機器人產業調查 我國已成為全球第一大工業機器人市場

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樓主 2019-06-18 20:23:26
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家用自動掃地機

看過《機器人總動員》的朋友,都會對其中集調皮可愛聰明與一體的男一號瓦力印象深刻。

近日,由波士頓動力開發的雙足機器人Atlas再度亮相,從去年只能簡單的實現旋轉、跳躍、后空翻等動作,到如今,在戶外不可控的環境下,也能自由行走,還能在遇到地面障礙時,主動跳過去,視頻曝光后再一次驚艷了世人。

其實早在2017年2月份,另一家美國機器人研發公司Agility Robotics就研發出一款新的雙足機器人Cassie,它也能步伐穩健的行走在各種路面上,最新的Cassie Blue雙足機器人展示了還能騎平衡車,能像人類一樣全速騎行以及轉彎。

在中國,目前智能機器人到底發展到什么程度?與國外差距有多大?

中國的機器人

在中國,自從2017年人工智能熱潮之后,機器人也開始火爆登場,從《機器人爭霸》到《這就是鐵甲》,隨著幾檔機器人格斗類節目陸續開播,國內再次掀起一股機器人熱潮,從早教機器人到迎賓機器人,從救生機器人到安防機器人,機器人開始走進教育、醫療、巡邏等諸多公共領域。

2017年,科大訊飛和清華大學聯合研發的人工智能機器人“智醫助理”成為全球第一個通過國家醫師資格考試測試的機器人。

近日,在合肥廬陽區雙崗社區衛生服務中心,記者見到一名醫生正在為前來看病的社區居民做診斷。與此同時,一名人工智能醫生助手“智醫助理”已經根據醫生和患者的對話迅速生成了電子病歷并給出了病情診斷,醫生在看到“智醫助理”的診斷后進行確認,此后便可通過“智醫助理”查看病人病史,還可查詢相似病例、臨床指南和該對癥使用的藥品。

這就是“智醫助理”的一個實際應用場景。作為全科醫生助手,“智醫助理”具有強大的自主學習能力,能夠同步學習先進醫學知識和最新診療方案。通過智能語音相關技術,“智醫助理”可在醫患溝通交流的過程中生成電子病歷,并根據醫患溝通信息自動提取病情;通過認知智能相關技術,“智醫助理”全面學習了相關醫學專業教材、臨床指南和經典病例等海量資料,掌握了大量的醫學知識,從而能夠為醫生提供鑒別診斷,從而輔助醫生提升診療質量、提高診療效率。

“您好,很高興為您服務?!痹谝患疑虉鲩T口,記者剛進去就被一個不停眨動著大眼睛的機器人所吸引,通過簡單幾句溝通,發現她都能應答自如。她為什么那么聰明?一名工作人員告訴記者,她可是高科技的集成,在她身上采用了人臉識別、微表情識別、目標追隨、自然語言理解、語音合成和聲紋分析等技術,能通過胸前的屏幕展示和語音對講實現信息交互。

和這些服務型機器人相比,有些機器人可以救命的。比如一款水上遙控救生機器人不僅可以快速到達受困人員身邊開始施救,一次救助的人員也比救生員多得多。不但有水上的,還有機器人能“潛游下?!?。北京一家機器人公司開發了一款魚形水下機器人,該款機器人具備仿生外形,對環境的擾動性較小,還可下潛到水下300米,幫助人類掃描水下地形、水樣采集、檢驗污染物。

其實機器人有很多應用場景。特別是一些特種機器人,可以代替人類完成很多復雜的高危險工作,如空中搜索探測機器人、廢墟搜救機器人、反恐排爆機器人等。

不過,這些機器人的功能都比較單一,只是在某一方面應用有突出表現,說是智能機器人確實是對“智能”二字的諷刺,特別是一些服務機器人,在語音識別和互動上,諸如“對話內容少”、“不靈敏”、“聲控沒反應”、“跟故事機差不多,沒有啥智能”等都是用戶的實際反饋。不過也確實如此,如今的機器人大多都是偽智能,基本代碼加機器,機器根本就沒有獨立的思維意識,全是按照識別運算指令的結果行為。

就實而論,我國機器人產業還處于中低端水平,發展水平和日、美、德等國相比還存在不少差距,當然,這種差距主要體現在技術上。不過這一現象,正在發生轉變。近幾年,政府從頂層設計到政策引導都在積極推動機器人產業的發展與進步,隨著機器人市場的火爆,機器人產業勢必將迎來更大的發展。

機器人會搶走人類的飯碗嗎?

近日,高盛集團總裁大衛·所羅門透露,關于股票交易,在15年至20年前,高盛有500人在為股票做市,現在只剩下三個人,其余的工作已經全部被機器人所取代。

機器人能否取代人類?這需要問機器人到底有多智能。

從技術本身的發展而言,在人工智能出現之前更大部分的機器人更多是自動化的機器,人工智能的出現,讓“機器人”有了真正成為機器“人”的可能性。未來機器人仿真程度很有可能達到即使近在咫尺,還分辯不出是機器人還是人。當然,機器人沒有理由一定是類人機器人。

不過,不管它們運行速度有多快、多么逼真,但他們沒有情緒。目前來說,機器人聽不懂笑話,也無法享受音樂,看到辣條也不會饞得流口水。當我們咒罵它們時,它們并不會做出什么反應,機器人還無法理解我們的感受。

雖然現在的機器人在外形、結構、執行等方面都可以做得非常完美,但是依然未能解決非結構化環境下的自主作業問題。也就是說,機器人到了陌生環境,自主去解決問題仍然非常難。此外,智能化、柔性化以及機器人的可靠性這些問題,都還有一定的技術難度,需要突破。

如果從行為層面來說,機器人技術已經取得很大的突破,對于工廠流水線上的機器人來說,處理精度、處理速度都遠遠超過了人類。如果從思考層面上來說,機器人還不具備獨立的意識。當然,機器人也沒有理由一定要獲得“靈魂”,一旦有了獨立思考的能力,恐怕對人類就是一個未知的災難。

近兩年,人工智能、云計算技術的日益成熟,特別是視聽覺語義理解、自然語言處理、神經網絡、情感識別算法等的迅猛發展,以及與這些新型傳感器技術的搭配,機器人正變得越來越“聰明”。

未來機器人跟人工智能結合,這是一個非常好的趨勢。真正的機器人應該是機器加上人工智能,并融入信息技術和互聯網技術,能夠自我感知、學習、決策,能夠預測性分析、自我診斷等,IDC預測,到2021年,會有智能機器人實體(intelligent roboTIcs agents)負責監督工業機器人,并將它們的整體效率提升30%。

對于下一代機器人的發展而言,控制和通訊IC扮演重要的角色。要實現下一代機器人,有數種關鍵傳感器技術發揮極重要的作用,包括磁位置傳感器、存在傳感器、手勢傳感器、力矩傳感器、環境傳感器及電源管理傳感器等。能夠把多種傳感器得到的信息進行融合,能夠有效的適應變化的環境,具有很強的自適應能力、學習能力和自治功能才是真正的智能機器人該有的樣子。

新一代機器人并非是簡單地取代人,而是要機器人適應環境、要靈活、要與人合作,走向“人機共融”,即機器人和人的關系由奴仆變為伙伴。

未來智能型機器人可以擔當保鏢,保姆等角色,幫助人類完成一些任務,甚至是比較復雜的任務。機器人以前強調控制,強調精度,但是未來一定是機器人的智能水平,和你互動,給你幫助。

對于很多人來說,《變形金剛》是一部科幻大片,但從目前技術發展來看,未來高級智能機器人具備多樣化的變形功能并不是幻想。

可以想象,智能機器人技術的不斷發展,勢必會極大地解放人類的生產力,甚至可能在許多領域全面超越人類。AlphaGo戰勝人類頂尖圍棋高手僅僅是人工智能超越人類的一個開始,畢竟在程序化的決策方面,人工智能依靠其強大的計算能力能輕易超越人類目前已達到的水平。

隨著未來類腦算法的不斷發展,有可能會出現具有類似人類大腦學習能力的機器人,它不僅可以通過現存的海量數據來加速學習,還能夠在人類文明目前已知的知識的基礎上進行發明創造,完成大量人類自身無法完成的事情。

目前機器人產業還處于基礎發展階段,還需要的更多的技術沉淀。不過,科技發展始終都是一把雙刃劍,隨著人工智能技術的不斷優化,AI和機器人正離普通的人的生活越來越近,未來的智能機器人確實有可能對人類社會產生威脅,這點,人類不得不早做準備。

我國機器人發展現狀

近年來我國機器人產業發展勢頭迅猛。統計數據顯示,2012年至2017年全球機器人市場平均增長率約為17%,而我國的平均增長率達到28%。國家統計局數據顯示,2017年,中國工業機器人產量13萬臺(套),同比增長81%。中國已成為全球第一大工業機器人市場。

根據工信部統計的數據顯示,我國涉及機器人生產的企業已逾800家,其中超過200家是機器人本體制造企業。不過大部分以組裝和代加工為主,而這些公司之所以可以存活很大程度上與政府目前熱衷成立的各種產業園和各種形式的政府補貼有關。

目前我國機器人產品多以中低端為主,企業規模偏小、產品質量參差不齊等問題十分明顯,靠“性價比”而非核心技術來打開市場,處于產業鏈較低端,對政府補助依賴程度非常高。統計數據顯示,2016年新松機器人、埃斯頓、拓斯達以及新時達四家上市公司的政府補助占凈利潤的比例高達30%。缺乏嚴格的高技術標準限制,致使大量低端機器人產能蜂擁而上,然而始終缺乏高端機器人自主知識產權,導致高端產能不足,也處處受制于人。

國內服務機器人產業雖然發展迅猛,但除掃地機、無人機等極少數單一功能型服務機器人產品能夠實現量產外,在很多其他細分領域仍存在產品創新與用戶需求不匹配的痛點。缺少核心技術是關鍵,相關產品質量、性能、可靠性等方面也與國外產品有較大差距,總體的技術水平仍處于前沿跟蹤階段,只在部分特種機器人領域實現并跑。

機器人核心零部件瓶頸問題一直是國內機器人行業繞不開的一道坎,行業技術壁壘也使得目前機器人市場主要份額仍然為國際“四大家族”(瑞士abb、日本發那科、日本安川、德國庫卡)所占據。值得注意的是,雖然美的收購了庫卡,但不代表買到了庫卡的技術,能否把真正的技術帶到中國還有很大的不確定性。

從成本來看,機器人技術的核心和難點集中在上游零部件市場,減速器、控制器和伺服電機占總成本的比例接近70%,一臺減速器的進口成本大約為國外價格的3~4倍,是制約國產機器人發展的主要瓶頸。而目前世界上75%的精密減速器市場都被日本的HarmonicaDrive和Nabtesco占領。在伺服電機方面,國外品牌占據了中國交流伺服市場近80%的市場份額,主要來自日本和歐美。

中國的工業機器人用精密減速器研究開始較晚,技術不成熟,形成了精密減速器不能自給自足的局面,嚴重依賴進口。六軸以上的多關節機器人國外品牌占據的市場份額更是超過了80%。由于高端市場遲遲無法突破,目前國產機器人行業有一個比較明顯的趨勢就是國產機器人企業的利潤正在收窄。

在核心技術尚未趕上“四大家族”的同時,快速下降的機器人制造成本正在威脅著中國機器人企業之前的立足之道。不過國產化供應鏈基本形成,部分本體企業已經開始或完全使用國產控制器,伺服系統選擇面相對豐富,國產本體在一般工業領域找到了能和四大家族差異化競爭的市場。

相對于工業機器人來說,特種機器人和服務機器人尚處于市場化的初期,國外尚沒有商業巨頭出現。我國特種機器人已經逐步形成產業化態勢。在應對地震、洪澇和極端天氣,以及礦難、火災、安防等公共安全事件中,各種類型的特種機器人正在發揮著極大的作用。國內企業將由原來生產簡易形態機器人,提升為能夠生產適用多個行業的工業機器人。

要想擺脫高端產業低端化,打破國外技術壟斷,真正實現國內工業機器人產業崛起,就必須在核心零部件這個環節實現持續突破。當然,攻克“核心零部件”這個障礙并非易事,核心技術由于研發投入大、周期長,導致部分國內服務機器人企業不愿過多下功夫在技術研究上,因此還需要政府、行業以及企業的共同努力。

可喜的是,互聯網巨頭也在積極布局機器人領域,截至目前,BAT已相繼建立與機器人基礎科學和技術有關的研發機構。2016年騰訊成立AI Lab;2017年阿里成立“達摩院”;就在2018年1月,百度研究院宣布設立“商業智能實驗室”和“機器人與自動駕駛實驗室”。

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