机器人的发展现状和趋势(机器人的发展现状和趋势论文)
大家好!今天让创意岭的小编来大家介绍下关于机器人的发展现状和趋势的问题,以下是小编对此问题的归纳整理,让我们一起来看看吧。
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本文目录:
我国工业机器人的现状与发展趋势
工业智能化及《中国制造2025》增加了工业机器人在工业制造领域的应用,2016-2020年我国工业机器人产量不断增加,2020年1-11月工业机器人产量达到206851套,增速有所放缓。受下游应用领域需求的驱动工业机器人企业总数不断增加,但随着行业竞争格局初步显现及进入门槛的提升,新增企业数量减少,2020年行业新增企业仅为2家。
工业机器人由机器智能向人工智能过渡
机器人技术及应用发展可分为三个阶段四大层次,三个阶段发展的关键因素分别是人口红利因素、工程师红利优势和人工智能技术优势等。中国凭借强大的人口优势快速的度过了自动化阶段,目前国内已经有众多工业机器人龙头企业的机器智能阶段业务成熟,例如旷世科技、海康威视等,这些公司在视觉应用领域的技术已经十分出众。目前中国和日本、韩国等领先国家一样处于机器智能向人工智能过渡阶段;在人工智能技术积累方面中国也处于世界前列。
根据行业生命周期理论,行业的生命发展周期主要包括四个发展阶段:幼稚期,成长期,成熟期,衰退期。行业在成熟阶段的特点是:行业增长速度降到一个更加适度的水平,新增的企业数量会减少;行业准入门槛提高;并且排除技术创新因素的影响,行业的发展节奏与国民生产总值保持同步。
结合中国目前工业机器人行业的发展情况可以判断,其符合成熟期行业的大部分特点,所以可以判断该行业正处于成长期进入成熟期的过渡阶段。
工业机器人市场规模逐年扩大
工业智能化对工业机器人的需求日益增加,工业机器人的市场规模逐年增加, 2019年我国工业机器人的市场规模已经达到了57.3亿美元。市场规模的增速则先上升后下降,但仍保持向上的势头,预计在未来还有更高的上升空间。
工业机器人产量增加,增速放缓,走势与工业增加值趋同
2015-2020年工业机器人产量保持着增长的趋势,截至2020年11月工业机器人的产量从2015年的32996套增加到206851套。但是从增速变化来看,这期间工业机器人的增速放缓明显,2015-2016年增速为119.5%,次年便降低到了12.67%,最近的增长速度仅有10.65%,但仍处于较高的水平。
新增企业数量减少且符合条件企业占比下降
2010-2020年,我国工业机器人新增企业的数量呈现出先增长后下降的趋势:从2010-2016年为增长,随后截止到2020年均为下降,并且下降幅度比上升幅度更大。在2016年的时候工业机器人行业的新增企业数量最多,为77家,2020年仅有2家。
工信部在2016年制定了《工业机器人行业规范条件》,这一条件设定了标准的工业机器人行业准入门槛,而后分别在2018年、2019年与2020年公布了三批复合标准的企业名单,符合企业的数量分别为15、8、9家,占当年工业机器人企业总数的比例分别为0.179%、0.08%和0.09%,占比均不足2%,处于非常低的水平。并且这一比例还呈下降的趋势,预计在未来针对工业机器人这一行业,将会有更多的规范文件出台。
—— 更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国工业机器人行业产销需求预测与转型升级分析报告》
人工智能机器人未来发展趋势
智能机器人的未来趋势可能以能力增强和融入社会的各个方面为特征,这个领域的一些主要趋势包括:
1、自主系统
机器人正变得越来越自主,能够自己做决定,而不太需要人类的干预。这导致了自动驾驶汽车、无人机和其他能够在复杂和动态环境中运行的自主系统的发展。
2、增加与人类的合作
机器人也正变得更有能力与人类合作,而不仅仅是自主地执行任务。这将使更先进、更灵活的制造系统得到发展,并创造出能够协助医疗、教育和其他领域任务的机器人。
3、与物联网(IoT)的整合
物联网(IoT)的趋势将继续增长,机器人与其他设备和系统的连接和整合将更加紧密。这将使更复杂和智能的系统得以发展,能够实时收集、处理数据并采取行动。
4、加强人与机器人的互动
加强人与机器人的互动开发更先进的人机互动技术,如语音识别、自然语言处理和触觉反馈,也将是未来智能机器人的一个关键趋势。这将使机器人更容易接近和使用,并使人与机器人之间的互动更加自然和直观。
5、对道德和安全的关注度提高
随着智能机器人更加融入社会,人们将越来越关注道德和安全方面的考虑,包括隐私、安全和自动化对就业的影响等问题。
机器人发展现状及未来趋势?
行业主要相关上市公司:科沃斯(603486)、石头科技(688169)、海尔智家(600690)、威高(688161)、微创(02252.HK)等。
本文核心数据:全球服务机器人市场规模、中国服务机器人产量、中国服务机器人市场规模
机器人的主要分类
国际机器人联盟(IFR)将机器人分为工业机器人和服务机器人。中国电子学会考虑则将机器人划分为工业机器人、服务机器人和特种机器人三类。其中,服务机器人是指为人类提供必要服务的机器人,主要分为家用服务机器人、医疗服务机器人和公共服务机器人。
2021年全球服务机器人产业突破120亿美元
全球机器人行业发展如火如荼,包括服务机器人子行业。2017年以来全球服务机器人行业市场规模持续增长,初步估算2021年达到125亿美元,较2020年增长32.35%,连续两年增速超过20%。
2021年4月以来服务机器人月产量基本维持在60万套以上
在全球服务机器人行业快速发展的背景下,中国服务机器人产业也在加速扩张。从产量看,除2021年7月和2022年4月中国服务机器人月产量低于60万套,2021年4月至2022年4月其余月份产量均超过60万套,其中2021年12月中国服务机器人产量超过90万套。
2021年中国服务机器人市场规模超过300亿元
根据IFR统计数据,2018-2021年中国服务机器人市场规模持续增长,初步核算2021年市场规模超过300亿元,达到302.6亿元,较2020年增长36.18%,处于快速增长阶段。
2021年中国服务机器人市场份额占达到36%
中国医疗、教育、公共服务等领域对于服务机器人拥有较大的市场需求,因此服务机器人已经成为机器人行业的重要组成部分。从中国服务机器人行业市场规模占比看,2021年达到机器人行业总规模的36%,仅次于工业机器人行业。
综上所述,全球服务机器人行业快速发展,2021年行业规模突破120亿美元。中国服务机器人产业也在加速扩张,2021年4月以来服务机器人月产量基本维持在60万套以上,2021年市场规模超过300亿元,占据中国机器人市场的36%。
以上数据参考前瞻产业研究院《中国服务机器人行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。
机器人技术的发展趋势
机器人技术的发展趋势:
一、语言交流功能越来越完善
智能机器人,既然已经被赋予“人”的特殊称义,那当然需要有比较完善的语言功能,这样就能与人类进行一定的,甚至完美的语言交流,所以机器人语言功能的完善是一个非常重要的环节。
主要是依赖于其内部存储器内预先储存大量的语音语句和文字词汇语句,其语言的能力取决于,数据库内储存语句量的大小,以其储存的语言范围。
对于未来智能机器人的语言交流功能会越来越完善化,是一个必然性趋势,在人类设计程序下,它们能轻松地掌握多个国家的语言,远高于人类的学习能力。
另外,机器人还能进行自我的语言词汇重组能力,就是当人类与之交流时,若遇到语言包程序中没有的语句或词汇时,可以自动地用相关的或相近意思词组,按句子的结构重组成一句新句子来回答,这也相当于类似人类的学习能力和逻辑能力,是一种意识化的表现。
二、各种动作的完善化
机器人的动作是相对于模仿人类动作来说的,我们知道人类能做的动作是多样化的,招手、握手、走、跑、跳、等各种手势,都是人类的惯用动作。不过现代智能机器人虽也能模仿人的部分动作,不过相对是有点僵化的感觉,或者动作是比较缓慢的。
未来机器人将以更灵活的类似人类的关节和仿真人造肌肉,使其动作更像人类,模仿人的所有动作,甚至做得更有形将成为可能。还有可能做出一些普通人很难做出的动作,如平地翻跟斗,倒立等。
三、外形越来越酷似人类
科学家研制越来越智慧的智能机器人,是主要以人类自身形体为参照对象的。自然先需有一个很仿真的人型外表是首要前提,在这一方面日本应该是相对领先的,国内也是非常优秀的。
对于未来机器人,仿真程度很有可能达到即使你近在咫尺细看它的外在,你也只会把它当成人类,很难分辩是机器人,这种状况就如美国科幻大片《终结者》中的机器人物造型具有极至完美的人类外表。
四、复原功能越来越强大
凡是人类都会有生老病死,而对于机器人来说,虽无此生物的常规死亡现象,但也有一系列的故障发生时刻,如内部原件故障、线路故障、机械故障、干扰性故障等。这些故障也相当于人类的病理现象。
未来智能机器人将具备越来越强大的自行复原功能,对于自身内部零件等运行情况,机器人会随时自行检索一切状况,并做到及时排除。它和检索功能就像我们人类感觉身体哪里不舒服一样是智能意识的表现。
五、体内能量储存越来越大
智能机器人的一切活动都需要体内持续的能量支持,这就像人类需要吃饭是同一道理,不吃会没力气,会饿死。机器人动力源多数使用电能,供应电能就需要大容量的蓄电池,对于机器人的电能消耗应该说是较大的。
现代蓄电池的蓄电量都是较有限的,可能满足不了机器人的长久动力需求,而且蓄电池容量越大充电时间也往往需越长,这样就显得较为麻烦。
针对能量储存供应问题,未来应该会有多种解决方式,最理想的能源应该就是可控核聚变能,微不足道的质量就能持续释放非常巨大的能量,机器人若以聚变能为动力,永久性运行将得以实现。
不过这种技术对人类来说,简直太困难了,现在人类连热核聚变装置的稳定运行都还有许多难点要攻克,冷聚变能否实现还是一个谜,所以核聚变动力实现是遥遥无期的。
六、逻辑分析能力越来越强
人类的大部分行为能力是需要借助于逻辑分析,例如思考问题需要非常明确的逻辑推理分析能力,而相对平常化的走路,说话之类看似不需要多想的事。
其实也是种简单逻辑,因为走路需要的是平衡性,大脑在根据路状不断地分析判断该怎么走才不至于摔倒,而机器人走路则是要通过复杂的计算来进行。
对于智能机器人为了完善化模仿人类,科学家未来会不断地赋予它许多逻辑分析程序功能,这也相当于是智能的表现。如自行重组相应词汇成新的句子是逻辑能力的表现形式,还有若自身能量不足,可以自行充电,而不需要主人帮助,那是一种意识表现。
总之逻辑分析有助人机器人自身完成许多工作,在不需要人类帮助的同时,还可以尽量地帮助人类完成一些任务,甚至是比较复杂化的任务。
七、具备越来越多样化功能
人类制造机器人的目的是为人类所服务的,所以就会尽可能地把它变成多功能化,比如在家庭中,可以成为机器人保姆。会你扫地、吸尘、还可以做你的谈天朋友,还可以为你看护小孩。到外面时,机器人可以帮你搬一些重物,或提一些东西,甚至还能当你的私人保镖。
另外,未来的智能机器人还会具备多样化的变形功能,比方从人形状态,变成一辆豪华的汽车也是有可能的,这似乎是真正意义上的变形金刚了,它载着你到处驶驰于你想去的任何地方,这种比较理想的设想,在未来都是有可能实现的。
我们目前还不能预料未来机器人新的用途。因为世界上很多机器人的形式跟大家脑子里想到的机器人是很不一样的。包括现在很多汽车里面的智能软件,它能帮你自动导航,这实际上也是机器人的功能之一。
机器人行业发展现状与发展前景?
工业机器人行业主要上市公司:机器人(300024)、汇川技术(300124)、新时达(002527)、中信重工(601608)、埃斯顿(002747)、中源智人(833135)、拓斯达(300607)、科沃斯(603486)、石头科技(688169)、天智航(688277)等。
本文核心数据:中国建筑机器人分类、中国建筑机器人行业成本占比、中国建筑行业机器人密度
中国建筑机器人研发始于2006年
我国对建筑机器人的研发主要集中在高层建筑外墙清洗和建筑施工自动化安装方面,如江西理工大学研发的高楼幕墙清洗机器人、863项目下的室内板材安装机器人等。2022年,住建部发布《“十四五”建筑业发展规划》,规划中指出,加强新型传感、智能控制和优化、多机协同、人机协作等建筑机器人核心技术研究,研究编制关键技术标准,形成一批建筑机器人标志性产品。积极推进建筑机器人在生产、施工、维保等环节的典型应用,重点推进与装配式建筑相配套的建筑机器人应用,辅助和替代“危、繁、脏、重”施工作业。我国建筑机器人行业从萌芽期走向成长期,行业内企业开始增多,行业标准逐步确立,并且政策规划等相关行业发展的辅助配套开始落地。
建筑机器人共有4大应用领域
按照建筑工程施工的工序特点,建筑机器人在建筑施工中主要应用在建筑施工场地的处理、建筑主体工程的施工、建筑装饰装修工程三大方面以及对建筑的检查清洁。
(1)建筑机器人处理施工场地。建筑施工场地处理上主要包括测量放线、基坑挖掘、岩石开凿、管道排水、基坑支撑面喷涂和场地平整等,对应工序都开发有相应的机器人进行施工。
(2)建筑机器人运用于主体工程施工。主要的主体工程施工包括混凝土的搅拌浇筑、钢筋的配置、墙体的砌筑等。主体工程工作量大,施工复杂,是建筑工程施工过程中耗时最长、用量最多的程序,建筑机器人的使用能提高施工效益,缩短工期,降低工程造价。
(3)建筑机器人运用于装饰装修。在建筑工程中,装饰装修工程包括地面平整、抹灰、门窗安装、饰面安装等。建筑装饰装修工程对于作业精度要求非常高。以抹灰为例,其平整度不得超过3%,人工作业要达到相应要求常常需要反复检查和返工。用建筑机器人程精度高,以抹灰机器人为例,其平整度能达到1%,基本一次完成,避免了返工,从而提高工效。
(4)建筑检查、清洁机器人。高层建筑表面装饰很容易出现开裂、破损,如果完全依靠人工来进行检查,一方面由于其检查频率高带来较大工作量,另一方面人工通过眼睛或借助工具很难发现问题,使用建筑自动检查系统能全面精确地发现建筑存在问题。此外,随着建筑高层化的发展,建筑使用玻璃幕墙十分频繁,但玻璃幕墙沾染灰尘后影响透光度和建筑整体形象,因此需要对其进行清洁。传统清洁依靠人工系挂安全绳或搭载安全工作面从上而下进行,存在高空坠落的安全隐患,且人工清洁效率低下,工作效果不佳,需要反复进行。依靠自动清洁机器人能安全、高效地完成建筑玻璃幕墙清洁工作。
国内建筑机器人多处于研发阶段
中国是建筑大国,拥有世界上最大的建筑市场,作为传统产业的典型代表,2021年中国建筑业总产值达29.3万亿元,同比增长11%。
随着人口红利的消失,中国的建筑业面临着巨大的人工成本压力,以及高危、生产效率低等一系列难题。近百年来,虽然自然科学与工程技术领域的革新不断,建筑本身的形态和功能也大不相同,但建筑施工的业态形式却始终没有出现显著的变化。建筑行业是世界上数字化程度最低、自动化程度最低的行业之一。在既有的现代化技术体系中,最有可能承担起建筑业革新重任的便是机器人技术。
近年来,中国在建筑机器人研发领域发力,但大部分技术专利还在研发阶段,并未在市场上规模化应用。2003-2022年中国建筑机器人相关专利申请以及授权数量呈先上升后下降趋势,2020年建筑机器人的专利授权量和申请量达到最高,专利申请数量1.85万项,专利授权数量为0.96万项,而后专利申请热度有所降低,截止至2022年12月,2022年专利申请数量为0.68万项,专利授权数量1628项。
2022年多个龙头企业推出建筑机器人产品
目前行业内较为成熟的应用是碧桂园,2021年,碧桂园在建筑项目中正式应用旗下子公司研发的9款建筑机器人,包括室内喷涂机器人、地砖铺贴机器人、楼层清洁机器人等,且后续将会有12款104台陆续应用在房屋建设中。建筑机器人的研发和投入使用,无疑需要大量的高端人工智能和机器人研发人才队伍作支撑。目前,行业内企业均聘请研发专家并于高校合作,推动建筑机器人技术的升级。
“十四五”行业发展趋势明确
随着国内技术的不断进步,我国逐渐成为了全球机器人技术创新策源地、高端制造集聚地和集成应用新高地。在国内政策、需求、市场、技术、产业链等一系列因素的推动下,在“十四五”期间我国建筑机器人行业预计将呈现出市场不断扩大,应用领域扩张,生产基地逐渐转移等发展趋势。
更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国建筑机器人行业市场需求与投资规划分析报告》。
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