特种机器人是近年来得到快速发展和广泛应用的一类机器人,在我国国民经济各行业均有应用。实用上,机器人是自动执行工作的机器装置。机器人可接受人类指挥,也可以执行预先编排的程序,也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。机器人执行的是取代或是协助人类工作的工作,例如制造业、建筑业,或是危险的工作。
机器人可以是高级整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物。在工业、医学甚至军事等领域中均有重要用途。
特种机器人是除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种机器人总称。按照服务范围和用途的不同,特种机器人可以分为民用和军用两大类。其中民用机器人又可分为:家务机器人、医用机器人、娱乐机器人、机器人化机器等。军用机器人又可分为:排爆机器人、侦察机器人、战场机器人、扫雷机器人、空中机器人、水下机器人,有些分支发展很快,如空中机器人,即无人机,广泛地应用于现代战争中。
2019年中国机器人市场规模预计达86.8亿美元,其中工业机器人57.3亿美元,服务机器人22亿美元,特种机器人7.5亿美元。2014年~2019年中国机器人市场平均增长率达到20.9%。
工业机器人在机械结构上有类似人的行走、腰转、大臂、小臂、手腕、手爪等部分,在控制上有电脑。此外,智能化工业机器人还有许多类似人类的“生物传感器”,如皮肤型接触传感器、力传感器、负载传感器、视觉传感器、声觉传感器、语言功能等。传感器提高了工业机器人对周围环境的自适应能力。
工业机器技术涉及的学科相当广泛,归纳起来是机械学和微电子学的结合-机电一体化技术。第三代智能机器人不仅具有获取外部环境信息的各种传感器,而且还具有记忆能力、语言理解能力、图像识别能力、推理判断能力等人工智能,这些都是微电子技术的应用,特别是计算机技术的应用密切相关。因此,机器人技术的发展必将带动其他技术的发展,机器人技术的发展和应用水平也可以验证一个国家科学技术和工业技术的发展水平。
积极打造机器人配套产业集群,以机器人产业园、机器人小镇的载体培育、扶持机器人产业发展。提高机器人用精密减速器、伺服电机及驱动器、控制器的性能、精度、可靠性。进一步攻克智能机器人核心零部件、专用传感器,完善智能机器人硬件接口标准、软件接口协议标准以及安全使用标准。工业机器人速度、载荷、精度、自重比等主要技术指标达到国外同类产品水平,研究复杂环境下机器人及机械手臂自主控制技术,加深工业机器人应用深度;扩大服务机器人、特种机器人应用场景,医疗健康、家庭服务、反恐防暴、救灾救援、科学研究等领域的服务机器人技术水平接近国际水平。
随着人工智能时代的到来,在“机器人换人”大潮下,机器人消费市场快速扩大。2019年,依托国家机器人创新中心的机器人核心零部件中试孵化能力、应用示范能力及行业支撑服务能力等,中国会逐步形成集研究开发、成果转化、行业服务、人才培养于一体的国家机器人产业协同创新基地,对于改善中国机器人产业自主创新能力弱,核心技术差距尚存的问题意义重大,对推动中国高端制造的创新发展,促进中国产业结构升级与优化具有重要的意义。
“十四五”期间,中国机器人市场产业规模将持续增长。其中,工业机器人的年产量将翻倍,自主品牌工业机器人的市场份额提高。服务机器人市场规模扩大,加深与智能医疗、智慧家居、智能安防等领域的融合。同时,加快建立空间机器人、海洋机器人、基地机器人等特种机器人支撑平台。加快培育工业机器人、服务机器人、特种机器人等一批龙头企业,加强企业及产品的国际竞争力。
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