人机共生时代,你对机器人了解多少?

       据国际标准化组织(ISO)最新资料,将机器人定义为:具有一定程度的自主能力,可在其环境内运动以执行预期任务的可编程执行机构。据国际机器人联盟(IFR)划分标准,可将机器人分为工业机器人和服务机器人。其中,工业机器人是指应用于生产过程与环境的机器人;服务机器人是指除工业机器人以外,用于非制造业并服务于人类的各种机器人,分为个人/家用服务机器人及专业服务机器人。中国电子学会结合中国机器人产业发展特性,将机器人分为工业机器人、服务机器人、特种机器人三类。

 机器人产业链

       工业机器人产业链上游是核心零部件,包括控制器、伺服系统和减速器三大部分,这三种部件是工业机器人中核心技术之所在。产业链中游是机器人本体制造,发那科、 ABB、库卡、安川四大家族具有明显优势,占据了全球工业机器人市场份额的40%,而国产厂商因为起步较晚,还处在追赶阶段。下游是系统集成,目前主要集中在汽车制造和 3C 电子行业,二者几乎占据了整个工业机器人下游应用的半壁江山,但在食品饮料、物流、光伏、锂电等长尾市场增速较快。

 

智能化及柔性化是工业机器人发展趋势,近年来机器人相关技术发展迅速,主要涉及的方面包括工程材料、机械控制、传感器、自动化、计算机等。在技术创新方面,主要围绕人机协作、人工智能和仿生结构三个重点展开。综合来看,智能化、柔性化是当前工业机器人技术的主要发展方向。

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机器人产业链结构

 

服务机器人的主要功能包括导航定位、运动控制和人机交互,涉及的主要技术分别为 SLAM (定位和地图创建)、液压控制/电机控制、人工智能技术。


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服务机器人涉及的主要技术



       导航定位技术使服务机器人能够感知周围环境,并自主规划路径进行移动,目前的扫地机器人、送餐机器人、配送机器人等的核心就是导航定位技术。

 

       运动控制技术则赋予了服务机器人按需求进行运动的能力,核心技术包括控制传感器、伺服舵机、减速器等,舵机机器人就是以运动控制技术为核心的服务机器人。

 

      人工智能技术大幅提高了服务机器人的智能化程度,不仅使机器人具备了基本的语言沟通能力、图像识别能力,甚至赋予了机器人情感交流和强大的逻辑计算能力。

 

      未来,以人工智能、云计算、物联网等为代表的技术将带动服务机器人产业向智能化、创新化、数字化方向迅速迈进。机器人未来有望成为场景数据的入口和连接者,成为实现全场景数字化和云边端协同一体化的重要环节。随着国家战略的推进和产业链的发展,越来越多的组织及个人将参与到服务机器人产业,“政、产、学、研、用、资”多方共建的发展格局将逐步形成,为机器人生态化发展奠定良好基础。服务机器人的产业链将逐渐完善,技术创新成果逐步积累,产业会变得更加规模化、体系化。用户需求的多样化和新技术的日益发展将给服务机器人市场将带来重大发展机遇。

 

特种机器人指除工业机器人、公共服务机器人和个人服务机器人以外的机器人。一般专指由经过专门培训的人员操作或使用的,辅助和/或代替人执行任务的机器人,多应用于专业领域。

 

特种机器人是近年来得到快速发展和广泛应用的一类机器人,在我国国民经济各行业均有应用。其应用范围主要包括:农业、电力、建筑、物流、医疗、护理、康复、安防与救援、军用、核工业、矿业、石油化工、市政工程等。

 

特种机器人结合感知技术与仿生等新型材料,智能性和适应性不断增强;灾后救援机器人研制成热点,采矿机器人开始向深海空间拓展。


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机器人种类

 

机器人略知一二

2021年12月,国家工信部发布《“十四五”机器人产业发展规划》,并开展智能工厂和智能场景的示范评选,加快推动智能制造发展。

要求:

注重推动场景应用;

推动服务机器人产品创新;

推广“机器人+”应用行动,探索新型商业模式。

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【应用场景】工业园区、旅游景区、机场、海关、港口、码头、火车站等

【主要功能】低速无人驾驶车搭载可见光摄像机、热成像仪、激光测振仪,激光雷达导航传感器、声纳传感器,配合充电系统、无线通讯系统、后台管理系统、手机APP客户端软件,实现指定区域内的无人驾驶功能。

 

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【应用场景】工业园区、旅游景区、数据中心、仓库、重要设备间、机场、海关、港口、码头、火车站等。

【主要功能】智能巡检机器人搭载可见光摄像机、热成像仪、激光测振仪,激光雷达导航传感器、声纳传感器,配合充电系统、无线通讯系统、后台管理系统、手机APP客户端软件和液体泄漏检测系统,实现电厂化水车间、主变压器、供热系统和锅炉水泵区域的自动巡检,完成智能视频识别,红外热成像,跑冒滴漏检测等标准及定制化功能。

 

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【应用场景】数据中心机房、通讯数据站等。

【主要功能】数据中心机房智能维护的主要目的是实现对数据服务器的故障硬盘进行机器人自主更换。机器人需要接受后台指令,自主找到需要更换的故障硬盘,并插入新硬盘,操作过程中要求安全可靠,自主运行。

 

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【应用场景】适合反恐侦察、壁面清洗、锅炉水冷壁排管清扫及检测、喷砂、喷漆等任务。

【主要功能】替代人完成桥梁检测、船体测厚、水尺检测、辐射探测、金属储罐焊缝探伤、建筑物清洗、消防紧急救援、船舶除锈、喷漆、科技展示等方面作业任务。

 

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【应用场景】特殊环境。

【主要功能】机体前端配备叉架可搬运拆除大型危险品;整台机器人配备有重型手抓,系统可根据需要升级,现场拆卸及备件更换;机械臂上装备水炮可远程拆解易燃易爆等危险品;无极变速,可低速攀爬楼梯及完成拖曳任务,履带行走装置,适用于多种地形环境;通过OCU 操控装置对机器人的行进速度、观察平台、排爆臂进行精确控制,彩色液晶显示屏可清晰显示四组摄像头的图像。


       陕西零号机器人科技有限公司成立于2020年,公司核心团队技术积累深厚、产业化平台起点高,目前已形成底层技术专利50项。公司以自主研发的前沿移动操作技术(姿态解算、运动规划、碰触检测、力控)、视觉识别技术(三维重建、目标协同、手眼协同)、融合导航技术(SLAM)为底层,构建了丰富的特种机器人(武装攻击、排爆、山地运输)及仿生机器人(双足、四足、六足)平台。实现了机器人长期、稳定、高精度运行,产品已在高性能、高可靠性场景得到示范应用。此外,正在积极开拓公共场所清扫、消杀及园区保安巡逻等商业应用市场。


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