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【深度】机器人发展现状及趋势分析
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日期:2018-06-11 14:13:52来源:饮鹿网 点击:702
核心提示:一、机器人创新发展概述机器人是集机械、电子、控制、传感、人工智能等多学科先进技术于一体的自动化装备。自1956年机器人产业诞生后,经过近60年发展,机器人已经被广泛应用在装备制造、新材料、生物医药、智慧新能源等高新产业。机器人与人工智能技术、先进制造技术和移动互联网技术的融合发展,推动了人类社会生活方式的...

一、机器人创新发展概述

机器人是集机械、电子、控制、传感、人工智能等多学科先进技术于一体的自动化装备。自1956年机器人产业诞生后,经过近60年发展,机器人已经被广泛应用在装备制造、新材料、生物医药、智慧新能源等高新产业。机器人与人工智能技术、先进制造技术和移动互联网技术的融合发展,推动了人类社会生活方式的变革。

当前,我国机器人市场进入高速增长期,工业机器人连续五年成为全球第一大应用市场,服务机器人需求潜力巨大,核心零部件国产化进程不断加快,创新型企业大量涌现,部分技术已可形成规模化产品,并在某些领域具有明显优势。

(一)机器人创新发展进程

图1  机器人创新发展进程

第一阶段,发展萌芽期。1954年,第一台可编程的机器人在美国诞生。1958年,美国发明家恩格尔伯格建立了Unimation公司,并于1959年研制出了世界上第一台工业机器人。这一阶段,随着机构理论和伺服理论的发展,机器人进入了实用阶段。

第二阶段,产业孕育期。1962年,美国AMF公司生产出第一台圆柱坐标型机器人。1969年,日本研发出第一台以双臂走路的机器人。同时日本、德国等国家面临劳动力短缺等问题,因而投入巨资研发机器人,技术迅速发展,成为机器人强国。这一阶段,随着计算机技术、现代控制技术、传感技术、人工智能技术的发展,机器人也得到了迅速的发展。这一时期的机器人属于“示教再现”(Teach-in/Playback)型机器人,只具有记忆、存储能力,按相应程序重复作业,对周围环境基本没有感知与反馈控制能力。

第三阶段,快速发展期。1984年,美国推出医疗服务机器人Help Mate,可在医院里为病人送饭、送药、送邮件。1999年,日本索尼公司推出大型机器人爱宝(AIBO)。这一阶段,随着传感技术,包括视觉传感器、非视觉传感器(力觉、触觉、接近觉等)以及信息处理技术的发展,出现了有感觉的机器人。焊接、喷涂、搬运等机器人被广泛应用于工业行业。2002年,丹麦iRobot公司推出了吸尘器机器人,是目前世界上销量最大的家用机器人。2006年起,机器人模块化、平台统一化的趋势越来越明显。近五年来,全球工业机器人销量年均增速超过17%,与此同时,服务机器人发展迅速,应用范围日趋广泛,以手术机器人为代表的医疗康复机器人形成了较大产业规模,空间机器人仿生机器人和反恐防暴机器人等特种作业机器人实现了应用。

第四阶段,智能应用期。这一阶段,随着感知、计算、控制等技术的迭代升级和图像识别、自然语音处理、深度认知学习等人工智能技术在机器人领域的深入应用,机器人领域的服务化趋势日益明显,逐渐渗透到社会生产生活的每一个角落。

(二)机器人产业规模加速增长

根据IDC预测,在全球机器人区域分布中,亚太市场处于绝对领先地位,预计其2020年支出将达1330亿美元,全球占比达71%;欧洲、中东和非洲为第二大区域;美洲是第三大市场。

图2  2020年全球机器人市场占比

近年来,中国各地发展机器人积极性较高,行业应用得到快速推广,市场规模增速明显。2017年,我国机器人市场规模达到62.8亿美元,2020年,预计超过100亿美元。

图3  中国机器人市场规模

其中在2017年的62.8亿美元中,工业机器人42.2亿美元,服务机器人13.2亿美元,特种机器人7.4亿美元。成为全球机器人产业规模稳定增长的重要力量。

图4   2017年中国机器人分类占比

(三)机器人投融资持续升温

2017年,无疑是机器人领域风险投资最繁忙的一年,同时也是丰收的一年,多家机器人创业公司启动了种子轮、A轮、B轮、C轮、D轮的风险投资,资本的流向在一定程度上恰恰预示着行业的火热程度,据统计我国有158个项目获得投资,获得投资总金额超200亿元人民币。

图5  2017年中国机器人产业投融资情况

2017年,全球优秀机器人创业企业频频传出融资消息,据不完全统计全球有251个项目获得投资,获得投资总金额超76亿美元。

图6  2017年全球机器人投融资情况

二、中国机器人创新Top100发展预测

(一)政策影响趋势

我国为了优化机器人产业结构以及产业实现升级,从2013年到2016年推出了一系列相关产业政策。例如,在2013年,工信部发布政策《关于推进工业机器人发展的指导意见》;在2015年,国务院发布政策《中国制造2025》;2016年工信部、发改委、财政部发布政策《机器人产业发展规划(2016-2020)》。赛智产业研究院认为,在政府的大力扶持和传统产业转型升级的拉动下,不仅将促使工业机器人市场持续增长,也带动专业型与个人/家庭型服务机器人市场快速增长,机器人概念将持续火爆,市场参与热度继续上升。

(二)技术影响趋势

智能感知认知、多模态人机交互、云计算等智能化技术不断成熟,为智能机器人的演进提供了坚实的发展基础。我国在人工智能技术方面与全球基本处于同一起跑线,特别是在图像识别、语音识别、语义识别等多模态人机交互技术领域,部分已接近和达到全球领先水平。未来,加快推进核心技术的自主研发,重点突破产业链中上游的核心零部件关键技术,提升机器人产业技术水平和自主创新能力。围绕市场需求,加强新技术的跟踪与整合,开展机器人系统的可靠性设计和制造工艺研究,进一步加速高精度减速机控制器伺服电机等关键零部件的国产化率和研发创新的产业化进程,提高机器人高端产品的质量可靠性,提升自主品牌核心竞争力。建立健全机器人创新平台,打造政产学研用紧密结合的协同创新载体,积极跟踪机器人未来发展趋势,提早布局仿生技术、智能材料、机器人深度学习、多机协同等前瞻性技术研究。

(三)人才影响趋势

以智能制造为技术背景的时代已经提前到来,在互联网平台、人工智能技术逐渐普及的大数据条件下,机器人的智能化程度越来越高,这不仅提升了我国劳动力技能,而且开辟了新的工作岗位,机器人工程师迅速成为行业抢手货,转而成为“智造人才”。未来,培养从研发、生产、维护到系统集成的多层次、多类型技能人才将会是提升企业核心竞争力的关键所在。

(四)资本影响趋势

技术和资本是产业发展的两大原始驱动力,任何一轮技术创新,都必然要有资本市场的坚强支撑,而资本市场的长期收益,也往往来自对技术创新点的把握和培育。目前全球机器人行业都处于资本风口,我国机器人产业资本市场亦非常活跃。机器人行业资本杠杆的使用打破此线性、单向传导模式,使产业发展形成结构化、多层次发展模式,将会推动机器人产业进入资本联动、跨越增长的新时代。

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出处:饮鹿网
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