中国国际工业装配及传输技术设备展览会/中国国际智能工厂及自动化技术展览会
2025.10.16-19 北京·北人亦创国际会展中心
2016年10月31日,美国150多名研讨专家一起完结《2016美国机器人开展路线图—从互联网到机器人》。该路线图由国家科学基金会,加州大学圣地亚哥分校,俄勒冈州立大学和佐治亚理工学院有些资助,共包括十个有些,别离介绍了制作业和供应链转型,新一代消费者和专业效劳,医疗保健,进步公共安全,地球及地球以外,劳动力开发,基础设施同享,法令、道德和经济疑问等等。
路线图呼吁拟定非常好的方针框架,以安全地结合新技能进平时日子,如自动驾驶轿车和商用无人机,鼓舞添加人机交互范畴的研讨作业,使大家在年老的时分可以留在自个家里日子,呼吁添加从小学到成人的对于STEM范畴的教育内容,呼吁研讨发明更灵敏的机器人体系,以适应在制作业日渐增加的定制需要,包括从轿车到消费类电子商品。路线图的作者提出了一些主张,以保证美国将在机器人范畴持续抢先,无论是在研讨立异,技能和方针方面,保证研讨作业能真实处理现实日子的疑问并能投入实习。
一、方针出台背景
2015年,机器人技能庆祝榜首台工业机器人用于出产现场50周年。从那时起,机器人技能就现已取得了重大进展。机器人现已被运用在制作业、效劳业、医疗保健、国防以及空间探究等各个范畴。机器人开始是用来完结脏、枯燥以及风险性使命的。今天,机器人技能被运用在更广泛的场景中,一个首要因素是机器人增强了大家在平时日子中如作业、休闲、居家时刻的才干。三个首要因素推进着机器人的选用方向:
1)在国际环境中日益剧烈的出产力竞赛;
2)在当时的老龄化社会中进步日子质量;
3)将现场急救员和士兵从风险和行动中解放出来。
经济增加、日子质量进步、现场急救员的安全一直是机器人技能开展的首要驱动力。
机器人技能是罕见的几个可以发作像因特网革新那样影响无穷的技能之一。机器人如今现已变成一些公司开展作业的一项关键技能,为充沛评价潜在的机器人运用,一个超越160人的小组在五个车间举行研讨会,会议议题包括工业制作业、医疗保健/医疗机器人、效劳机器人、国防机器人以及空间机器人,从而形成了这份开展方案。该开展方案在2009年5月初次提出,并在2009年5月21日,由国会中心议题小组提交。该开展方案发布以后,美国成立了国家机器人技能方案组织(NRI)。该组织由美国国家科学基金会(NSF)、美国农业部(USDA)、美国宇航局(NASA)以及美国国立清洗研讨院(NIH)一起资助。本开展方案是2013年制作业、医疗保健/医疗、效劳机器人范畴开展方案的一个更新版别。
二、首要内容
本文件概述了目前社会在开展中的机会,亟待处理的疑问,一起介绍了美国政府为坚持机器人工业抢先地位所做的尽力。美国将持续支持立异研讨,并在法令框架下标准最新技能,以保证这些技能被合理地运用。具体内容方面,这份100页的文件对机器人技能的广泛运用场景做了总述,其间的首要发现与主张首要包括:
1、无人驾驶轿车及其方针
新一代的自动驾驶体系现已运用于轿车、飞机、水下和空间探测器中。人类驾驶员每1亿英里呈现一次致命事端,而自动驾驶轿车间隔这么的安全记载还相去甚远。对于航空体系而言,民用空域的重新方案是首要疑问,但无人机确实为运送,环境监测等作业发明了新办法。在太空探究范畴,首要的应战是从悠远的行星上获取样品,并把它们带回地球。这些使命请求机器体系能被人类操作者灵敏掌控。当地、州和联邦组织需要拟定法令法规,保证无人车可以一起与有人驾驶轿车一起安全的在路上行进。这些规则也应适用于无人机,如此一来无人机就能真实推翻咱们在平时空运、环境监控以及别的各方面的习气,在自然灾害与恐怖袭击发作时变成现场急救员的好帮手。
2、医疗保健和家庭陪同机器人
在家用商场中,出售最多的商品是吸尘和地板清洗机器人。最近咱们看到了家庭伴侣机器人的呈现。这其间包括投递物品的机器人,和辅助教育孩童的机器人。伴侣机器人的风潮行将呈现,几乎一切此类体系都只能完结有限的一些使命。如果咱们想要让孩童接受真实的教育,让白叟在家中可以独立日子,机器人就要对周围环境具有非常好的识别才干,可靠性请求也会更高。
3、制作业
这些年,轿车相同的商品定制化需要增量迅猛。例如,一辆高端轿车可有许多不一样的装备挑选,从坐位颜色到电子器件装备统统包括。结果即是制作商的商品出产线需要日益杂乱的技能来完成上述需要,这么一来许多工厂就又转回到了美国。在曩昔的6年中,美国制作业现已添加了九十万作业岗位。“机器人的激增并不一定意味着人类的失业。”可是这种工业机器人体系的扩展有必要战胜两大妨碍,路线图中现已说明。研讨者需要开宣布即便在少量或者未经练习情况下也能让工人操作的用户界面。换句话说,用户界面得更像电子游戏那样简单上手。此外,机器人操作技能也要大幅改进。
4、工业互联网和物联网
工业4.0和工业互联网中呈现的新标准将协助咱们取得廉价遍及的通讯机制,运用更多分布式核算和智能体系的新架构。物联网将会刻画愈加智能化的体会环境,新的机器人体系会在用户体会方面有很大进步。计划这种杂乱的体系并保证它的稳定性、可扩展性和高交互性非常首要。咱们现已看到新的办法和体系计划进入运用规模,机器人的微观概念和根本做法都会得到改观。其间,最首要的是对于一切的运用而言,它们面临的中心妨碍都在于机器人体系的杂乱结合,这些机器人体系需要与操作人员与合作者一起作业。
5、教育
新的劳动力训练需要在一切层面上展开,从初高中教育到技校,最后到各类学院。这些练习不能只是停留在校园里,也不能只是掩盖年轻人,它需要深化社会的每一个角落,它是新技能造福人类的条件。
6、同享机器人基础设施
研讨人员呼吁在美国树立互通同享的机器人研讨基础设施。往后研讨规模将扩展许多,研讨者将首要进行无人驾驶、医疗保健机器人、微型和纳米机器人、农业机器人、无人机和水下机器人的测验,每个预设点大概需要300万美元才干改造成功。
7、法令、道德和经济疑问
虽然该路线图是一个有关技能的文件,可是作者们都明白,美国,或者是任何别的地域的机器人技能的开展可能会违背社会、文明、政治等一系列方面的疑问,如法令、方针、道德和经济开展等。该有些提出了一些对比急迫的有关机器人技能、非技能方面的应战,并排举了如今正在进行的一些处理这些疑问的尽力的比如。该章并不是全部的涵盖了一切的疑问,也并不是要表达一个对于机器人应当恪守的法令、方针、道德等方面的一致,咱们的目标仅是提出一些文献中重复呈现的首要应战,此外,许诺咱们会参与和支持相似的对话,进行必要的跨学科的评论,并主张政府和学术界尽力消除这些妨碍。该章评论到的首要疑问包括安全性、可靠性、劳动力冲击、社会互动、自己隐私和数据安全等。该章在评论完这几个疑问后,提出以下主张:
榜首,各级政府均应进步网络化专业水平,以此才干革新机器人技能,最大化其社会用途,最小化其潜在损害。
第二,支持政府和学术界的跨学科穿插研讨,任何疑问都不能仅经过一个学科的常识来处理,政府和学术界应当积极合作,打破学科间的孤立。
第三,消除研讨妨碍,独立的研讨人员应当保证和验证体系的不存在违背现行法令和原则的风险。
三、启示与总结
工业大国提出机器人工业方针,如德国工业4.0、日本机器人新战略、美国领先制作同伴方案、内地十三五方案与《中国制作2025》等国家级方针,都将机器人工业开展归入其间。这不仅将促进工业机器人商场的持续增加,也将股动专业型与自己/家庭型效劳机器人商场快速增加。目前,机器人的开展有以下几个首要趋势:
轿车工业仍为工业机器人首要运用范畴。现阶段轿车工业制作厂商仍然是工业机器人的最大用户,从2014年轿车工业运用机器人密度来看,日、德、美、韩每万名人员中运用超越一千台以上的工业机器人,而内地则为305台。由于日本、德国、美国与韩国均是轿车工业大国,将来工业机器人首要需要仍在于轿车工业。
双臂协力型机器人为工业机器人商场新亮点。跟着人力本钱的持续增加,包括拼装代工大厂与中小企业等的人力本钱担负相对沉重,加上人口老化严重,国家劳动力缺少,使得双臂协力型机器人变成降低人力本钱、进步出产功率与补足劳动力缺口等的处理方案。在2015年的东京国际机器人展中,全球机器人大厂便大力推广其协力型机器人商品。
效劳机器人商场生长动能潜力无穷。效劳机器人方面,现阶段以扫地机器人、文娱机器人及医疗关照机器等为主支持全体商场的开展。人工智能的进步使效劳机器人具有与人类交流的互动功用,促进日子陪同型效劳机器人将变成商场的新生力军。此外,有些国家区域农业高龄化日益严重,因而也股动农业机器人需要的相应增加。