上月末,2015世界機器人大會在國家會議中心舉行。由現代機器人教父石黑浩教授制作的美女機器人Genminoid F現身大會展覽區(qū),引來不少觀眾圍觀。
在國家會展中心舉行的工博會上,ABB工業(yè)機器人IRB8700、KUKA KR CTYEC Nano新一代低負載工業(yè)機器人屬于全球首發(fā)產品。KUKA新一代低負載工業(yè)機器人系列,重新定義了低負載領域機器人的性能參數,成為該領域的新標桿。
國際機器人聯盟預測,機器人革命將創(chuàng)造數萬億美元的市場。未來,機器人將會像手機、電腦一樣,成為人類離不開的幫手。更有甚者稱,未來每個人擁有的機器人數量或許超過10臺。
其中,服務機器人將成為下一個熱點。而起步較早、占全球機器人市場80%份額的工業(yè)機器人將開啟2.0時代,即人機協作 、人機共融時代。人機協作將是一個突破,移動機器人的使用將會出現,2016 年有望成為協作機器人元年。
美女機器人Genminoid F
迪士尼動畫電影《超能陸戰(zhàn)隊》將暖心的“大白”帶給了觀眾,萌化了無數影迷的心。殊不知,“大白”的真正角色是醫(yī)護健康機器人,是服務機器人的一種。未來的我們,能擁有一個屬于自己的“大白”嗎?
“大白”還在路上。剛剛閉幕的2015世界機器人大會上,由日本機器人專家石黑浩教授制作的美女機器人Genminoid F 卻真實展現在人們面前,吸引了大批機器人愛好者關注。這款機器人的皮膚由硅膠制成,外形酷似真人,并且可以像真人一樣發(fā)聲、對話和唱歌。
11月,從上海到北京,從第17屆中國國際工業(yè)博覽會輾轉到2015世界機器人大會,兩個間隔不到20天的行業(yè)盛會,讓機器人概念在資本市場數度掀起熱捧。上證報記者調查發(fā)現,兩大展會幾乎向市場傳達一個相同信息:機器人來了,它將成為改變世界的力量。
在此背景下,各國都在加大對機器人產業(yè)的投入。中國作為全球最大、增長最快的工業(yè)機器人市場,發(fā)展機器人已上升為國家戰(zhàn)略。國家主席習近平在致2015世界機器人大會賀信中指出,以機器人科技為代表的智能產業(yè)蓬勃興起,成為現時代科技創(chuàng)新的一個重要標志。
國家制造強國建設戰(zhàn)略咨詢委員會的專家預計,按照《機器人產業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》和“中國制造2025”勾勒的藍圖,到“十三五”末中國機器人產業(yè)集群產值有望突破千億元。
工業(yè)機器人2.0開啟:協作機器人唱主角
從“變形金剛”到納米機器人,從工業(yè)手臂到網絡虛擬;從高度類人形到動物形態(tài),隨著人工智能的發(fā)展,未來一切有智能的感知、分析、執(zhí)行功能的器物都可以是機器人。
目前,各種機器人產品已廣泛應用于生產生活,裝配機器人、搬運機器人、家政機器人、收割機器人等,給人們提供了便捷高效的服務。而根據應用領域的不同,業(yè)界普遍把機器人分為工業(yè)機器人和服務機器人。
工業(yè)機器人是集機械、電子、控制、計算機、傳感器、人工智能等多學科先進技術于一體的自動化裝備,代表著未來智能裝備的發(fā)展方向。
早在 1954 年美國喬治.德沃爾設計出第一臺電子可編程序的工業(yè)機器人,并于 1961 年發(fā)表了該項專利,1962 年美國通用汽車公司投入使用,標志著第一代機器人誕生。
如今,經過幾十年的發(fā)展,工業(yè)機器人已逐漸由粗放式發(fā)展走向智能化階段。市場人士認為,在智能化大旗下,工業(yè)機器人發(fā)展進入2.0時代,人機協作、人機共融成為新主題,協作機器人將搶占先機,2016 年有望成為協作機器人元年。
所謂協作機器人,是指機器人和人在生產線上并肩工作,結合機器的效率和人的智能,具有安全易用、性價比高等特點。目前,ABB、安川、庫卡、發(fā)那科四大國際機器人巨頭紛紛在該領域搶灘布點。
如ABB的工業(yè)機器人YuMi,作為全球首款真正實現人機協作的雙臂機器人,每次亮相都人氣爆棚,堪稱大咖。
在2015世界機器人大會現場,YuMi用靈巧雙手折紙飛機的畫面被相機頻頻定格;而在工博會現場,YuMi則是以人機協作裝配工作站的形式呈現。
上證報記者在現場看到,工作站由一臺YuMi雙臂機器人和一名工人協作完成裝配作業(yè),其中YuMi完成旋緊、定位等簡單裝配,工人負責設計靈敏器件等復雜任務,并由ABB研發(fā)的相關系統系統進行自動進料,共同實現高效、靈活、安全的協作生產。
“YuMi的設計是為了滿足小件裝配的生產需求,尤其是消費電子產品行業(yè)對柔性生產和靈活制造的需求,這主要得益于其雙臂設計、多功能智能雙手、通用小件進料器、一流的精密運動控制、基于機器視覺的部件定位、以及最先進的控制系統和軟件。而其人性化的安全設計讓工業(yè)機器人與人類近距離協作變?yōu)楝F實。” ABB(中國)有限公司董事長兼總裁顧純元如是介紹。
同是在工博會現場,KUKA展示的新型智能化移動協作機器人——KMR iiwa告訴人們,移動協作機器人正當道。
KUKA工作人員告訴記者,未來的工業(yè)生產需要的是新型的、模塊化的、豐富多樣的,尤其是移動式的生產方案。KUKA憑借KMR iiwa來應對這種挑戰(zhàn)。這是一種新型的智能化移動協作機器人,它在人與機器人之間的直接、自主和靈活的合作領域中創(chuàng)造出全新的生產方案。
除了這些明星產品,新松推出的7自由度協作型機器人、盾安環(huán)境發(fā)布的遨博 i5 新型協作機器人,也都在講述著人機協作的故事。
廣發(fā)證券分析師羅立波認為,人機協作成為工業(yè)機器人發(fā)展的主角,與以下幾大因素分不開,如行業(yè)需求變遷,對柔性化要求提升,機器人的感知能力提升,以及安全性要求提升。
“汽車產業(yè)的機器人大多數是體型大、移動范圍大、重型的機器人,而新興的消費級電子行業(yè),工序輕量化、小型化、精細化。這對機器人的柔性提出了新的要求,因此協作機器人應運而生。”羅立波說。
在安全性方面,羅立波認為,過去工業(yè)機器人工作場所噪音較大,并且需要用圍欄隔離,每年都會有工人因為機器人運行誤傷的情況。而“人機協作”機器人功耗很低,不易對人產生傷害,可以和人一起完成一些輕量化的工作。“人機協作”機器人本身體積較小,每個軸采用的馬達功率都是低于80W的;并且采用內骨骼設計方式,外面包裹了軟質材料,就算碰到人時不容易產生傷害。新型的協作機器人從安全性的角度為人機互動提供了安全保障。
在世界機器人大會舉辦期間,盾安環(huán)境向全球首發(fā)了遨博i5新型人機協作機器人,引發(fā)行業(yè)極大高度關注。遨博智能董事長魏洪興表示,遨博i5人機協作機器人的主打特性就是人機安全協作,i5有著先進的力控功能,使用多傳感器進行安全檢測,能與操作者近距離協同作業(yè),當外力超過安全閾值時,進入安全保護狀態(tài),機器人暫停動作,以防意外損傷。
除了技術水平取得了驚人進步,工業(yè)機器人技術在制造業(yè)應用范圍也越來越廣闊。“工業(yè)機器人年度供應在近幾年出現了強勁的發(fā)展,在2014年工業(yè)機器人達到了23萬個,預計今年的增量為15%,而接下來工業(yè)機器人還會繼續(xù)保持兩位數的增長。”國際機器人聯盟(IFR)主席Arturo Baroncelli在2015世界機器人大會上說。
據Arturo Baroncelli介紹,目前,汽車制造是工業(yè)機器人使用最廣泛的行業(yè),在23萬個銷售的工業(yè)機器人中,有10萬個是汽車行業(yè)的。 其他廣泛使用工業(yè)機器人的行業(yè)還包括電子、金屬、化妝品等等。
在世界經濟復蘇不足預期,汽車、手機等市場容量步入調整期之際,Arturo Baroncelli的話無疑給了工業(yè)機器人市場一劑定心丸。
服務機器人:下一個熱點
伴隨著工業(yè)機器人的發(fā)展,服務機器人也悄無聲息地進入了人類生活,并帶來了各種實實在在的貼心服務。
只需“刷臉”,再加一張身份證,你就可以1秒鐘查詢用戶名下的賬戶余額。第十七屆工博會上,智能機器人Ina就讓觀眾零距離體驗了服務機器人的便捷。這將是金融服務智能化轉型的方向。
Ina 長相標致、聲音甜美。這個高智商機器人的背后,是中外智能機器人領域最尖端的技術。她的身體和運動系統來自于韓國機器人頂級制造商Future Robot,而那顆讓機器人“能聽會說,會思考”的“大腦”則來自于小i機器人。
小i機器人由上海智臻網絡科技有限公司開發(fā)。在小i機器人和交通銀行聯合努力下,Ina首先被應用于銀行業(yè),她可以在銀行大廳內擔任大堂經理,通過語音與人自然交互,解答觀眾有關銀行業(yè)務的疑問。
據介紹,除了應用于銀行業(yè)的實體智能機器人Ina,小i機器人還被率先用于接待機器人Nao、智能掃地機器人和一系列智能家居。無一例外的是,它們都是服務機器人。
雙“11”期間清潔機器人的搶眼表現,消費大數據說明了服務機器人強大的市場潛力。數據顯示,雙“11”期間,國內掃地機器人公司科沃斯實現全網銷售 3.15 億元,天貓商城銷售 2.76 億元,地寶朵朵銷量超過 8 萬臺,實現單品超過 1 億元銷售佳績,比去年同期增長 107%。同時,美國irobot 公司在今年雙“11”期間的銷售收入也超過億元,是去年同期的3 倍。
一款掃地機器人在“雙11”擠入網上家電銷售前10名,銷售額甚至超過了小米手機和創(chuàng)維電視。這引起了業(yè)內廣泛關注。國家副主席李源潮在2015世界機器人大會開幕式上以此為例,指出,服務機器人將成為未來熱點。
哈工大集團副總裁兼服務機器人事業(yè)部負責人喬徽認為,未來服務機器人的市場預期非常大,2014年到2017年,全球服務機器人的市場份額將超過300億美元,其中家庭用戶的機器人銷量將超過3000萬臺。
服務機器人的本質在于服務。根據使用者不同情況,以及特定的使用環(huán)境的不同,服務機器人一般分為兩大類:一類是個人和家庭用的服務機器人產品,如掃地機器人,兒童教育中的教育機器人等;另一類是專業(yè)服務機器人,如康復機器人、手術機器人以及安防過程中用的排爆機器人等。
喬徽認為,中國服務機器人發(fā)展機遇有多樣化,首先是市場方面,受老齡化等因素影響,中國存在巨大市場需求。其次,國家對服務機器人的支持力度非常大。再次,我們國家也具備了進一步發(fā)展服務機器人的產業(yè)基礎。
據統計,到2020年,中國65歲以上的老人將超過2.48億,其中80歲以上的老人將超過3000萬人,這類人群對服務機器人的需求非常迫切。除了助老機器人,助殘技術人、康復機器人、醫(yī)療機器人等在中國均存在巨大需求。另外,機器人進家庭在中國也蘊含著無限的商機。
以醫(yī)療機器人為例。大家熟知的達芬奇手術機器人,正給醫(yī)療技術帶來一場顛覆性革命。它通過寬闊的高清3D視野、去除人手生理性震顫的穩(wěn)定操作、高度靈活的7自由度手腕等特點,幫助外科醫(yī)生更精確高效地完成腹腔、盆腔等手術。
意大利圣安娜大學生物機器人研究所主任 PaoLo Dario在世界機器人大會上介紹,目前全球已經有 300 家醫(yī)院已使用達芬奇機器人,還有 2000 家在申請使用,其精準、微創(chuàng)的手術效果廣受外科醫(yī)生和患者歡迎。他認為,醫(yī)用機器人市場空間廣闊,在實驗和臨床上都得到了應用,并且非常成功。
基于其消費屬性,產業(yè)與學界的觀點普遍認為,未來服務機器人市場會是一個藍海市場,未來服務機器人的市場空間大于工業(yè)機器人。
對于“服務機器人市場規(guī)模何時超過工業(yè)機器人”這個問題,許多專家給出了判斷,最遠的是10年,最近的僅3 年。
與工業(yè)機器人不一樣,服務機器人對于智能的要求更高,對于硬件的要求也更高。業(yè)內人士認為,人工智能和諸如計算能力、儲能技術(超級電容器)、電子能耗效率等硬件技術跟不上,往往限制了服務機器人出現在更多的應用場景。一旦上述兩方面突破,未來類似于“大白”的全能型機器人將有可能誕生。
中國藍圖:“十三五”末產值破千億
機器人正在為提高人類的生活質量發(fā)揮著越來越重要的作用,已經成為世界各國搶占的高科技制高點。目前世界上很多國家,包括發(fā)達國家和一些新興經濟體國家,紛紛將機器人作為國家計劃進行重點規(guī)劃和部署。
例如,美國發(fā)布了機器人發(fā)展路線報告,將機器人與20世紀的互聯網放在同等重要地位;歐盟啟動了全球最大民用機器人研發(fā)計劃——“SPARC”,計劃到2020年投入28億歐元,創(chuàng)造24萬個就業(yè)崗位;日本也制定了機器人技術長期發(fā)展戰(zhàn)略,將機器人產業(yè)作為“新產業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略”中7大重點扶持的產業(yè)之一, 提出今后應該大力發(fā)展制造業(yè)和生物產業(yè)等領域使用的機器人。
在中國,發(fā)展機器人也已上升為國家戰(zhàn)略。
國務院總理李克強在對2015世界機器人大會所作的批示中指出:機器人是衡量現代科技和高端制造業(yè)水平的重要標志,也是搶占智能社會發(fā)展先機的戰(zhàn)略領域。中國正在實施創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略,大力推動“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”、“互聯網+”、“中國制造2025”,這將有力促進機器人新興市場的成長,創(chuàng)造世界上最大的機器人市場。
根據《中國制造2025》,機器人產業(yè)發(fā)展要圍繞汽車、機械、電子、危險品制造、國防軍工等、化工、輕工等制造業(yè)應用,以及醫(yī)療康復、家庭服務、教育娛樂等生活服務應用需求,積極研發(fā)新產品,促進機器人標準化、模塊化發(fā)展。要加快突破機器人本體、減速器、伺服電機等關鍵零部件及系統集成設計制造技術等瓶頸。
與此同時,《機器人產業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》草案已基本制定完成,一個重要目標是,到2020年,中國工業(yè)機器人的保有量達到80萬臺;初步形成較為完善的機器人產業(yè)體系,技術創(chuàng)新和國際競爭力明顯增強,產品質量達到國際同類水平,關鍵零部件基本滿足市場需求,健全公共服務體系。
國家制造強國建設戰(zhàn)略咨詢委員會專家表示,《機器人產業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》將和“中國制造2025”重點領域技術路線圖一起,構成中國機器人產業(yè)的發(fā)展藍圖。到2020年,中國工業(yè)機器人年銷量將達到15萬臺,保有量達到80萬臺;到2025年,工業(yè)機器人年銷量將達26萬臺,保有量達180萬臺。到“十三五”末,中國機器人產業(yè)集群產值有望突破千億元。
市場需求空間廣闊,政策面長期利好,我國機器人產業(yè)已進入爆發(fā)式增長前夜,企業(yè)是否做好了準備?
據了解,今年來全國多地紛紛上馬機器人項目。據不完全統計,2015年全國已建和在建的工業(yè)機器人產業(yè)園近40家。目前有影響力的機器人公司預計有700—800家,上市公司涉及機器人業(yè)務的公司也超過50家。中國內資機器人企業(yè) 2015 年預計增長30%。
面對蛋糕,國內外企業(yè)都在搶灘布局。其中,以ABB、安川、庫卡、發(fā)那科為首的四大家族占據了中國市場超過70%的份額。為了快速響應中國市場需求、降低產品制造成本,ABB、安川、庫卡、發(fā)那科都在中國成立了本體制造商,全方位搶占市場高點
與此同時,中國本土品牌也強勢崛起。在第17屆工博會上,本土機器人企業(yè)也紛紛亮出了看家本領。其中,上海智臻網絡科技有限公司小i機器人、上海智臻網絡科技有限公司實體智能機器人Ina、川崎雙腕定位機器人duAro、柯馬機器人Amico—雙臂機器人單元均屬于中國首發(fā)產品。
東浩蘭生集團董事長戴柳接受上證報記者采訪時表示,從工博會展出成果來看,國內機器人無論核心產品零部件,還是核心制造能力,水平比以往大大提高。他預測,未來中國工業(yè)機器人生產和研發(fā)將從“高大上”的汽車、裝備等應用行業(yè)延伸到傳統制造業(yè);工業(yè)機器人的應用共識度和普及率較高;服務機器人市場也將進一步開拓,尤其傳統服務行業(yè)機器人市場巨大。
新松機器人自動化股份公司總裁曲道奎則認為,質量提升是擺在中國機器人產業(yè)面前最大的問題。數據顯示,在多關節(jié)機器人領域,外國公司占了90%;在焊接機器人領域,外國公司占84%;在汽車行業(yè),90%的機器人都由外國公司提供。這都說明,中國機器人企業(yè)具備核心技術的公司非常少,未來需要在質量上做文章,由追求數量、速度轉變?yōu)檎嬲馁|量、內涵,同時警惕技術空心化、核心部件空心化,應用低端化和邊緣化等三大風險。
風已起。機器人必將帶給人類更加燦爛和美好的明天。