新闻中心

服务型机器人—自助时代来临

发布时间: 2020-08-06 14:02

目前,世界上至少有48个国家在发展机器人,其中25个国家已涉足服务型机器人开发。在日本、北美和欧洲,迄今已有7种类型计40余款服务型机器人进入实验和半商业化应用。

近年来,全球服务机器人市场保持较快的增长速度,根据国际机器人联盟的数据,2010年全球专业领域服务机器人销量达13741台,同比增长4%,销售额为320亿美元,同比增长15%;个人/家庭服务机器人销量为220万台,同比增长35%,销售额为5.38亿美元,同比增长39%。

另外一个方面,全球人口的老龄化带来大量的问题,例如对于老龄人的看护,以及医疗的问题,这些问题的解决带来大量的财政负担。由于服务机器人所具有的特点使之能够显著的降低财政负担。因而服务机器人能够被大量的应用。

中国电子学会近日发布的《中国机器人产业发展报告2019》(以下简称《报告》)显示,2019年中国服务机器人市场规模有望达22亿美元,约占全球服务机器人同年预计市场规模的四分之一。

  我国在服务特种机器人领域成果显著,目前已基本具备涵盖整个机器人产业链的技术研发和开发能力。预计到2021年,随着停车机器人、超市机器人等新兴应用场景机器人的快速发展,中国服务机器人市场规模有望接近40亿美元。

  大家已经历了机器人对外界环境没有感知的1.0时代(1960-2000年);通过传感器和数字技术的应用构建起感觉能力并模拟部分人类功能的的2.0时代(2000-2015年),如今正值服务机器人3.0时代,实现了从感知到认知、推理、决策的智能化进阶。

   此外,近年来,数据已经成为驱动经济增长的核心生产要素。大数据和云计算等技术的融合,推动了物联网的迅速发展,实现了人与人、人与物、物与物的互联互通,导致数据量呈现爆发式增长。5G和人工智能作为一个当下链接未来的工具,服务机器人行业将积极拥抱,为即将到来的4.0自助时代打下坚实基础。

     那服务型机器人究竟是什么?

服务机器人是机器人家族中的一个年轻成员,到目前为止尚没有一个严格的定义。不同国家对服务机器人的认识不同。可以分为专业领域服务机器人和个人/家庭服务机器人,服务机器人的应用范围很广,主要从事维护保养、修理、运输、清洗、保安、救援、监护等工作。

服务机器人的应用范围很广,主要从事维护保养、修理、运输、清洗、保安、救援、监护等工作。国际机器人联合会经过几年的搜集整理,给了服务机器人一个初步的定义:服务机器人是一种半自主或全自主工作的机器人,它能完成有益于人类健康的服务工作,但不包括从事生产的设备。这里,我们把其它一些贴近人们生活的机器人也列入其中。

除割草机器人外,到1999年底世界装备的服务机器人几乎都是行业用的机器人。这些专用机器人的主要应用领域有:医用机器人,多用途移动机器人平台,水下机器人及清洁机器人。

1999年末,世界全部服务机器人至少为6600台,其中家用机器人有3000台,约占50%,水下机器人及医用机器人分别占14%及12%,清洁机器人占6%,其他所有机器人占23%。

预计2000-2003年服务机器人总量将增加到49,400台,其中40,000台是家用机器人(除真空吸尘机器人外),5000台是医用机器人。家用真空吸尘机器人2000年底将进入市场,如果价格合理,2003年的销售量可能达到25万台以上。家用机器人的总销售量预计将超过30万台,它表明服务机器人市场即将进入一个崭新的阶段。

从需求及设备现有的技术水平方面来看,残疾人用的机器人还没有达到人们预期的目标。未来10年,助残机器人肯定会成为服务机器人的一个关键的领域。许多重要的研究机构正在集中力量开发这类机器人

     服务机器人有几种类型?

1.护士助手机器人

“护士助手”是自主式机器人,它不需要有线制导,也不需要事先作计划,一旦编好程序,它随时可以完成以下各项任务:运送医疗器材和设备,为病人送饭,送病历、报表及信件,运送药品,运送试验样品及试验结果,在医院内部送邮件及包裹。该机器人由行走部分、行驶控制器及大量的传感器组成。机器人可以在医院中自由行动,其速度为0.7米/秒左右。机器人中装有医院的建筑物地图,在确定目的地后机器人利用航线推算法自主地沿走廊导航,由结构光视觉传感器及全方位超声波传感器可以探测静止或运动物体,并对航线进行修正。它的全方位触觉传感器保证机器人不会与人和物相碰。车轮上的编码器测量它行驶过的距离。在走廊中,机器人利用墙角确定自己的位置,而在病房等较大的空间时,它可利用天花板上的反射带,通过向上观察的传感器帮助定位。需要时它还可以开门。在多层建筑物中,它可以给载人电梯打电话,并进入电梯到所要到的楼层。紧急情况下,例如某一外科医生及其病人使用电梯时,机器人可以停下来,让开路,2分钟后它重新启动继续前进。通过“护士助手”上的菜单可以选择多个目的地,机器人有较大的荧光屏及用户友好的音响装置,用户使用起来迅捷方便。

2.脑外科机器人

脑外科机器人辅助系统,机器人在医疗方面的应用越来越多,比如用机器人置换髋骨、用机器人做胸部手术等。这主要是因为用机器人做手术精度高、创伤小,大大减轻了病人的痛苦。从世界机器人的发展趋势看,用机器人辅助外科手术将成为一种必然趋势。

3.口腔修复机器人

这是一个由计算机和机器人辅助设计、制作全口义齿人工牙列的应用试验系统。该系统利用图像、图形技术来获取生成无牙颌患者的口腔软硬组织计算机模型,利用自行研制的非接触式三维激光扫描测量系统来获取患者无牙颌骨形态的几何参数,采用专家系统软件完成全口义齿人工牙列的计算机辅助统计。另外,发明和制作了单颗塑料人工牙与最终要完成的人工牙列之间的过渡转换装置——可调节排牙器。

基于机器人可以实现排牙的任意位置和姿态控制。利用口腔修复机器人相当于快速培养和造就了一批高级口腔修复医疗专家和技术员。利用机器人来代替手工排牙,不但比口腔医疗专家更精确地以数字的方式操作,同时还能避免专家因疲劳、情绪、疏忽等原因造成的失误。这将使全口义齿的设计与制作进入到既能满足无牙颌患者个体生理功能及美观需求,又能达到规范化、标准化、自动化、工业化的水平,从而大大提高其制作效率和质量。

4.智能轮椅

随着社会的发展和人类文明程度的提高,人们特别是残疾人愈来愈需要运用现代高新技术来改善他们的生活质量和生活自由度。因为各种交通事故、天灾人祸和种种疾病,每年均有成千上万的人丧失一种或多种能力(如行走、动手能力等)。因此,对用于帮助残障人行走的机器人轮椅的研究已逐渐成为热点,如西班牙、意大利等国,中国科学院自动化研究所也成功研制了一种具有视觉和口令导航功能并能与人进行语音交互的机器人轮椅。

机器人轮椅关键技术是安全导航问题,采用的基本方法是靠超声波和红外测距,个别也采用了口令控制。超声波和红外导航的主要不足在于可控测范围有限,视觉导航可以克服这方面的不足。在机器人轮椅中,轮椅的使用者应是整个系统的中心和积极的组成部分。对使用者来说,机器人轮椅应具有与人交互的功能。这种交互功能可以很直观地通过人机语音对话来实现。尽管个别现有的移动轮椅可用简单的口令来控制,但真正具有交互功能的移动机器人和轮椅尚不多见。

5.爬缆索机器人

该机器人系统由两部分组成,一部分是机器人本体,一部分是机器人小车。机器人本体可以沿各种倾斜度的缆索爬升,在高空缆索上自动完成检查、打磨、清洗、去静电、底涂和面涂及一系列的维护工作。机器人本体上装有CCD摄像机,可随时监视工作情况。另一部分地面小车,用于安装机器人本体并向机器人本体供应水、涂料,同时监控机器人的高空工作情况。

6.户外清洗机器人

随着城市的现代化,一座座高楼拔地而起。为了美观,也为了得到更好的采光效果,很多写字楼和宾馆都采用了玻璃幕墙,这就带来了玻璃窗的清洗问题。其实不仅是玻璃窗,其它材料的壁面也需要定期清洗。

改革开放以后,我国的经济建设有了快速的发展,高层建筑如雨后春笋,比比皆是。但由于建筑设计配套尚不规范,国内绝大多数高层建筑的清洗都采用吊蓝人工完成。基于这种情况,北京航空航天大学机器人研究所发挥其技术优势与铁道部北京铁路局科研所为北京西客站合作开发了一台玻璃顶棚(约3000平米)7.清洗机器人

该机器人由机器人本体和地面支援机器人小车两大部分组成。机器人本体是沿着玻璃壁面爬行并完成擦洗动作的主体,重25公斤,它可以根据实际环境情况灵活自如地行走和擦洗,而且具有很高的可靠性。地面支援小车属于配套设备,在机器人工作时,负责为机器人供电、供气、供水及回收污水,它与机器人之间通过管路连接。大楼清洗机器人是以爬壁机器人为基础开发出来的,它只是爬壁机器人的用途之一。爬壁机器人有负压吸附和磁吸附两种吸附方式,大楼擦窗机器人采用的是负压吸附方式。磁吸附爬壁机器人也已在我国问世

从眼球效应到泛娱乐到工具化,从多功能通用到垂直场景耦合,从产品化思维到行业解决方案,服务机器人时下正在迭代中进步。可以预期,正处于行业上升期的服务机器人赛道会在未来迎来洗牌、整合。另外,2020年可以看到服务机器人在to B领域应用落地的全面加速。而当机器人不断落地应用于金融、零售、广告、政务、餐厅、展会、企业大厅、银行等多个行业终端,必将也推动行业乃至整个实体经济的变革。尽管一切才刚开始,但服务机器人领域爆发出的力量足以推动一个自助时代新趋势的滚滚向前。