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人機共融機器人或將是機器人制造產(chǎn)業(yè)的下一個

現(xiàn)階段工業(yè)機器人乃至服務機器人發(fā)展得并不理想的原因之一，就是沒有跟人融合在一起，而機器人發(fā)展的下一個階段，人機共融的模式將成為主流，制造服務將成為新的業(yè)態(tài)。機器人足球場上，一個機器人“隊員”仰面摔倒在地。只見它兩只腳撐地、腰部發(fā)力，企圖挺著“爬”起來，笨拙的樣子讓人著急。“好費勁啊，還能這樣站起來。”圍觀的一位小朋友忍不住喊道。這是記者近日在2018Robot Cup機器人世界杯開幕式上看到的一幕。同行的一位記者朋友半開玩笑地評論說：“機器替代人的事情可以先不用擔心了。” “機器人的發(fā)展還有很多不足。比如現(xiàn)在特別需要的高層建筑擦玻璃機器人、船舶焊接機器人、飛機裝配機器人等，都還沒有真正實現(xiàn)。”在同期舉辦的2018國家機器人發(fā)展論壇上，中國工程院院士王天然舉例說，不僅工業(yè)機器人，現(xiàn)如今“大部分服務機器人都只是個玩具”，需要進一步尋求技術上的突破。在諸多醞釀著突破的領域中，王天然認為，變“主仆關系”為“伙伴關系”的人機共融機器人，或是機器人制造產(chǎn)業(yè)下一個突破口。人機共融將成為主流在國家機器人發(fā)展論壇的主題演講中，王天然提到，當前有相當多的勞動密集型工業(yè)產(chǎn)業(yè)，一直在喊著機器換人、黑燈工廠，但實際上，最終的結果并不是很理想。 “相當多的勞動密集型的工作，機器人未必能夠勝任。”他舉例說，富士康公司曾經(jīng)希望用100萬臺機器人代替人工，但最終發(fā)現(xiàn)，很多工作機器人代替不了。“此外，包括風靡全球的‘再制造’產(chǎn)業(yè)，也都是‘手工作坊’——把發(fā)動機拆下來、洗凈油污、維修翻新，并沒有現(xiàn)成的規(guī)律可循。” 王天然認為，現(xiàn)階段工業(yè)機器人乃至服務機器人發(fā)展得并不理想的原因之一，就是“沒有跟人融合在一起”，而機器人發(fā)展的下一個階段，“人機共融的模式將成為主流”，制造服務將成為新的業(yè)態(tài)。機器人走向人機共融有其必然。當前，機器人主要有工業(yè)機器人、服務機器人和特種機器人三大類。其中，工業(yè)機器人在3C裝配制造、物流倉儲搬運以及農(nóng)副產(chǎn)品制造等領域應用最廣；服務機器人則在機器人助理、聊天和陪護等領域有著很大的市場空間；特種機器人的主要應用市場是智能汽車、無人機、醫(yī)療手術和金融交易決策等領域。盡管想象空間巨大，但現(xiàn)實中的機器人與人們期望值還有很大的差距。中國科學院自動化所研究員喬紅告訴記者，一方面，機器人融合了多個學科體系，需要整合軟件、硬件等方面的不同知識，產(chǎn)品開發(fā)非常困難，需要大規(guī)模的研發(fā)團隊和很長的研發(fā)周期，要進入市場就要花更多時間。另一方面，目前工業(yè)機器人大多在結構化的環(huán)境中工作，服務機器人只能完成一些簡單任務，特種機器人還要依靠遙控完成特定工作。 “有人預言人機共融機器人Cobot從Robot演化而來，將在2025年以后成為機器人中的主流，未來還將衍生出大量新的工作領域，帶來更大的發(fā)展機會。”王天然說，Cobot的使命不是取代人，而是響應環(huán)境、要靈活、與人合作。“人機關系的改變，將成為一個新的突破。” 人機共融助力智能制造在國家機器人論壇上，德國菲尼克斯電氣（中國）公司副總裁杜品圣在題為《人工智能助力機器人行業(yè)的發(fā)展》的演講中提到，在人機共融機器人時代，人工智能將扮演重要角色。 “人工智能是按照人的器官功能，如模擬人的眼睛、耳朵、大腦等機能進行開發(fā)研究，沒有這些，機器人不會成為實現(xiàn)智能制造的有力武器。”杜品圣說，在過去的十年里，人工智能一直在對制造業(yè)起提升作用。正如德國人工智能研究中心教授Wahlster所言，如果沒有人工智能，就不可能充分實現(xiàn)工業(yè)4.0。杜品圣告訴記者，將智能機器人應用于整個生產(chǎn)制造鏈，意味著更大范疇上的人機共融。“未來的自動化制造，不是機器換人、工廠無人、機器造人，而是機器助人、工廠要人、智能學人。”他舉例說，比如，人同時操控多個機器人協(xié)同工作，可以提高效率、增加靈活性；人與機器人協(xié)調互動，不僅將提高機器人的加工精度和加工速度，還能增強機器人的自學習功能。 “未來，人機共融機器人系統(tǒng)，還將進一步利用專家系統(tǒng)和最優(yōu)決策系統(tǒng)，開發(fā)新一代智能機器人。”杜品圣表示。今年3月，有媒體報道浙江義烏“世界杯訂單”機器換人的問題，指出工廠并未找到適合中小規(guī)模工廠的柔性換線方案，認為“機器換人后的效率并不明顯”。 “這說明僅依靠傳統(tǒng)的工業(yè)機器人已經(jīng)不能勝任人們對效率提升的要求，感知型機器人或協(xié)作機器人市場潛力巨大。”美的集團電機技術研究高級工程師龔黎明認為，協(xié)作機器人以其安全、低成本、易于上手的使用方式和較低的改造成本，特別適用于以小批量、定制化為主的中小型企業(yè)。“長期來看人機協(xié)作是方向，人機融合機器人市場潛力巨大。” 關鍵部件亟待國產(chǎn)化在跟上機器人發(fā)展新趨勢的同時，龔黎明提醒，我國工業(yè)機器人目前國產(chǎn)化率不足30%，大量進口自日本和德國，特別是在成本占比約70%的伺服驅動系統(tǒng)、控制器、減速器三大核心部件上，亟待實現(xiàn)國產(chǎn)化替代。 “我國在‘中國制造2025’戰(zhàn)略中制定了在2020年實現(xiàn)50%的工業(yè)機器人國產(chǎn)化的目標，目前來看，形勢不容樂觀。”龔黎明說，國產(chǎn)化的關鍵是三大核心部件的國產(chǎn)化，但現(xiàn)在除國產(chǎn)控制器較為成熟、是機器人關鍵核心部件中與國外差距最小的零部件之外，2017年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，國外品牌占據(jù)了中國交流伺服市場80%左右的市場份額，高端市場國內企業(yè)整體份額不足10%；國產(chǎn)品牌減速器占國內市場不到20%。 “我國低水平重復建設的隱患初步顯現(xiàn)，小、散、弱等問題仍未得到根本改變。”龔黎明告訴記者，除了在機器人成本結構中比重較大的減速機、伺服驅動系統(tǒng)、控制器都嚴重依賴進口之外，機器人的頂層架構設計和基礎技術也被發(fā)達國家控制，“國產(chǎn)機器人并不具備顯著成本優(yōu)勢”。關鍵核心技術是利器。“發(fā)達國家不會輕易向中國轉移或授權機器人核心技術、專利，我國機器人企業(yè)通過參與國際標準制定、技術合作研發(fā)進入中高端市場的阻礙還未完全掃除。”龔黎明認為，在中美貿易戰(zhàn)背景下，我國應該看到通信行業(yè)的前車之鑒，在制備預案的同時，正視我國在工業(yè)機器人領域的問題，認真發(fā)展國產(chǎn)機器人產(chǎn)業(yè)。

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