【机器人今日关注】2016.9.30

看点1 工业机器人领跑中国制造升级路

当前，工业机器人技术和产业迅速发展，在生产中应用日益广泛，已成为现代制造生产中重要的高度自动化装备。随着产业发展，工业机器人技术日新月异，那么到底工业机器人多应用与哪些产业领域，又涉及到哪些高科技含量的技术?待小编为诸位盘点一番。

当前，工业机器人技术和产业迅速发展，在生产中应用日益广泛，已成为现代制造生产中重要的高度自动化装备。那么，工业机器人主要被应用于哪些领域？

工业机器人常见的五大应用领域

机械加工应用（2%）

机械加工行业机器人应用量并不高，只占了2%，原因大概也是因为市面上有许多自动化设备可以胜任机械加工的任务。机械加工机器人主要从事应用的领域包括零件铸造、激光切割以及水射流切割。

机器人喷涂应用（4%）

这里的机器人喷涂主要指的是涂装、点胶、喷漆等工作，只有4%的工业机器人从事喷涂的应用。

机器人装配应用（10%）

装配机器人主要从事零部件的安装、拆卸以及修复等工作，由于近年来机器人传感器技术的飞速发展，导致机器人应用越来越多样化，直接导致机器人装配应用比例的下滑。

机器人焊接应用（29%）

机器人焊接应用主要包括在汽车行业中使用的点焊和弧焊，虽然点焊机器人比弧焊机器人更受欢迎，但是弧焊机器人近年来发展势头十分迅猛。许多加工车间都逐步引入焊接机器人，用来实现自动化焊接作业。

机器人搬运应用（38%）

目前搬运仍然是机器人的第一大应用领域，约占机器人应用整体的4成左右。许多自动化生产线需要使用机器人进行上下料、搬运以及码垛等操作。近年来，随着协作机器人的兴起，搬运机器人的市场份额一直呈增长态势。

近年来随着技术发展，工业机器人技术日新月异，那么到底不同类型的工业机器都涉及哪些高科技含量的技术呢？

工业机器人常见七项关键应用技术

控制技术

机器人控制系统是机器人的大脑，是决定机器人功能和性能的主要因素。工业机器人控制技术的主要任务就是控制工业机器人在工作空间中的运动位置、姿态和轨迹、操作顺序及动作的时间等。具有编程简单、软件菜单操作、友好的人机交互界面、在线操作提示和使用方便等特点。关键技术包括：开放性模块化的控制系统体系结构、模块化层次化的控制器软件系统、机器人的故障诊断与安全维护技术、网络化机器人控制器技术等。

操作机结构

1.通过有限元分析、模态分析及仿真设计等现代设计方法的运用，实现机器人操作机构的优化设计。

2.开放式，模块化控制系统。机器人控制器的标准化和网络化，以及基于PC机网络式控制器已成为研究热点。

网络通信

日本YASKAWA和德国KUKA公司的最新机器人控制器已实现了与Canbus、Profibus总线及一些网络的联接，使机器人由过去的独立应用向网络化应用迈进了一大步，也使机器人由过去的专用设备向标准化设备发展。

编程技术

主要分为编程输入型和示教输入型两种。编程输入型是将计算机上已编好的作业程序文件，通过RS232串口或者以太网等通信方式传送到机器人控制柜。

而示教输入型的示教方法主要分为两种，第一种是由操作者用手动控制器(示教操纵盒)，将指令信号传给驱动系统，使执行机构按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍。另一种是由操作者直接领动执行机构，按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍。

传感技术

机器人中的传感器作用日益重要，除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外，装配、焊接机器人还应用了激光传感器、视觉传感器和力传感器，并实现了焊缝自动跟踪和自动化生产线上物体的自动定位以及精密装配作业等，大大提高了机器人的作业性能和对环境的适应性。

遥控和监控技术

在一些诸如核辐射、深水、有毒等高危险环境中进行焊接或其它作业，需要有遥控的机器人代替人去工作。当代遥控机器人系统的发展特点不是追求全自治系统，而是致力于操作者与机器人的人机交互控制，即遥控加局部自主系统构成完整的监控遥控操作系统，使智能机器人走出实验室进入实用化阶段。

多智能体调控技术

这是目前机器人研究的一个崭新领域。主要对多智能体的群体体系结构、相互间的通信与磋商机理，感知与学习方法，建模和规划、群体行为控制等方面进行研究。

看点2 儿童智能陪护机器人市场潜力多大

不可否认，互联网正在颠覆人们印象中那个封闭而传统的工业世界，当前社交网络、电子商务、共享经济、移动支付等互联技术已经渗透到我们生活的方方面面，但在工业领域，这场虚拟与现实融和的制造革命才刚刚开始。
 

几天前工场菌参观了一汽大众奥迪位于长春的数字化工厂，这座工厂在20年前只有一条简易的奥迪200生产线，随后在1999年投产建成当时世界一流水准的奥迪A6生产线，直到今天，这里正在生产全新一代A4L（B9）、Q5、A6L、Q3等车型。

几周前，一汽大众刚刚迎来自己的25周年庆典，1990年11月20日，一汽和大众公司15万辆合资项目在北京人民大会堂正式签约，到1991年2月6日一汽-大众成立，标志着我国第一个按经济规模起步建设的现代化乘用车企业横空出世。

最早的30万辆规划、15万辆起步，到年产100万辆、150万辆，再到2016年182万辆的产销目标；从25年前的一个品牌、一款产品，到如今拥有大众、奥迪两大品牌，覆盖12大系列产品，累计产销量突破1200万辆；一汽-大众25年的发展历史一直与中国汽车工业的发展历史同步，是中国汽车工业发展历程的一个成功的缩影。我们知道传统汽车从钢板到最终车辆下线需要经历冲压、焊装、涂装和总装四个主要工序，此次工场菌只参观了奥迪长春工场的冲压和总装车间，工场菌认为一个冲压车间的先进性主要体现在生产工艺、生产设备精益制造能力、自动化率和质检上。奥迪长春工厂的冲压过程依靠自动化设备在封闭的箱体内完成，保证冲压的精度的同时，确保了料件在一尘不染的环境下成型，成品质量大大提高。
 

在汽车产业中，高效生产的体系早已非常成熟。通过精细分工的供应商体系，汽车生产的过程已经实现了复杂的合作，每家供应商只需要生产自己专精的零部件，汽车可以在一定范围内采用不同的零部件完成基本的生产组织模式。

但汽车厂商在消费端模块化的探索远远不够。车厂倾向于给定一定数量的配置或选装，消费者选择的余地是很有限的。这其中当然有供应商体系、安全法规等方方面面的限制。未来的趋势是用户可以根据自己的需求，实现不同种类模块的加装，从而打造真正人人不同的汽车体验。

未来汽车制造的标志人工智能

事实上通过参观，工场菌认为奥迪长春工厂已经是当下全球最先进的汽车制造工厂之一，但随着智能互联、AR/VR\AI等技术在未来的成熟和应用，未来的汽车工厂将更加智能和高效。

我们可以设想一下伴随AI技术的普及，工厂内人与机器之间可以进行更多的信息交互，机器间也可以用自己的语言交换信息，机器可以借助海量数据提供的经验，对生产中复杂的状况做出精准判断，它们逐步发展出学习能力，甚至懂得自行组织生产，从而不断提升生产效率。

由几台机器人组成的工作小组或许会承担更多的工作，而不仅仅是目前的各司其职，如果一台机器人提高工作速度或产生意外故障，它会提前告知同一小组其他的机器人甚至是前后关联生产线上的机器人做好准备。

另外，高度逼真的产品软件设计系统，3D虚拟仿真的智能生产线，可以打印出金属零部件的3D打印都将为智能工厂提供新的制造机遇。

业内人士曾大胆预计，未来制造将包含两座工厂，一座现实，一座虚拟，任何生产计划的改变都通过虚拟工厂下达任务，再传递到现实生产中实施，机器的自我学习、自我决策能力会极大提升，并且价值链条上的工厂会连成一片。在可以预见的未来，智能的汽车工厂无疑将为用户提供更具人性化的车辆，而消费者则需要一点时间耐心等待智能制造到来的那天。

看点3 儿童智能陪护机器人市场潜力多大

市场研究机构Marketsand Markets的数据显示，随着机器学习和自然语言处理技术在媒体、广告、零售、金融和保健领域的广泛应用，人工智能市场规模将从2014年的4.2亿美元增长至2020年的50.5亿美元。科技巨头对于人工智能都十分重视，最近几年更是疯狂地跑马圈地。

根据行业特性的不同，可将人工智能细分成13个子领域。据咨询公司VentureScanner统计，2016年全球人工智能公司已突破1000家，跨越13个子门类，融资金额高达48亿美元。整体来看，AI产业不论是行业规模、还是吸金能力都在飞速扩张中。

技术、应用双轮驱动人工智能产业链日趋完善

如果将人工智能的产业链分为基础设施层、技术层和应用层，通过回顾和分析人工智能过去的发展路径，我们认为人工智能的发展往往是靠应用层的需求或是基础设施层的进步推动的，主要存在以下两种路径——需求创造供给，或者供给创造需求。
 

当前，我国还处于行业应用层起步到快速发展的阶段，应用层的投资机会和投入回报率远高于技术层和基础设施层，当这个阶段出现泡沫时，投资机会可能更多地出现在技术层，当技术层停滞并出现泡沫时，投资机会可能更多在基础设施层。根据从目前人工智能的发展情况来看，技术领域的运用已经进入加速期，预计5~10年就能陆续成熟。在基础设施领域，量子计算等新型芯片模式短期内还很难实现，不过基于云端架构的并行计算模式已经逐步进入成熟期，短期内基础设施还不会对人工智能的发展形成障碍。从当前的情况来看，预计应用领域和技术领域将成为人工智能进一步发展的两个核心驱动力。