不久前闭幕的中关村论坛上,展示全球最新技术进展和重大成果的科博会是其中一项重要内容。而机器人板块尤其备受瞩目。机器人也是我国未来重点发展的方向之一。由工业和信息化部等十七部门印发的《“机器人+”应用行动实施方案》提出,到2025年,制造业机器人密度较2020年实现翻番;聚焦10大应用重点领域,突破100种以上机器人创新应用技术及解决方案。我国机器人产业即将迎来大发展。

不久前,在中关村论坛的科博会上,各种酷炫的机器人纷纷亮相,令人眼界大开。事实上,这些看似科幻的机器人,有些已经悄悄进入我们的现实生活。

(资料图片)

在北京丰台的一家康复治疗中心里,一些原本行动困难的患者,正在学习如何在外骨骼机器人的帮助下恢复行走。

2017年一次意外导致邵海鹏高位截瘫,胸部以下完全失去了知觉。6个月后,在医生的建议下他开始尝试用外骨骼机器人进行康复训练。

下肢外骨骼机器人是一种装备在人体外部的系统。它可以通过足底的传感器感知人体的运动和周围环境,然后再用身后的控制系统,以每秒数千次的计算频率来协调机器人的动作和力度,使它与人体的动作相适应。在反复训练中,下肢外骨骼机器人基于“神经可塑性”原理不断刺激患者的神经帮助他进行重塑,进而恢复部分行动能力。

北京大艾机器人科技有限公司董事长、北京航空航天大学教授帅梅:“就是通过外骨骼机器人训练,来给他建立正确的行走模式,以及正确的本体感觉,让他能重新行走。”

由于介入得早,经过两个疗程的康复训练,他的状况慢慢改观。2018年,他甚至穿戴外骨骼机器人用9天时间走了42.22公里,创下“机器人行走马拉松世界纪录”。他还参加了北京2022年冬残奥会官方火种汇集仪式。现在邵海鹏给自己定了个小目标。

邵海鹏 :“小目标是整一个助力脚踏车,准备把中国的版图走一圈,看看咱中国有多大。”

胡晓雷和邵海鹏的经历很相似。起初他也是完全无法动弹,甚至无法坐轮椅,如今他已经是国家男子轮椅篮球队队员了。

邵海鹏和胡晓雷穿戴的都是由北京大艾研发的外骨骼康复机器人。这是中国首个通过国家药品监督管理局认证的下肢外骨骼机器人。目前,外骨骼康复机器人已成为治疗脊椎损伤、下肢截瘫、偏瘫等重大恶性疾病的有效工具。

帅梅:“国家已经出台了实施方案,我们作为业内人士,需要做的是根据这个方案继续细化和落实。中国拥有八千多万的残障人士以及数亿的老年人,他们都是未来重点关注的对象,未来我们将根据不同的应用场景,打造更多满足人们需求的解决方案。”

外骨骼机器人是众多机器人中的一种,不仅可以用于康复训练,还可以用于老年人护理、国防、制造业等许多领域。现在机器人的种类不仅多,应用场景也很广泛。为了进一步拓展机器人的应用场景,促进机器人产业发展,近日,工业和信息化部等17个部门发布了《“机器人+”应用行动实施方案》,提出到2025年要使我国制造业机器人密度较2020年翻番,将聚焦十大应用重点领域,突破100种以上机器人创新应用技术及解决方案,推广200个以上具有较高技术水平、创新应用模式和显著应用成效的机器人典型应用场景,打造一批“机器人+”应用标杆企业、应用体验中心和试验验证中心等。我国机器人产业将迎来大爆发。

中国电子学会副秘书长、世界机器人大会副秘书长梁靓:“《实施方案》有助于增强机器人自主品牌市场竞争力,加快实现我国机器人产业自立自强,并且还能带动一二三产的智能化转型升级,为推进中国式现代化提供有力支撑。”

中国工程院院士、国家农业信息化工程技术研究中心主任赵春江:“主体目的还是要推动我们国家产业经济,特别是制造业板块高质量发展,顺应世界智能科技发展大趋势。”

目前,机器人产业迎来升级换代、跨越发展的窗口期,极大改变着人类生产生活方式,为经济社会发展注入强劲动能。为了抓住这一契机,我国制定了一系列发展机器人产业的政策。这次《“机器人+”应用行动实施方案》的发布,可以说为下一步行动画出了路线图。

赵春江:“它突出应用场景的打造,还有产业技术的升级和创新发展,实际上,是推动‘十四五’机器人产业发展规划具体落地的一个具体行动方案。”

《实施方案》聚焦十大领域,包括制造业、农业、医疗健康、养老服务、教育等。那么,为什么要聚焦这十大领域?

梁靓:“这些领域具有应用基础好、覆盖面广、辐射带动作用强的特点,具有推广应用的典型性,以这些领域为切入点,将对机器人产业培育新业态、拓展新场景起到有效的示范带动作用。”

机器人是一种高度灵活的自动化机器。它具备一些与人或生物相似的智能能力,如感知、规划、动作和协同等。按照应用领域,机器人分为工业机器人和服务机器人,外骨骼机器人就是服务机器人。服务机器人的种类很多,主要应用于零售、物流、医疗、教育、安防等众多和人们生活息息相关的领域。在北京协和医院,一台畸胎瘤切除手术正在有条不紊地进行。不过,主刀的孙医生并没有站在手术台前,而是坐在电脑旁。原来,他正在用单孔腔镜手术机器人给患者动手术。20分钟后,手术顺利结束了。

孙医生使用的单孔腔镜手术机器人由北京术锐研发。在68个高精度伺服电机的驱动下,单孔腔镜手术机器人可以540度自由旋转,每秒可实现千次亚毫米级精准操控,完成人手无法完成的工作。过去做类似手术需要在患者身上打四个孔,现在仅需一个。

腔镜手术机器人代表着未来外科手术的发展方向,有很高的技术壁垒。美国公司长期占据着垄断地位,只向中国出口需要在患者身上打四到五个孔的多孔腔镜机器人,而技术更先进的单孔机器人,则禁止向中国出口。北京术锐打破了这一技术封锁。

《实施方案》指出,要推动机器人在医院康复、远程医疗、卫生防疫等场景应用。鼓励有条件有需求的医院使用机器人实施精准微创手术。

北京术锐技术有限公司创始人、上海交通大学教授徐凯:“我们具体的实施方案是,跟不同区域内有影响力的医院开展共建临床培训中心。相信新一代手术机器人借助‘机器人+’政策,能够在中国大地上尽快地铺开来。”

服务机器人是人们日常生活的好助手,而工业机器人大多应用于工业场景,在机器人中占了大部分,它可以极大地提高生产质量和效率。1982年,我国第一台工业机器人诞生在沈阳。

工业机器人具有精准、高效、稳定、智能等特点,有助于企业降本增效,弥补劳动力不足,降低生产风险。经过多年发展,沈阳新松已经掌握了焊接、装配、物流三大核心自动化应用技术,拥有1300多项发明专利,研发出十大类上百款机器人。新松人把这些产品形象地分为“手”和“脚”。“手”,指的是各种机械臂机器人。

在现场记者还看到不少“脚”,也就是移动机器人。比如,可用于物流行业的移动机器人、可用于医疗机构的送药机器人,还有用于汽车制造的底盘合装移动机器人。

从2013年开始,中国已连续九年成为全球最大、增速最快的工业机器人市场。目前,我国制造业机器人密度位居全球第五,达到每万名工人322台机器人,但只是排名第一的韩国的三分之一。因此,这次发布的《“机器人+”应用行动实施方案》便计划把机器人密度翻番。未来,随着高端芯片、操作系统等核心技术的成熟,工业机器人将在更多领域得到广泛应用。

目前我国老龄化趋势持续加剧,劳动力减少以及用工成本上涨的问题愈发明显。专家表示,自动化是提高现有工人生产力的最可靠方式。2022年,中国机器人市场规模预计达到1180亿元。机器人产业将随着应用场景的拓展而获得爆发式增长。

机器人的应用是个大趋势,随着人工智能、5G、大数据、云计算等新技术在机器人领域的融合应用,机器人的智能化和网络化水平将不断提高,它也将改变制造业和其他工业领域的生产方式。牵一发而动全局,自主创新战略让我们完全有基础、有底气、有信心、有能力抓住新一轮科技革命和产业变革的机遇,乘势而上,大展宏图,夯实科技自立自强这个国家强盛之基、安全之要。