2018-2019年中国机器人十大新兴应用领域及仓储物流行业智能化升级

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    中国电子学会结合国家政策布局和市场实践趋势，调研走访了一批在机器人领域具有领先水平和独特优势的骨干企业，组织拜访知名高校机器人相关领域的专家学者权威智库和知名战略咨询公司的最新报告，根据近年来机器人技术和产业的发展趋势，评选出机器人十大新兴应用领域从2018年到2019年，具体情况如下。

    1、仓储物流

    仓储物流行业历来属于劳动密集型行业，自动化、智能化升级的需求尤为迫切。近年来，机器人相关产品和服务在电商仓库、冷链运输、供应链配送、港口物流等各类仓储物流场景中得到快速推广和频繁应用。仓储机器人已经可以利用人工智能算法和大数据分析技术进行路径规划和任务协调，并配备超声波测距、激光传感、视觉识别等传感器来完成定位和避障，最终实现数百台的快速并行作业。机器人。推动上架、拣货、补货、退货、盘点等各项工作。物流运输方面，城市快递无人车依托路况自主识别和智能任务规划技术，构建高效的城市短途物流网络；山地配送无人机具有不受路况限制的独特优势，以极低的运输成本打通了城市与偏远山区之间的物流路线。仓储物流机器人凭借远超人类的工作效率和不间断劳动的独特优势，有望构建覆盖城市及周边地区的高效率、低成本、广覆盖的无人仓储物流系统。未来，大大提高人类生活的便利性。程度。

    2.消费品加工制造

    全球制造业智能化升级转型不断推进，从汽车、工程机械等大型装备领域延伸到食品、饮料、服装、医药等消费品领域。与此同时，工业机器人开始呈现小型化、轻量化的趋势。使用成本大幅下降，对部署环境的要求也大幅降低，更有利于拓展应用场景、开展人机协作。目前，不少消费品行业已开始围绕工业机器人小型化、轻量化推进生产线改造，逐步实现整个加工制造生命周期的自动化、智能化作业。人机协作在一些领域也取得了一定的进展。随着机器人控制系统的自主性、适应性、协调性不断增强，大规模、小批量、柔性定制生产的需求日益强烈，消费品行业将成为工业机器人的重要应用领域，推动机器人市场进入新时代。成长期。

    3. 手术和医疗康复

    外科与医疗康复领域具有知识储备要求高、人才培养周期长的特点。一定时期内专业人员的数量供给和装备都相对有限，不能充分满足人民群众在生命健康领域不断扩大的需求，导致高层次、高层次人才的市场需求十分迫切和广阔。专业手术和医疗康复机器人。在手术领域，凭借先进的控制技术，机器人在力的控制和操纵精度方面明显优于人类，可以更好地解决医生因疲劳而降低手术精度的问题。通过专业人员的操作，手术机器人已经能够在骨科、胸外科、心脏内科、神经内科、腹部外科、泌尿外科等专业手术领域获得一定程度的临床应用。在医疗康复领域，日益兴起的外骨骼机器人通过集成先进的传感和控制技术，为用户提供可穿戴的外部机械设备，可以满足永久性损伤患者恢复日常生活的需求，同时辅助患者通过可逆康复来完成训练。能够更快地从治疗中恢复。随着运动控制、神经网络、模式识别等技术的深入发展，机器人产品在手术、医疗康复等领域的应用将更加广泛，真正成为人类在医疗领域的助手和伙伴，为患者提供以更加科学、稳定、可靠的优质服务。

    4、楼宇及室内分布

   

    在现代工作和生活中，住宅和办公空间逐渐向高层建筑集中。等电梯、室内行走的时间和成本成为临时餐饮、快递的关键痛点。小件物品即时配送需求的显着增长，为相应专业服务机器人的打造提供了充分的前提。依托地图构建、路径规划、机器视觉、模式识别等先进技术，能够提供跨楼层送货上门服务的机器人已经开始出现在各大商场、餐厅、酒店、医院等场所。场景。目前，一些地方已经开始使用能够与电梯、门禁通讯互联的移动机器人，为用户提供真正的点对点配送服务，完全替代人工。随着市场成熟度不断提高、用户认可度不断提高，以及相关设施和配套平台逐步完善，楼宇及室内配送机器人将得到更广泛的应用，并与会议、休闲、娱乐等多元化场景相结合。培育更具想象力的商业生态系统。

    5、智能陪伴、情感互动

    现代工作和生活节奏不断加快，往往很难有充足的时间和合适的场地来满足人类的陪伴和交流的需求。随着智能交互技术的显着进步，智能陪伴和情感交互机器人逐渐获得市场认可。基于语音识别、自然语义理解、视觉识别、情绪识别、场景识别、生理信号检测等功能，机器人能够充分分析人类面部表情和语调模式，并通过手势、表情、表情等多种交互方式进行交互。并触摸。提供反馈，极大提升用户体验，满足用户陪伴、交流的需求。随着深度学习技术的进步和认知推理能力的提高，智能伴侣和情感交互机器人系统中嵌入的算法模块将根据不同用户的性格、习惯和表达的情绪形成独立的、差异化的反馈效果。这就是所谓的“千人千面”的高级智能体验。

    6、复杂环境、特殊物体专业清洁

    现代社会存在着许多艰巨、危险的专业清洁工作，消耗大量的人力和时间却很难达到理想的效果。依托三维场景建模、定位导航、视觉识别等技术的不断进步，利用机器人逐步代替人类在各种复杂环境和特殊物体中开展专业清洁工作已成为必然趋势。在城市建设方面，机器人可以爬上摩天大楼、高架桥完成墙面清洁任务，有效避免清洁工在高层建筑中工作的安全隐患。在高端装备领域，机器人可用于高速列车、船舶、大型客机的表面维护和除锈，降低人工维护的成本和难度。在地下管道、水下电缆、核电站等特殊场景下，机器人可以进入人类不适合长期停留的环境中完成清洁任务。随着解决方案平台化和定制化水平的提高，专业清洁机器人的应用场景将进一步拓展到与人类生产生活更加密切相关的更多领域。

    七、城市应急保障

    城市应急处置和安全防护高度复杂、危险性高。相关人员的培训成本和人工成本日益增加。应对不慎，可能会造成人员伤亡，造成重大损失。适合多样化任务、复杂环境的各类特种机器人正在加速研发，逐渐成为应急保障部门的重要选择。可用于城市应急安保的机器人种类繁多，专业性强。一般由配备专用热成像、物料检测、防爆应急等模块的移动机器人组成，包括安检防爆机器人、毒品监测机器人、抢险救灾机器人、车辆巡检机器人、警用防暴机器人等。可以预见，机器人在城市应急安全领域的日益广泛应用，可以显着提高人类对各种灾害和突发事件的应急处置能力，有效增强突发事件中的容错能力。如何逐步提升机器人预测和识别危险的能力与人类持平，将是下一阶段城市应急安全领域亟待解决的问题。

   

    8、影视拍摄、制作

    目前，全球影视娱乐相关产业规模日益扩大。新颖复杂的拍摄手法以及对场景拍摄的极致追求，促使各类机器人更多地参与到拍摄过程中，并为后期制作提供专业服务。目前影视娱乐领域广泛应用的机器人主要利用微机电系统、惯导算法、视觉识别算法等技术来实现系统姿态平衡控制，保证拍摄镜头清晰稳定。航拍无人机、高稳定机械臂云台等机器人已得到广泛应用。随着性能的不断提升和功能的不断完善，机器人有望逐步承担起影视拍摄场景中摄像、灯光、录音、场景笔记等职责。借助智能后期制作软件，普通影视爱好者也可以在有限的人数和有限的空间内拍摄制作自己的影视作品。

    9. 能源和矿产采集

    能源矿产的采集场景正从浅层地层延伸到深井、深海等危险复杂的环境。采矿成本持续上升，采矿风险显着增加。迫切需要使用具有独立分析和采集能力的机器人来替代人类劳动力。依托计算机视觉、环境感知、深度学习等技术，机器人能够实时捕捉身体周围的图像信息，建立相应的场景数字模型，根据设定的采集指标规划任务流程，独立执行任务。钻探检查和能源矿物采集。各种流程可以有效避免资源运输过程中的操作失误和人员伤亡，提高能源矿产采集的安全性和可控性。随着机器人环境适应能力和自主学习能力的不断提高，因自然灾害、环境变化等原因不再适合人类活动的废弃油井、矿山有望得到重新利用，有助于扩大机器人的应用范围。人力资源利用，提高资源利用效率。具有十分重要的意义。

    10、国防和军事

    现代战争环境日益复杂多变。海量信息攻防和快速指挥响应已成为当今军事领域的重要考量。对具有网络化、智能化特征的各类军用机器人的需求日益迫切。世界主要发达国家纷纷投入和精力积极研发适应现代国防和军事需求的军用机器人。目前，以军用无人机、多足机器人、无人水面车辆、无人潜艇、外骨骼装备等为代表的多种军用机器人正在迅速兴起。凭借先进传感、新材料、仿生学、场景识别、全球定位导航系统、数据通信等多种技术，已经能够实现“感知-决策-行为-反馈”过程，在战场上自主完成预定任务。考虑到加快战场反应、降低伤亡风险、提高反应能力等因素，军用机器人未来将应用于海、陆、空等多个领域，助力构建综合化、智能化的军事国防系统。