回顧2024工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用前景與展望
- 來源:智能制造縱橫 smarty:if $article.tag?>
- 關(guān)鍵字:工業(yè),機(jī)器人,展望 smarty:/if?>
- 發(fā)布時(shí)間:2025-03-17 11:03
根據(jù)國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)等機(jī)構(gòu)的報(bào)告,全球工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)在過去幾年中持續(xù)增長(zhǎng),這一趨勢(shì)在2024年得以延續(xù)??梢钥吹?,盡管面臨一些經(jīng)濟(jì)和市場(chǎng)挑戰(zhàn),但工業(yè)機(jī)器人作為智能制造的核心設(shè)備之一,其市場(chǎng)需求仍然保持強(qiáng)勁。
在中國(guó),近年來隨著制造業(yè)的快速發(fā)展和自動(dòng)化需求的增加,中國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù),2024年1~11月,中國(guó)工業(yè)機(jī)器人累計(jì)生產(chǎn)48.39萬臺(tái),累計(jì)同比增長(zhǎng)11%,顯示出強(qiáng)勁的市場(chǎng)需求。
縱觀2024年工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展,一方面,在常規(guī)制造領(lǐng)域持續(xù)深耕,發(fā)揮著提高生產(chǎn)效率、降低成本的重要作用;另一方面,在新興領(lǐng)域如人形機(jī)器人和具身智能機(jī)器人等方面取得了重大進(jìn)展,展現(xiàn)出巨大的市場(chǎng)潛力和生產(chǎn)價(jià)值。
人形機(jī)器人與具身智能機(jī)器人
1、人形機(jī)器人的崛起
2024年,人形機(jī)器人領(lǐng)域迎來了爆發(fā)式增長(zhǎng)。據(jù)中國(guó)信通院在《人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報(bào)告》中不完全統(tǒng)計(jì),2024年第1-3季度,我國(guó)涉及人形機(jī)器人企業(yè)投融資事件共176起,投融資金額超55億美元;涉及美國(guó)人形機(jī)器人企業(yè)投融資事件共106起,投融資金額超34億美元(其中有20筆投融資金額未披露)。隨著人工智能技術(shù)的突破,人形機(jī)器人的智能化水平也得到了顯著提升,能夠執(zhí)行更復(fù)雜、更精細(xì)的任務(wù)。由此,人形機(jī)器人的應(yīng)用場(chǎng)景不斷拓展,從最初的科研實(shí)驗(yàn)到如今的工業(yè)生產(chǎn)、家庭服務(wù)等領(lǐng)域,其潛力得到了充分釋放。
近日,富士康與優(yōu)必選宣布,雙方將就人形機(jī)器人在智能制造領(lǐng)域的應(yīng)用建立全方位長(zhǎng)期戰(zhàn)略合作關(guān)系,通過開展人形機(jī)器人在真實(shí)制造場(chǎng)景的測(cè)試驗(yàn)證及技術(shù)創(chuàng)新等工作,積極推動(dòng)優(yōu)必選人形機(jī)器人在富士康智能制造場(chǎng)景的實(shí)際應(yīng)用。
此前,優(yōu)必選工業(yè)人形機(jī)器人Walker S1已在富士康位于深圳龍華的工廠開展了為期兩個(gè)月的實(shí)訓(xùn)工作,成功驗(yàn)證了人形機(jī)器人在物流場(chǎng)景中的應(yīng)用可行性。第二階段,優(yōu)必選工業(yè)人形機(jī)器人將進(jìn)入富士康河南鄭州車廠實(shí)訓(xùn)。
2、具身智能機(jī)器人的行業(yè)深入
相較于人形機(jī)器人,具身智能機(jī)器人是指能夠與環(huán)境進(jìn)行物理交互的機(jī)器人,是一種智能系統(tǒng)。它們通常具備感知、決策和執(zhí)行等多種能力,形態(tài)可以多樣,不僅限于人形,還可以是動(dòng)物、汽車、飛行器等形態(tài),以適應(yīng)不同的應(yīng)用場(chǎng)景。2024年,隨著AI大模型技術(shù)的日益成熟,具身機(jī)器人的智能化水平也得到了大幅提升,能夠更準(zhǔn)確地理解環(huán)境、預(yù)測(cè)行為后果并做出相應(yīng)的決策。
例如,在傳統(tǒng)工業(yè)焊接場(chǎng)景中,工人需要對(duì)焊縫進(jìn)行精細(xì)的跟蹤和識(shí)別,這不僅需要高度的專業(yè)技能,而且工作強(qiáng)度大、環(huán)境惡劣。為了提高焊接效率和質(zhì)量,同時(shí)減輕工人的負(fù)擔(dān),某制造企業(yè)引入了具身智能技術(shù)的焊接機(jī)器人。
通過引入動(dòng)態(tài)大模型,該焊接機(jī)器人能夠?qū)φ麄€(gè)焊縫進(jìn)行拍照識(shí)別:首先,模型自動(dòng)對(duì)全局焊縫進(jìn)行粗略的識(shí)別和定位,然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行精細(xì)焊縫跟蹤和識(shí)別。這種技術(shù)可以擺脫人工施教,進(jìn)一步用小模型做精細(xì)的焊縫定位跟蹤;其次,機(jī)器人具備自主決策能力,可以根據(jù)焊縫的實(shí)際情況調(diào)整焊接參數(shù)和路徑,確保焊接質(zhì)量和效率;最后,機(jī)器人采用高精度控制系統(tǒng),確保焊接過程中的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。
隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用場(chǎng)景的拓展,未來,想必人形機(jī)器人和具身機(jī)器人都有望成為工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的重要組成部分。
技術(shù)的深化與創(chuàng)新
2024年,工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域內(nèi)許多相關(guān)技術(shù)都得到了大力的發(fā)展,這些技術(shù)不僅能提升工業(yè)機(jī)器人的性能和功能,還間接推動(dòng)了制造業(yè)智能化和自動(dòng)化的進(jìn)程。
1、人工智能與機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的深化應(yīng)用
工業(yè)機(jī)器人通過集成更先進(jìn)的人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)算法,能夠做出更智能的決策,更好地適應(yīng)不斷變化的生產(chǎn)環(huán)境。機(jī)器學(xué)習(xí)算法使機(jī)器人能夠自我優(yōu)化,提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。
此外,利用大數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù),工業(yè)機(jī)器人能夠進(jìn)行預(yù)測(cè)性維護(hù),提前發(fā)現(xiàn)潛在故障,減少停機(jī)時(shí)間。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析機(jī)器人運(yùn)行狀態(tài),實(shí)現(xiàn)故障的快速診斷和修復(fù)。
2、協(xié)作機(jī)器人技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展
協(xié)作機(jī)器人技術(shù)不斷改進(jìn),使得機(jī)器人能夠更安全地與人類共同工作,提高生產(chǎn)效率。通過集成傳感器和智能控制算法,協(xié)作機(jī)器人能夠?qū)崟r(shí)感知人類工人的位置和動(dòng)作,避免碰撞和傷害。技術(shù)的進(jìn)步也讓協(xié)作機(jī)器人的應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)一步擴(kuò)大,當(dāng)前已不僅僅應(yīng)用于汽車制造、電子裝配、食品加工等行業(yè),執(zhí)行搬運(yùn)、裝配、檢測(cè)等任務(wù),還拓展到如醫(yī)療、航空航天等在內(nèi)的更多領(lǐng)域。
以航空葉片掃描與檢測(cè)應(yīng)用為例,航空葉片是一種典型的自由曲面零件,檢測(cè)難度大、要求極高,人工檢測(cè)存在效率低、不精準(zhǔn)等弊端。2024年,大族機(jī)器人與合作伙伴共同打造航空葉片掃描與檢測(cè)應(yīng)用工作站,它有效整合了掃描系統(tǒng)5微米掃描精度及大族機(jī)械臂達(dá)到并優(yōu)于±0.02mm的重復(fù)定位精度,實(shí)現(xiàn)1+1>2。該工作站配備2臺(tái)大族協(xié)作機(jī)器人,一臺(tái)負(fù)責(zé)執(zhí)行葉片工件上下料工序、一臺(tái)負(fù)責(zé)三維掃描儀的引導(dǎo)工作,協(xié)同完成自動(dòng)化掃描,整個(gè)掃描與檢測(cè)過程不超過3分鐘,保質(zhì)增效。
3、先進(jìn)的傳感與感知技術(shù)
工業(yè)機(jī)器人采用更先進(jìn)的傳感器,如3D視覺系統(tǒng)、力扭矩傳感器等,提高了對(duì)環(huán)境的感知能力。這些傳感器能夠?qū)崟r(shí)獲取周圍環(huán)境的信息,為機(jī)器人提供更準(zhǔn)確的導(dǎo)航和定位。通過融合來自不同傳感器的信息,工業(yè)機(jī)器人能夠更全面地理解環(huán)境,提高決策的準(zhǔn)確性。多模態(tài)信息融合技術(shù)還使得機(jī)器人能夠更好地適應(yīng)復(fù)雜多變的生產(chǎn)環(huán)境。
4、物聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)4.0的集成
工業(yè)機(jī)器人與物聯(lián)網(wǎng)(IoT)和工業(yè)4.0平臺(tái)的集成,實(shí)現(xiàn)了無縫通信和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析。這使得機(jī)器人能夠?qū)崟r(shí)獲取生產(chǎn)數(shù)據(jù),優(yōu)化生產(chǎn)流程,提高生產(chǎn)效率。同時(shí),通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),工業(yè)機(jī)器人能夠預(yù)測(cè)生產(chǎn)需求,提前調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃,避免生產(chǎn)過?;虿蛔?。這有助于降低生產(chǎn)成本,提高資源利用率。
5、邊緣計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用
邊緣計(jì)算技術(shù)使得工業(yè)機(jī)器人能夠在現(xiàn)場(chǎng)處理數(shù)據(jù),減少數(shù)據(jù)傳輸延遲,提高決策速度。這使得機(jī)器人能夠更快速地響應(yīng)環(huán)境變化,提高生產(chǎn)效率。此外,通過邊緣計(jì)算,工業(yè)機(jī)器人還能夠減少對(duì)云端的依賴,降低數(shù)據(jù)傳輸成本和網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)。這有助于保護(hù)企業(yè)數(shù)據(jù)的安全性和隱私性。
6、新型材料與結(jié)構(gòu)的應(yīng)用
越來越多的輕質(zhì)高強(qiáng)度材料被應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人的制造環(huán)節(jié),這不僅降低了機(jī)器人的重量和能耗,提高了運(yùn)動(dòng)靈活性和精度,這些材料還使得機(jī)器人更加耐用,延長(zhǎng)了使用壽命。
與此同時(shí),通過模塊化與可重構(gòu)設(shè)計(jì),工業(yè)機(jī)器人能夠根據(jù)不同的生產(chǎn)任務(wù)快速調(diào)整結(jié)構(gòu)和功能,從而提高機(jī)器人的靈活性和適應(yīng)性,降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本和維護(hù)難度。
結(jié)語
在可以預(yù)見的未來,相信隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新,工業(yè)機(jī)器人將更加智能化、自主化和多樣化。常規(guī)制造領(lǐng)域,工業(yè)機(jī)器人將進(jìn)一步優(yōu)化操作流程,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,成為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要支撐。新興領(lǐng)域,工業(yè)機(jī)器人將不斷拓展應(yīng)用范圍,創(chuàng)新應(yīng)用場(chǎng)景,如人形機(jī)器人、具身智能機(jī)器人等為代表的新型機(jī)器人或?qū)⒄宫F(xiàn)出更多“類似于人”的優(yōu)勢(shì),從而在更需要精細(xì)化或更適合人類操作的場(chǎng)景中發(fā)揮作用。
