B体育人工智能是引领未来的战略性技术,正在对经济发展、社会进步和人类生活产生深远影响。
国际标准化组织(ISO)对机器人的定义为:机器人是一种自动的、位置可控的、具有编程能力的多功能机械手,这种机械手具有几个轴,能够借助可编程序操作来处理各种材料、零件、工具和专用装置,以执行各种任务。
机器人按照用途可分为工业机器人和服务机器人,工业机器人在工业生产中主要用于制造业相关领域,如进行焊接、喷漆、装配、搬运、机械加工等作业。
服务机器人是一种半自主或全自主工作的机器人,它能够完成有益于人类的服务工作,但不包括从事生产的设备(国际机器人联合会定义)。
智能机器人是在传统机器人的基础上,在感知、决策、效应等方面进行全面提升B体育,并且在行为、情感和思维上模拟人的机器系统,它具有相当发达的“大脑”,
既可以听从人类的指令,按照程序运行完成任务,又可以与人友好地进行交互,并在交互过程中不断学习和改进。
根据国际机器人联合会(IFR)的统计数据,2018年中国机器人市场规模约为90亿美元,其中工业机器人占70%,服务机器人占30%,并且保持了高达 35%的年均增长率。
受全球经济下滑和贸易紧张的局势影响,2019年全球工业机器人的年装机量下降了11%,而服务机器人的销量依然保持迅猛增加的态势B体育,年增长率在30%左右。
据预测,到2023年全球机器人的市场规模有可能达到664亿美元,其中工业机器人的市场规模有望达到335亿美元B体育B体育,服务机器人的市场规模有望达到260亿美元,特殊环境服役机器人(特种机器人)的市场规模有望达到 69亿美元。
从行业应用来看,电气电子产品制造已经超过了汽车制造,是国内工业机器人应用最多的行业。如下图所示。
图2 我国工业机器人应用密度情况(数据来源:中国机器人产业联盟、国际机器人协会)
其中,机器人产业的共性关键技术包含机器人产品创意与性能优化设计,机器人模块化/标准化体系结构设计,机器人标准化、高性能、低成本的执行机构,机器人传感器B体育、驱动器、控制器等核心零部件,高功率密度能源动力,信息识别与人性化的人机交互,人机共存安全,机器人系统集成与应用,性能测试规范与维护技术等。
智能机器人前沿创新技术的方向包含仿生材料与结构一体化设计,机器人精密微/纳操作,机器人多自由度灵巧操作,机器人执行机构与驱动器一体化设计,
非结构环境下的机器人动力学与智能控制,生机电激励与控制,机器人仿生技术,软体机器人技术,
非结构化环境的机器人认知与导航规划,机器人故障自诊断与自修复,机器人自主行为技术,人类情感与运动感知理解,人类语义识别与提取,记忆和智能推理技术,人机交互与协作技术,多机器人协同作业技术等。
随着人工智能、大数据、智能传感器等技术的发展,智能机器人技术正在朝着智能化、数字化、柔性化、标准化、网络化的方向突飞猛进。
由简单的机电一体化装备,向生机电一体化和多传感器智能化等方面发展;由单一作业,向服务机器人与信息网络相结合的虚拟交互、远程操作和网络服务等方面发展;
由研制单一复杂系统,向将其核心技术、核心模块嵌入高端制造等装备的方面发展。
机器人应用领域向助老助残、家用服务、特种服务等方面扩展,在学科上与生机电理论与技术、纳米制造、生物制造等学科进行交叉创新,科学问题包含新材料、新感知、新控制和新认知等。智能机器人的产业链长、带动性和辐射性强,在全球范围还处于分散发展阶段。