特種機器人的發(fā)展趨勢

1、特種機器人的發(fā)展趨勢,報告人：山東魯班特種機器人有限公司 趙 修 林,1,特種機器人定義的定義和分類,常見民用機器人,魯班特種機器人部分產(chǎn)品簡介,特種機器人的發(fā)展趨勢,常見軍用機器人,2,,,特種機器人的定義和分類,,科技部部長萬鋼：機器人分為工業(yè)機器人、特種機器人和服務(wù)機器人。 發(fā)達國家將機器人分工業(yè)機器人和服務(wù)機器人。又將服務(wù)機器人分為專用服務(wù)機器人和家用服

2、務(wù)機器人。 特種機器人顧名思義就是具備自主運動和自主決策能能力、能適應(yīng)特定作業(yè)環(huán)境的智能化裝備。,3,,,常見軍用機器人,,4,排爆機器人,戰(zhàn)斗機器人,偵查機器人,水下機器人,空中機器人,運輸機器人,,,常見民用機器人（農(nóng)業(yè)機器人）,,5,無人駕駛拖拉機,育苗機器人,修剪機器人,除草機器人,葡萄園種植機器人,黃瓜采摘機器人,,,常見民用機器人（家務(wù)機器人）,,6,家務(wù)機器人,掃地機器人,炒菜機器人,送餐機器人,家教機器人,護

3、理機器人,,,常見民用機器人（醫(yī)用機器人）,,7,微創(chuàng)手術(shù)機器人,行為輔助機器人,消化道爬行攝像機器人,遠程診斷機器人,吞服體內(nèi)自組裝機器人,大白移動醫(yī)療機器人,,,常見民用機器人（消防機器人）,,8,室內(nèi)消防機器人,破拆消防機器人,災(zāi)情探測機器人,排煙機器人,消防救援機器人,室外消防機器人,,,常見民用機器人（警用機器人）,,9,危險作業(yè)機器人,偵察、搜索、排爆、清障、掃雷 多功能機器人,巡邏機器人,危險物檢測機器人,反恐

4、機器人,排爆機器人,,,魯班特種機器人部分產(chǎn)品簡介（大型光伏電站智能清洗機）,,10,一、我國光伏產(chǎn)業(yè)規(guī)模全球第一，2050年將占到我國總發(fā)電量的1/4，成本降到 0.5元/度以內(nèi)；二、沙塵污染影響發(fā)電效率是世界性難題，如果不進行清洗發(fā)電損失高達25%；三、國內(nèi)外尚無成熟裝備。四、產(chǎn)品特點： 1、巡航作業(yè)：一鍵定速巡航作業(yè)，自動糾偏； 2、三級清洗：滾刷清掃、高壓吸塵、蒸汽清洗； 3、

5、四級調(diào)平：粗推路面、萬向調(diào)平、刷具擺動、伸縮調(diào)距； 4、節(jié)水節(jié)能：蒸汽節(jié)水、余熱利用； 5、智能監(jiān)控：人機交互、遠程監(jiān)控。,,,魯班特種機器人部分產(chǎn)品簡介（智能聯(lián)合伐樹機）,,一、背景：我國北方地區(qū)公路森林人工種植楊樹面積超過一億畝，居世界之首，采伐期大約在4-12年。南方地區(qū)桉樹人工林面積已達300萬公頃，約占全球總量的1/3，采伐期５年，可再生。二 、現(xiàn)有技術(shù)：國內(nèi)油鋸為主，國外裝備輪式、履帶式、六足式等智能

6、化裝備，尚未國產(chǎn)化。,11,,,魯班特種機器人部分產(chǎn)品簡介（地震救援機器人）,,一、背景：災(zāi)害前期多因道路破壞或阻塞，救災(zāi)人員、物資僅靠直升機運輸。大型工程機械功能單一，且很難在生命救援黃金48小時進入災(zāi)區(qū)現(xiàn)場。目前以便攜式裝備和原始的撬棍、鐵锨、洋鎬等為主。作業(yè)危險性和體能消耗大，效率低下。,12,,,魯班特種機器人部分產(chǎn)品簡介（地震救援機器人）,,二、現(xiàn)有技術(shù)裝備：日本T53、破拆裝備、步履式挖掘機、30噸級大型雙臂救援裝備。,

7、13,,,魯班特種機器人部分產(chǎn)品簡介（地震救援機器人）,,三、LBJ45-1型地震救援機器人： 1、規(guī)格小型化：裝備質(zhì)量4000Kg,適合直8直升機外掛吊運； 2、功能集成化：四臂配置，輔具快換。實現(xiàn)抓舉、撬動、挖掘、破碎、剪切、支撐、 擴張、牽引、高空作業(yè)等功能；液壓接口為便攜式裝備提供動力源； 3、結(jié)構(gòu)模塊化：機械臂、支腿、輔具模塊化設(shè)計，快速拆解裝配，獨立包裝運輸； 4、控制智能化：手動、遙控和主從控制

8、。,14,,,魯班特種機器人部分產(chǎn)品簡介 （智能聯(lián)合伐樹機）,,特點：是一種集自動夾緊、高速切割、去枝、剝皮、定尺截斷、長度測量、材積計算、噴碼、記錄打印等功能為一體、人稱“伐樹如擼串”的智能裝備，用于南方桉樹和北方公路森林-楊樹的快速砍伐。采用六足液壓機械行走，配備智能伐樹機頭，可在大坡度丘陵、高山作業(yè)，單臺套可每小時可伐樹12m³。已完成液壓、控制系統(tǒng)設(shè)計和六足底盤、伐樹機頭試制。預期2017年度完

9、成。,15,,,魯班特種機器人部分產(chǎn)品簡介（球罐檢測機器人）,,一、背景及現(xiàn)有技術(shù)： 1、球形儲罐用于儲存各種氣體和液化氣體，在石油、化工、冶金、城市燃氣供應(yīng) 及核工業(yè)等方面得到廣泛使用。我國目前在用大型球罐有一萬個； 2、球形儲罐屬于壓力容器，應(yīng)定期進行焊縫無損檢測；主要工序包括清洗、除 銹、檢測、修復等內(nèi)容； 3、目前全球范圍為人工作業(yè)。搭建腳手架，人工從直徑60cm的上下孔進出，手持 便

10、攜式鋼絲刷除銹，便攜式儀器檢測和焊接修復。環(huán)境惡劣、效率低下，周期 長、費用高。,16,,,魯班特種機器人部分產(chǎn)品簡介（球罐檢測機器人）,,二、研究內(nèi)容： 1、萬向回轉(zhuǎn)型機械臂倒立安裝于罐內(nèi)，通過精密傳動實現(xiàn)末端執(zhí)行器軌跡罐內(nèi)無縫覆蓋； 2、根據(jù)三維掃描技術(shù)生成的焊縫空間圖像，規(guī)劃機器人末端執(zhí)行器運動軌跡，實現(xiàn)激光除銹、TOFD及UT技術(shù)無損檢測和激光焊縫修復過程的自動化。,17,,,特種機器人發(fā)展趨勢,,一

11、、政策導向： 發(fā)改委、財政部、科技部、工信部等部委及地方政府稅費減免和資金扶持。每個項目指南指明了支持領(lǐng)域和研究方向。 1、遠期：中國制造2025 ：三個階段成為引領(lǐng)全球的制造強國。 2016-2025 年，綜合指數(shù)接近德國、日本實現(xiàn)工業(yè)化時的制造強國水平，基本實現(xiàn)工業(yè)化，中國制造業(yè)邁入制造強國行列，進入世界制造業(yè)強國第二方陣。 2026- 2035 年，綜合指數(shù)達到世界制造業(yè)強國第二方陣前列國家的水平，成

12、為名副其實的制造強國。 2036-2045 年，乃至建國一百周年時，綜合指數(shù)率略高于第二方陣國家的水平，進入世界制造業(yè)強國第一方陣，成為具有全球引領(lǐng)影響力的制造強國。 2、中期：十三五規(guī)劃中焦點主題智能制造：機器人、3D打印、現(xiàn)代物流。 3、近期：2016國家重點研發(fā)計劃重點專項。,18,,,特種機器人發(fā)展趨勢,,二、升級換代： 特種機器人技術(shù)將沿著自主性、智能通信和適應(yīng)性三個方向發(fā)展，智能的發(fā)達是未來特種機器

13、人的主要特征。具備自控能力的高級特種機器人主要方向發(fā)展。 1、第一代機器人：示教再現(xiàn)。記憶、存儲、編程重復作業(yè)。 2、第二代機器人：感知反饋。傳感器、控制器 3、第三代機器人：智能機器人。具備邏輯思維、判斷和決策能力，自主工作。,19,,,特種機器人發(fā)展趨勢,,三、替代人工：從部分替代人工到大部或全部替代人工。 隨著計算機芯片的不斷更新，計算機的信息存儲密度已超過了人腦神經(jīng)細胞的密度，智能機器人將會有較高的智能優(yōu)勢。而

14、LiFi替代WiFi、裸眼3D互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算技術(shù)的應(yīng)用，將大幅提高機器人的通訊和計算能力，部分或全部替代笨重、危險、輻射、有毒、高溫環(huán)境下的人工作業(yè)已不是夢想。 軍事領(lǐng)域：美國《未來學家》雜志預測，到2020年，戰(zhàn)場上的機器人數(shù)量將超過士兵的數(shù)量。一種高智能、多功能、反應(yīng)快、靈活性好、效率高的機器人群體，將逐步接管某些軍人的戰(zhàn)斗崗位。機器人成建制、有組織地走上戰(zhàn)斗第一線已不是什么神話，可以肯定，在未來軍隊的編制中，將會有“

15、機器人部隊”和“機器人兵團”。 尸橫遍野、血流成河的戰(zhàn)斗恐怖景象很可能隨著機器人兵團的出現(xiàn)而成為歷史。機器人大規(guī)模走上戰(zhàn)爭舞臺，將帶來軍事科學的真正革命。,20,,,特種機器人發(fā)展趨勢,,農(nóng)業(yè)領(lǐng)域：機器人正在或已經(jīng)替代人的繁重體力勞動，可以連續(xù)不間斷地工作，極大地提高了勞動生產(chǎn)率，是農(nóng)業(yè)智能化不可缺少的重要環(huán)節(jié)。 發(fā)展趨勢： 1、智能化、精細化：開展復雜的非結(jié)構(gòu)環(huán)境條件下，辨識和避障能力研究，研究重心從機械部分轉(zhuǎn)向機器視覺、人工

16、智能方面,實現(xiàn)由農(nóng)業(yè)機器人單獨完成作業(yè)。完成果蔬采摘、育苗、剪羊毛、擠奶、果樹修剪等作業(yè)。(大蒜種植) 3、大型化：農(nóng)村土地流轉(zhuǎn)，大面積耕作、除草、施肥、灌溉、收獲作業(yè)。 4、多功能化:解決農(nóng)業(yè)機械季節(jié)性強，使用率低。 5、不斷降低成本：滿足功能需求的基礎(chǔ)上標準化、通用化。防止機器人結(jié)構(gòu)過于復雜，使其價格合理，便于推廣。,21,,,特種機器人發(fā)展趨勢,,醫(yī)療康復領(lǐng)域： 1、納米級機器人：醫(yī)生用注射器將微型機

17、器人推入人體內(nèi)部,可在人體微觀世界行走,隨醫(yī)生用注射器將微型機器人推入人體內(nèi)部,由它所攜帶的微生物傳感器對人體組織進行檢測，當發(fā)現(xiàn)有病變組織時,微型手術(shù)機器人對病變組織進行直接手術(shù)和藥物注射治療， 2、人體芯片技術(shù)：2016年4月份隨著英國24歲四肢癱瘓患者伊恩·伯克哈特在接受腦芯片移植，恢復部分肢體功能后，標志著人體芯片技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域、安全領(lǐng)域、經(jīng)濟領(lǐng)域取得較大突破。人本身也變成了半機器人。 谷歌高管雷·庫

18、茲韋爾（Ray Kurzweil）甚至提出：大腦植入機器人 2030年人類將成混合式機器人，人類將以神明般的存在形式存在，實現(xiàn)長生不老夢。,22,,,特種機器人發(fā)展趨勢,,應(yīng)急救援裝備領(lǐng)域：火災(zāi)、水災(zāi)、地震、礦難、臺風、疾病、毒氣、生化、輻射、爆炸、恐怖襲擊、交通事故等。 包括災(zāi)情檢測、預警、處置、遇難者搜救，高層建筑、城市中心地帶暨重大災(zāi)難中心探測和生命救援仍是難點。 建筑、公路、鐵路、礦山、井下施工、維護

19、工程：目前以人工為主，從業(yè)者基本是70、60、50后，后繼無人。缺少自動化、智能化特種作業(yè)裝備。,23,,,特種機器人發(fā)展趨勢,,四、替代進口：我國智能機器人市場份額仍然為國外行業(yè)巨頭企業(yè)占領(lǐng)，本土企業(yè)的市場占有率不足10%，未來國內(nèi)生產(chǎn)特種機器人替代進口空間大。 國內(nèi)機器人行業(yè)龐大，據(jù)稱有800家企業(yè)、4000家研究機構(gòu)，但空殼占了50%。剩余的50%工業(yè)機器人又占了80%，再去除家用機器人企業(yè)，真正意義上從事特種機器人研發(fā)生