柔性智能：工业机器人演进分水岭

柔性智能：工业机器人演进分水岭 字体： 小 中 大 分享到： 柔性智能：工业机器人演进分水岭 2022-01-19 08:28:59 来源：中国电子报

2021年，机器人赛道火热。据不完全统计，仅11月份，机器人领域相关融资案例超17起，超亿元融资项目超过两位数。在资本的疯狂追逐下，机器人行业在2021年迎来了新一轮的爆发。大量一线投资机构密集扫描机器人赛道，新项目如雨后春笋。

从更长的时间线来看，中国机器人产业发展迅速，年复合增长率约为15%。2020年，机器人产业营业收入已突破1000亿元大关。其中工业机器人产量已超过21万台。工信部数据显示，制造业机器人密度已达246台/万人，比全球平均水平高出一倍。在工业领域，机器取代人类的过程开始从量变到质变。在魔影科技创始人兼CEO杨益明看来，未来机器人的大市场将出现在需要更高端、智能化的深度应用场景中。

机器人进化正处于一个分水岭。

“从2013年左右开始，中国的机器人产业发展非常迅速，不断有企业家和学者提出‘某年是机器人元年’的观点。比如，很多人把2013年视为机器人发展元年，因为从那一年开始，中国就是全球最大的工业机器人市场；还有人把2021年视为机器人元年，因为疫情把大家对机器人的认识推到了一个新的高度。”杨益明告诉《中国电子报》记者，“目前科技和产业都在发展，工业机器人、协作机器人、AGV、AMR、送餐机器人、防爆机器人等。产品和规模都在增加。相应的，机器人渗透的领域也在增加，包括3C、半导体、生物医药、航空空航天等领域。”

但与国外先进水平相比，我国机器人产业仍存在技术积累不足、产业基础薄弱、高端供给不足等问题。最近发布的《机器人产业发展“十四五”规划》提出，到2025年，中国将成为全球机器人技术创新策源地、高端制造集聚地和集成应用新高地。一批机器人核心技术和高端产品取得突破，整机综合指标达到国际先进水平，关键零部件性能和可靠性达到国际同类产品水平。

自遥控机械手和主从机械手诞生以来，机器人已经发展了70多年。分析机器人产业的历史沿革和未来发展，专家认为从机器人能力的角度，可以分为L0到L5六个阶段，L0到L2阶段涵盖了现有的所有机器人状态。L3机器人将成为机器人智能提升的分水岭，为未来L4、L5机器人的实现奠定基础。

杨益明说，我们以历史为主线，以满足的功能为重要角度来推断新的趋势。20世纪40年代，为了应对特殊场景(如核辐射)，遥控机械手和主从机械手相继诞生。机器人的智能水平极低，需要人遥控操作。目前医用手术机器人和无人机还是属于这一类。

1954年左右，工业机器人的概念提出，机器人的智能化水平相对提高，机器人可以在机械和简单的电子信号的基础上实现重复性的单一固定动作。这也是应用最广泛的机器人类别之一。

1966年左右，出现了具有感知能力的移动机器人，它可以利用传感器测量环境信息，完成单一动作。近年来，移动机器人被广泛应用于工业、电子商务等领域。还有现场物流、无人智能仓储等。在L2级机器已经上市的场景中。这类场景的特点是，当环境稍有变化时，机器人可以通过相应的传感器信号或预先制定的算法，完成给定的、单一的动作。

2013年开始研发L3柔性智能机器人。杨益明认为，2022年将是移动合作机器人的元年，L3柔性智能机器人将问世，它们也具有感知能力。它们可以使用各种传感器测量环境信息，通过预设的程序识别、理解和反馈预设的动作。

与传统机器人相比，L3级机器人不仅是现有机器人的进化——不再为人类做简单重复的工作，更是向更强智能的升级。从服务“人类做不到，不想做”到服务“人类做不到”，比如流水线，CNC(数据机床)装卸等。都是使用场景。在未来更高的L4 ~ L5级别，机器人的重心将进一步趋向于服务于“人类做不到的”。机器人也将从简单的“机器”进化为“智能机器人”，更加智能，更具人类属性。

机器人将更加灵活和智能。

按照这个进化方向，未来机器人会是什么样子？杨益明相信未来的机器人会更加灵活和智能。

以往工业机器人的新应用大多需要代码，同类型场景部署后往往无法直接在其他同类产品中重用。L3智能机器人可以快速实现二次开发，降低边际成本。杨益明表示，魔影科技通过创新设计实现了每小时二次开发。用户可以通过墨影伏羲演示器和拖拽工程模块实现零代码秒部署。在无需键入代码的基础上，只需在演示器上拖拽模块即可完成复杂场景的部署和调整。普通工厂工人通过简单培训也能操作。L3机器人的简单部署从根本上解决了柔性制造的边际成本需求。

未来机器人还有一个趋势就是超级多机，超级灵活。以数控机床(CNC)为例。在大型数控场景中，工厂里有近万台数控设备，由数百甚至数千名普通工人操作。要想让机器人取代普通工人，就必须实现超级多机、超级灵活的协作。数百个机器人和数千个机器人需要能够像人一样，在不同的流程和操作中协同工作。

“就协作而言，假设你想让机器人帮你穿衣，两个墨影移动协作机器人一起工作。一个机器人负责展开大衣，另一个机器人把裙子从地上提起来，通过云调度系统自适应地给你穿衣。协作能力堪比人类。”杨益明说，“用一个机器人照看10台设备，在一万台机床的场景中，1000个墨影机器人和成千上万的普通工人一样，在工厂里一起工作。”

从制造业的需求来看，由于生产的产品越来越复杂，未来的机器人必然能够像人一样实现自主运动和复杂操作。简单来说，它们可以像人一样移动和操作。因此，在移动协作的要求下，机器人身体的关节数量和自由度将大大增加，这也意味着机器人大脑的数据流量和算法复杂度将面临巨大的挑战。

机器人的智能水平会更高。过去买的机器人只是随着使用寿命贬值，而L3智能机器人，借助OTA(下载于空)技术，可以在面向未来的超复杂OS系统技术架构下，通过OTA技术实现自身的不断进化和成长。数控场景中的移动协作机器人可以使用OTA技术，购买者可以导入新的场景模块，实现其他场景应用，如制作冰淇淋、冲泡咖啡等。一个机器人可以有“十八般武艺”，同时还可以自我学习成长。

智能机器人性价比更好。

“十四五”机器人产业发展规划第三栏已经明确了高质量工业机器人的重点发展方向，包括汽车、航空空航天、轨道交通等领域的高精度、高可靠性焊接机器人，半导体行业自动搬运、智能移动、存储的真空(清洁)机器人，具有防爆功能的民用炸药生产。分拣、包装等物流机器人，大负载、轻重量、柔性、双臂、可移动的协作机器人等。面向3C、汽车零部件等领域，能够在传送、打磨、装配等工作区域任意移动，并能到达空之间任意位置和姿态，具有灵活抓取和操作能力的移动操作机器人。

杨益明告诉《中国电子报》记者，作为L3智能机器人“移动协作机器人”的创始企业，魔影科技专注于3C/汽车电子数控加工的装卸。之所以专注这个市场，是因为市场需求大。公开数据显示，目前数控行业的操作人员超过60万人。以平均月薪7000元计算，一个普工一年的综合用工成本约为15万元。虽然成本不低，但是年轻人不愿意从事这种工作，工作流动性很大。另一方面，这个场景需要创新，需要高端、智能的设备。

粗略估算，2020年国内数控机床销量在5万台以上，加上海外品牌，总数接近10万台。按照1个对接机器人对10个的比例，每年对机器人的需求高达1万多个。但这个市场上智能和高端机器人制造商不超过两位数。

杨益明说，未来一定是软件拼写的时代。目前，魔影已经开发出模块化、可扩展的智能机器人操作系统，可以最大程度的提高机器人的智能化水平。机器人的操作从过去通过编程步骤输入操作指令变成只发布任务，机器人可以一次性完成所有步骤，更加灵活高效。该系统最初应用于移动协作机器人，最终的想法是可以应用于各行业的各类机器人。

“就像手机和Android、iOS操作系统的关系一样，这个操作系统可以用在各大厂商生产的机器人上。”杨益明说，“这个系统目前用在了魔影自己的产品上，但将来某个时候可能会对公众开放。”(记者刘晶)

【纠错】