隨著基礎(chǔ)技術(shù)的穩(wěn)步發(fā)展 許多不同行業(yè)對現(xiàn)場機(jī)器人的需求越來越高

現(xiàn)場機(jī)器人是近年來在歐洲興起的新概念，指的是在動態(tài)，非結(jié)構(gòu)化環(huán)境中運(yùn)行的非工廠移動機(jī)器人。這些類型的機(jī)器人沒有被編程為一遍又一遍地重復(fù)相同的任務(wù)，它們是自適應(yīng)，響應(yīng)能力強(qiáng)的機(jī)器人，它們在變化的條件下工作，有時(shí)甚至在未開發(fā)的地區(qū)。他們經(jīng)常執(zhí)行對人類來說太費(fèi)力或危險(xiǎn)的任務(wù)。因此，隨著基礎(chǔ)技術(shù)的穩(wěn)步發(fā)展，許多不同行業(yè)對現(xiàn)場機(jī)器人的需求越來越高，在工業(yè)領(lǐng)域，一部分的現(xiàn)場機(jī)器人也開始進(jìn)入。

根據(jù)國際機(jī)器人聯(lián)合會World Robotics 2018 Service Robots報(bào)告，2018年售出了約7，210臺現(xiàn)場機(jī)器人。展望未來，預(yù)計(jì)2019年至2021年之間將售出32，700臺，復(fù)合年增長率（CAGR）為22％ ）。該部門的增長在很大程度上取決于農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)狀況。

在工業(yè)上，隨著智能制造需求的不斷提升，小型6軸或7軸機(jī)器人在工業(yè)機(jī)器人中逐漸占據(jù)重要的地位，但是，復(fù)雜場景的工業(yè)機(jī)器人仍受到技術(shù)限制，普及率仍較低。市場上常見的機(jī)器人需要繁復(fù)的控制編程，應(yīng)用成本高，不適用于產(chǎn)品周期短的3C產(chǎn)品生產(chǎn)線。較為先進(jìn)的機(jī)器人如 Universal RoboTIcs的UR系列具備基于位置的拖動示教功能，編程時(shí)間較短，然而其動作一經(jīng)設(shè)定即完全確定，無法處理實(shí)際裝配過程中零件形狀及位置的誤差。

此外，家電和 3C 生產(chǎn)線的細(xì)小零件裝配動作復(fù)雜，即便由人完成也需精確的眼手配合（視覺和觸覺），現(xiàn)有的機(jī)器人產(chǎn)品在硬件和智能上均無法穩(wěn)定的解決此類問題。近五年，工業(yè)機(jī)器人企業(yè)（庫卡，安川，發(fā)那科，abb 等）及制造業(yè)相關(guān)企業(yè)（美的，格力，富士康等）均在重點(diǎn)研發(fā)此類機(jī)器人，然而到目前為止市面上仍沒有成熟的解決方案，3C產(chǎn)品和家電組裝生產(chǎn)線的大部分繁復(fù)環(huán)節(jié)目前仍由工人完成，因此現(xiàn)場機(jī)器人這種更能滿足柔性化需求的機(jī)器人無疑成為未來的重要發(fā)展方向。

同時(shí)，隨著技術(shù)的發(fā)展，新一代的機(jī)械臂勢必要跳出傳統(tǒng)機(jī)器人技術(shù)的框架，而真正從本源上去改進(jìn)傳統(tǒng)機(jī)械臂的不足：它需要能夠在不犧牲性能的前提下具備本質(zhì)的安全性；能夠像一個(gè)學(xué)徒一樣迅速理解并獨(dú)立完成一項(xiàng)新的任務(wù)；能夠完成那些傳統(tǒng)機(jī)械臂不可能做好、但如今因?yàn)槿斯さ木o缺或者工作環(huán)境的惡劣而急需被自動化的工作。一個(gè)能達(dá)到這些要求的機(jī)械臂，需要的不僅僅是與人協(xié)作的能力，更是自身對復(fù)雜環(huán)境與復(fù)雜任務(wù)的適應(yīng)能力，具有更強(qiáng)柔性的現(xiàn)場機(jī)器人無疑更能滿足多條產(chǎn)線切換的要求。

目前全球工業(yè)機(jī)器人潛在市場約千億美元，其中高端制造業(yè)市場約600億美元。但傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人采用位置控制的方式，極大得限制了機(jī)器人能夠完成的工作范圍，并且伴生著安全問題。而現(xiàn)在被廣泛接受的協(xié)作機(jī)器人，引入了力覺感知，這使得他們更加安全，并且易于編程部署。然而，大量對于人類來說非常容易的任務(wù)，依然挑戰(zhàn)著現(xiàn)有機(jī)器人的能力。

為了突破現(xiàn)有的工業(yè)機(jī)器人瓶頸，很多機(jī)器人團(tuán)隊(duì)對工業(yè)機(jī)器人從底層硬件到上層控制算法進(jìn)行了全方位改造，并深度結(jié)合人工智能，致力于創(chuàng)造穩(wěn)定高效的自適應(yīng)機(jī)器人產(chǎn)品，將機(jī)器人技術(shù)帶入了全新的階段。

同時(shí)因?yàn)榻陙?，全球研究團(tuán)隊(duì)一直在使用強(qiáng)化學(xué)習(xí)（RL）來教機(jī)器人如何完成各種任務(wù)。但是，訓(xùn)練這些算法可能非常具有挑戰(zhàn)性，因?yàn)樵谡_定義機(jī)器人要完成的任務(wù)時(shí)還需要大量的人力。

但隨著機(jī)器學(xué)習(xí)的高速發(fā)展，無疑現(xiàn)場機(jī)器人具有最大的商業(yè)潛力，并且目前歐洲的這一概念，在農(nóng)業(yè)和牧場的自動化任務(wù)中取得成功。小型“農(nóng)業(yè)機(jī)器人”可以進(jìn)行精確的耕作，同時(shí)可以在野外收集重要數(shù)據(jù)。農(nóng)業(yè)中的其他現(xiàn)場機(jī)器人可以監(jiān)視關(guān)鍵的溫室氣體，例如二氧化碳和一氧化二氮，以研究農(nóng)業(yè)對氣候變化的影響。牧場主使用自動野外機(jī)器人在數(shù)千平方公里內(nèi)放牧綿羊和牛群，確保所有牲畜保持健康并有足夠的放牧地。

目前很多國家正在開發(fā)更先進(jìn)的現(xiàn)場機(jī)器人來應(yīng)對更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。它們被用作采礦自動化的鉆機(jī)，助手和礦石運(yùn)輸工具。炸彈小隊(duì)和核設(shè)施使用現(xiàn)場機(jī)器人來調(diào)查潛在危險(xiǎn)材料。它們甚至還用于太空探索中，作為帶有遙控操縱器系統(tǒng)（RMS）的遙控車（ROV）來行駛未探索的行星，收集樣本并進(jìn)行測試。

現(xiàn)場機(jī)器人正在使這個(gè)星球上其他最艱巨的工作自動化。盡管農(nóng)業(yè)和農(nóng)業(yè)是當(dāng)前最受歡迎的趨勢之一，但在不久的將來，現(xiàn)場機(jī)器人很可能會在眾多行業(yè)中使用。它們遍歷非結(jié)構(gòu)化環(huán)境的能力使它們非?？扇?，機(jī)器學(xué)習(xí)也在賦予他們?nèi)碌纳Α?/p>