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战“疫”&科研——学术动态新分享(第九期)

战“疫”机器人

1.概述

服务机器人是机器人家族中的一个年轻成员,目前为止尚没有一个严格的定义。不同国家对服务机器人的认识不同。其可以分为专业领域服务机器人,个人、家庭服务机器人,服务机器人的应用范围很广,主要从事维护保养、修理、运输、清洗、保安、救援、监护等工作。这次疫情中表现最为突出的是专业领域服务机器人,比如室内配送机器人和室外巡逻机器人等。目前全国的疫情防控工作已经基本得到了控制,支援前线的机器人也开始陆续返回了。这些机器人中有的针对特殊场景做了针对性的系统升级,成为了“定制产品”,开始了新的工作使命,也有一些返回原厂将会根据具体的需求确定下一步的计划。

2.抗“疫”中大显身手的机器人

1)消毒机器人

疫情期间,钛米消毒机器人在武汉协和医院、武汉中心医院等6家一线医院7×24小时不间断使用,在手术室中完成手术环境的消毒,重点针对患者、医护、医废的高频活动区域进行沿路径高水平消毒,重点针对患者和医护人员的所处区域进行多点终末消毒,起到了重要的辅助作用。

该机器人通过上方圆孔向外喷出小于0.3微米直径的超干雾化消毒液,可以做到360度无死角消毒。同时,它能够自主识别地图和工作环境,自动发现并避开障碍,“肚子”里的9盏紫外线灯还有超强杀毒模式,通过高强度的紫外线照射,可以在很短的时间内,让物表和空气达到99.9999%的杀灭效果。相比传统消毒方式,机器人能够大幅度提高工作效率,代替医务人员进出污染区域进行消毒工作,减少医务人员职业暴露风险,尤其是机器本身带有自我消毒功能,大大降低交叉感染率。

1钛米消毒机器人

2)配送机器人

智能配送机器人,在疫情隔离中为一线人员和隔离病人完成了送餐、送药任务,在定点隔离酒店里代替工作人员完成所有送餐工作,不仅提升了工作效率,也有效减少了交叉感染。

疫情期间,擎朗送餐机器人“花生”因进入医院及集中隔离点“科技抗疫”备受关注,疫情期间,擎朗智能正式从餐饮消费领域跨界医疗领域。其操作简单便捷,工作人员只需将餐食放在机器人的三层托盘上,并输入目标房间号,机器人就能实现自动送达。2020124日除夕,由新加坡飞至杭州萧山机场的TR188次航班落地,219名乘客被安排在杭州市委党校集中隔离观察。为了降低送餐时交叉感染的可能性,擎朗调配16台送餐机器人为隔离观察人员送餐送物,为最大限度实现“免接触”,擎朗智能首创无接触配送服务,取消点击确认流程,减少人机接触,增加语音宣传防疫知识等。疫情期间擎朗智能已支援湖北、广东、北京、上海、浙江等十余个省市的近100家三甲医院和隔离点,投放送餐机器人数量200余台。

2擎朗配送机器人

3)测温机器人

引导问询机器人也针对疫情增加了测温相关功能,在医院大厅完成了第一步的病患分流工作,同时提供远程辅助诊断。

优必选机器人AIMBOT的主要职责就是发现“潜在风险”,其活动区域更多的在“发热门诊”,当有就诊人员到访发热门诊时,其可以通过红外和可见光双目摄像,识别来访人员的口罩佩戴和体温,即使许多人一起出现,AIMBOT也能结合AI分析,瞬间实现全画面多人识别,一旦有异常情况,其可以第一时间将信息反馈给工作人员,而且AIMBOT也可以在发热门诊指定区域定时自动执行巡回消杀任务。

3优必选克鲁泽机器人在深圳第三人民医院

3.服务机器人发展难点分析

1)专利技术质量较差,核心技术有待突破

截止20189月,我国服务机器人专利数量达到了1901件。虽然专利申请量快速增加,但专利核心技术仍有待突破。一方面,受技术创新水平等诸多因素影响,我国机器人企业提交的实用新型和外观设计专利申请较多,技术含量较高的发明专利申请较少。另一方面,国内机器人企业大多重视产品宣传,而忽视产品的研发。

2)服务机器人渗透率较低

受到高成本的影响,我国普通百姓对于机器人都还不是很了解。一方面,由于行业细分领域,企业难以大范围有效推广。另一方面,机器人研发和维护都需要大量资金维持,本身的生产成本决定了其昂贵的价格。据统计,我国服务机器人在沿海城市的产品渗透率仅为5%,内地城市仅为0.4%,与发达国家相比仍有较大差距。

3)研发成果难以商业化

目前,我国机器人领域的技术研发主要依靠高校和科研院所,但由于他们不是市场主体,研发成果往往无法快速转化为产品;作为市场主体的企业,常由于自身技术研发能力较弱,且未与科研院所、高校紧密结合,成果难以产业化。因此,我国机器人领域的技术成果市场价值还未很好发挥。

我国机器人技术成果转化慢的原因主要有三个:一是该领域的技术研发成果偏理论性的居多,实用性的较少;二是这些技术研发成果科技含量低,可替代性较强,因此,转化效果较差;三是我国服务机器人行业对于产品标准仍缺乏统一规范要求。

4.服务机器人发展前景

4.1服务机器人市场需求

为了应对我国不断加剧的劳动力成本上升、人口老龄化等问题,服务机器人受到政府的大力支持,属于我国战略性新兴产业。近年来,我国不断出台相关政策支持,产业发展环境较好。

受益于信息技术和人工智能的迅猛发展以及国家层面的政策利好,我国服务机器人的市场规模快速扩大。2017年,我国服务机器人销量达183.34万台,市场规模约为12.8亿美元,20182020年,随着新兴应用场景机器人的快速发展,我国服务机器人市场规模有望突破40亿美元。

目前,国内服务机器人市场中,家用服务机器人、医疗服务机器人和公共服务机器人市场占比靠前。这三类服务机器人品种在日常生活中的普及率较高,家庭、商场、银行、医院等地方都是常见的应用场景。这次新冠病毒肺炎疫情的爆发,让大众真实感受到了机器人的重要性,体会到了机器人在“少人化”、“无人化”场景中的特殊作用,这无疑催化了它的发展,不仅让普通人认识到服务机器人的能力,也让更多身在其中的企业看到了广阔的前景。未来,随着技术不断提升,医疗机器人使用的范围将更加广阔;随着消费群体的多样化,机器人价格也将进一步下降,家用服务机器人、公共服务机器人的消费市场也将会扩大。

4.2服务机器人发展趋势

1)家庭化

一是随着人们生活及工作节奏的加快,人们需要从繁杂的家庭劳动中解脱出来,二是随着中国老龄化的加剧,更多的老人需要照顾,社会保障和服务的需求将更加紧迫,人口老龄化及生活节奏的加快和工作带来的压力,必然使现在年轻家庭没有更多时间陪伴老人和小孩,随之而产生的将是广大的家庭服务机器人市场,例如家庭护理机器人、玩具机器人、安控机器人、清洁机器人等。疫情期间,一些机器人已经较为广泛进入了医院、车站、商场、餐厅等场所从事部分辅助服务工作,相信随着国内市场潜在需求的成熟,也将会有更多的服务机器人走入寻常百姓家。

2)产业化

今后为了机器人产业化的发展,必须把开发的机器人应用在实际当中,采用机器人也同采用其他机械产品一样,是确定开发的目标,还有评价其成本,这两点都是非常重要的。

3)模块化

目前,机器人技术正在向智能机器和智能系统的方向发展,其发展趋势主要为:结构的模块化和可重构化;控制技术的开放化、PC化和网络化;伺服驱动技术的数字化和分散化;多传感器融合技术的实用化;工作环境设计的优化和作业的柔性化以及系统的网络化和智能化等方面。而要想真正像电视、电脑等家用电器一样普及,关键在于标准化和模块化。

4)智能化

目前,尚有的一些机器人产品还未能满足用户的“智能化”需求,人机交互、柔顺控制、功能仿生、智能感知等关键技术仍有待突破,而最先突破“智能化”创新技术的企业的行业地位将更加稳固,进一步增加了整个行业的竞争压力。



供稿:赵建国

编辑:庄新豪