作者 | 王宏玉

陶濤策劃 | 陳思

隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，以及對(duì)傳統(tǒng)行業(yè)的不斷滲透，工業(yè)智能成為了不少企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)方向。這其中，工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展與落地是一大重點(diǎn)。

2017 年，曠視進(jìn)入供應(yīng)鏈物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，聚焦智慧物流及工業(yè)機(jī)器人業(yè)務(wù)。2020 年初，機(jī)器人產(chǎn)品部獨(dú)立成為曠視的產(chǎn)品中臺(tái)之一，專注于機(jī)器人產(chǎn)品和關(guān)鍵物流裝備的研發(fā)。

為了探索 2020 年工業(yè)機(jī)器人行業(yè)及技術(shù)發(fā)展的更多詳細(xì)情況，InfoQ 邀請(qǐng)到曠視高級(jí)副總裁兼機(jī)器人產(chǎn)品部總經(jīng)理王宏玉、曠視機(jī)器人產(chǎn)品部研發(fā)總監(jiān)陶濤兩位技術(shù)專家，分享他們對(duì)于移動(dòng)機(jī)器人的應(yīng)用場(chǎng)景、發(fā)展歷程、產(chǎn)業(yè)及市場(chǎng)態(tài)勢(shì)、技術(shù)趨勢(shì)的觀點(diǎn)。概念及分類

機(jī)器人是自動(dòng)執(zhí)行工作的機(jī)器裝備。它既可以接受人類指揮，又可以運(yùn)行預(yù)先編排的程序，也可以根據(jù)人工智能技術(shù)指定的原則綱領(lǐng)行動(dòng)。它的任務(wù)是協(xié)助或取代人類工作，主要應(yīng)用于生產(chǎn)業(yè)、建筑業(yè)或是危險(xiǎn)的工作環(huán)境。

根據(jù)國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)組織 IFR 的分類，機(jī)器人主要包括工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、特種機(jī)器人這三大類。工業(yè)機(jī)器人又包括機(jī)械手臂、移動(dòng)機(jī)器人、復(fù)合機(jī)器人。其中，所謂移動(dòng)機(jī)器人就是可以移動(dòng)的機(jī)器人。相比于固定工作的“手臂式機(jī)器人”，移動(dòng)機(jī)器人具有更大的工作范圍。

發(fā)展歷程

（發(fā)展歷程信息整理自：中國(guó)移動(dòng)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟《1953-2020——AGV 全球發(fā)展綜述》）

起步階段（1950-1980 年代）

第一臺(tái) AGV（Automated Guided Vehicle，自動(dòng)引導(dǎo)車）誕生于 1953 年的美國(guó)。它由一輛簡(jiǎn)易的 AGC（Automated Guided Cart）產(chǎn)品牽引式拖拉機(jī)改造而成，可以在倉(cāng)庫(kù)中沿著布置在空中的導(dǎo)線運(yùn)輸貨物。

1970 年代中期，微處理器及計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及，帶動(dòng)了伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)的成熟，促成了更為靈活的 AGV。1984 年，美國(guó)通用汽車建立了第一個(gè)基于 AGV 的轎車柔性裝配線，成為當(dāng)時(shí)最大的 AGV 用戶。30 余年的發(fā)展讓歐美地區(qū)的 AGV 技術(shù)及應(yīng)用日漸成熟，并呈現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展趨勢(shì)。

日本于 1963 年首次引進(jìn) AGV，并與歐美采取完全不同的技術(shù)路線。歐美追求 AGV 的自動(dòng)化，無(wú)需人工干預(yù)路徑構(gòu)造，其功能齊全、技術(shù)先進(jìn)，但價(jià)格居高不下。而日本追求簡(jiǎn)樸純粹型 AGV 或稱其為 AGC，適用于單一路徑、固定流程，多采用磁帶牽引方式，成本低。這種 AGC 在日本 1980 年代普遍利用，2000 年初達(dá)到頂峰。

發(fā)展階段（1980-2010 年代）

在歐美和日本 AGV 技術(shù)及應(yīng)用逐漸成熟之際，國(guó)內(nèi)在 AGV 領(lǐng)域的探索也開始起步。1976 年，北京起重機(jī)械所研制出第一臺(tái)移動(dòng)機(jī)器人， 建成第一套 AGV 滾珠加工演示系統(tǒng)，隨后又研制出單向、雙向運(yùn)行不同載重的移動(dòng)機(jī)器人。1991 年，新松機(jī)器人為沈陽(yáng)金杯汽車廠研制生產(chǎn)了 AGV 用于汽車裝配線中，實(shí)現(xiàn) AGV 從實(shí)驗(yàn)室樣機(jī)到生產(chǎn)一線產(chǎn)品的跨越。

2000 年到 2012 年，是國(guó)內(nèi) AGV 行業(yè)的平穩(wěn)發(fā)展階段，制造、食品、輕工等行業(yè)引入 AGV，使 AGV 的應(yīng)用開始深入到國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域。國(guó)產(chǎn)的 AGV 及 AGVS 開始出口國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)。

蓬勃階段（2010 年代至今）

2012 年，亞馬遜收購(gòu) Kiva，獲得機(jī)器人倉(cāng)儲(chǔ)服務(wù)。在某種程度上，倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人的火爆帶動(dòng)了 AGV 在各行業(yè)的應(yīng)用。尤其在國(guó)內(nèi)，2014 年前后創(chuàng)業(yè)公司一波接一波涌現(xiàn)，市場(chǎng)活力不斷增強(qiáng)。

AGV 開始沿著更加自主化的方向發(fā)展，業(yè)內(nèi)出現(xiàn)了 AMR（Automated Mobile Robot，自主移動(dòng)機(jī)器人）這一新概念。相比于 AGV，AMR 可以利用軟件提前導(dǎo)入工廠建筑物圖紙實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航，相當(dāng)于裝載了 GPS 以及一套預(yù)裝地圖，讓搬運(yùn)的柔性化大大提升。

從 AGV 到 AMR，導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展使設(shè)備從“車”逐漸過渡到“機(jī)器人”的重要因素之一。傳統(tǒng) AGV 多采用磁條、電磁及二維碼等導(dǎo)航方式，AMR 則更多采用 SLAM（Simultaneous Localization and Mapping，即時(shí)定位與地圖構(gòu)建）技術(shù)，搭載激光雷達(dá)或視覺傳感器，實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航。

發(fā)展驅(qū)動(dòng)力

我們已經(jīng)進(jìn)入智能制造、智慧物流的新時(shí)代，移動(dòng)機(jī)器人發(fā)展主要的驅(qū)動(dòng)力有：

市場(chǎng)要素倒逼：在消費(fèi)者需求的驅(qū)動(dòng)下，產(chǎn)品更新迭代速度加快，產(chǎn)品個(gè)性化和定制化趨勢(shì)明顯，企業(yè)需要以更加精益、高效、靈活的方式生產(chǎn)多樣化的產(chǎn)品，避免產(chǎn)能過剩。這需要改變?cè)瓉?lái)離散型生產(chǎn)方式，產(chǎn)線之間實(shí)現(xiàn)柔性化的連接，數(shù)字化、智能化成為必然趨勢(shì)。

社會(huì)因素加速：隨著我國(guó)人口增速放緩，國(guó)內(nèi)人口老齡化和勞動(dòng)力成本不斷增加；年輕一代不愿從事簡(jiǎn)單重復(fù)的體力勞動(dòng)，導(dǎo)致制造業(yè)工人嚴(yán)重短缺。2020 年疫情期間，無(wú)人化、少人化的生產(chǎn)方式提供了面對(duì)突發(fā)情況更高的安全性和可靠性。這些要素都在推動(dòng)著“機(jī)器換人”進(jìn)程的加速，工業(yè)機(jī)器人替代低端勞動(dòng)力的趨勢(shì)日益顯著。

技術(shù)因素支撐：從機(jī)器人的發(fā)展歷程中，可以看到，技術(shù)創(chuàng)新是移動(dòng)機(jī)器人發(fā)展的主旋律。人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等技術(shù)正在成為推動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人發(fā)展的核心技術(shù)，運(yùn)動(dòng)、交互、規(guī)劃、定位導(dǎo)航、滿足多樣化需求及安全能力都將進(jìn)一步提升，尤其是感知能力、自主決策能力進(jìn)一步提升，機(jī)器人的智能程度大幅提升。

國(guó)家政策大力支持

機(jī)器人是智能制造的典型代表，其研發(fā)與應(yīng)用已成為體現(xiàn)國(guó)家先進(jìn)制造水平和創(chuàng)新能力的重要標(biāo)志。近年來(lái)，國(guó)家出臺(tái)的一系列產(chǎn)業(yè)政策為我國(guó)機(jī)器人領(lǐng)域的快速發(fā)展提供了充分的保障，推動(dòng)我國(guó)機(jī)器人領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級(jí)。

2016 年，工信部、發(fā)改委、財(cái)政部聯(lián)合印發(fā)《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃 (2016－2020 年)》，明確聚焦智能生產(chǎn)、智能物流，攻克工業(yè)機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)，提升可操作性和可維護(hù)性，重點(diǎn)發(fā)展弧焊機(jī)器人、真空（潔凈）機(jī)器人、全自主編程智能工業(yè)機(jī)器人、人機(jī)協(xié)作機(jī)器人、雙臂機(jī)器人、重載 AGV 等六種標(biāo)志性工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品，引導(dǎo)我國(guó)工業(yè)機(jī)器人向中高端發(fā)展。

2016 年，工信部、財(cái)政部還聯(lián)合組織相關(guān)單位和專家編制完成《智能制造發(fā)展規(guī)劃（2016—2020 年）》，提出 10 個(gè)重點(diǎn)任務(wù)，即加快智能制造裝備發(fā)展、加強(qiáng)關(guān)鍵共性技術(shù)創(chuàng)新、建設(shè)智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系、構(gòu)筑工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)、加大智能制造試點(diǎn)示范推廣力度、推動(dòng)重點(diǎn)領(lǐng)域智能轉(zhuǎn)型、促進(jìn)中小企業(yè)智能化改造、培育智能制造生態(tài)體系、推進(jìn)區(qū)域智能制造協(xié)同發(fā)展、打造智能制造人才隊(duì)伍；實(shí)現(xiàn)到 2025 年，智能制造支撐體系基本建立，重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)初步實(shí)現(xiàn)智能轉(zhuǎn)型。

2017 年，國(guó)務(wù)院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，針對(duì)培育高端高效的智能經(jīng)濟(jì)這一重點(diǎn)任務(wù)，提出大力發(fā)展智能機(jī)器人等人工智能新興產(chǎn)業(yè)，加快推動(dòng)智能制造、智能物流等產(chǎn)業(yè)智能化升級(jí)，大規(guī)模推動(dòng)企業(yè)智能化升級(jí)，打造人工智能創(chuàng)新應(yīng)用試點(diǎn)示范等舉措。

各地方政府紛紛大力支持機(jī)器人發(fā)展，截至 2018 年，陜西、遼寧、黑龍江、福建、河北、江蘇等多個(gè)省市均已出臺(tái)支持機(jī)器人應(yīng)用的相關(guān)政策。2020 年 5 月，全國(guó)兩會(huì)再次強(qiáng)調(diào)在構(gòu)建人工智能新型基礎(chǔ)設(shè)施的同時(shí)，大力發(fā)展機(jī)器人產(chǎn)業(yè)。

2020 年，發(fā)改委會(huì)同工信部、公安部、財(cái)政部等 13 個(gè)部門和單位聯(lián)合印發(fā)《推動(dòng)物流業(yè)制造業(yè)深度融合創(chuàng)新發(fā)展實(shí)施方案》，以進(jìn)一步推動(dòng)物流業(yè)制造業(yè)深度融合、創(chuàng)新發(fā)展，推進(jìn)物流降本增效，促進(jìn)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。

市場(chǎng)穩(wěn)步增長(zhǎng)

根據(jù)中國(guó)移動(dòng)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、新戰(zhàn)略機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019 年度，中國(guó)移動(dòng)機(jī)器人 (AGV/AMR) 市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到 61.75 億元，較之于 2018 年增長(zhǎng)幅度為 45.2%，其中營(yíng)收超億元的企業(yè)有包括曠視科技在內(nèi)的 18 家企業(yè)。2019 年移動(dòng)機(jī)器人所有品類產(chǎn)品新增量 33400 臺(tái)，較之于 2018 年增長(zhǎng)約 12.8%。

來(lái)源：中國(guó)移動(dòng)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟《2019-2020 中國(guó)移動(dòng)機(jī)器人（AGV）產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報(bào)告》

來(lái)源：中國(guó)移動(dòng)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟《2019-2020 中國(guó)移動(dòng)機(jī)器人（AGV）產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報(bào)告》

未來(lái)，隨著行業(yè)需求的增多、技術(shù)成熟及成本的降低，機(jī)器人的應(yīng)用范圍還會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大，屆時(shí)市場(chǎng)將進(jìn)一步成倍增長(zhǎng)。