Drones, robots and predictive software, logistics trends of the future | SEAT.
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趨勢一:物流機器人運作過程日趨柔性化
這裡的「柔性」,是和生產製造過程相對而言的。在生產線上,因製造工藝不能輕易更改,所以工業機器人的動作比較固定、重複性較高。但是在物流領域,從A點到B點的移動,則可能有許多種路徑,不確定性較大。
並且,在走完A點到B點路徑的過程中,還可能遇到障礙物:一方面可能有其它機器人在移動,另一方面可能有人員走動等意外情況。這種多變的「柔性」流程,對機器人提出了更高的要求。
趨勢二:機器人與周邊環境的交互日益增加
新一代機器人不僅能夠在平面上移動,並且還能辨識環境中的更多元素,並與之互動。一個很典型的例子,就是機器人乘電梯,如圖2所示:某飯店中的服務機器人,可以透過發射無線信號與電梯互動,進入其內部並選擇正確樓層,從而將物品送到指定的樓層房間。筆者觀察到:「乘電梯」的功能,已經成為越來越多機器人品牌的標配。
趨勢三:雷射導航技術日漸普及
既然機器人要發揮柔性特點,並和外部物體交互,那麼就首先要「看得見」,能夠正確辨識周邊的環境。在此需求之下,雷射導航技術日漸興起。
在這項技術出現之前,物流機器人主要是沿固定路徑行走(例如靠埋在地下的磁導軌來引導),但這顯然缺乏柔性;機器人也可以靠地面上鋪設的大量二維碼,來不斷校準自己所在的位置,但是這對於環境的要求比較高,而且二維碼也容易磨損。
雷射導航技術可以細分為雷射擋板導航和SLAM導航。雷射擋板導航,需要在周圍環境中,架設反光板來輔助雷射定位,所以會因為障礙物遮擋雷射,而影響導航效果。
SLAM(Simultaneous Locating and Mapping)是指在行進的過程中,一邊定位自身、一邊描繪地圖。它不需要周邊環境中,架設大量硬體設施,只需要機器人自帶的雷射器向四面八方發射,就可以透過反射回來的結果描繪出周邊環境,並即時畫出來(見圖3下部)。這種技術已經應用在多種物流機器人和無人駕駛車輛上。
趨勢四:物聯網、人工智慧和機器人這三大技術日漸融合
從之前的幾條趨勢可以看出:現代物流機器人裝備需要具備三方面能力:「狀態感知」(機器人自身和周邊的狀態)、「即時決策」(在特定場景下應該如何動作)、「準確執行」(按照決策的結果做出精準的動作)。
相應地,物聯網技術、人工智慧技術和機器人技術,恰好對應了「感知」、「決策」和「執行」這三個方面。未來的高性能機器人裝備,一定不是單純的硬體,而是集上述三種技術的綜合體,讓數據自由地流動,讓算法指揮硬體發揮最大的效能。
趨勢五:機器人產業的整體景氣度不高,但下一個突破點在望
具體來說:經過前幾年的火爆,工業界和資本都開始對機器人,持比較理性的態度,不再「野蠻生長」。
這樣的氛圍也許會更有利於企業潛心鑽研,打造真正符合客戶需求的產品和技術。
另一方面,業界專家認為:人工智慧、機器人等技術在2020-2030年左右可能迎來轉捩點:自然語言處理、認知推理、區塊鏈等技術,有望克服目前應用中的難點(性能瓶頸、安全問題等),而5G等技術的成本也會降低,達到可以商用的範圍。
這使得人們可以用比較低的代價,獲得物聯網/人工智慧/機器技術的幫助,從而真正推動智慧裝備的普及化,迎來機器人應用的下一個高峰。
趨勢六:機器人越來越體現出行業客製化特性
物流機器人(例如AGV)可以應用在許多行業。但是在一個行業的成功,未必能輕易複製到其它領域。我們觀察到,目前物流機器人,用得比較多的還是在汽車、電子、電商等幾個代表性的領域,而沒有全面佔領工業市場。
這其中有兩大方面的原因:
1)「機器換人」需要從經濟性角度獲得論證,因此通常發生在利潤較高(有閒錢可以買機器人)或是勞動力成本太高(企業有動力去買機器人)的領域。這樣的條件並不是任何行業都滿足的。
2)每個行業的機器人運作環境都有其特點,例如醫療器械領域面臨嚴格的合規審查,工程機械領域的特大件/重型件較多,等等。這使得企業每邁入一個新的行業領域,都需要對產品作重新客製化,從而對公司技術能力提出了較大挑戰。
趨勢七:中國國內機器人廠商快速崛起
在旺盛的市場需求下,中國機器人製造商,在物流等領域發展迅速。在無人機、搬運機器人等領域,對岸國內產量已經走向世界第一。
中國本土製造的AGV等產品,在國際上獲得紅點設計獎等知名獎項,並且在漢諾威工業展等國際知名展會上,吸引了全世界的目光。在汽車等要求較高的工業領域,知名製造商也紛紛在其工廠內,部署中國國產的機器人。
誠然,中國機器人企業在技術實力上,和國外頂尖巨頭,還是有差距,並且核心零組件依賴進口的局面,尚未得到根本改變。但是,透過與他們國內廠商們的交流,能夠感覺到攻堅克難的熱情,並看到他們深耕行業研發新產品的累累碩果。
機器人廣泛應用,也代表著自動化應用的大舉來臨,台灣如何面對中國機器人的全球傾銷,應值得思考!
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