隨著信息化、工業化不斷融合,以機器人科技為代表的智能產業蓬勃興起,機器人的研發、制造、應用越來越成為衡量一個國家科技創新和高端制造業水平的重要標志。
國際機器人聯合會統計數據顯示,2021年全球工業機器人安裝量創下歷史新高,達到48.7萬臺,服務機器人和特種機器人發展也保持強勁勢頭。機器人產業正在迎來一個創新發展、升級換代的重要機遇期。總的來看,主要體現在“四個新”上。
在人工智能、新型傳感、生物仿生、新材料等多種技術融合驅動下,機器人加速向智能化演進。一方面,3D機器人視覺、知識圖譜等技術與機器人深度融合,大幅提升機器人決策能力。比如智能采摘機器人可采集農作物不同生長階段的影像數據,通過人工智能技術實現精準采摘,并能預測作物產量和病蟲害概率。
另一方面,多維傳感技術發展促進了機器人感知能力由單一模態向多模態全域感知升級,相關研究機構開發出的觸覺傳感器,可以同時非常靈敏感受到力和形狀的微小變化,研究成果應用將大幅提升機器人感知能力。與此同時,智能仿生材料技術顯著增強了機器人敏銳應對能力,使得機器人能夠針對外部環境及內部狀態的變化,自動做出精準、高效的響應,實現自適應和自修復。
隨著行業技術持續進步和應用需求不斷挖掘,機器人領域涌現出一批獨具特色、突破傳統作業邊界的新產品,機器人幫助人類征服星辰大海。
中國研發自供電軟體機器人,成功挑戰馬里亞納海溝,實現萬米海底深潛和驅動,在南海海平面以下3000多米實現深海航行。機器人成為疫情防控的生力軍和得力助手,越來越多機器人創新產品投入到核酸采樣、場所消毒、物資配送等疫情防控工作之中,在提高防控效率、減輕人員負擔、減少交叉感染等方面發揮了重要作用。機器人加快從“擬人”向“類人”進化,越來越多人型機器人新產品替代人類,在復雜環境下作業,從僅僅擁有人類外形作為輔助人類生活工作的“擬人”工具,到可以獨立實現工具的“類人”演變。例如人形太空機器人已經會靈活運用電鉆、扳手等工具,替代宇航員完成危險任務。
在產業數字化轉型的需求牽引下,機器人應用正加快拓展并不斷走向縱深,從工業機器人看,正在從過去主要從事搬運上下料等簡單操作,向裝配、打磨、拋光等高精度、高靈敏精密加工場景擴展,融入柔順利空特性協作機器人,越來越用到精密加工生產線上。
從服務機器人看,自主移動水平快速提升,各種無接觸服務場景應用已經初具規模。京東、美團、沃爾瑪、亞馬遜等企業都推出了無人配送機器人,從特種機器人看,靈活性、機動性貫穿起來,適應復雜環境的能力大大提升。
在消防領域,最新四足機器人已經具有較強非結構化環境適應能力,能夠順利爬樓梯,并穿越崎嶇的地形,輔助消防員執行搜救任務。
面對復雜多變的國際形勢,機器人企業加快開放合作步伐,全球機器人產業鏈、供應鏈你中有我、我中有你的格局不斷深化。
首先,國際企業更加深度地融入中國市場。2021年發那科、安川、ABB等國際機器人頭部企業均宣布,加強部署中國本地化研發和生產,更好地融入中國市場。
其次,中國企業加快走出去步伐。中國機器人企業出海勢頭強勁,積極進行全球化布局,合作建立研發中心,減速器、伺服電機等核心零部件企業成功進入國際頭部企業供應鏈體系,合作廣度和深度不斷拓展。
最后,科技新勢力加快跨界布局。互聯網、智能汽車等領域一批科技企業紛紛加大技術研發力度,積極整合產業資源,加快推出創新產品,深度參與到機器人產業發展的浪潮中來。這一趨勢在擴大機器人產業影響,加快產業發展步伐的同時,也將對機器人產業全球競合格局帶來深刻影響。
多年來,中國政府通過制定產業規劃、激勵技術創新,培育應用場景,優化市場環境等舉措,推動人工智能產業高質量發展。
產業規模快速增大,國家統計局數據顯示,2021年中國工業機器人產量36.6萬臺,比上年增長68%,服務機器人產量921.4萬臺,比上年增長49%,特種機器人市場規模也在穩步增長。基礎能力明顯提升,精密減速器、高性能伺服驅動、智能控制器、新型傳感器等核心零部件取得階段性突破。市場主體優化壯大,截止2021年底,機器人領域專精特新小巨人企業數量達到了101家,涵蓋了整機核心零部件和系統集成等各類企業。技術創新步伐明顯加快,推動核心技術加速創新,促進機器人產業加快向高端化、智能化升級。
在核心技術方面,信息感知與導航、多任務規劃與智能控制等共性技術取得突破,仿生感知與認知、電子皮膚等前沿技術取得部分原創性成果。例如復旦大學研制了中國首款全無線侵入式腦機芯片接口模組。高端產品方面,醫療領域一批骨科、腦外科、軟組織、口腔等手術機器人,通過國家藥監局注冊,并成功開展臨床手術。航天領域,問天實驗艙攜帶移動靈活定位精準小機械臂,成功完成艙外設備巡視測試。
在應用廣度深度方面加速拓展。“機器人+”行動穩步實施,應用領域加速拓展,助力各行業數字化轉型,智能化升級。傳統行業應用不斷深入,工業機器人已在60個行業大類、168個行業中類得到應用,廣大企業持續深耕細作,并逐步邁向高端應用市場。新興領域應用持續開拓,機器人企業與行業用戶緊密合作,針對潛在應用需求、細分領域和特定場景聯合研發,形成一批先進實用機器人產品和解決方案。
產業發展環境日益優化。一是公共技術服務體系日趨完善。成立全國機器人標準化技術委員會、國家機器人檢測與評定中心,服務能力明顯提升。二是產業投融資持續活躍。機器人領域初步形成了產業和資本聯動發展的格局,據統計2022年上半年中國機器人行業已披露融資金額超過50億元,助推一批初創科技企業邁上發展的快車道。
中國擁有廣闊的應用市場、豐富的創新資源、良好的發展環境、完善的產業生態,我們愿與全球同行攜手合作,共享發展機遇,共贏發展未來,維護產業鏈供應鏈穩定,完善倫理法規及標準體系,營造產業創新發展的良好氛圍。