近年来,在市场需求牵引、技术突破带动和国家政策支持下,我国机器人产业稳步发展,市场规模不断扩大。工信部装备工业一司司长王卫明表示:“我国已经连续8年成为全球最大的工业机器人消费国。”
随着汽车行业工业机器人应用的逐渐饱和,未来工业机器人的应用场景将更加广泛,2022年工业机器人的应用又该向哪些领域逐步拓展
机器人在农业领域的应用潜力巨大
为适应现代农业发展的客观要求,在多个领域增加农业机器人的推广应用,可以有效解决生产效率低、劳动力减少、人员间无法接触(疫情原因)等难题。
当前全球农业机器人市场重点集中在无人驾驶拖拉机、喷药无人机和挤奶机器人等领域。中国工程院院士、农业信息化专家赵春江表示,未来无人农场是必然的发展趋势,同时也要积极面对现阶段研发农业机器人遇到的困难。同传统工业机器人所面对的标准化的零件不同,农业机器人所面临的被操作物品软硬、大小、颜色皆有不同,而采摘农作物的机械手也应能对施加的力灵活调整。
故此,提升农业用机器人的柔性为重中之重。未来农业机器人的研究需要多学科交叉,以相互推动发展,这将涉及材料学、智能科学等多个领域,只有将物联网、大数据和人工智能结合起来才能真正提高机器智能。
工业机器人在医疗领域的应用潜力有待挖掘
医疗领域作为重要的民生领域,对医疗机器人研发生产的支持一直是各大政策文件关注的重点。随着利好政策的不断出台,我国医疗机器人产业正进入飞速发展阶段。
总体来看,目前我国医疗机器人处于初步阶段,体量还较小。目前,中国已有大量医疗机器人新兴企业,例如利用工业机器人组装医用注射器或或用于填充和关闭小瓶等,但整体创新能力相对欠缺。
不过从应用效果来看,规模化使用机器人将是未来医疗领域的一个趋势。随着医疗机器人与前沿技术深入融合,将进一步提升机器人对数据、物体和环境等感知的精准度,推动医疗机器人智能化发展,并实现智能医疗一体化。
以微纳米机器人举例,若能将机器人技术与医药研发技术相结合,未来50年内,微纳米机器人能够带动机器人行业的迅速发展。若未来微纳米机器人能真正运用到临床领域,实现规模化应用,医疗机器人市场规模或将超过汽车机器人。
国产医疗机器人若要赶超,必须要另辟蹊径,换道超车,构建医疗机器人创新生态的挑战。
未来工业机器人将向轻型化、柔性化方向发展
后疫情时代,受益于下游制造业快速复苏以及各生产企业的自动化升级需求,工业机器人出货量强劲增长。工业机器人的应用范围较广,涉及装配、搬运、码垛、焊接等。其中,汽车和电子是市场份额最大的两大应用行业。随着工业机器人产业生态不断丰富,其也在向多行业扩展应用。
尽管我国在技术和产业化水平方面与国外公司差距较小,甚至部分产品市场化应用已经领先于全球,具备先发优势。但也仅仅只是实现了低端工业机器人的替代,在高端工业机器人方面,仍有部分核心零部件面临行业技术壁垒,是制约国产机器人发展的瓶颈。
例如,在硬件技术方面,精密减速器在额定扭矩和传动效率等方面需要进一步提升,但该技术壁垒高,目前行业处于高度垄断状态;伺服系统的电机动态响应、过载能力、效率等方面存在差距。在工业机器人系统方面,核心技术缺失、产业空心化,国产机器人产业面临性能与成本的双重压力;前沿技术研究零散,系统性支持缺失,占领机器人技术及产业国际制高点形势严峻。
目前我国工业机器人主要在结构化环境汇总执行确定性任务,在复杂动态环境中作业的情况并不足够灵活,主要是因为工业机器人在与环境的共融、与其他机器人之间协同方面感知能力较弱。随着机器人工艺设计的不断创新以及新材料的投入使用,未来工业机器人将更智能化,柔性化,即由传统机器人向共融机器人优化。