4月19-20日,由中國自動化學(xué)會以及紹興市柯橋區(qū)人民政府主辦的2019國家機(jī)器人發(fā)展論壇暨2019年RoboCup機(jī)器人世界杯中國賽在浙江紹興輕紡城國際會展中心舉行。本次論壇和大賽聚焦多類智能機(jī)器人的發(fā)展、應(yīng)用與創(chuàng)新,旨在推動機(jī)器人在智能制造、智慧生活、智能產(chǎn)業(yè)和國防安全等領(lǐng)域的深入應(yīng)用。億歐作為特邀媒體參會進(jìn)行現(xiàn)場報道。
在19日上午的主論壇上,中國科學(xué)院沈陽自動化研究所研究員、中國自動化學(xué)會副理事長于海斌,發(fā)表了題為《機(jī)器人互聯(lián)網(wǎng)》的報告。報告分為五個方面:首先,回顧了機(jī)器人的發(fā)展歷史;接著指出機(jī)器人的互聯(lián)協(xié)作將會是未來趨勢;隨后,針對互聯(lián)協(xié)作,介紹了具體領(lǐng)域的應(yīng)用,即機(jī)器人互聯(lián)網(wǎng);最后,指出了機(jī)器人互聯(lián)網(wǎng)所面臨的挑戰(zhàn)。
機(jī)器人是顛覆性技術(shù),經(jīng)濟(jì)潛力巨大
根據(jù)國際機(jī)器人聯(lián)合會(IFR)的統(tǒng)計報告,工業(yè)機(jī)器人2013年全球銷售量約17.9萬臺,需求達(dá)到了歷史最高點(diǎn),同比增長12%;其中,在中國銷售量約3.7萬臺,銷售量全球排名第一,同比增長60%。中國成為最大的機(jī)器人消費(fèi)國。據(jù)Allied市場研究公司最新報告,全球工業(yè)機(jī)器人市場從2013年到2020年期間將以5.4%的復(fù)合年增長率發(fā)展,到2020年其銷售額將達(dá)到411.7億美元。近年來,機(jī)器人技術(shù)的研究和應(yīng)用已從工業(yè)領(lǐng)域快速擴(kuò)展到航空航天、國防軍事、國家安全、醫(yī)療康復(fù)、社會服務(wù)等其他領(lǐng)域。
2013年,麥肯錫全球研究所發(fā)布的《引領(lǐng)全球經(jīng)濟(jì)變革的顛覆性技術(shù)》報告,將先進(jìn)機(jī)器人列入物聯(lián)網(wǎng)、云技術(shù)、下一代基因技術(shù)、3D打印、新材料、可再生能源等12項顛覆性技術(shù)中的第5項。預(yù)計到2025年,機(jī)器人每年將為全球帶來1.7至4.5萬億美元的經(jīng)濟(jì)規(guī)模。作為衡量一個國家科技創(chuàng)新和高端制造業(yè)水平的重要標(biāo)志,機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展越來越受到世界各國的高度關(guān)注,主要經(jīng)濟(jì)體紛紛將發(fā)展機(jī)器人產(chǎn)業(yè)上升為國家戰(zhàn)略,并以此作為保持和重獲制造業(yè)競爭優(yōu)勢的重要手段。
機(jī)器人:未來萬物互聯(lián)的智能終端
于海斌認(rèn)為,像機(jī)器人這樣一個萬億美元的市場,日后一定會走進(jìn)我們生活的各個方面。但是機(jī)器人每到一個新的環(huán)境,要做到與環(huán)境融合,依舊是面臨很大的挑戰(zhàn),機(jī)器人對環(huán)境和非結(jié)構(gòu)環(huán)境的認(rèn)知能力還有很大的提升空間。所以,在機(jī)器人編程、環(huán)境感知和人機(jī)交互方面都有這樣的一些挑戰(zhàn)。
從機(jī)器人發(fā)展的五十年歷程來看,從第一臺工業(yè)機(jī)器人的出現(xiàn),到大批量進(jìn)入制造業(yè)進(jìn)行多樣化地應(yīng)用,之后再進(jìn)入家庭,呈現(xiàn)的是爆發(fā)性地增長。但是這些機(jī)器人都是機(jī)器人的單體,并沒有和基礎(chǔ)設(shè)施連起來。于海斌說:“我們想一下,改造人類社會的東西在信息時代哪一樣如果能夠做到家喻戶曉、路人皆知但不和基礎(chǔ)設(shè)施連起來?汽車到處都有,它有一個強(qiáng)大的基礎(chǔ)設(shè)施支撐,手機(jī)現(xiàn)在無處不在,它有一個強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施支撐。”因此,在未來,機(jī)器人作為智能終端,與基礎(chǔ)設(shè)施相連,將會是未來的發(fā)展趨勢。
機(jī)器人互聯(lián)網(wǎng):水平與縱向交叉融合
機(jī)器人互聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)機(jī)器人的基礎(chǔ)上,從機(jī)器人應(yīng)用和推廣或者技術(shù)需求的角度來提這件事情的,所以核心的問題是“兩個互聯(lián)”:一個是水平的互聯(lián),一個是縱向的互聯(lián)。
水平的互聯(lián)就是機(jī)器人和機(jī)器人之間的協(xié)作。機(jī)床和機(jī)器人有挺大的區(qū)別,機(jī)器人能夠移動和自主認(rèn)知環(huán)境,機(jī)床聯(lián)網(wǎng)運(yùn)動控制的時候?qū)讉€軸之間的協(xié)同精度要求非常高,但畢竟是在一個半徑下。如果機(jī)器人要在跨地域或者可移動的未知環(huán)境下做到協(xié)同的話,現(xiàn)在的實(shí)時性根本滿足不了要求,因?yàn)閮蓚€協(xié)同保證精度才能搞出一個確定的軌跡。
機(jī)器人互聯(lián)網(wǎng)的概念,它的內(nèi)涵應(yīng)該是實(shí)現(xiàn)機(jī)器、人、物理過程、信息和人之間的一種橫向和縱向加起來的兩個融合。另一個方面的概念是要有一個支撐平臺。于海斌表示:“我們是基于已有的技術(shù),但是要對現(xiàn)有的技術(shù)進(jìn)行改造和提升,特別是在現(xiàn)在5G已經(jīng)到來,5G和4G最大的區(qū)別是在面向各個領(lǐng)域定制了自己的很多標(biāo)準(zhǔn)和要求。”機(jī)器人互聯(lián)網(wǎng)從網(wǎng)絡(luò)角度來看是借助機(jī)器人促進(jìn)信息物理深度融合,從機(jī)器人的角度來看是借助互聯(lián)網(wǎng)的資源擴(kuò)充本身的能力。
面臨挑戰(zhàn):無縫集成和計算領(lǐng)域任重而道遠(yuǎn)
機(jī)器人互聯(lián)網(wǎng)目前的應(yīng)用落地依然存在許多挑戰(zhàn),重點(diǎn)體現(xiàn)在這樣幾個方面:第一是無縫集成,基礎(chǔ)技術(shù)有挑戰(zhàn),如何構(gòu)建機(jī)器人無線協(xié)作網(wǎng)絡(luò),滿足高速互聯(lián)、高并發(fā)接入、高精度時間同步的要求,特別是在離散制造業(yè)。于海斌表示,離散制造目前的指標(biāo)很難達(dá)到,即使達(dá)到了這樣的指標(biāo),離散制造的指標(biāo)拿到機(jī)器人的高速高密度運(yùn)動的環(huán)境下還不能完全滿足要求。
在計算方面,首先,計算任務(wù)遷移到云端,難以滿足實(shí)時性要求。另外,本地的資源受限,無法處理那么多復(fù)雜的計算。因此,如何為機(jī)器人高效互聯(lián)協(xié)作提供邊緣計算資源,成為了下一步工作重點(diǎn)。
對于未來發(fā)展,于海斌表示:“機(jī)器人要能夠更廣泛普及地走到未來,我們在基礎(chǔ)設(shè)施、基礎(chǔ)平臺上還是面臨許多挑戰(zhàn)。當(dāng)然,這個平臺的背景下也蘊(yùn)含著非常多的基礎(chǔ)問題,總之,我們要與信息技術(shù)深度融合。盡管機(jī)器人有它自己的特點(diǎn),但我們要為機(jī)器人這件事情作出一點(diǎn)自己的貢獻(xiàn)。”
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