【导(dǎo)语(yǔ)】随(suí)着(zhe)AI和(hé)大(dà)模(mó)型(xíng)技术的飞速发展,智能化已成为工业机器人发展的必然趋势。美的集团副总裁兼CTO卫昶强调,未来工业机器人将融入更多感知、人机交互和具身智能技术,以提升执行复杂任务的能力并拓宽应用范围。近年来,智能机器人领域取得了显著进步,众多新公司纷纷涌入,智能机器人已在汽车、电子制造、医疗护理等多个行业中大显身手。然而,智能机器人要实现真正的“智能”仍面临诸多挑战。本文将探讨智能机器人的发展现状、技术突破及未来应用前景,展望人机协作更加紧密的未来。
“智能化、AI化,是工业机器人发展的必然趋势。”美的集团副总裁兼CTO卫昶如是说。
卫昶进一步指出:“我们期望未来工业机器(qì)人(rén)能够融入更多感知技术、人机交互技术和具身智能技术,从而变得更加智能,执行复杂任务的能力更强,应用范围也更广。当然,这些功能,也恰恰是当(dāng)前(qián)工(gōng)业(yè)机(jī)器(qì)人(rén)还(hái)不完全具备的。”
虽然智能化已是工业机器人领域老生常谈的话题,但近年来在AI和大模型技术驱动下,智能(néng)化(huà)机(jī)器(qì)人(rén)已经取得了飞跃式进步。尤其是近两年新成立的机器人相关公司,普遍将“智能机器人”列入经营范围。
据高工机器人不完全统计,2024年1月1日-2025年3月3日,约24家机器人相关新公司成立,其中有20家企业将智能机器人列入了经营范围。
这一数据也直观地反映了智能机器人的火热程度。
何为智能机器人?
从本质上来说,智能机器人具备三个关键要素:感知能力、决策能力和执行能力。
以特斯拉人形机器人为例,它集成了先进的传感器技术,拥有视觉、听觉、触觉等(děng)全方(fāng)位(wèi)的(de)感(gǎn)知能力,配合强大的人工智能算法,能够理解人类的指令,并根据周围环境的变化做出相应的决策,实现自主行走、抓取物体等复杂动作。
在卫昶看来,视觉等感知(zhī)技(jì)术的应用也为工业机器人带来新的发展方向。比如视觉技术能提高工业机器人生产精度、增强其灵活性和适应性,力矩传感器使工业机器人(rén)能(néng)够(gòu)完(wán)成(chéng)涂(tu)胶(jiāo)这(zhè)类(lèi)以(yǐ)往(wǎng)难(nán)以(yǐ)实(shí)现(xiàn)的(de)智(zhì)能(néng)制(zhì)造(zào)任(rèn)务(wu)。借(jiè)助(zhù)传(chuán)感(gǎn)技(jì)术(shù),工(gōng)业(yè)机(jī)器(qì)人(rén)在(zài)智(zhì)能(néng)制(zhì)造(zào)领(lǐng)域的(de)作(zuò)用(yòng)将(jiāng)进(jìn)一(yī)步(bù)增(zēng)强(qiáng),在(zài)一(yī)些(xiē)重(zhòng)要(yào)行(xíng)业(yè),比(bǐ)如(rú)航(háng)空(kōng)航(háng)天(tiān)、船(chuán)舶(bó)业(yè)、轨(guǐ)道(dào)交(jiāo)通(tōng)等(děng)领(lǐng)域的(de)应(yīng)用(yòng)也(yě)会(huì)越(yuè)来(lái)越(yuè)多(duō)。
高(gāo)工(gōng)机(jī)器(qì)人(rén)了(le)解(jiě)到(dào),美(měi)的(de)即(jí)将(jiāng)发(fā)布(bù)视(shì)觉(jué)控(kòng)制(zhì)器(qì),这(zhè)相(xiāng)当(dāng)于(yú)给(gěi)工(gōng)业(yè)机(jī)器(qì)人(rén)戴(dài)上(shàng)“眼(yǎn)镜(jìng)”,增(zēng)强(qiáng)其操作的灵活性,不仅能执行单点控制性操作,还能完成更复杂的任务。同时,美的在很早之前就已成立AI研究院,布局相关领域的技术研发。
又如埃夫特在2024年5月,与国家先进制造产业投资基金、芜湖市科创集团共同出资,共同设立了启智(芜湖)智能机器人有限公司,也是重点突破机器人感知、决策、执行等核心技术。
从应用领域和功能特点来看,智能机器人家族庞大且多元,除了上述提到的工业智能机器人,还涵盖智能协作机器人、智能服务机器人、智能特种机器人、智能农业机器人、医疗康复智能机器人等多个类别。
就目前来看,以上智能机器人在汽车、电子制造,医疗护理,仓储和物流,家庭服务等行业的诸多场景中已大显身手。
特别是在工业制造领域,智能机器人已经成为生产线上的核心力量。比如在汽车制造中,从零部件的加工、焊接、装配,到整车的喷涂、检测,智能机器人都能高效完成,确保汽车生产的高精度要求和高质量;在电子制造行业,智能机器人可进行微小电子元件的贴片、焊接等精细操作,满足电子产品日益小型化、高精度化的生产需求。
相比传统工业机器人,智能机器人就如同进化后的“超级战士”,优势更加明显。
比如在自适应能力方面,智能机器人凭借先进的传感器和智能算法,能实时感知环境变化,并调整行为策略,应对复杂多变的工作场景;在自学习能力方面,通过不断学习可掌握新技能,适应新工作任务,无需人工重新编程;免编程示教功能则通过手势、语音等自然交互方式,降低操作门槛和部署成本。
机器人本体企业开启“智能”探索
在智能机器人赛道上,国内机器人本体厂商纷纷抢滩布局,成为探索智能机器人领域的先锋力量。
据高工机器人不完全统计,埃斯顿、埃夫特、拓斯达、新时达、凯尔达、配天机器人、钱江机器人、图灵机器人、珞石机器人、天机机器人、尔必地机器人、华数机器人、越疆机器人、中科新松、遨博智能、艾利特机器人、节卡机器人、华沿机器人、法奥机器人、阿童木机器人等机器人本体企业在智能机器人领域均已有所突破。
具体来看,以上企业重点探索方向包括通用技术平台开发、核心技术突破、多技术融合、工业场景深化、多领域/多元化应用等。
作为在通用技术平台开发方向探索的代表企业,埃夫特推出的智能机器人通用技术底座,集成墨斗IDE集成开发环境、OpenmindOS操作系统和大衍数据平台,为开发者提供一站式服务,降低开发门槛,加速智能化技术渗透。
华数机器人、越疆机器(qì)人(rén)、拓(tà)斯(sī)达(dá)、珞(luò)石(shí)机(jī)器(qì)人(rén)、尔(ěr)必(bì)地(de)机(jī)器(qì)人(rén)等(děng)聚(jù)焦(jiāo)核(hé)心(xīn)技(jì)术(shù)突(tū)破(pò)。以(yǐ)越(yuè)疆(jiāng)机(jī)器(qì)人(rén)为(wèi)例(lì),其(qí)已(yǐ)开(kāi)发(fā)出(chū)自(zì)有(yǒu)全栈(zhàn)技术,实现硬件平台、软件平台、核心算法、智能操作的全技术链整体架构自研,并进一步在人机交互安全、AI与机器学习、自主移动作业等众多核心技术领域实现了突破和深厚积累。同时,越疆机器人还主导多项国家智能机器人重大专项及参与起草国家工业机器人标准。
据尔必地机器人总经理张爱花介绍,尔必地机器人已与中山大学、华南理工大学等高校合作,今年起将年度研发预算的40%投向AI+机器人领域,重点突破基于国产架构的多模态感知系统、分布式边缘计算节点、数字孪生驱动的自学习算法等技术。目前,尔必地机器人在免编程的自适应控制、视觉系统等方面已经取得成果。
珞石机器人相关负责人也表示,珞石机器人建立了“机器人+AI”双引擎研发体系(xì),并(bìng)在(zài)2024年(nián)成(chéng)立具身智能研发中心——珞石新动能(上海)机器人有限公司,并联手哈尔滨工业大学、南京航空航天大学及东京工业大学等国际顶尖院校组建联合实验室,加速推进智能机器人技术的产学研深度融合。
在多技术融合方面,美的、天机机器人、艾利特机器人、法奥机器人等通过融合视觉、力控传感器和(hé)AI算(suàn)法(fǎ)等(děng)技(jì)术(shù),提(tí)升(shēng)机(jī)器(qì)人(rén)操(cāo)作(zuò)精(jīng)准(zhǔn)度(dù)和(hé)安(ān)全性(xìng)。比(bǐ)如(rú)美(měi)的(de),将(jiāng)AI技(jì)术(shù)深(shēn)度(dù)融(róng)入(rù)工(gōng)业(yè)机(jī)器(qì)人(rén),通(tōng)过(guò)视(shì)觉(jué)控(kòng)制(zhì)器(qì)提(tí)升(shēng)操(cāo)作(zuò)柔(róu)性(xìng),同(tóng)时(shí)也(yě)在(zài)强(qiáng)化(huà)人(rén)机(jī)交(jiāo)互能力,拓展其在其他智能制造领域的应用。
埃斯顿、拓斯达、珞石机器人、钱江机器人、配天(tiān)机(jī)器(qì)人(rén)等(děng)积(jī)极(jí)探(tàn)索(suǒ)智(zhì)能(néng)机(jī)器(qì)人(rén)在(zài)工(gōng)业(yè)场(chǎng)景(jǐng)的(de)深(shēn)化应用。比如珞石机器人,实现AI技术与工业场景的深度耦合,实现免示教焊接、柔性打磨、智能力控装配等创新应用。
越疆机器人、美的、遨博智能等还在多领域/多元化应用方向发力。其中,越疆机器人以智能机器人为载体,以“AI+机器人”赋能各行业,具身智能机器人产品规划及布局涵盖AI技术的四种最佳载体,包含AI+双臂机器人(X-Trainer),AI+单臂机器人、AI+轮式+双臂,AI+双足+双臂(人形机器人Atom)四个系列的具身智能机器人产品。
另外,越疆机器人已将“AI+协作机器人”实现商业化,并于2024年4月推出具身智能机器人X-Trainer,现已在多家制造业龙头企业落地应用。越疆机器人CEO刘培超表示:“AI技术普及将加快协作机器人在更多场景的应用。而从国家层面来说,我认为,未来最大的机械臂公司会诞生在中国。”
再看美的,其不仅在工业领域发力,还积极推进人形机器人的研发工作,包括对具身智能算法的深入研究。目前,美的部分类人形机器人整机已进入内部测试阶段。
同时,美的还致力于推动家电机器人化,将机器人的交互技术、感知技术、控制技术等关键元素融入家电领域,实现家电的AI化与智能化。卫昶还直言,这一目标能够较快落地,目前已取得阶段性进展。
智能机器人“智能”了吗?
尽管众多企业在智能机器人领域发力,但智能机器人真正实现“智能”了吗?
麦格米特焊接技术总经理林清森在接受高工机器人调研时表示,以智能焊接机器人为例,衡量机器人智能化程度取决于焊接过程中人的参与程度,人的参与度越低,机器人就越智能。
显然,当前的“智能机器人”尚未达到这一水平。有业内人士在接受高工机器人调研时以协作机器人举例表示,当前协作机器人仍需要人工参与帮其挪动工作位置。
究其原因还是智能机器人发展仍面临诸多挑战。
比如在技术方面,机器人的自主感知、决策和协同能力还有待提升;在成本方面,研发投入大、核心零部件依赖进口等因素导致成本居高不下;市场认知和接受度方面,部分用户对智能机器人的性能和可靠性存在疑虑。
人形机器人被视作智能机器人率先实现智能化的突破口,美的、越疆机器人、埃斯顿、埃夫特、拓斯达、珞石机器人等企业已布局这一赛道,投入资源研发创新,抢占市场先机,推动智能机器人发展。
以美的为例,其采取双管齐下的策略应对。一方面,加速推进家电机器人化进程;另一方面,美的聚焦人(rén)形(xíng)机(jī)器(qì)人(rén)核(hé)心(xīn)零(líng)部(bù)件(jiàn)研(yán)发(fā),涵(hán)盖(gài)减(jiǎn)速(sù)机(jī)、电(diàn)机(jī)、传(chuán)感器、控制器等,并以这些核心零部件为基础推进人形机器人整机的开发和应用。同时成立了人形机器人创新中心,投入资金与人力,致力于突破技术瓶颈。
越疆机器人则以突破核心技术为导向,推出“灵巧操作+直膝行走”双突破具身智能人形机器人Dobot Atom,展现了其强大的技术实力。在市场推广方面,越疆机器人精准定位工业与商业场景,面向车厂组装备料、咖啡店、商超餐饮等场景合作,推动智能机器人在多元场景的深度落地。
在刘培超看来,机械臂进入人类生活的场景可以分为三类:首先是工业场景,然后是商业场景,最后是家庭场景。刘培超认为,未来3年左右,机械臂有望走进家庭,并承担叠衣、做饭、收拾家务等工作。
总体来说,尽管智能机器人规模化应用还面临一些挑战,但通过企业、科研机构和政府的共同努力,其将在更多领域实现大规模落地应用。并且可以确定的是,随着AI技术、大数据、物联网等前沿技术的深度融合,机器人将具备更强的学习和适应能力,人机协作也将更加紧密。同时,智能机器人还将更加注重用户体验,根据不同用户需求提供个性化服务。