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柔性智能:工業機器人演進分水嶺

http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 16:19:16 來源:中國電子報

2021年,機器人賽道炙手可熱。據不完全統計,僅11月,機器人領域相關融資已經超17起,超億元的融資項目超過兩位數。在資本的瘋狂追逐下,2021年機器人行業迎來新一輪爆發,大量一線投資機構密集掃描機器人賽道,新項目也如雨後春筍般湧現。

放到更長的時間線來看,我國機器人產業發展迅速,年複合增長率約15%。2020年機器人產業的營業收入已經突破千億元關口。其中工業機器人的產量已經超過21萬台,據工信部數據,製造業機器人的密度已經達到246台/萬人,比全球平均水平高出1倍。在工業領域,機器代替人的進程開始從量變轉為質變,在墨影科技創始人、CEO楊一鳴看來,未來機器人的大市場將在需要更高端、智能的深度應用場景中出現。

工業機器人演進處於分水嶺

“從2013年左右開始,我國機器人產業發展十分迅速,並且不斷有企業家、學者提出‘某年是機器人元年’的觀點。例如,很多人把2013年作為機器人發展元年,因為那年開始中國就是全球最大的工業機器人市場;還有人把2021年當作機器人元年,因為疫情把大家對機器人的認知又推上了一個新高度。”楊一鳴對《中國電子報》記者說,“當前,技術、產業都在發展,工業機械臂、協作機器人、AGV、AMR、送餐機器人、防爆機器人等,產品在增多,規模在擴大,相對應,機器人深入的領域也在增多,包括3C、半導體、生物醫藥、航空航天等領域。”

但與國外先進水平相比,中國的機器人產業仍存在著技術積累不足、產業基礎薄弱、高端供給缺乏等問題。最近發布的《“十四五”機器人產業發展規劃》就提出,到2025年,我國要成為全球機器人技術創新策源地、高(gao)端(duan)製(zhi)造(zao)集(ji)聚(ju)地(di)和(he)集(ji)成(cheng)應(ying)用(yong)新(xin)高(gao)地(di)。一(yi)批(pi)機(ji)器(qi)人(ren)核(he)心(xin)技(ji)術(shu)和(he)高(gao)端(duan)產(chan)品(pin)取(qu)得(de)突(tu)破(po),整(zheng)機(ji)綜(zong)合(he)指(zhi)標(biao)達(da)到(dao)國(guo)際(ji)先(xian)進(jin)水(shui)平(ping),關(guan)鍵(jian)零(ling)部(bu)件(jian)性(xing)能(neng)和(he)可(ke)靠(kao)性(xing)達(da)到(dao)國(guo)際(ji)同(tong)類(lei)產(chan)品(pin)水(shui)平(ping)。

如果從遙控機械手、主從機械手的誕生開始算起,機器人發展至今已經有70多年。分析機器人行業曆史演進與未來發展,專家們認為從機器人能力看,可分為從L0到L5共6個階段,L0至L2階段涵蓋了所有現存機器人的狀態。L3等級機器人將會成為機器人智能提升的一個分水嶺,為未來L4、L5等級機器人實現打下基礎。

楊一鳴說,我們以曆史為主線,以滿足的功能作為重要角度來推斷出新的趨勢。1940年代,為了應對特殊場景(如核輻射),遙控機械手、主從機械手相繼誕生,機器人智能水平極低,人們需要遙控操作。目前的醫療手術機器人、無人機等依然屬於這一類。

1954年左右,工業機器人概念提出,機器人智能等級相對有些提高,機器人能基於機械、簡單的電子信號,實現重複性的單一固定動作。這也是現在應用最為廣泛的機器人品類之一。

1966年前後,具備感知能力的移動機器人出現,它可以利用傳感器測量環境信息,完成單一動作。近些年,移動機器人在工業、電商等領域大規模應用。市麵上已落地L2級別機器場景中有場內物流、無人化智能倉儲等。這類場景的特點是,當環境發生小幅變化時,機器人可以通過相應的傳感器信號或預製算法完成既定、單一的動作。

從2013年之後,L3級柔性智能機器人得到了發展。楊一鳴認為,2022年,會是移動協作機器人元年,L3級柔性智能機器人麵世,同樣具備感知能力,可以利用各種傳感器測量環境信息,通過預設程序,進行識別、理解,並反饋預設動作。

與傳統的機器人相比,L3級機器人既是對已有機器人的演進——代替人類做簡單、重複的工作,又是向更強的智能升級,從服務於“人類不能做、不願做”向服務於“人類不會做”轉變,如流水線、CNC(數據機床)上下料等都是使用場景。未來更高的L4~L5級別,機器人的重點會進一步趨向於服務“人類不會做”。機器人也將從單純的“機器”演進為“智能機器人”,更智能、更具有人的屬性。

機器人將更柔性更智能

按照這樣的演進方向,未來的機器人會是什麼樣的?楊一鳴認為未來的機器人會更加柔性、更加智能。

以往大部分工業機器人的新應用都需要代碼,相同類型場景的部署結束後往往無法直接複用在其他同類產品中。L3zhinengdengjijiqirenzekekuaisushixianercikaifa,jiangdibianjichengben。yangyimingshuo,moyingkejitongguochuangxinsheji,shixianlexiaoshijiercikaifa。yonghutongguomoyingfuxishijiaoqihetuozhuaishigongchengmokuai,shixianlingdaimamiaojibushu。zaibuxuyaoqiaodaimadejichushang,zhixuyaozaishijiaoqishangtongguomokuaituozhuai,wanchengfuzachangjingdebushuyutiaozheng,gongchangputonggongrentongguojiandanpeixunyekeyishixiancaozuo,L3機器人的簡單部署從根本上解決了柔性製造對邊際成本的要求。

未來,機器人還有一個趨勢是超多機、超柔性。以數控機床(CNC)為例,在規模化CNC場景中,廠房內有近萬台CNC設備,它們由數百乃至千人的普通工人操作。如果希望實現機器人代替普通工人,就必須實現超多機、超柔性協同,數百台、千餘台機器人需要和人一樣,可以分工協作,實現不同工序與操作。

“就jiu協xie作zuo舉ju例li而er言yan,假jia設she您nin希xi望wang機ji器qi人ren幫bang您nin實shi現xian穿chuan衣yi,兩liang台tai墨mo影ying移yi動dong協xie作zuo機ji器qi人ren協xie同tong作zuo業ye,其qi中zhong一yi台tai機ji器qi人ren負fu責ze把ba大da衣yi展zhan開kai,另ling一yi台tai機ji器qi人ren通tong過guo雲yun端duan調tiao度du係xi統tong,以yi自zi適shi應ying的de方fang式shi把ba衣yi角jiao從cong地di麵mian上shang提ti起qi來lai給gei您nin穿chuan衣yi,協xie作zuo能neng力li堪kan比bi人ren類lei。”楊一鳴說,“以1台機器人照看10台設備計算,1萬台機床的場景內,1000台墨影機器人就像上千位普工一樣,在工廠內實現協同工作。”

從(cong)製(zhi)造(zao)業(ye)的(de)需(xu)求(qiu)看(kan),因(yin)為(wei)生(sheng)產(chan)的(de)產(chan)品(pin)越(yue)來(lai)越(yue)複(fu)雜(za),未(wei)來(lai)機(ji)器(qi)人(ren)勢(shi)必(bi)需(xu)要(yao)和(he)人(ren)一(yi)樣(yang),可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)自(zi)主(zhu)移(yi)動(dong)與(yu)複(fu)雜(za)操(cao)作(zuo),簡(jian)單(dan)說(shuo)就(jiu)是(shi)像(xiang)人(ren)一(yi)樣(yang),既(ji)可(ke)以(yi)移(yi)動(dong),也(ye)可(ke)以(yi)操(cao)作(zuo)。因(yin)此(ci)機(ji)器(qi)人(ren)本(ben)體(ti)在(zai)移(yi)動(dong)協(xie)作(zuo)的(de)要(yao)求(qiu)下(xia),關(guan)節(jie)數(shu)與(yu)自(zi)由(you)度(du)將(jiang)有(you)巨(ju)大(da)增(zeng)長(chang),這(zhe)也(ye)同(tong)時(shi)意(yi)味(wei)著(zhe)機(ji)器(qi)人(ren)大(da)腦(nao)數(shu)據(ju)通(tong)量(liang)和(he)算(suan)法(fa)複(fu)雜(za)度(du)會(hui)麵(mian)臨(lin)巨(ju)大(da)的(de)挑(tiao)戰(zhan)。

機器人的智能水平也會更高。以往的機器人,買來隻能隨著使用年限折舊,而L3智能等級機器人,隨著OTA(空中下載)技術的使用,在麵向未來的超複雜OS係統技術架構之下,通過OTA技術可實現自身不斷進化與成長。用在CNC場景的移動協作機器人能夠借助OTA技術,購買者可導入新場景模塊,實現其他場景應用,如冰淇淋製作、咖啡泡製等,一個機器人可以有“十八般武藝”,同時也使得機器人可以自我學習、自我成長。

柔性智能機器人有更好性價比

《“十四五”機器人產業發展規劃》“專欄3”明確了重點發展的高質量工業機器人方向,包括麵向汽車、航空航天、軌道交通等領域的高精度、高可靠性的焊接機器人,麵向半導體行業的自動搬運、智能移動與存儲等真空(潔淨)機器人,具備防爆功能的民爆物品生產機器人,AGV、無人叉車,分揀、包裝等物流機器人,麵向3C、汽車零部件等領域的大負載、輕型、柔性、雙臂、移動等協作機器人,可在轉運、打磨、裝配等工作區域內任意位置移動、實現空間任意位置和姿態可達、具有靈活抓取和操作能力的移動操作機器人。

楊一鳴告訴《中國電子報》記者,作為L3智能等級機器人“移動協作機器人”的創始企業,墨影科技聚焦3C/汽車電子的CNC代加工上下料環節。之所以聚焦這個市場,一方麵是市場需求大。公開數據顯示,目前CNC行業操作工人的缺口高達60多萬人,以平均月薪7000元計算,一個普工的年用工綜合成本在15萬元左右,雖然成本不低,但是年輕人並不願意從事這類工作,崗位流動性很大。另一方麵,這個場景需要創新,需要高端、智能的設備。

粗略估計,2020年國產數控機床銷售數量在5萬台以上,加上海外品牌,總量接近10萬台。按墨影移動協作機器人1台對接10台的比例來看,機器人年需求量就高達萬台以上。但這個市場上智能、高端的機器人生產企業不超過兩位數。

楊一鳴說,未來一定是拚軟件的時代。目前墨影研發出一套模塊化、可(ke)拓(tuo)展(zhan)智(zhi)能(neng)機(ji)器(qi)人(ren)操(cao)作(zuo)係(xi)統(tong),這(zhe)個(ge)係(xi)統(tong)可(ke)以(yi)最(zui)大(da)程(cheng)度(du)提(ti)升(sheng)機(ji)器(qi)人(ren)的(de)智(zhi)能(neng)化(hua)水(shui)平(ping),機(ji)器(qi)人(ren)的(de)操(cao)作(zuo)從(cong)以(yi)往(wang)的(de)通(tong)過(guo)編(bian)程(cheng)步(bu)驟(zhou)輸(shu)入(ru)操(cao)作(zuo)指(zhi)令(ling),變(bian)成(cheng)僅(jin)下(xia)達(da)任(ren)務(wu),由(you)機(ji)器(qi)人(ren)一(yi)次(ci)性(xing)完(wan)成(cheng)其(qi)中(zhong)所(suo)有(you)步(bu)驟(zhou),更(geng)靈(ling)活(huo)高(gao)效(xiao)。該(gai)係(xi)統(tong)最(zui)初(chu)應(ying)用(yong)在(zai)移(yi)動(dong)協(xie)作(zuo)機(ji)器(qi)人(ren)上(shang),最(zui)終(zhong)構(gou)想(xiang)是(shi)在(zai)各(ge)行(xing)業(ye)各(ge)類(lei)型(xing)的(de)機(ji)器(qi)人(ren)上(shang)均(jun)可(ke)應(ying)用(yong)。

“就像手機和安卓、iOS操作係統的關係一樣,這個操作係統可以用在各大廠商生產的機器人中。”楊一鳴說,“這套係統目前是用在墨影自己的產品上,但是到了未來某一個節點,可能會對外開放。”

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