我國機器人產業(yè)發(fā)展態(tài)勢如何?還要在哪些方面發(fā)力?記者進行了采訪。
場景拓展，“機器人+”應用不斷延伸
按照應用領域，機器人分為工業(yè)機器人、服務機器人、特種機器人。本次博覽會打破按機器人分類的傳統(tǒng)展示形式，打造了“機器人+”制造業(yè)、農業(yè)、商貿物流、醫(yī)療健康等10個應用場景展區(qū)和1個關鍵零部件展區(qū)。160家國內外機器人企業(yè)攜近600件展品參展，其中60款為全球首發(fā)。 旋轉360度無死角、根據(jù)指令自動灌裝……走進“機器人+”制造業(yè)展區(qū)，但見機械臂揮舞自如，個個身手不凡。近年來，工業(yè)機器人應用場景不斷“出圈”，正從汽車制造、金屬加工等傳統(tǒng)領域向光伏、鋰電池等行業(yè)延伸。機器人技能也隨之“進化”，不只會干搬運、焊接等“體力活”，還能做排產、質檢等“腦力活”，甚至能人機協(xié)作完成更復雜的操作。
工信部統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，目前工業(yè)機器人應用覆蓋國民經濟60個行業(yè)大類、168個行業(yè)中類，我國連續(xù)9年成為全球最大的工業(yè)機器人應用國。2022年，我國工業(yè)機器人產量達到44.3萬套，同比增長超過20%，裝機量占全球比重超過50%。
在“機器人+”農業(yè)展區(qū)，形式多樣的智慧果園解決方案吸引人們駐足參觀。一座微型模擬溫室番茄大棚內，一臺多臂采摘機器人來回穿行，“看見”番茄后便會停下來、伸出機械臂，只需數(shù)秒就能采摘一個果子。據(jù)工作人員介紹，這臺機器人不只“眼神”好，而且“頭腦”靈活，能根據(jù)顏色判斷果實的成熟度，監(jiān)測果樹生長信息、幫助估算產量。 服務農業(yè)是服務機器人應用拓展的縮影。統(tǒng)計顯示，2022年我國服務機器人產量達645.8萬臺。采摘、巡檢、物流、養(yǎng)老……服務機器人正加速與生產生活融合。
據(jù)專家介紹，近些年服務機器人發(fā)展較快，主要得益于人工智能的發(fā)展，語音理解、視覺識別能力的嵌入讓服務機器人更“聰明”了。 博覽會上，一款全場景通用型3D相機備受關注。展臺工作人員介紹，相比以往的3D相機，該產品能“看”到20米之外，并且面對強光等苛刻條件也能連續(xù)輸出完整、準確的深度影像信息。由于“害怕”室外強光，基于3D視覺的機器人之前主要在室內應用。借助新的3D相機，機器人可以走向戶外，在大型倉儲、物流、割草等場景中大展身手。
特殊環(huán)境作業(yè)的需求推動了特種機器人的發(fā)展，多款具有防災救災功能的機器人成為博覽會上的“明星”。
“借助這款外骨骼機器人，你只需稍微發(fā)力，手臂就能輕松抬起30公斤的重物。”中電科機器人有限公司工作人員告訴記者，科研人員基于仿生學與人機工程原理開發(fā)的這款外骨骼機器人，能夠自動檢測手部發(fā)力的情況，提供精準細致的助力，可在應急救援、物流搬運等方面發(fā)揮作用。
專家表示，機器人是人工智能、5G等技術連接制造業(yè)的橋梁。當前，數(shù)字經濟蓬勃發(fā)展，智能化、網聯(lián)化、柔性化制造加速推進，發(fā)揮好機器人的撬動作用，不僅能幫助制造業(yè)提質增效，還有望開辟發(fā)展新領域新賽道，塑造發(fā)展新動能新優(yōu)勢。
創(chuàng)新驅動，機器人產業(yè)鏈已初步形成
記者了解到，總體上看，近年來我國機器人產業(yè)基礎能力提升較快，呈現(xiàn)向中高端邁進的趨勢，一些技術和應用已走在世界前列。
——打破壟斷，進入汽車制造等高端應用行業(yè)。
在沈陽新松機器人汽車點焊工作站，4臺工業(yè)機器人正揮舞手臂，在白色的汽車骨架上“戳戳點點”，展示其車身點焊技能。
“汽車焊裝線工藝結構緊密、技術難度大，需要多臺焊接機器人精準高效、無故障穩(wěn)定運行。由于行業(yè)壁壘高，汽車點焊曾長期被國外機器人公司壟斷。”沈陽新松機器人自動化股份有限公司行業(yè)經理馬騁告訴記者，基于自研的控制和軟件系統(tǒng)，沈陽新松機器人的點焊效果和效率達到行業(yè)領先水平，目前已有近百臺點焊機器人進入國內多家汽車整機生產企業(yè)。
——搶占機遇，挺進新興智能制造市場。
在埃夫特智能裝備股份有限公司展臺，工作人員向記者介紹了6軸工業(yè)機器人在光伏行業(yè)的應用情況。在硅片加工過程中，需要用到一種稱為“花籃”的載具。硅片放入“花籃”后，機器人再根據(jù)指令抓取“花籃”放入設備進行下一環(huán)節(jié)生產。然而，由于硅片薄而脆、極易碎裂，這一看似簡單的抓取動作也充滿挑戰(zhàn)：機械臂既要快速響應，還要有極高的定位精度和平穩(wěn)性，以減少硅片損傷。
埃夫特公司的科研人員迎難而上，研發(fā)出更靈活、更精準的機器人。如今，該公司的機器人受到光伏廠商的青睞。
——跨越升級，開辟新場景創(chuàng)造新需求。
“我們的機器人夾具抓取力度可控，已經應用到月餅生產、生鮮加工等多個行業(yè)。”在北京軟體機器人科技有限公司展臺，工作人員向觀眾介紹產品亮點。
記者了解到，傳統(tǒng)機器人大多通過吸盤、氣缸等抓取物體，但這些夾具滿足不了異形、易損物品的分揀和包裝需求。基于彈性體材料技術，這家公司改進機器人結構設計，突破了柔性物體安全無損抓取和搬運等難題，推動機器人應用走向更廣闊的場景。
“從機器人本體、零部件到集成應用，我國的機器人產業(yè)鏈已經初步形成。”中國電子學會政策研究與國際合作中心主任王桓說，我國制造業(yè)規(guī)模大、門類齊全，加快建設制造強國為機器人產業(yè)發(fā)展提供了廣闊前景，未來發(fā)展可期。
應用牽引，努力推動機器人產業(yè)高質量發(fā)展
“有了這顆‘心臟’，機械臂更加靈活。”展廳里，一款減速機產品備受關注。作為工業(yè)機器人的“心臟”，高精密減速機一直依賴國外進口，這款自主研發(fā)的減速機實現(xiàn)了新突破。
記者了解到，近些年國內廠商還攻克了控制系統(tǒng)、伺服電機等關鍵核心零部件的許多難關，機器人的國產化率逐步提升。其中，諧波減速器、旋轉矢量減速器等核心零部件進入國際頭部企業(yè)供應鏈體系。
專利數(shù)量就是證明。王桓告訴記者，近年來我國機器人領域的專利申請量保持上升趨勢，專利申請量連續(xù)多年位居全球首位。
受訪專家同時指出，我國在機器人關鍵核心技術上仍然存在短板，材料、加工工藝等基礎研發(fā)依舊比較薄弱。推動機器人產業(yè)高質量發(fā)展，應著力補短板，在基礎研究、關鍵核心技術攻關上發(fā)力，夯實產業(yè)發(fā)展根基，努力提升機器人核心部件、軟件國產化水平，強化產業(yè)鏈供應鏈安全。
補短板的同時，也要鍛長板。經過多年發(fā)展，我國走出了一條以“機器人+應用”深耕優(yōu)勢行業(yè)，帶動技術突破、迭代升級產品、提升產業(yè)規(guī)模的創(chuàng)新發(fā)展路徑。專家認為，應繼續(xù)發(fā)揮應用的牽引作用，努力將市場優(yōu)勢轉化為技術優(yōu)勢。
本次大會期間，《北京經濟技術開發(fā)區(qū)機器人產業(yè)高質量發(fā)展三年行動計劃(2023—2025)》發(fā)布。根據(jù)該計劃，到2025年，北京經開區(qū)力爭機器人研發(fā)投入年復合增長率達到50%以上，搭建50個機器人應用場景示范項目。
“把握機遇，加速實現(xiàn)‘由大到強’轉變，我國機器人產業(yè)將為實體經濟發(fā)展提供更有力的支撐。”王桓說。
圖①：沈陽新松機器人汽車點焊工作站。張晨霖攝
圖②：工作人員指導觀眾操作輪足機器人。翁奇羽攝
圖③：觀眾在參觀一款拾放抓手裝置。翁奇羽攝
數(shù)據(jù)來源：2023世界機器人大會