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我国下一代机器人技术发展风口在何方

我国下一代机器人技术发展风口在何方

机器人是“制造业皇冠顶端的明珠”,其研发、制造、应用是衡量一个国家科技创新和高端制造业水平的重要标志。近日,聚焦“机器人与智能制造”话题,近百位领域内专家、学者在省自然基金委主办的第三期燕赵科学论坛上,分享了机器人技术研究的最新进展。
“拥抱触手可及的机器人时代”成为本次论坛主题,这传递出专家学者对机器人技术将获得更广泛应用的强烈信心。作为世界第一大工业机器人消费市场,以及第一大服务机器人潜在市场,我国机器人技术创新呈现哪些趋势、特点?下一代机器人技术发展风口在何方?燕赵科学论坛上,专家学者们展示的新成果、发表的新观点,从不同侧面勾画出中国机器人技术发展的未来。
1、机器人应用场景不断丰富
与人们所理解的模糊的“机器人”概念不同,行业内一般将机器人分为工业机器人、服务机器人、特种机器人三类。其中,工业机器人主要从事焊接、搬运、码垛、包装等,服务机器人则在教育、医疗、物流等领域提供服务,特种机器人的优势是能在应急救援等高危环境下工作。
论坛期间,由河北工业大学张明路教授带领的“极限环境服役机器人关键技术团队”,向参会的同行业专家、学者展示了其最新研究成果——
一个机器人牢牢吸附在石化储罐的弧形曲面外壁上,前进、后退、左转、右转,动作十分灵活。随后,机器人高举机械臂,喷射出高压水流,把储罐上一块锈蚀的壁面清理得干干净净。
随着我国大型船舶不断增多、石化储罐的大量建设,船舶、储罐的除锈、喷漆、检测等维护施工作业,对人身安全、低成本高效率的要求日趋严苛。以往,国内在该领域内的立面维护作业均是采用人工搭建脚手架的方式进行,不仅效率低、成本高,且对人体健康损害极大。
“经过近两年的技术攻关,我们针对远洋船舶、化工储罐、风电塔筒等大型曲面外壁的防腐检测作业需求,通过搭载不同类型机械臂或作业模块,已成功研发出系列除锈机器人、喷漆机器人及相关配套装备,实现了对各类工作表面的自动化除锈、检测、喷漆等作业,不仅填补了国内防腐作业领域应用机器人的空白,技术也已达到国际先进水平。”张明路说。
比如除锈机器人,使用大功率高压水喷头,可大面积快速清除储罐锈蚀的表面,每小时清除30至35平方米,是人工工作效率的8倍到10倍;相比人工作业每小时喷涂面积仅400平方米,喷漆机器人每小时喷涂面积可达1000平方米,且定位精准、漆膜厚度均匀、喷涂质量高;而检测机器人就像“质检员”,可携带漆膜厚度与钢板厚度检测仪器,检测储罐钢板厚度,保障施工质量。
此外,防腐作业机器人还具有磁力调节、变曲率壁面自适应、安全防爆和先进控制等核心技术。有了这些特种机器人,工作人员只需在电脑屏幕前远程操作即可掌控现场情况,安全、环保又高效。
近年来,我国特种机器人发展快速,前不久,中国电子学会就发布《2018中国机器人产业发展报告》称,当前特种机器人已经能够完成定位、导航、避障、跟踪、场景感知识别、行为预测等任务。
但让老百姓感受更深的,则是身边各类服务机器人的“忙碌身影”。扫地机器人、早教机器人、跳舞机器人、康复机器人……虽然“长相”各异,但借助语音理解、视觉识别等人工智能技术的嵌入,它们正变得越来越“聪明”,应用场景也越来越多元,已经成为现代人居家生活的“好玩伴”“好帮手”。
工业机器人仍是市场的“主角”。据《2018中国机器人产业发展报告》提供的数据显示,2018年全球机器人市场规模将达298.2亿美元,其中,工业机器人占比将近六成。专家表示,汽车制造、金属制品加工和电子是工业机器人传统的应用领域,近年来随着工业机器人技术和工艺日趋成熟,其应用正逐渐向家具家电、五金卫浴、食品饮料等领域延伸。
2、机器人“智商”不断提高
“机器人技术涉及工程材料、机械控制、传感器、自动化、计算机、生命科学等各个方面。当前,机器人基础与前沿技术正在迅猛发展,相关学科在相互交流中加速融合。”哈尔滨工业大学机器人研究所所长赵杰说。
领域内众多专家认为,未来关于机器人技术的创新趋势,将主要围绕人机协作、人工智能和仿生结构三个方面展开。
新松机器人自动化股份有限公司是国内机器人产业的著名公司,前不久,它推出的7自由度协作机器人受到关注。它具备更小、更轻、更灵活的构造,同时兼有牵引示教、视觉引导、碰撞检测等功能,让机器人在布局紧凑、精度要求高的生产线中工作成为可能。

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