浅析未来机器人技术发展趋势及产业影响
比尔·盖茨曾预言:机器人即将重复个人电脑崛起的道路。未来,人们将会像拥有个人电脑一样,拥有个人机器人。正如比尔盖茨预言的一般,我国机器人产业正在以迅雷不及掩耳之势开始发展。国际机器人联合会预计,2014年中国有望成为全球最大的机器人市场。
工业机器人新品倍出
近年来,我国老龄化速度明显加快,60岁以上的人口已经接近1.80亿,预计到2015年,这一数字将达到两亿。同时,伴随着低出生率和低死亡率的到来,我国劳动力人口明显减少,国家统计局近日发布的2012年统计公报显示,2012年末,我国大陆15至59岁劳动年龄人口为93727万人,比上年末减少345万人,占总人口的69.2%,比上年末下降0.6个百分点。
如果低生育水平持续下去,2027年,我国人口将转为负增长。种种迹象表明,我国人口红利的年代已经过去。劳动力缺乏,最直接的影响将是企业劳动成本上涨,经济动态增长受影响。劳动力数量将不再无限供给。
劳动力缺乏,企业生产力下降,为了解决这一问题,机器人生产开始成为众多生产者新的选择。工业自动化开始成为新的发展趋势。有人称2014年为机器人元年,那么究竟目前国内机器人发展状况如何呢?在近日在广州举行的自动化设备展览会上,众多机器人厂家带来了自己的最新作品。
本次展会,作为全球四大家庭之一的安川首钢机器人有限公司带来了最新产品。现场,安川机器人正在做演示,点焊,切割、喷漆等,机器人都做的熟练而又自如。现场的工作人员向记者介绍,最近几年来,国内机器人需求量逐年上升,目前,安川已经给瞄准了国内市场,希望能够在此次工业自动化转型中分得一杯羹。
另外,展会现场三菱电机在华南地区首次展出一系列的创新自动化产品——小型可编程控制器FX3GE系列、高性能人机界面GT2000系列、经济型人机界面GS系列、更易用及节能的变频器A800系列等。据了解,三菱主要以小型机器人为主要生产方向,现场展示的机器人装有小型三维机器视觉系统,可实现抓取速度优化;力觉传感器可提升抓取速度,缩短加工时间,并能通过更换电动手满足柔性制造需求;基于同一控制平台,更提升了空间使用效率,规避了多台机器人共同运作时的干扰。并通过机器视觉与控制策略,提升机器人的智能化水平。
同时,展会现场还开设了机器人及机器视觉专区,易福门、康耐视、优傲机器人、大恒、埃夫特、广州数控、凯宝机器人、罗普伺达机器人纷纷展出了自己的最新产品。
机器人发展现状
随着科技的发展和我国传感器技术,多融合集成技术的逐步成熟,我国在技术层面上已经完全具备利用各种传感器,获得对环境的正确信息,比如利用温湿度传感器获得环境的湿度,气体传感器测量空气成分及质量等,而利用传感信息使得机器人系统具有容错性,可以保证系统信息处理的快速性和正确性。
借助先进的传感技术,机器人已经越来越聪明。曾经有人提出过这样的疑问:机器人更聪明会不会威胁人类?就目前情况来看,我国尚未发生机器人故意伤害人类的事件,机器人还需要人来操控。
那么,目前我国的机器人发现现状究竟如何?华南理工大学张平教授在“数字智能制造推动中国产业转型升级高峰论坛”中谈到,我国机器人发展状况主要有五点:
一、智能传感型机器人发展较快
现阶段,我国新型智能人机交互技术开始成为新的研究课题,对新型智能技术的概念和应用研究正在酝酿新的突破。张教授介绍,智能人机交互技术主要包括图像处理技术,三维计算机图形学技术,多功能传感器的交互接口技术以及高清晰度的显示技术。广泛应用于遥控机器人,机器人系统三维设计仿真等。同时,智能人机交互技术也是基于自然手势机器人位置与姿态控制与手势控制机器人插孔。人机交互可以使人与机器人轻松地进行交流。不过,在智能人机交互技术方面,接纳机器人仍然是研制者面临的一大挑战。
二、机器人工程系统是上游趋势
工业自动化的逐步实现,为机器人的发展带来了良好的发展契机。生产过程中应用机器人,使得自动化发展为综合柔性自动化,实现生产过程的智能化和机器人化成为发展目标。由于工业自动化的要求不断提高,机器人生产工程系统获得了不断发展。汽车工业,工程机械,建筑,电子和电机工业以及检测行业在开发新产品时,也改变了原有的生产手段,引入高级机器人技术,采用柔性自动化和智能化设备,使得机器人以及其生产系统的发展呈上升趋势。
而目前工业自动化应用机器人最为广泛的领域主要有汽车:汽车自动装配机器人,码垛堆积和分装机器人。电气和电子:半导体真空加工用真空机器人,超净工作室自主搬运机器人。通用机械:自动磨削和抛光,自动喷水切割,用于料箱取料和移动物体识别的三维辨识机器人,自动仓库顺序取料机器人,多产品混合流水线柔性装配系统,智能制造系统。
三、微型机器人研究有所突破
有人称微型机器和微型机器人为21世纪的尖端技术之一。微型驱动器是开发微型机器人的基础和关键技术之一。它将对精密机械加工,现代光学仪器,超大规模集成电路,现代生物工程,遗传工程和医学工程产生重要影响。张教授介绍,目前我国已经开发出了手指大小的微型移动机器人,可用于进入小型管道进行检查作业。未来,还将生产出毫米级大小的微型移动机器人和直径为几百微米甚至更小纳米级的医疗机器人,可让它们直接进入人体器官,进行各种疾病的诊断和治疗,而不伤害人的健康。
通常,在工业生产中最常见的是大中型机器人,在大中型机器人和微型机器人系列之间,还有小型机器人,小型化也是机器人发展的一个趋势,因为小型机器人移动灵活方便,速度快,精度高,可进入大中型工件进行直接作业。
最近几年来,随着医疗、军事、海洋、太空探测等方面的需要,应用纳米技术制造的微型超微型机器人开始成为机器人发展的长远方向。比如,空间站服务机器人装配,检查和修理,对接与轨道作业,飞行机器人员和材料运送及通讯,星球探测。海底普查和采矿机器人,海上建筑的维护,海难救援机器人,海底探测与预报系统等都必须依靠微型机器人才能够实现。
四、行走机器人研究引起重视
目前运行的绝大多数机器人都是固定式的,它们只能固定在某一位置进行工作,因而其应用范围和功能受到限制。从而人们开始研究移动机器人,移动机器人能够移动到固定式机器人无法到达的预定目标,完成设定的操作任务。
行走机器人是移动机器人的一种,主要包括步行机器人和爬行机器人等,自主式移动机器人是目前研究最多的一种。自主机器人能够按照预先给出的任务指令,根据已知的地图信息做出全局路径规划,并在行进过程中,通过传感器不断感知周围局部环境信息,自主地作出决策,引导自身绕开障碍物,安全行驶到达指定目标,并执行要求的动作与操作。
五、开发敏捷制造生产系统(云机器人制造系统)
随着工业机器人应用范围的不断扩大,张教授认为,应该从组成敏捷生产系统(云制造系统)的观点出发,考虑机器人的发展。机器人必须改变过去那种部件发展方式,而优先考虑系统发展方式。
产业发展迎来新机遇
十二五期间,我国工业机器人的需求量以每年10%-20%的速度增长,到2014年,全球每年新安装工业机器人将达到16.67万台,将占到世界总量的20%。机器人凭借其自身独有的优越性,被越来越多的企业所青睐。
而工业机器人的优越性则表现为,机器人在运转过程中不停顿,不休息,没有疲劳,可一天连续24小时生产,一台机器人可以替代2-4名产业工人。提高生产效率的同时还可以保证产品质量。在规模化生产中,机器人可缩短产品改性还贷的周期,降低相应的设备投资。另外,机器人与其他生产方式最大的区别就是可以通过修改程序以适应不同的生产,在产品更新换代时只需要重新根据产品设计相应参数,机器人本体不需要做人为改动,只要更改调用相应的程序命令,就可以做到产品更新和设备更新,可以降低企业成本。
同时,张教授认为,工业机器人的使用也将推动我国支柱产业的发展升级,促进第三次工业革命的到来和发展,推动产业集群的发展,逐步淘汰一批高能耗,高污染,低效能的小型规模企业。不过,工业机器人的快速发展,最直接的影响是对劳动力市场形成强烈的冲击,影响就业结构,引入工业机器人后,制造业的生产流程和管理方式也将随之进行适应性调整。制造业中的一线低技能工人,甚至是部分熟练工将会被工业机器人替代,而调试维护和控制工业机器人的技术性岗位将会相对增加。经济发展的模式将从劳动密集型向信息化,科技化的模式转变。以后,中国新的制造企业模式,将是科技化与信息化的结合体,未来活得下来的企业,未必规模极大,极可能是中小型专业公司。
微型化智能化成发展趋势
工业机器人在许多生产领域的使用实践证明,它在提高生产自动化水平,提高劳动生产率和产品质量以及经济效益,改善工人劳动条件等方面,有着令世人瞩目的作用。未来,随着MEMS传感器技术和产业智能化的要求,机器人的发展趋势将会是什么?张教授总结为以下几点:
一、 微小化,随着MEMS技术,微传感器,微驱动器,微控制器的发展,微型化机器人系统相应发展起来,在狭小空间进行作业的微小型机器人系统能耗更少,工作时间更长,成本更低。
二、 智能化,这种智能化包括从底层到高层的各层次的智能,包括机器人通过模仿,模拟等方式相互学习,通过不断测试,评估优化机器人之间的协作关系等。
三、 模块化,模块化组成的机器人实际上是一个复杂的机器人系统,这种具有高度集成度和可重组特性的机器人更加可靠,且功能多样化。
四、 宜人化,机器人在通常情况下需要接受人类的监控,协助人类完成既定的工作,因此,要求机器人的各种行为动作和习惯,必须易于人类接受和使用,如何符合人类的正常习惯。
五、社会化,社会化主要考虑多机器人系统中的规则和规范问题,机器人的广泛使用,将是机器人之间交流更加复杂,如何实现,规范这些问题是非常困难的,目前多借助人类社会特点和规则,研究机器人社会的交流规范,以便对机器人系统与人类和谐共存,对机器人系统共同完成任务。
本文为哔哥哔特资讯原创文章,如需转载请在文前注明来源哔哥哔特资讯及作者信息,否则将严格追究法律责任。
相关文章
-
谁能点亮电源供应链的“价值主权”?
2026.04.02-17:35 ●
-
深圳市连接器行业协会会员大会成功举办!
2026.04.01-11:13 ●
-
灯塔奖电源行业评选最新票数曝光
2026.04.01-10:01 ●
-
电源供应链之变:价格之外,还有什么?
2026.04.01-09:42 ●
-
磁性元器件行业评选大众投票达71万票
2026.03.31-14:35 ●
-
顺德家电技术研讨会报名正式启动!
2026.03.31-09:24 ●
-
是时候给电源半导体供应链“立规矩”了!
2026.03.31-09:11 ●
-
全球首个人形机器人线缆标准深圳发布!
2026.03.27-16:06 ●
-
2026中国电机产业链交流会圆满落幕!
2026.03.27-14:47 ●
-
入场费高达数百万?供应链不健康生态何时休
2026.03.27-10:19 ●