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来源:美国国家科学基金会


服务机器人正在以高速的增长速度加速步入我们的日常生活。正是基于广阔的市场前景,美国国家科学基金会颁布了《美国机器人技术路线图》,其中服务机器人是其中的重点一章。


服务机器人的主要应用领域


服务机器人是一类用以辅助人们日常工作、生活、休闲,以及帮助残疾人与老年人的机器人系统。在工业机器人系统中,机器人的任务是完成高质量、高一致性的生产任务。服务机器人与之不同的是,工业机器人通常工作在有人的空间或者会直接同人类协作工作,服务机器人通常从事专业服务和个人服务两种工作。


专业服务机器人


专业服务机器人主要指能够产生经济效益的服务型机器人,如用于物流自动化、基建设施巡检、医院送药、商业草坪清理、娱乐等,其市场规模正以30%的年增长率迅速扩大。国际机器人联合会(IFR)和德国机械设备制造业联合会(VDMA)的数据表明,已有超过172000台专业服务机器人用于各行各业。


物流自动化


伴随“即时生产”降低库存的发展趋势,低成本、高灵活性的物流系统日益成为供应链管理中的重要组成部分,例如著名的亚马逊Kiva仓储机器人系统与FedEx及UPS的自动化配送中心。然而,它们只能在量身定制的固定仓库中使用。若想让机器人发挥更大作用,就必须赋予机器人更高的机动性:能够应对楼梯、电梯、房门、不平坦的地面和杂乱环境等人类生活的常见场景。随着研究的进展,高机动性机器人也正在逐步成为现实,它们将使整个物流系统变得更加快速、灵活、廉价、可控、稳定。



不少公司已经将目光投向物流市场,包括生产酒店运输机器人的Savyoke,为医院制作运输机器人的Aethon和Vecna,生产超市仓储机器人的Bossa Nova,着眼于无人机快递的Amazon Prime Air和Google Project Wing,提供最后一公里物流快递的Starship Technologies和生产仓储机器人的Fetch等。物流机器人市场的指数增长使得该领域成为未来15年最大的投资热门。



基础设施巡检


机器人技术在桥梁、道路和管网等基础设施的检修与保护方面有着巨大的应用前景:如用于检查桥梁和港口的无人船与无人机、用于监控地下管道与线路的无人车、用于巡检管道与电网的无人机等,还能为石油和天然气产业提供监控服务。

这类系统借助多种先进传感器和其他机器人技术,能够胜任各种复杂的地下任务。这类机器人可以全天候自动判断故障,在与人类协同工作的同时减少人类的介入,较低成本,提高效率。其应用在未来5年将增长约20%。


无人机正成为巡检领域的一个有效机器人平台。未来5年,无人机将变得更小、更便宜、更可靠,如大疆和3D Robotics等公司仅售约2000-3000美金。


目前,无人机系统存在的主要挑战包括:(1)操作的安全性与隐私性问题;(2)发生故障后的失效保护功能;(3)对环境变化的适应能力;(4)在飞行过程中处理获得的大量数据;(5)新型飞行器设计;(6)多机协同作业与避免碰撞。


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