范春梅
摘 要:服務(wù)機器人是用于個人、家庭或者專業(yè)服務(wù)領(lǐng)域的,旨在服務(wù)于人類的各種智能化機器人。因人工智能和計算機的發(fā)展,越來越多的體現(xiàn)在生活以及服務(wù)行業(yè)的方方面面中。本文主要討論了國內(nèi)外服務(wù)機器人的發(fā)展概況,并說明其發(fā)展方向。
關(guān)鍵詞:服務(wù)機器人;發(fā)展
1 服務(wù)機器人的概念
服務(wù)機器人沒有明確的定義,國際機器人聯(lián)合會(IFR)指出,服務(wù)機器人是指通過半自主或完全自主運作,為人類健康或設(shè)備良好狀態(tài)提供有幫助的服務(wù),但不包含工業(yè)性操作[1]。如何將其區(qū)別于工業(yè)機器人一直都是很有爭議的話題,因為兩者之間的規(guī)劃與設(shè)計非常類似。服務(wù)機器人主要提供清潔清洗,保養(yǎng)護理,看家護院,休閑娛樂等服務(wù),所以任務(wù)要求,應(yīng)用領(lǐng)域,工作環(huán)境等不同是服務(wù)機器人與工業(yè)機器人之間的本質(zhì)區(qū)別。
2 國外服務(wù)機器人的發(fā)展概況
當(dāng)今人們越來越注重高效、優(yōu)質(zhì)的生活,所以,越來越多的國家加入到服務(wù)機器人的研究與開發(fā)中,在近50個機器人制造國中,有25個國家參與其中。服務(wù)機器人的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,從家用機器人到專業(yè)服務(wù)機器人,共包括了13個類型的服務(wù)機器人,從銷量看,全球服務(wù)機器人2016年銷售額為89.1億美元,2017年為108.2億美元,2018年達到127.9億美元,呈現(xiàn)平穩(wěn)快速增長的趨勢。而帶領(lǐng)服務(wù)機器人發(fā)展的領(lǐng)頭羊有日本、美國、德國以及法國。
2.1 日本服務(wù)機器人
眾所周知,日本動漫的制作與發(fā)展向來是赫赫有名,所以在日本推廣機器人,從民眾到政府,都自然而然。服務(wù)機器人起步早,在90年代末索尼就推出了研發(fā)比較成熟的機器狗,將機器人作為戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)的日本,從2006年到2010年,為了支持服務(wù)機器人的發(fā)展,每年投入1千萬美元研發(fā)新技術(shù)。近年來,日本步入老齡化社會,服務(wù)機器人更是解決勞動力,低生出率的不二之選,老年護理,病人照顧等家庭服務(wù)機器人需求日益淅增,在2013年財政撥款23.9億日元,2015年撥款50億日元大力扶持服務(wù)機器人的開發(fā),預(yù)計到2020年,追加至1.2萬億日元。其代表的服務(wù)機器人有醫(yī)用可穿著行走的椅子archelis,豐田的康復(fù)訓(xùn)練輔助機器人,松下的起立步行輔助機器人,喚醒癡呆患者的海豹型機器人paro等。
2.2 美國服務(wù)機器人
美國不僅是機器人之父,其技術(shù)水平在全球一直遙遙領(lǐng)先。美國最典型的服務(wù)機器人企業(yè)是iRobot,IntuitiveSurgical和波士頓動力公司。其中,iRobot的研究起源于軍事機器人,2002年開始進軍家庭服務(wù)機器人。iRobot在研究軍事機器人期間已經(jīng)有一定的技術(shù)積累,所以開發(fā)新產(chǎn)品對于iRobot來說并沒有太大的阻礙,第一個服務(wù)機器人產(chǎn)品Roomba在家庭使用中大獲好評,這為iRobot開辟新的里程碑奠定良好的基礎(chǔ),并陸續(xù)研發(fā)出掃地、擦地、擦窗、泳池清潔、水槽清潔等功能的服務(wù)機器人產(chǎn)品,經(jīng)過29年的發(fā)展,全球累計售出超過2500萬臺機器人。
2.3 德國服務(wù)機器人
德國向來以專注嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度工作,其研發(fā)的服務(wù)機器人位于全球的領(lǐng)先水平。具有代表性的服務(wù)機器人企業(yè)有:德國宇航中心、德國機器人技術(shù)商業(yè)集團、德國KUKARoboterGmbh公司等。在2018年博覽會中,就展示了德國超實力的服務(wù)機器人:動物機器人ANYmal,可安裝各種各樣的傳感器,具備模塊化設(shè)計,可通過各種傳感器進行升級,可以在不同的工作任務(wù)中完美地執(zhí)行命令;機器人園丁Catch,它帶有一只非常特殊的仿生抓手,像人手一樣能夠精準(zhǔn)巧妙地將蔬果和其他植物相分離;老年護理機器人CLARC,可累,不僅可以評估老年疾病,還可以對潛在的疾病進行預(yù)判;用于上肢神經(jīng)肌肉康復(fù)的機器人LINarm++,它結(jié)合了虛擬現(xiàn)實和電刺激來指導(dǎo)病人在受傷后進行康復(fù)訓(xùn)練;飛行農(nóng)用機器人Saga,利用先進的機器視覺幫助農(nóng)民識別和定位雜草,以達到精準(zhǔn)除草的目的。
2.4 法國服務(wù)機器人
法國的服務(wù)機器人不僅在數(shù)量上有著全球前列的優(yōu)勢,在質(zhì)量上也同樣有著很高的水準(zhǔn)。從20世紀(jì)70年代開始,法國政府就比較重視機器人研究,也在同時期研發(fā)了第一個移動機器人,盡管20世紀(jì)末大部分機器人企業(yè)被其它國家收購,因此經(jīng)歷了一段時間的下坡路,但在21世紀(jì)初,很快又被重新重視獲得快速發(fā)展,產(chǎn)生了如薩基姆、泰雷茲、達索、ECA等服務(wù)機器人制造商。類人機器人NAO,它的技術(shù)開放給所有的高校及實驗室進行研究,目前高達兩百所頂尖高校使用NAO,其中包括中國的同濟大學(xué)和浙江大學(xué)。它可用于多個領(lǐng)域的研究中,如機器人研究,人工智能,計算機科學(xué),醫(yī)療保健等。新一代的NAO—NAO Evolution有著更全面更強大的操作系統(tǒng)。
3 中國服務(wù)機器人的發(fā)展概況
我國服務(wù)機器人的起步較日本,歐美等國家要晚,所以與發(fā)達國家還是有比較大的差距。由于社會環(huán)境的剛性需求,國家的不斷重視,國家出臺一系列的政策,將服務(wù)機器人作為重點發(fā)展項目,大力推動服務(wù)機器人的研發(fā)。目前我國機器人的主要零部件還沒有形成國產(chǎn)化,這就造成了減速器,控制器以及伺服電機價格明顯高于國外產(chǎn)品,經(jīng)過多方努力,國產(chǎn)控制器在國內(nèi)逐步提高使用率,自主研發(fā)智能控制和應(yīng)用系統(tǒng)的水平在穩(wěn)步提升,自主設(shè)計制造工藝的能力也在不斷地進步。為了加速服務(wù)機器人產(chǎn)業(yè)化進程,分別在長三角、珠三角和京津冀地區(qū)創(chuàng)建服務(wù)機器人產(chǎn)業(yè)園,應(yīng)用領(lǐng)域在家庭、教育、醫(yī)療、安保、娛樂烹飪等范圍全面打開。如今的智能化相關(guān)技術(shù)可比肩國際領(lǐng)先水平,人工智能方面的技術(shù)也不斷取得新突破,創(chuàng)新產(chǎn)品層出不窮,專利申請數(shù)量可媲美美國,尤其在智能語音以及計算機視覺方面,一批批的創(chuàng)新型創(chuàng)業(yè)型企業(yè)不斷涌現(xiàn)。而中國的第一條智能化高鐵--京張高鐵,將云計算、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)集于一身,時速達到350公里/小時,預(yù)計2019年年底開通。
4 服務(wù)機器人的發(fā)展方向[2]
隨著生活節(jié)奏的加快,工作壓力的增加,老齡化現(xiàn)象的加重,年輕勞動力的需求,社會保障的提高,家庭服務(wù)的渴望,信息的高速發(fā)展等,家庭化和智能化是服務(wù)機器人的發(fā)展方向。而產(chǎn)業(yè)化能夠提供資金和技術(shù)的支持,能夠推動企業(yè)創(chuàng)新,保障經(jīng)濟發(fā)展,所以產(chǎn)業(yè)化也是服務(wù)機器人發(fā)展的必然趨勢。
參考文獻
[1]未來服務(wù)機器人的應(yīng)用與發(fā)展前景芻論[J].劉士暄. 成才之路. 2018(03)
[2]淺談服務(wù)機器人的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展前景[J].王玉山,王偉,李仲陽,李超藝,李昕達,褚凌慧,宋家洛,吳海超.? 機電工程技術(shù). 2017(02)