服務機器人是一種有別于傳統(tǒng)工業(yè)機器人,服務于人類衣、食、住、行、金融、消費、娛樂等具體生活場景,使人類生活更加便利、安全的一類機器人的統(tǒng)稱。
按照市場傳統(tǒng)的劃分方式,服務機器人可以分為個人(家庭)服務機器人和專業(yè)服務機器人兩大類,其中,專業(yè)服務機器人又可以分為商用機器人和特種機器人兩大類。個人(家庭)服務機器人包括掃地機器人、擦窗機器人、兒童陪伴機器人、教育機器人、虛擬機器人等;商用機器人包括手術機器人、診斷機器人、康復機器人、政務機器人、巡檢機器人、物流機器人、送餐機器人等;特種機器人包括消防機器人、排爆機器人、真空機器人、水下機器人等。
圖:服務機器人分類
近年來,全球服務機器人市場增長穩(wěn)定,根據(jù)市場統(tǒng)計數(shù)據(jù),2016年全球服務機器人銷售總值為47億美元,相比2015年增長2%,服務機器人銷售數(shù)量從2015年的48000臺增長到2016年的將近60000臺,數(shù)量增長幅度達到24%。
服務機器人市場整體而言發(fā)展勢頭良好,得益于服務機器人市場屬于一個新興市場,新興市場的增長存在極大的市場容量支撐。但,我們也需要看到目前服務機器人市場的不足。
其中,最典型的,目前服務機器人發(fā)展較好的領域相對集中,并非百花齊放的局面,從大的范圍來講,服務機器人應用場景的開拓還遠遠不足。目前服務機器人的應用場景中發(fā)展較好的有:掃地機器人、物流機器人、巡檢機器人、手術機器人、咨詢問答機器人、送餐機器人、教育機器人、無人機等。而更大范圍內,如養(yǎng)老、助殘、自動駕駛、安保、農林牧漁,甚至送個快遞、開個門、收個碗筷、削個蘋果等場景內則發(fā)展遲緩,該類領域中出現(xiàn)的機器人甚至可以用“宛如智障”來評價。
圖:京東快遞機器人
而服務機器人發(fā)展尷尬的制約因素,則是由于服務機器人發(fā)展的核心瓶頸尚待突破。
首先,能源方面。機器人的發(fā)明是為了替代人或幫助人更好的完成工作,從機器人的結構來說,很大程度上是參考人體模型而開發(fā)。人累了、乏了,吃個飯、喝個水,依賴人體本身的能源汲取方式,人可以很快的從食物中獲得能量。而以現(xiàn)在的機器人結構現(xiàn)狀來看,機器人的動力來源長期依賴于電力或燃料,而從用電的角度來說,要不選擇拖著一根長長的電線工作(顯然在很多工作場合下,不適用),要不選擇搭載電池,而電池的續(xù)航是個大問題。而諸如裝備美軍的波士頓LS3行軍機器人,為了解決長距離行軍的需求,該款機器人選擇了燃氣柴油動力,然而柴油動力的帶來的巨大噪音倍受美軍詬病。因此,小編認為,為了解決機器人能源供應靈活性的問題,機器人的能源革命需要提上日程。
圖:波士頓動力LS3行軍機器人
第二,電機方面。電機是機器人得以行動的關鍵機構,然而,對于服務機器人來說,場景應用紛繁復雜,以標準化的電機市場應對個性化的服務機器人需求,顯得力不從心。以外骨骼機器人為例,輔助運動機構因人而異,不同體格的人群需求的外骨骼大小不同、需求的運動力度不同,因而也需要不同的電機?;蛟S,市場可以使用更大能力的電機來解決該問題,但在此也明顯反應了通用電機帶來的靈活性不夠的問題,及能力浪費的問題。
第三,人機交互方面。在智能語音領域,有個笑話說“為什么各大語音公司都號稱其語音識別準確率超過97%”,有網友戲稱,那是因為沒有一家能做到100%,在可見的未來也沒法做到100%,因此這個數(shù)據(jù)剛剛好,既有增長空間,又能凸顯自身是市場做得最好的公司,做到99%,那我下一步豈不是100%,顯然,沒人有把握能做到100%。對于消費者眼中的服務機器人來說,消費者不必一字一句與機器人對話(語音識別能力),也沒必要每次對話都非得湊近跟機器人說(語音識別距離),而這正是目前服務機器人在人機對話方面的軟肋。至于語義理解,則仍還是讓人頭疼的問題,消費者嘲諷一句“你真厲害”,對于機器而言,其還真認為您是在夸獎他。
圖:語音識別
第四,感知方面。人類獲取外部信息70%來自視覺,20%來自聽覺,10%來自其它,而占到70%的視覺,才剛剛能應用到服務機器人,而且其仍然還有很多問題。功能強大的機器視覺硬件配套成本高昂,而便宜的解決方案不能解決實際問題。對于自動駕駛而言,如果參考人類操作機車的方式,原則上,倚仗視覺就能解決絕大部分的問題,然而,受制于應用環(huán)境及識別可靠性,機器視覺僅僅是自動駕駛感知方案的配角。
第五,導航方面。導航與感知在一定程度上具有關聯(lián)性,要實現(xiàn)導航,必須首先進行外部環(huán)境感知,知道“自己在哪里”之后才能做出有效的導航決策。根據(jù)應用環(huán)境的不同,目前導航市場的解決方案多樣,有傳統(tǒng)的GPS導航、慣性導航、激光導航、微波導航、視覺導航、紅外導航等等。每種類型的導航有其一定的應用場所,在通訊暢通精度要求一般的情況下,在室外采用GPS導航可能是一種可靠的方案,而現(xiàn)實情況可能更加復雜,地下停車場、礦洞中、多層建筑、電梯內等等,每一個具體場景都有其自身典型的特點,依賴單一的導航方式很難解決實際問題,而采用多種類型的導航方案又勢必增加系統(tǒng)的復雜性和整體成本。
圖:導航
第六,材料方面。以家庭養(yǎng)老機器人為例,市場要求家庭養(yǎng)老機器人既能幫助老人搬運重物或者移動老人,因此,其必須具備一定的剛度;又必須具備足夠的柔性以增加安全性,使其不會撞傷或碰傷老人、小孩。矛盾的需求兩面,如果能夠在材料上取得突破,將大幅增加服務機器人的應用范圍。其它,如軟體機器人材料、納米機器人材料則距離市場應用更加遙遠。
第七,互聯(lián)互通。互聯(lián)互通的范疇包括機器互聯(lián)、人機互聯(lián)、知識互聯(lián)、服務互聯(lián),以目前服務機器人技術現(xiàn)狀而言,大多停留在單機、或單機與云端的互聯(lián)。而社會對服務機器人的需求,將要求單個服務機器人在形成自主學習后,將知識分享給同伴,還要求服務機器人之間能夠實現(xiàn)相互交流,相互協(xié)作完成工作。如波士頓動力近期展示的兩只機器狗協(xié)助開門的案例,即屬于機器互聯(lián)的領域。
圖:波士頓動力機器狗開門
第八,人才。所有技術的實現(xiàn)都仰仗人才的投入,參考互聯(lián)網產業(yè)發(fā)展近20年才真正走向成熟應用,至少需要現(xiàn)有人才十倍、百倍的投入,才能完成現(xiàn)有機器人產業(yè)的底層技術搭建及其在生活中的大范圍應用。
所有產業(yè)的發(fā)展都是摸著石頭過河,此路不通,我們可以利用各種迂回的方式解決,并非不能因為行業(yè)不成熟,瓶頸待突破,而使行業(yè)發(fā)展踟躕不前。小編認為,在現(xiàn)狀條件下,未來3年,服務機器人仍然將會是以點帶面的發(fā)展情況,還很難出現(xiàn)各行各業(yè)服務機器人百花齊放的局面,還將是單個機器人單個應用的情況,還很難推出一套兼職多個工作的全能型服務機器人。
(審核編輯: 智匯張瑜)
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