根據(jù)國際機器人聯(lián)合會的數(shù)據(jù)，2023年全球運營機器人的數(shù)量創(chuàng)下新高，達到390萬臺。需求的推動力來自一系列技術創(chuàng)新，這些創(chuàng)新使機器人更加高效、更易于操作。這些進步包括人工智能、移動機器人測繪的改進以及減少或消除原始編程需求的配置工具。兩個機器人行業(yè)組織詳細介紹了我們今年可以期待的技術發(fā)展趨勢。

1.人工智能(AI)和機器學習

在機器人和自動化領域使用人工智能的趨勢不斷增長。生成式人工智能的出現(xiàn)開辟了新的解決方案。人工智能的這一子集專門從通過訓練學到的東西中創(chuàng)造新的東西，并已通過ChatGPT等工具普及。機器人制造商正在開發(fā)生成式人工智能驅(qū)動的界面，使用戶能夠使用自然語言而不是代碼更直觀地對機器人進行編程。工人將不再需要專門的編程技能來選擇和調(diào)整機器人的動作。

另一個例子是預測性AI分析機器人性能數(shù)據(jù)以確定設備的未來狀態(tài)。預測性維護可以節(jié)省制造商的機器停機成本。信息技術與創(chuàng)新基金會報告稱，在汽車零部件行業(yè)，每小時的計劃外停機估計會造成130萬美元的成本。這表明預測性維護具有巨大的成本節(jié)約潛力。機器學習算法還可以分析執(zhí)行相同過程的多個機器人的數(shù)據(jù)以進行優(yōu)化。通常，機器學習算法獲得的數(shù)據(jù)越多，其性能就越好。

2.協(xié)作機器人拓展新應用

人機協(xié)作仍是機器人領域的一大趨勢。傳感器、視覺技術和智能夾持器的快速發(fā)展，使得機器人能夠?qū)崟r響應環(huán)境變化，從而安全地與人類工人一起工作。

協(xié)作機器人應用為人類工人提供了一種新工具，減輕了他們的負擔并為他們提供了支持。它們可以協(xié)助完成需要舉重、重復動作或在危險環(huán)境中工作的任務。機器人制造商提供的協(xié)作應用范圍不斷擴大。

最近的一個市場發(fā)展是協(xié)作機器人焊接應用的增加，這是由于熟練焊工的短缺所致。這種需求表明，自動化不會導致勞動力短缺，而是提供了一種解決這一問題的方法。因此，協(xié)作機器人將補充而不是取代對傳統(tǒng)工業(yè)機器人的投資，因為傳統(tǒng)工業(yè)機器人的運行速度要快得多，因此在應對產(chǎn)品利潤緊張的情況下，協(xié)作機器人對于提高生產(chǎn)率仍然很重要。

新的競爭對手也紛紛進入市場，重點關注協(xié)作機器人。移動機械手是協(xié)作機器人手臂和移動機器人(AMR)的組合，它提供了新的用例，可能會大幅擴大對協(xié)作機器人的需求。

3.移動機械手

對于第三個趨勢，IFR指出，移動機械手(即所謂的“MoMas”)正在使汽車、物流或航空航天等行業(yè)的物料搬運任務自動化。它們將機器人平臺的移動性與機械臂的靈活性相結合。這使它們能夠在復雜的環(huán)境中導航并操縱物體，這對于制造業(yè)的應用至關重要。這些機器人配備傳感器和攝像頭，可對機器和設備進行檢查和維護任務。移動機械手的顯著優(yōu)勢之一是它們能夠與人類工人協(xié)作并為其提供支持。熟練勞動力的短缺和工廠崗位的應聘人員不足可能會增加需求。

4.數(shù)字孿生

數(shù)字孿生技術越來越多地被用作一種工具，通過創(chuàng)建虛擬副本來優(yōu)化物理系統(tǒng)的性能。由于機器人越來越多地以數(shù)字方式集成到工廠中，數(shù)字孿生可以使用其真實世界的運行數(shù)據(jù)來運行模擬并預測可能的結果。由于孿生純粹以計算機模型的形式存在，因此可以對其進行壓力測試和修改，而不會產(chǎn)生任何安全隱患，同時節(jié)省成本。所有實驗都可以在接觸物理世界之前進行檢查。數(shù)字孿生彌合了數(shù)字世界和物理世界之間的鴻溝。

5.人形機器人

我們看到了人形機器人的重大進步，這些機器人旨在在各種環(huán)境中執(zhí)行各種任務。具有兩只手臂和兩條腿的類人設計使機器人可以在為人類設計的工作環(huán)境中靈活使用。因此，它可以輕松集成到現(xiàn)有的倉庫流程和基礎設施中。

工信部預測，人形機器人很可能成為另一種顛覆性技術，類似于計算機或智能手機，它將徹底改變我們生產(chǎn)商品的方式以及人類的生活方式。

類人機器人對各個行業(yè)的潛在影響使其成為一個令人興奮的發(fā)展領域，但它們的大規(guī)模市場采用仍然是一個復雜的挑戰(zhàn)。成本是一個關鍵因素，成功將取決于它們與成熟的機器人解決方案(例如移動操縱器)競爭的投資回報率。