我國(guó)下一代機(jī)器人技術(shù)發(fā)展風(fēng)口在何方

機(jī)器人是“制造業(yè)皇冠頂端的明珠”，其研發(fā)、制造、應(yīng)用是衡量一個(gè)國(guó)家科技創(chuàng)新和高端制造業(yè)水平的重要標(biāo)志。近日，聚焦“機(jī)器人與智能制造”話題，近百位領(lǐng)域內(nèi)專家、學(xué)者在省自然基金委主辦的第三期燕趙科學(xué)論壇上，分享了機(jī)器人技術(shù)研究的最新進(jìn)展。

“擁抱觸手可及的機(jī)器人時(shí)代”成為本次論壇主題，這傳遞出專家學(xué)者對(duì)機(jī)器人技術(shù)將獲得更廣泛應(yīng)用的強(qiáng)烈信心。作為世界第一大工業(yè)機(jī)器人消費(fèi)市場(chǎng)，以及第一大服務(wù)機(jī)器人潛在市場(chǎng)，我國(guó)機(jī)器人技術(shù)創(chuàng)新呈現(xiàn)哪些趨勢(shì)、特點(diǎn)？下一代機(jī)器人技術(shù)發(fā)展風(fēng)口在何方？燕趙科學(xué)論壇上，專家學(xué)者們展示的新成果、發(fā)表的新觀點(diǎn)，從不同側(cè)面勾畫出中國(guó)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的未來(lái)。

1、機(jī)器人應(yīng)用場(chǎng)景不斷豐富

與人們所理解的模糊的“機(jī)器人”概念不同，行業(yè)內(nèi)一般將機(jī)器人分為工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、特種機(jī)器人三類。其中，工業(yè)機(jī)器人主要從事焊接、搬運(yùn)、碼垛、包裝等，服務(wù)機(jī)器人則在教育、醫(yī)療、物流等領(lǐng)域提供服務(wù)，特種機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)是能在應(yīng)急救援等高危環(huán)境下工作。

論壇期間，由河北工業(yè)大學(xué)張明路教授帶領(lǐng)的“極限環(huán)境服役機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)團(tuán)隊(duì)”，向參會(huì)的同行業(yè)專家、學(xué)者展示了其最新研究成果——

一個(gè)機(jī)器人牢牢吸附在石化儲(chǔ)罐的弧形曲面外壁上，前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)，動(dòng)作十分靈活。隨后，機(jī)器人高舉機(jī)械臂，噴射出高壓水流，把儲(chǔ)罐上一塊銹蝕的壁面清理得干干凈凈。

隨著我國(guó)大型船舶不斷增多、石化儲(chǔ)罐的大量建設(shè)，船舶、儲(chǔ)罐的除銹、噴漆、檢測(cè)等維護(hù)施工作業(yè)，對(duì)人身安全、低成本高效率的要求日趨嚴(yán)苛。以往，國(guó)內(nèi)在該領(lǐng)域內(nèi)的立面維護(hù)作業(yè)均是采用人工搭建腳手架的方式進(jìn)行，不僅效率低、成本高，且對(duì)人體健康損害極大。

“經(jīng)過近兩年的技術(shù)攻關(guān)，我們針對(duì)遠(yuǎn)洋船舶、化工儲(chǔ)罐、風(fēng)電塔筒等大型曲面外壁的防腐檢測(cè)作業(yè)需求，通過搭載不同類型機(jī)械臂或作業(yè)模塊，已成功研發(fā)出系列除銹機(jī)器人、噴漆機(jī)器人及相關(guān)配套裝備，實(shí)現(xiàn)了對(duì)各類工作表面的自動(dòng)化除銹、檢測(cè)、噴漆等作業(yè)，不僅填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)防腐作業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用機(jī)器人的空白，技術(shù)也已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平?！睆埫髀氛f。

比如除銹機(jī)器人，使用大功率高壓水噴頭，可大面積快速清除儲(chǔ)罐銹蝕的表面，每小時(shí)清除30至35平方米，是人工工作效率的8倍到10倍；相比人工作業(yè)每小時(shí)噴涂面積僅400平方米，噴漆機(jī)器人每小時(shí)噴涂面積可達(dá)1000平方米，且定位精準(zhǔn)、漆膜厚度均勻、噴涂質(zhì)量高；而檢測(cè)機(jī)器人就像“質(zhì)檢員”，可攜帶漆膜厚度與鋼板厚度檢測(cè)儀器，檢測(cè)儲(chǔ)罐鋼板厚度，保障施工質(zhì)量。

此外，防腐作業(yè)機(jī)器人還具有磁力調(diào)節(jié)、變曲率壁面自適應(yīng)、安全防爆和先進(jìn)控制等核心技術(shù)。有了這些特種機(jī)器人，工作人員只需在電腦屏幕前遠(yuǎn)程操作即可掌控現(xiàn)場(chǎng)情況，安全、環(huán)保又高效。

近年來(lái)，我國(guó)特種機(jī)器人發(fā)展快速，前不久，中國(guó)電子學(xué)會(huì)就發(fā)布《2018中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》稱，當(dāng)前特種機(jī)器人已經(jīng)能夠完成定位、導(dǎo)航、避障、跟蹤、場(chǎng)景感知識(shí)別、行為預(yù)測(cè)等任務(wù)。

但讓老百姓感受更深的，則是身邊各類服務(wù)機(jī)器人的“忙碌身影”。掃地機(jī)器人、早教機(jī)器人、跳舞機(jī)器人、康復(fù)機(jī)器人……雖然“長(zhǎng)相”各異，但借助語(yǔ)音理解、視覺識(shí)別等人工智能技術(shù)的嵌入，它們正變得越來(lái)越“聰明”，應(yīng)用場(chǎng)景也越來(lái)越多元，已經(jīng)成為現(xiàn)代人居家生活的“好玩伴”“好幫手”。

工業(yè)機(jī)器人仍是市場(chǎng)的“主角”。據(jù)《2018中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》提供的數(shù)據(jù)顯示，2018年全球機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)298.2億美元，其中，工業(yè)機(jī)器人占比將近六成。專家表示，汽車制造、金屬制品加工和電子是工業(yè)機(jī)器人傳統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域，近年來(lái)隨著工業(yè)機(jī)器人技術(shù)和工藝日趨成熟，其應(yīng)用正逐漸向家具家電、五金衛(wèi)浴、食品飲料等領(lǐng)域延伸。

2、機(jī)器人“智商”不斷提高

“機(jī)器人技術(shù)涉及工程材料、機(jī)械控制、傳感器、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)、生命科學(xué)等各個(gè)方面。當(dāng)前，機(jī)器人基礎(chǔ)與前沿技術(shù)正在迅猛發(fā)展，相關(guān)學(xué)科在相互交流中加速融合。”哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)器人研究所所長(zhǎng)趙杰說。

領(lǐng)域內(nèi)眾多專家認(rèn)為，未來(lái)關(guān)于機(jī)器人技術(shù)的創(chuàng)新趨勢(shì)，將主要圍繞人機(jī)協(xié)作、人工智能和仿生結(jié)構(gòu)三個(gè)方面展開。