如今，機器人逐漸成為人類生產生活的得力助手。在政策助推、資本追捧和技術創(chuàng)新的支持下，中國已成為全球機器人最大的應用市場。中國研制的人形機器人功能豐富，不僅能跳舞、做瑜伽，還能擰瓶蓋、遞水果，陪孩子下棋、踢球等。而機器人的應用場景也在不斷拓寬，如使用機器人建房子已經在一些地方開展；農業(yè)領域的機器人，使用AI技術能夠實現精確喂投；使用機器人看護老人，可在不侵犯老人隱私情況下解決“看護難”的問題……機器人正從科幻電影中一步步走入現實生活，一家機器人研發(fā)企業(yè)負責人表示，到2030年，中國研制的人形機器人將可以實現買菜、做飯、洗衣服等功能。
人形機器人：
陪下棋、陪踢球、幫捶背未來有望承擔更多家務活
人形機器人讓人類看見了機器人的未來。深圳一家專注于人形機器人研發(fā)企業(yè)的首席技術官熊友軍告訴記者，其公司生產的人形機器人Walker全身有41個高性能伺服驅動器，可以模仿人類步態(tài)行走。這種機器人能夠陪人類小孩踢足球，即使被足球踢到身上也不會摔倒；該機器人還能陪孩子使用真實棋盤下棋，機器人的手指能夠自如地移動棋盤上的棋子。熊友軍介紹，該機器人擁有末端柔順控制，能完成按摩、擰瓶蓋、端茶倒水等日常任務。“如果用戶累了，還能夠讓機器人幫忙捶背。如果想吃水果，也能讓機器人打開冰箱取出水果。”熊友軍表示，Walker已被出口到沙特NEOM新未來城，成為當地第一代人形機器人“新市民”。
熊友軍認為，機器人是AI技術的最佳載體，隨著深度學習和強化學習的進步成果陸續(xù)被引入人形機器人的運動控制領域，業(yè)界也將人形機器人的運動智能化視為研究熱點。
真正具有人工智能的機器人何時能走進千家萬戶？熊友軍介紹，以人形機器人為例，要走進千家萬戶目前還面臨成本、量產、技術等多方面的挑戰(zhàn)。而隨著一批科技巨頭的入局，預計到2025年，人形機器人能在特定場景下達到對人力替代的目的。“業(yè)界預計2030年是通用AI的拐點，人形機器人有望滿足人類的更多預期，實現從對人類簡單、枯燥、危險性工作的替代躍升到完成買菜做飯洗衣服等日常家務。”
看護機器人：
監(jiān)測老人異常行為以動畫呈現可不侵犯隱私
隨著老齡化社會到來，養(yǎng)老看護成為了剛需。如何解決老人在衛(wèi)生間等私密場所跌倒又無人發(fā)現的痛點呢？深圳鹽田區(qū)的一個養(yǎng)老機構在1600多戶獨居老人家里安裝了火柴人AI看護系統(tǒng)，該系統(tǒng)能在6米內準確識別是否跌倒。
研發(fā)該產品的一家人工智能公司CEO湛暢介紹，為保護老年人隱私，當傳感器檢測到跌倒或其他緊急情況時，將立即通過云端和手機APP把脫敏后的視頻動畫發(fā)送給醫(yī)護人員或家庭成員。而在報警視頻動畫中，老人的行為由動畫人體骨架的“火柴人”代為呈現。“這些動畫能提供必要的視覺信息，使接收人員能看到事件是如何發(fā)生的、老人是否跌倒，但并不提供原始的視頻，因此即使在臥室和浴室也可放心使用。”湛暢說。
湛暢說，使用傳統(tǒng)的看護機器人實時記錄畫面，容易侵犯老人隱私。而使用火柴人傳感器，采用隱私計算方案，嚴格實現數據保密，不顯示也不傳輸原始視頻，依靠算力實時將原始視頻轉換為人體骨架的火柴人動畫，實現隱私計算。“當檢測到異常行為例如老人跌倒、揮手求救、離開安全區(qū)域時，可以自動通過云服務器向家人或醫(yī)護人員的手機報警。”
湛暢表示，養(yǎng)老產業(yè)的主要挑戰(zhàn)是盈利難、成本高，AI是科技生產力，突出的亮點就是降低服務成本，提高生產力。“AI最終會為每一個老人實現個性化定制算法，可以根據老人的活動量、睡眠時間和健康數據自動匹配相關的醫(yī)療及護理。”湛暢說，該款看護機器人不僅可居家養(yǎng)老，在社區(qū)和機構養(yǎng)老、遠程病人看護、醫(yī)院等場景都可使用。
橋梁檢測機器人：
替代完成危險檢測自主移動安全可靠
懸索橋是特大橋梁的首選方案，主纜是懸索橋的主要承載構件，但容易老化斷裂。為保證橋梁安全運行，需定期對主纜進行檢測維護。目前主纜巡檢以人工巡視或重型檢修車為主，存在檢查盲區(qū)多、效率低、高空作業(yè)安全隱患高、智能化程度低等問題。最近，在湖北棋盤洲長江大橋，就用上了懸索橋主纜檢測機器人，實現了智能化檢測橋梁主纜。據悉，該款機器人由深圳市人工智能與機器人研究院研發(fā)。
該研究院高級工程師元小強介紹，主纜檢測機器人“攀登者Ⅰ號”，以懸索橋人工檢修通道上的扶手繩為攀爬載體，模仿蠕蟲伸縮運動攀爬前進。當機器人“行走”時,通過輕質復合材料構成的支架攜帶多組視覺傳感器，實現主纜全覆蓋檢測。該研究院機器人研發(fā)工程師李德程表示，“攀登者Ⅰ號”克服了主纜多索夾、難越障的挑戰(zhàn)，在主纜上實現了自主移動；同時，機器人在扶手繩上“行走”，既可以避開安裝在檢修通道上的除濕系統(tǒng)、景觀照明燈、電纜等障礙物，又解決了重型檢修車破壞主纜防護層的問題。
該研究院常務副院長、特種機器人中心主任丁寧介紹，其團隊面向城市基礎設施的維護管養(yǎng)與應急處置需求，研制具有高可達、高速度、高載荷、高可靠的自主檢修作業(yè)機器人系統(tǒng)。未來，將會有更多機器人替代人類進行危險的檢修作業(yè)。
消毒機器人：
實現人機分離可24小時無接觸消殺
在深圳南山的一個企業(yè)園區(qū)的黨群服務中心里，一個紫外線消毒機器人正穿梭于公共區(qū)域，提供消毒服務保障。該款機器人由熊友軍所在公司研發(fā)，機器人配備了1.55米的超長燈管，10分鐘可以完成90平方米面積的消殺。熊友軍介紹，紫外線環(huán)保消毒技術屬醫(yī)用級消毒，有效杜絕了二次污染。據介紹，紫外線消毒機器人采用最強殺菌波段，強輻照消殺可消滅99.9%以上的有害病原體。熊友軍表示，紫外線消毒機器人全程智能化操作，保潔人員可遠程控制，實行人機分離，減少了人力投入，全程可實現無接觸消毒。在醫(yī)院、機場、車站等人流量大的地方，各類消毒機器人能夠24小時不停地消毒。
據了解，衛(wèi)生防疫機器人是機器人產業(yè)“十四五”規(guī)劃中重點研制和應用的機器人。熊友軍表示，在智慧防疫領域，“電子哨兵”機器人、紫外線消毒機器人、防疫消毒倉等可提供人體測溫、口罩檢測、環(huán)境消殺、防疫宣導、防疫咨詢、緊急求助等服務，應用于酒店、機場、口岸、車站、醫(yī)院、社區(qū)、學校、辦公樓宇等場景。
建筑機器人：
代勞重復性勞動蓋房“又快又好”
隨著AI技術發(fā)展，“機器人蓋房”已變成現實，建筑機器人正在輔助和替代“危、繁、臟、重”等施工作業(yè)。佛山順德鳳桐花園項目是住建部同意開展智能建造試點的7個項目之一，建筑機器人將批量實際應用于工程建造過程。廣東某建筑機器人公司工程師劉強表示，因鋪貼流程簡單重復、耗時耗力，是最適于應用機器人和AI技術的建筑施工領域之一。“此外，如測量、平整地面、膩子涂敷和打磨、漆面噴涂等重復性勞動也都可用建筑機器人代勞。”
劉強介紹，與熟練建筑工人相比，建筑機器人可節(jié)省時間，減少建筑垃圾和建筑損耗。如一套90平方米的住房，使用機器人后墻面的膩子只需4小時就能打磨完成；測量機器人比人工測量的精度更高，可將誤差降低到最小，效率也更高。“利用地面整平機器人、膩子涂敷機器人、膩子打磨機器人、地磚鋪貼機器人、地坪漆涂敷機器人，普通人也能成為工地上獨當一面的老師傅，干活又快又好。”
AI養(yǎng)豬場：
“機器管家”能精確投喂、高效盤點
越來越多的養(yǎng)豬場引入AI機器人設備養(yǎng)豬。深圳一家專注3D視覺企業(yè)的機器人產品線負責人鐘亮洪介紹，在養(yǎng)豬產業(yè)上，該公司與農牧公司合作，通過豬臉識別檢測個體豬的體重、飲食、運動等日常狀態(tài)，每一頭豬都有自己的“豬檔案”，機器人調取其重量、生長周期信息，從而實現更加精確地自動投喂。
傳統(tǒng)養(yǎng)豬需要人工去巡檢豬只，但是大型養(yǎng)豬場動則幾十萬只豬，引入智能機器人巡檢，比人工巡檢效率大大提高。鐘亮洪說，在豬只的盤點上，機器人3D視覺的介入能夠高效盤點，減少人工成本。
人工養(yǎng)豬時，豬只可能肥胖不一。鐘亮洪介紹，在AI養(yǎng)豬場，可以給豬只的體積進行估重，控制豬只飲食，達到優(yōu)化肉質的效果。“基于圖像視頻技術的豬只盤點、背膘測量等產品，能針對每頭豬不同的營養(yǎng)需求進行精準的飼料控制，讓它不胖不瘦，從而解決豬場科學管理難題、提升管理效率、提高經濟效益。”
拒絕“卡脖子”
機器人企業(yè)推動關鍵部件國產化
據了解，近年來我國高性能伺服驅動、新型傳感器等關鍵技術和零部件有所突破，一批立足于自主創(chuàng)新的機器人企業(yè)快速成長起來，部分產品已成功躋身國際主流市場。
伺服驅動器是機器人的核心零部件，也是“十四五”期間要重點研發(fā)的六大機器人關鍵零部件之一。熊友軍表示，從全球范圍來看，能夠實現商業(yè)化的服務機器人專用伺服驅動器的企業(yè)非常少，而一些國外公司的產品單個價格高達幾千美金到一萬多美金不等。
針對“卡脖子”技術，國內的廠商紛紛在積極推動上下游關鍵部件的國產自研。熊友軍所在公司自主研發(fā)了高性能伺服驅動器、運動規(guī)劃與控制、計算機視覺與感知、智能語音交互、手眼協(xié)調和機器人操作系統(tǒng)應用框架ROSA等核心技術，同時也和核心供應商合作開發(fā)整體解決方案，打破了在芯片、軸承、精密塑膠原材料上受制于海外品牌的局面。
熊友軍說，為了不受制于人，公司主動甄別國產芯片供應商資源，加快國產芯片在智能機器人項目上的開發(fā)和驗證導入。“2021年，公司供應鏈團隊協(xié)同內外部資源成功實現6個MCU芯片的國產化。”
