的任務(wù)，而機(jī)器自動(dòng)形成完成該任務(wù)的步驟，并自動(dòng)完成它。另一方面是，提高智能移動(dòng)機(jī)器人的適應(yīng)性，提高智能移動(dòng)機(jī)器人適應(yīng)環(huán)境變化的能力，這就是智能移動(dòng)機(jī)器人與環(huán)境的關(guān)系而言，希望加強(qiáng)它們之間的交互關(guān)系。

在各國(guó)的智能移動(dòng)機(jī)器人發(fā)展中，美國(guó)的智能移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)在國(guó)際上一直處于領(lǐng)先地位，其技術(shù)全面、先進(jìn)、適應(yīng)性也很強(qiáng)，性能可靠、功能全面、精確度高，其視覺(jué)、觸覺(jué)等人工智能技術(shù)已在航天、汽車工業(yè)中廣泛應(yīng)用。

機(jī)器人產(chǎn)業(yè)規(guī)模加速增長(zhǎng)

根據(jù)IDC預(yù)測(cè)，在全球機(jī)器人區(qū)域分布中，亞太市場(chǎng)處于絕對(duì)領(lǐng)先地位，預(yù)計(jì)其2020年支出將達(dá)1330億美元，全球占比達(dá)71%;歐洲、中東和非洲為第二大區(qū)域;美洲是第三大市場(chǎng)。

近年來(lái)，中國(guó)各地發(fā)展機(jī)器人積極性較高，行業(yè)應(yīng)用得到快速推廣，市場(chǎng)規(guī)模增速明顯。2017年，我國(guó)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到62.8億美元，2020年，預(yù)計(jì)超過(guò)100億美元。

其中在2017年的62.8億美元中，工業(yè)機(jī)器人42.2億美元，服務(wù)機(jī)器人13.2億美元，特種機(jī)器人7.4億美元。成為全球機(jī)器人產(chǎn)業(yè)規(guī)模穩(wěn)定增長(zhǎng)的重要力量。

智能機(jī)器人的應(yīng)用

現(xiàn)階段機(jī)器人在某些人類不能到達(dá)的地方的應(yīng)用比較廣泛，人們稱其為特種機(jī)器人。消防機(jī)器人屬于特種機(jī)器人范疇，它作為特種消防設(shè)備可以替代消防隊(duì)員接近火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施有效的滅火救援作業(yè)，開(kāi)展各項(xiàng)火場(chǎng)偵查任務(wù)，尤其是在危險(xiǎn)性大或者消防隊(duì)員不易接近的場(chǎng)合，消防機(jī)器人的應(yīng)用將大大提高消防部門撲滅火災(zāi)的能力，對(duì)減少國(guó)家財(cái)產(chǎn)損失和滅火救援人員的傷亡具有重要作用，消防機(jī)器人的應(yīng)用將大大提高消防部門撲滅惡性火災(zāi)的能力。

在航空領(lǐng)域里，人們也開(kāi)發(fā)并應(yīng)用了高靈敏度仿人機(jī)器人來(lái)完成一些復(fù)雜的工作。

國(guó)防領(lǐng)域中，軍用智能移動(dòng)機(jī)器人得到了前所未有的重視和發(fā)展，近年來(lái)，美英等國(guó)研制出第二代軍用智能移動(dòng)機(jī)器人，其特點(diǎn)是采用自主控制方式，能完成偵察、作戰(zhàn)和后勤支援等任務(wù)，在戰(zhàn)場(chǎng)上有看、嗅等能力，能夠自動(dòng)跟蹤地形和選擇道路，具有自動(dòng)搜索、識(shí)別和消滅敵方目標(biāo)的功能。

智能機(jī)器人發(fā)展趨勢(shì)

未來(lái)的智能移動(dòng)機(jī)器人應(yīng)當(dāng)在以下幾個(gè)方面著力發(fā)展;面向任務(wù)，由于目前人工智能還不能提供實(shí)現(xiàn)智能機(jī)的完整理論和方法，已有的人工智能技術(shù)大多數(shù)要依賴領(lǐng)域知識(shí)，因此當(dāng)我們把機(jī)器要完成的任務(wù)加以限定，及發(fā)展面向任務(wù)的特種機(jī)器人，那么已有的人工智能技術(shù)就能發(fā)揮作用，使開(kāi)發(fā)這種類型的智能移動(dòng)機(jī)器人成為可能;傳感技術(shù)和集成技術(shù)，在現(xiàn)有傳感器的基礎(chǔ)上發(fā)展更好、更先進(jìn)的處理方法和實(shí)現(xiàn)手段，或者尋找新型傳感器，同時(shí)提高集成技術(shù)，增加信息的融合;機(jī)器人網(wǎng)絡(luò)化，利用通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將各中機(jī)器人連接到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)有效的控制;智能控制中的軟計(jì)算方法與傳統(tǒng)的計(jì)算方法相比，已模糊邏輯、基于概率論的推理、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法和混沌為代表的軟計(jì)算技術(shù)具有更高的魯棒性、易用性及計(jì)算的低耗費(fèi)性等優(yōu)點(diǎn)。

多樣化、智能化、人性化方向發(fā)展;因此需要研究并設(shè)計(jì)各種智能人機(jī)接口如多語(yǔ)種語(yǔ)音，自然語(yǔ)言理解、圖像、手寫字識(shí)別等，以更好地適應(yīng)不同的用戶和不同的應(yīng)用任務(wù)，提高人與機(jī)器人交互的和諧性;多機(jī)器人協(xié)調(diào)作業(yè)，組織和控制多個(gè)機(jī)器人來(lái)協(xié)作完成單機(jī)器人無(wú)法完成的復(fù)雜任務(wù)，在復(fù)雜未知環(huán)境下實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)推理反應(yīng)以及交互的群體決策和操作。

在2013年，工信部發(fā)布政策《關(guān)于推進(jìn)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》;在2015年，國(guó)務(wù)院發(fā)布政策《中國(guó)制造2025》;2016年工信部、發(fā)改委、財(cái)政部發(fā)布政策《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020)》。

專家認(rèn)為，在政府的大力扶持和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的拉動(dòng)下，不僅將促使工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)持續(xù)增長(zhǎng)，也帶動(dòng)專業(yè)型與個(gè)人/家庭型服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)快速增長(zhǎng)，機(jī)器人概念將持續(xù)火爆，市場(chǎng)參與熱度繼續(xù)上升。

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