本刊编辑部
2020年已经翻过,又到了总结一年机器人行业大事件的时间。在此之际,我们回首去年梳理的行业十大新闻,发现这些事件在过去的一年里依然深深地影响着行业的发展。
去年,本刊梳理的新闻是:
1贸易争端促自主技术发展;
2 5G带来商机;
3 科创版在资本寒冬中开窗;
4协作机器人盛行;
5 医疗机器人技术深化;
6 物流机器人市场看好;
7工业机器人发展走到瓶颈;
8服务机器人百花待放;
9机器人工程明确成为新兴专业;
10中国机器人峰会聚行业精英。
回溯2020年,医疗机器人面临前所未有的发展契机;物流机器人市场迅速成长;人工智能发展的整体势头大过机器人本体;中美贸易争端持续,技术限定名单中机器人相关前沿技术赫然在列;协作机器人还在寻求市场机遇。
总结2020年机器人行业的发展,我们深深体会到:天地浩然,一切皆有可能。整整一年,新冠疫情在全球肆掠,绝大多数地区经济停滞,在一片惨雾愁云中,机器人相关技术一枝独秀,面临着前所未有的发展契机。消毒机器人、送货机器人、安防机器人,原本紧缩的资本突然发现,在传染性病毒疯狂的时间空间里,机器人是最安全的交流工具与伙伴。机器人行业转眼迎来了资金的春天。
在新的一年到来之际,我们从去年忐忑惊喜中缕出头绪,归纳出10大行业新闻,以此见证历史的一页。
人工智能技术的发展归根结底取决于算法,以此在瞬间处理庞大的数据,从中找出需要的递归逻辑。如今,神经形态硬件特性得到进一步发掘,有利于实现更为先进的智能系统,神经网络算法、小波切换、遗传算法、粒子群算法等等在宽带和高速芯片的支持下得到快速发展,科学计算中的数据与机理融合建模,深度学习理论迎来整合与突破趋势,机器学习向分布式隐私保护方向演进,大规模自监督预训练方法进一步发展,形成基于因果学习的信息检索模型与系统,类脑计算从散点独立研究向多点迭代发展,类脑计算系统从“专用”开始走向“通用”,人工智能受脑结构启发并重结构与功能,人工智能计算中心成为智能化时代的关键基础设施。
如何解决机器人柔性化是相关专家学者们持续多年思考、攻关的课题。在过去的一年里,新思路、新技术不断涌现与成熟,与之相应的柔性机器人产品也日臻可商用。
从外形看,目前柔性机器人分两类,一类是本体是柔性的,如柔性抓取器、机器蛇、仿生章鱼等等,一类是通过控制算法获得抓取的柔性,但抓取器本体不一定是用柔性材料做的,如利用阻抗控制的抓取器,通过阻抗模型,使机械爪碰到抓取物时表现出一定柔性的刚度特性、阻尼特性。
另一方面,柔性材料的发展已经临近商用门槛,经扭曲、折叠、拉伸等形状变化后仍可保持原有性能,特别是碳基材料的技术突破使其成为很好的柔性材料选择,碳纳米管的质量已可满足大规模集成电路的制备要求,石墨烯的大面积制备也已实现。
所谓泛在机器人技术,是将不同类型的机器人技术组件通过网络协作实现单个机器人难以完成的服务。也就是说,原来单台机器人完成任务,现在通过基于机器人技术组件的智能空间实现。这样的发展结果是,机器人技术无处不在,机器人的边界更加模糊难以定义,机器人技术的相关产品更加繁杂,可能是机器人、机器猫、机器狗、机器鱼、无人车等等具象产品,也可能是网络中看不见的机器人管家、机器人翻译、大数据智能导航,大数据追踪检测,或者是虚拟世界可见的机器人主持人、机器人设计师等等。
智能应用无处不在,契合了14年前微软公司创始人比尔盖茨 “家家都有机器人” 的预言,机器人技术与各种传统行业、企业、产品融合、演变,不仅仅是家家都有机器人,而且是处处都有机器人。复杂如工业互联网,可以说是一个机器人智慧团体,总结、监督生产链、销售链上的所有问题;简单如智能电表,只记录购电消费,且方便人们购电行为,如用手机操作即可。特别是去年智能家居市场迅猛发展,智能感应灯、智能窗帘、智能冰箱等等智能产品进入百姓生活,也应验了美国连线杂志主编凯文·凯利在第四届中国机器人峰会暨智能经济人才峰会报告中的预言:人工智能将成为一种基础商品。
预防和治疗是医疗的两个抓手,预防流行病传染非常有效的方式是隔离。2020年新冠病毒疫情在全球爆发,导致全球上亿人感染,世界各国一致建议居家隔离。对此,机器人成为人与人沟通的助手,其作用在此次疫情中凸显。
在过去几年中,手术机器人等治疗用的机器人发展应用很快,预防与辅助类的机器人发展不明显。而今,为避免接触感染的风险,医院中开始使用巡逻机器人、测温机器人、安检机器人、消毒机器人、送药机器人、快递机器人等,尽量用“无人、智能化的应用”替代人工工作,且其益处得到彰显,应用大幅度增长。
大多数人工智能算法都是针对预测的,人工智能辅助流行病学研究能够建立相应模型,预测未来疫情何时、何地暴发的可能性。在过去一年中,人们对人工智能疫情防控的应用研究格外重视,人工智能相关研究取得很好突破,提高了人们发现和应对疫情爆发危险的能力。
去年2月,国家发展和改革委员会等11个部委联合发布《智能汽车创新发展战略》;4月,工业和信息化部联合国家标准化管理委员会等部门印发《国家车联网产业标准体系建设指南(车辆智能管理)》文件,并批准公布了7个V2X(车联网)标准。这7大标准均基于LTE的车联网无线通信技术:基站设备测试方法、网络层技术要求、网络层测试方法、消息层技术要求、消息层测试方法、无线数据传输技术要求、基于IMS的数据传输技术要求,表明我国在智能汽车顶层设计指导的标准方面已经迈出重要一步。
在多方努力下,去年11月,美国联邦通信委员会(FCC)正式投票决定将5.9GHz频段(5.850-5.925GHz)划拨给Wi-Fi和C-V2X使用,这标志着美国正式宣布放弃DSRC并转向C-V2X,意味着由我国主推的C-V2X正成为全球范围内广受认可的行业事实标准。
车联网是一个汽车与信息技术跨界融合形成的全新产业,跨部门协作需求强烈,自上而下都面临着全新的管理课题,对技术和标准提出了全新要求。在车联网产业生态环境的构建过程中,标准体系起着最核心的引领和规范作用,重要性不容忽视。在顶层设计方面,政策法规体系、技术标准体系、产品安全体系、运行监管体系建成并不断完善,汽车与交通、信息通信等产业相互赋能、协同发展,新型产业生态体系才能有效形成,智能网联汽车、智能交通、智慧城市才能真正深度融合。
我们认为,2020年是汽车产业迎来智能化落地的元年,可以预见,未来的智能汽车将有一个突飞猛进的发展。
“出示健康码”是2020年中国人出行的必备动作,不论是进出商场还是车站,为了更好地防止新冠疫情扩散、维护人们健康,每一个公民都自觉遵守着这一纪律。“出示健康码”的动作很简单,打开手机里相关的App即可迅速查看结果,给人们快速出行带来极大帮助;若某人接种了新冠疫苗,其App里还能够立即查到相关记录,免除了人们携带相关纸质证明的不便。如果没有大数据智能网络的支持,这种方便快捷的出行辅助是不可想象的。
另外,在各种出入口的自动测温系统更是方便了人们出行,免除了排长队人工检查体温等传统漫长的检测方式,保证人们生活正常进行。
新冠疫情爆发是一道考题,考验全人类的方方面面。在大数据智能网络的支持下,智能体温检测、智能路径监控等智能应用交上了完美的答卷。
工业互联网的本质和核心是通过工业互联网平台把设备、生产线、工厂、供应商、产品和客户紧密地连接融合起来,可以帮助制造业拉长产业链,形成跨设备、跨系统、跨厂区、跨地区的互联互通,从而提高效率,推动整个制造服务体系智能化。传统的制造业至多是实现局部范围的生产自动化、智能化,工业互联网则是要实现整个工业制造链、消费链的全局智能。
去年3月,工信部印发《关于推动工业互联网加快发展的通知》,要求各有关单位要加快新型基础设施建设、加快拓展融合创新应用、加快健全安全保障体系、加快壮大创新发展动能、加快完善产业生态布局、加大政策支持力度,落实中央关于推动工业互联网加快发展的决策部署,统筹发展与安全,推动工业互联网在更广范围、更深程度、更高水平上融合创新,培植壮大经济发展新动能,支撑实现高质量发展。12月,工信部印发《工业互联网创新发展行动计划(2021—2023年)》,指出工业互联网是新一代信息通信技术与工业经济深度融合的全新工业生态、关键基础设施和新型应用模式。它以网络为基础、平台为中枢、数据为要素、安全为保障,通过对人、机、物全面连接,变革传统制造模式、生产组织方式和产业形态,构建起全要素、全产业链、全价值链、全面连接的新型工业生产制造和服务体系,对支撑制造强国和网络强国建设,提升产业链现代化水平,推动经济高质量发展和构建新发展格局,都具有十分重要的意义。
工业互联网是工业企业数字化转型的一个抓手,做起来比较难,它不是有钱就能买来的,不像消费类产品,拿来都会用。工业互联网要面对不同行业,甚至同一个行业的不同工厂,也涉及到很多技术和数据层面的难点。但是工业互联网是中国在新时期必须要突破、必须要走的路。
机器人圈里能够用“最网红”形容的公司非美国波士顿动力公司莫属,该公司每每公布一个机器人视频,都会引起机器人圈里的轰动。去年波士顿动力公司正式推出商用产品“Spot”机器狗,售价74500美元(约48万元人民币),这是该公司29年的历史中,第一次向公众销售机器人。虽然该公司第一年的销售目标是1000台,受到新冠病毒疫情的影响没有完成,但是这件商品的诞生不仅仅是该公司里程碑的事件,其对整个机器人行业的影响都是不容低估的。
从该公司发布的视频可以看到,Spot的鲁棒性令人赞叹,该公司表示,这个机器人真正可以工作,例如监测危险的工作场所——核电站、海上油田、建筑工地、矿山等等。从公司销售方式看,该产品目前尚处在和市场的磨合期,公司不断与企业用户沟通,从反馈中不断修正产品功能,例如近期推出的Spot升级版,附加了手臂配件和一些新功能。
突如其来的新冠肺炎疫情引发巨大的口罩需求,全世界都在寻求一次性的、安全卫生的口罩产品,应运而生的是智能生产口罩的各种自动机器供不应求。
口罩机是将多层无纺布通过热压、折叠成型,超声波焊接,废料切除,耳带鼻梁条焊接等工序制造出具有一定过滤性能的各种口罩,口罩机不是单台的机器,它需要多台机器的配合完成各种不同的工序,高速、自动完成口罩生产。
全球数十亿人口,每天的口罩消费数目惊人,由此口罩机从数十万元的价格炒到数百万元,中国亦成为最大的口罩生产国、出口国和消费国。特别是很多企业是跨界生产,如汽车制造商比亚迪、上汽通用五菱等公司,在短短1个月内从无到有成为口罩生产大户。
全自动口罩机的走俏是市场需求的必然结果,智能时代已经到来,智能产品的发展机遇在任何时候都存在。
在新冠病毒疫情爆发初期,京东物流依托L4级别自动驾驶技术和北斗卫星定位系统,十余天内就将无人配送车“大白”投用在武汉街头。通过远程部署,无人车配送的整个过程全部自动化,无接触配送成为疫情期间的一大安全保障。在参与抗疫的107天时间里,“大白”就像一名真正的快递员,时刻坚守岗位,往返行驶总里程超过6800km,运送包裹约1.3万件,特别是保证安全地运送武汉疫情定点医院的各种包裹。当“大白”完成历史使命回到北京后,即被国家博物馆永久收藏。
送货机器人是智能物流的最后一公里,也是最难实现的一段里程。“大白”的成功应用,令人们对智能物流充满信心与向往。
除京东集团外,九号公司、百度、美团、阿里巴巴等企业均在智能无人物流配送方面下大力研发应用相关产品,并取得了良好的成绩。相信在不久的将来,人们会看到越来越多的无人物流配送车奔跑在路上。