百亿“机器人”与产业互联网的新生态_庄河新闻网 
百亿“机器人”与产业互联网的新生态
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  随着5G的正式商用,技术高速率、低延迟、高容量的特点使其在数据收集、存储、处理中拥有突出优势,5G技术突破了传统通信技术人与人之间点对点的通信模式,大量物联网设备和工业设备成为新的联网终端,成为首个为各类传感器、机器人、自动驾驶车辆、虚拟现实等智能设备服务的网络,包括从零售到教育,从交通运输到远程医疗,从基础设施到工业制造……它正在重新定义信息技术相关行业,产业互联网新生态正在加速形成。

  5G助推机器人行业加速

  5G技术与网络正在引发新的技术革命,它与人工智能云计算物联网将会构成新的基础设施,用于收集和处理海量连接产生的庞大数据资源。在网络基础设施构建了强有力的平台之后,将会产生新的海量数据,通过强大的网络基建,更多的环境数据、政府及企业的运营管理数据、个人及家庭活动数据将得以发掘和输入,为大数据的发展提供丰富原料,而在过程中,自动化环节及程序将被大量应用,依托于5G技术的探索与应用,机器人正在成为最先爆发的行业之一。

  机器人是20世纪自动控制领域最显著的成就之一。目前,全世界有近千万台机器人在不断运行,且每年机器人的销售仍然保持20%以上的增长率。随着机器人应用领域和需求范围的不断扩大,机器人已从传统的制造业进入人类的工作和生活领域,并在结构和形态的发展中呈现多样化,机器人系统逐步向具有更高智能和更密切与人类社会融洽的方向发展。

  智能机器人的出现意味着机器人在人机互动方式的改善、数据获取与处理能力两大技术中的突破,而5G技术、大数据与互联网、智能材料、仿生、微纳、3D 打印、柔性多体动力学、传感与控制技术等的快速发展,将进一步加速以合作、融合为特征的新一代智能机器人的发展。

  目前,全球整体机器人市场规模不断扩大,业内人士预测,2025 年机器人市场规模将达到670亿美元。其中,商业市场增长幅度22.8%,消费市场的增长幅度23%,同时当前的全球机器人市场也正在经历发展方向的转移,由当前以工业机器人为主逐渐转向以服务机器人为主。

  与此同时,中国是全球机器人需求量、使用量最大的国家,到2020年,中国是机器人数量预计将增长到95万台,超过欧洲的61万台。同时在智能机器人的技术发展方面,目前我国机器人的研究有的方面已达到世界先进水平,但与先进的国家相比总体上仍有差距。其中,机器人与人工智能的发展休戚与共,如:机器翻译、智能控制、专家系统及语言和图像理解不仅是人工智能需要研究的重点,同时也是智能机器人得以实现的前提。人工智能将人的智能赋予给其他工具,而机器人则为这样的智能化提供了容器与载体。

  这些技术包括:

  l 感知与学习( Perception and Learning)

  “感知”是对周围动态环境的意识,机器人的感知通常需要借助各种传感器的帮助来代替人类的感觉,如视觉、触觉、听觉以及动感等。感知技术与智能机器人的地图构建、运动等功能实现都息息相关,通过感知技术最终达到机器人能够与人类友好共存。“学习”行为则是从感知向认知的跨越,机器人的学习将允许机器人通过学习算法获取新技能或适应其环境的技术,包括运动技能、交互技能以及语言技能等;

  l 规划与决策( Planning and Decision)

  这两项要素是决定机器人在无人操控的状态下通过算法得出满足特定约束条件的最优决策能否成功的关键。最常见于无人驾驶汽车的导航、自主飞行器或航海探测器的线路规划等问题,同时,还可以应用在人形机器人、移动操作平台甚至多机器人系统等处,在数字动画角色模拟、人工智能电子游戏、建筑设计、机器人手术以及生物分子研究中都能够发挥作用。目前,实现规划与决策主要依靠应用算法,理论包括人工势场法等;

  l 动力学与控制( Dynamics and Control)

  机器人动力学是对机器人结构的力和运动之间关系与平衡进行的研究,主要通过分析机器人的动力学特性来建造模型、研究算法以决定机器人处理对物体的动态响应方式。而机器人控制技术,指的是为使机器人完成各种任务和动作所执行的各种控制手段,既包括各种硬件系统,又包括各种软件系统。随着计算机运算能力大大提高且成本不断下降,计算机实时控制方案/控制系统的设计已越来越重要,并成为提高机器人性能的关键因素;

  l 人机交互( Interaction )

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