AHTE 2021

上海国际工业装配与传输技术展览会

2021年7月7-10日 上海新国际博览中心 E1, E2, E3, E4馆

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2020新基建促使机器人的5G时代加速

2020年06月09日


2018年年底的中央经济工作会议提出,“加快5G商用步伐,加强人工智能、工业互联网、物联网等新型基础设施建设”,新基建的概念由此产生,并被列入2019年政府工作报告。2019年两会期间和同年7月的政治局会议中再次强调以5G人工智能、机器人和工业互联网等为代表的新基建在逆周期调节中将承担更为重要的角色要进一步加快推进信息网络等新型基础设施的建设

进入2020年,新基建作为对冲疫情影响和推动实现全面建成小康社会目标的重要抓手,近期在多次会议中被频繁提及。从1月3日的国常会、到2月14日的中央全面深化改革委员会会议、2月21日的政治局会议、2月23日的疫情防控和经济社会发展工作部署会议和3月4日的政治局常委会议,频率之高可见其重要程度。


 
新基建促使机器人的5G时代加速

5G是新基建之首,5G商用化下的机器人令人期待,据悉5G不仅能使其设计出可与其它机器人或人类员工实时沟通的机器人,而且其中一些机器人能透过直接观察或计算机程序学习新任务许多专家认为,5G还将有助于降低机器人在工作场所和家中的成本,并使其更便宜

为什么机器人需要5G?

对于机器人开发人员来说,网络延迟是首先要面临最大的挑战:如果接收和处理输入命令的时间太长,导致计算和执行某个动作之间间隔太大,那么机器人技术的发展就会受到严重的制约。

到目前为止,传输操作机器人所需的大量数据的唯一方法是让它们保持有线连接的状态。但现在多亏了5G网络技术,无线数据传输已经变成了可能。

更令人兴奋的是,低延迟、高可靠度、高带宽移动网络将允许我们在这一领域引入云计算人工智能技术。通过5G连接到云端的机器人,可以使用机器学习技术来找到其在环境中和执行任务和导航的最佳方式,同时无需事先进行专门编程技术,节省大量的人力和物力。

5G机器人能做什么?

机器人可进行高效、精细的大量生产,长期以来一直被用于自动装配、汽车和其他产品的制造。机器人还可以用来运输货物,或者在实用层面上清理工厂地板上的杂物。由自动机器人执行琐碎和重复的任务,就能够让人工抽出更多时间从事更有价值的工作。

尽管自动机器人已经在世界各地的工厂和零售场所投入使用,但要使机器人能够智能地与环境进行实时互动,就必须在瞬间传递大量信息。这对制造商来说是极大的挑战,他们被迫必须建立复杂的机器控制系统,这不但减缓了开发周期,也阻碍了新领域的发展。


 
由5G支持的云机器人将能够解决这些问题,因为可以通过5G技术将大量系统信息存储于云端,简化机器人在工厂车间的操作,提高它们的易用性和效率。要拥有高生产力机器人的关键在于拥有强而稳定的5G连接,只要数据传输的路径更接近连接源,5G就能比无线连接拥有更快的传输速度,并大幅提升数据传输量。除此之外,5G的灵活性更强,这使制造商能够在保持较低成本调整的同时,适应不断变化的制造环境。

除此之外,5G机器人在疫情中也发挥了重要作用。巡逻机器人、消毒机器人、送餐机器人等在疫情防控前线为医护人员分担了大部分压力,减少医患直接接触,降低了风险。

5G催生了哪些机器人应用场景?

5G技术在机器人领域最重要的用途之一就是医学领域,尤其是当通过经验丰富的外科医生操作机器人工具进行远程手术的时候。

通过远程技术进行手术,其实并不完全是一项新的领域,但是5G技术可以让手术实时进行,而且精确度更高。有了专门的设备,医学专家(如大脑或心脏外科医生)就可以为处于世界另一端的病人进行实时手术。这可以在时间紧迫、交通不便的情况下挽救更多人的生命,比如农村地区的中风病人。

5G机器人也可以在工厂内找到合适的工作。目前工业机器人我们已经司空见惯(尤其是在汽车装配焊接车间,机器人已经成为了必备的工具),但5G的出现将使芬兰电信巨头诺基亚公司所描绘的“意识工厂”概念成为可能。


 
这是一种新型的智能工厂,机器人配备了传感器,提供有关制造过程各个方面的恒定信息流。对于目前的移动网络来说,如此大量的数据规模先要及时处理具有非常大的难度。而5G网络带来的一个关键优势就是能够将带宽划分为很多个不同的“碎片”,这些“碎片”则可以分配给不同的特定任务。

与此同时,人工智能技术来操作机器人,使用不同的碎片在无需轨道的情况下在有意识工厂中自动导航,同时使用云计算来完成处理器其运动的大量数据工作,而其他机器人(称为“cobots”)也可以安全的与人类工人一起完成哪些需要人类直觉才能完成的特别复杂任务。

企业纷纷切身力行

据外媒报道,业内人士预言到2027年,5G机器人的出货量预计将达到57万台,主要部署在关键任务和关键业务环境中。越来越多的机器人厂商在布局5G,包括机器人四大家族的他们都在做先行者。

早在2017年3月,Kuka和华为Wireless X Labs无线应用场景实验室合作一对机器人手臂在精确同步和协作中表演舞蹈和击鼓,两个机械臂之间每隔4ms就需要进行一轮的信息与指令交互,这需要无线网络的端到端的传输时延要求满足低于1ms才能成功完成演示。根据在KUKA实验室的对接测试结果表明,基于无线的时延稳定在1ms以内,可靠性达到了99.999%。


 
现今机器人已然进入实证阶段,电装机器人已经开始在旗下的自动化工厂对配置了5G通讯系统的工业机器人进行实证试验。2019年1月21日,实证试验率先在九州工业大学户畑校区启动,随后于2月18日转移至电装九州工厂内进行。本次实证试验在布设了28GHz频段5G基站的试验区内进行,将高精度三次元测量传感器与机器人对应5G端口相连接,就可以通过5G进行测量数据和控制数据的传送,进而对机器人进行高精度控制。
 
2019年3月,由新松机器人自主研发、辽宁移动提供网络支持的5G智能巡检机器人研发成功。在辽宁移动公司的牵头下,这款机器人被应用到沈阳机床和华晨宝马厂区进行实地的测试,替代人工对厂区的一些环境复杂、恶劣的区域进行巡检。未来,在5G信号大范围铺设的前提下,5G巡检机器人将能够在包括危化品等特殊厂区以及人流密集的机场、火车站等地应用,智能巡检机器人在代替巡视人员完成巡视工作的同时,既能保证巡视人员安全,也大大节约了巡视的时间,变人工巡视为“智慧巡视”。

新基建促使机器人行业进入快车道

“新基建”成为焦点,一方面是数字经济发展的必然结果,城市基础设施建设需要结合云计算、大数据、AI等新技术获得创新能力;另外,疫情背景下催生的“无接触经济”,使得机器人产业加速进入快车道。

随着人工智能的兴起,机器人以创新式的落地应用,遍地开花,多次见诸报端。逐步在医疗、安防、金融、教育、零售、餐饮等多个行业树立起标杆式应用案例。让脱胎于科研实验室的前沿技术进行商业落地转化,并不断的根据行业场景的特点不断优化迭代,实现从样机到批量化的跨越;完成多个应用方向“技术攻关”正在向“行业应用大规模落地”应用大规模落地有序递进。

行业发展之初,受新技术的突破及政策影响,机器人企业数量出现井喷式发展,各类型企业纷纷转型切入机器人赛道,产生一定的行业泡沫。“疫情”像一面镜子,照射出虚实,促使行业由脱虚向实转变,形象价值衰减,实用价值彰显,大致形成三条主流路径


 
第一条是机器人+人,提升服务效率。近几年,随着用工资源的紧张和智能技术的成熟,众多服务场景开始优化服务人员结构,开始使用服务机器人提升生产效率,缓解用工荒,逐步用机器红利接棒传统的人口红利。

第二条是近程+远程,提升协同效率。随着市场竞争的加剧和互联网的发展,越来越多的服务场景通过互联网远程操控机器人,由机器人完成任务执行,缩短物理空间距离,人机耦合,从从而大幅提升协同效率,优化资源配给能力。

第三条是AI+人脑,提升决策效率。目前,人工智能渐渐从探索阶段进入到应用阶段,部分行业龙头企业与数据公司联合攻关,通过海量数据和机器学习,积累海量的行业数据,从不规律中寻找规律,将不确定变为确定,用机器算法替代人工经验,从而提升行业决策效率。

新基建对机器人行业的影响远不止于此,数字经济与各垂直行业的深度整合,随着5G网络及智慧城市的逐步完善,“智能场景+机器人行业应用”的模式将在医疗、安防、教育、配送、清洁、零售等行业快速复制,形成庞大的机器人行业应用矩阵,推动众多新业态形成。
 
文字、图片源自:中国机器人网

展会预告:
AHTE 华南站 2020.8.26-28,深圳会展中心
未来车身及梦工厂系列论坛暨AMTS & AHTE微型展 2020.9.2-4 上海
AHTE 重庆站 2020.10.14-16,重庆国际会议展览中心
AHTE 上海站 2021.7.7-10,上海新国际博览中心

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