機(jī)器人已廣泛應(yīng)用于制造業(yè),尤其是汽車制造領(lǐng)域的“機(jī)械手”。但這類機(jī)器人只能按照固定的程序工作,不管外界條件有何變化機(jī)器人都不能對(duì)程序作相應(yīng)的調(diào)整。如果要 改變機(jī)器人所做的工作,必須由人對(duì)程序做相應(yīng)的修改,因此這類機(jī)器人不具有智能,目前大量使用的工業(yè)機(jī)器人主要屬于此類機(jī)器人。
近30年來,被稱為21世紀(jì)3大尖端技術(shù)(基因工程、納米科學(xué)、人工智能)之一的人工智能技術(shù)快速發(fā)展,使得機(jī)器人開始能夠勝任通常需要人類思考才能完成 的復(fù)雜工作,如1997年5月,IBM公司研制的深藍(lán)(DeepBlue)下棋計(jì)算機(jī)戰(zhàn)勝國際象棋大師卡斯帕洛夫(Kasparov)。借助人工智能技術(shù) 的發(fā)展,智能機(jī)器人開始出現(xiàn)并進(jìn)入應(yīng)用。
智能機(jī)器人是指可以認(rèn)識(shí)周圍環(huán)境,根據(jù)變化的環(huán)境信息自主思考,并做出反應(yīng)的一類機(jī)器人。智能機(jī)器人可將人類從部分需要思考的高級(jí)勞動(dòng)中解放出來,如家庭 清潔、醫(yī)療陪護(hù)等。其應(yīng)用領(lǐng)域較固定程序的工業(yè)機(jī)器人更為廣泛,既可以應(yīng)用于工業(yè)制造領(lǐng)域,又可以用于家庭服務(wù)領(lǐng)域。
智能服務(wù)機(jī)器人包括專用服務(wù)機(jī)器人(ProfessionalServiceRobot)和家用服務(wù)機(jī)器人(DomesticUseRobot)。其中, 專用服務(wù)機(jī)器人是在特殊環(huán)境下作業(yè)的機(jī)器人,如核電站事故檢測與處理機(jī)器人、極地科考機(jī)器人、反恐防暴機(jī)器人、軍用機(jī)器人、救援機(jī)器人等;家用服務(wù)機(jī)器人 主要是服務(wù)人的機(jī)器人,如助老助殘機(jī)器人、康復(fù)機(jī)器人、清潔機(jī)器人、護(hù)理機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人、教育娛樂機(jī)器人等。
圖1:服務(wù)機(jī)器人的分類
圖2:專用服務(wù)機(jī)器人和家用服務(wù)機(jī)器人示例
世界各國正大力研制實(shí)用的智能機(jī)器人并占領(lǐng)智能機(jī)器人市場。(1)美國服務(wù)機(jī)器人技術(shù)非常強(qiáng)勁,美國軍用、醫(yī)療與家政服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)占絕對(duì)優(yōu)勢,占服務(wù)機(jī) 器人市場份額的60%。比爾·蓋茨在《科學(xué)美國人》雜志上撰文表示當(dāng)前機(jī)器人正經(jīng)歷上世紀(jì)80年代個(gè)人電腦式發(fā)展,從個(gè)人電腦時(shí)代向個(gè)人機(jī)器人時(shí)代邁進(jìn)。 家用機(jī)器人將像計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話和電
冰箱一樣普及。(2)日本是世界上機(jī)器人開發(fā)和研究最發(fā)達(dá)的國家之一,2010年產(chǎn)量占全世界年生產(chǎn)的80萬個(gè)家用智 能機(jī)器人的一半。(3)韓國政府也在積極開發(fā)家用機(jī)器人,2010年個(gè)人服務(wù)用機(jī)器人和專門服務(wù)用機(jī)器人的產(chǎn)值分別為1717億韓元和995億韓元,計(jì)劃 到2020年讓每個(gè)韓國家庭都擁有一個(gè)能做家務(wù)的機(jī)器人。
據(jù)國際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)(InternationalFederationofRobotics)統(tǒng)計(jì),2011年全球?qū)I(yè)服務(wù)機(jī)器人銷量達(dá)16408臺(tái),同 比增長9%,銷售額達(dá)36億美元,同比增長6%。2011年全球?qū)I(yè)服務(wù)機(jī)器人市場份額的TOP4由國防應(yīng)用機(jī)器人、場地機(jī)器人、物流系統(tǒng)和醫(yī)療機(jī)器人占 據(jù)。
(1)國防應(yīng)用機(jī)器人6570臺(tái)銷量中,無人機(jī)為最主要應(yīng)用,其銷量為5053臺(tái),較2010年增長11%。
(2)場地機(jī)器人實(shí)現(xiàn)銷量5000臺(tái),其中主要是擠奶機(jī)器人,銷售額較2010年增長8%,達(dá)879百萬美元。
(3)醫(yī)療機(jī)器人銷量較2010年增長13%,達(dá)1051臺(tái)。其中最重要的應(yīng)用為機(jī)器人輔助手術(shù)與治療,銷量較2010年增長14%,達(dá)994臺(tái)。醫(yī)療 機(jī)器人是所有服務(wù)機(jī)器人中最昂貴的,平均售價(jià)為1.5百萬美元。醫(yī)療機(jī)器人總銷量較2010年略微下降,為1347百萬美元。
(4)物流系統(tǒng)主要是自動(dòng)導(dǎo)引車,2011年安裝量為2141臺(tái),較2010年減少3%。
上述4種專業(yè)服務(wù)機(jī)器人中,醫(yī)療機(jī)器人與物流系統(tǒng)發(fā)展已較成熟。其他的專業(yè)服務(wù)機(jī)器人包括建設(shè)系統(tǒng)、移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)、清潔機(jī)器人、檢查與維護(hù)系統(tǒng)、水下系統(tǒng)和救援與安全機(jī)器人。
圖3:2011年全球?qū)S梅?wù)機(jī)器人市場主要由國防應(yīng)用機(jī)器人與場地機(jī)器人占據(jù)
家用服務(wù)機(jī)器人的特點(diǎn)是市場潛力巨大,但客戶要求性價(jià)比。家用服務(wù)機(jī)器人2011年銷量250萬臺(tái),同比增長15%,銷售額6.36億美元,同比增長19%。由于家用服務(wù)機(jī)器人單價(jià)與專業(yè)服務(wù)機(jī)器人相比很低,因此家用服務(wù)機(jī)器人主要供應(yīng)于大規(guī)模市場。
圖4:國外家用服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)品售價(jià)可被普通家庭接受
圖5:國內(nèi)家用服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)品售價(jià)較國外同類型產(chǎn)品更便宜
目前,家用服務(wù)機(jī)器人主要包括家政服務(wù)機(jī)器人(包括機(jī)器人管家、真空清潔機(jī)器人、割草機(jī)器人等)、娛樂機(jī)器人、助殘機(jī)器人、個(gè)人交通機(jī)器人和家庭安全與監(jiān) 視機(jī)器人。其中,家政服務(wù)機(jī)器人和娛樂機(jī)器人占據(jù)主要市場份額。助殘機(jī)器人市場相對(duì)微小,2011年銷量為156臺(tái),較2010年的46臺(tái)快速增長。個(gè)人 交通機(jī)器人和家庭安全與監(jiān)視機(jī)器人目前受市場關(guān)注較小。
圖6:2011年全球家用服務(wù)機(jī)器人市場主要由家政服務(wù)機(jī)器人與娛樂機(jī)器人占據(jù)