机器人2.0如何“燃”起来

2016-10-27信息快讯网

 

“精海3号”无人艇赴东海作业。瞿栋摄

天上有无人机,海上有无人艇,地面有机器人……在全球工业4.0与“中国制造2025”的大背景下,机器人市场高速增长。与此同时,中国机器人企业呈现“小、散、弱”,产品同质化、技术低水平等特点。如何突破瓶颈,寻找新突破,让机器人产业“燃”起来成为大家共同关心的话题。

前天,以“科创助升级,合作谋发展”为主题的上海合作交流服务企业科技创新系列活动正式拉开帷幕,活动为期4天。而在当天下午召开的长江流域智能制造与机器人产业发展论坛上,与会专家纷纷献计献策,就机器人2.0时代的产业发展做出前瞻性的技术分析和理论探讨。

打造“高富帅”手术机器人

“无论是 《中国制造2025》,还是‘十三五’规划中关于促进机器人产业发展的相关政策,医用机器人无疑是其中的重要部分。”哈工大机器人研究所副所长杜志江教授说,医用机器人不仅是机器人,更是医疗器械。一方面,它辅助医生的工作,扩展医生的能力;另一方面,它具有医用性、临床适应症、良好的交互性等特点,务求做到安全有效、灵活柔性,实现医患与机器的和谐共存。

据波士顿咨询的统计数据,2025年,医用机器人的市场份额有望达到170亿美元,取代军用机器人板块,成为第二大机器人市场。目前,临床医用机器人有手术、放疗、个人护理等多种类型,其中,以手术机器人的占比最高,超过60%,堪称机器人领域的“高富帅”。首先,手术机器人是高度技术密集型机器人系统,技术门槛高,算得上“机器人+医疗器械+医学”的“跨界”复合型人才;其次,研发周期长,通常需6到10年,投资大、风险高,持续投入时间长;最后,亟需建立“政、产、学、研、医、资”合作的长效机制,让政府引导、资本支持、企业努力、研发团队争气、医生敢想敢试等多方形成合力。

杜志江说,手术机器人从研发、注册、生产到销售、上岗,“一条龙服务”的道路并不简单,而是“路阻且长”。“医生需要迈过技术门槛,得心应手地操作机器人,研发人员则需要经常进手术室去看,观察医生如何做手术。两者之间要达成‘琴瑟相和’的结果,还要一番磨合。这也是未来医用机器人,尤其是手术机器人发展的必经之路。”

研制“精卫填海”型无人艇

相比成熟的服务机器人、工业机器人,海洋无人艇的研究可谓冷门。“但从发展方向看,我们相信无人艇未来大有可为。”上海大学无人装备与系统研究院副院长姚骏峰在论坛上表示。

无人艇也称“水面机器人”,是一种吃水浅、机动灵活、雷达反射面小、行动隐蔽,且具有自主导航、自主避障能力,可自主完成环境信息感知、理解、交互、目标探测及浅海海图测量等任务的水面特种机器人系统。它是唯一可以整合空中无人机、海面无人装备和水下机器人等“海陆空”三域的关键节点。

目前,我国海图测绘主要依赖海巡船及渔民的小渔船,但其普遍吃水深度在4米以上,无法靠近岛礁和海岸附近。复杂海域的环境监测也常因海巡船吃水深而受阻。实际上,我国近7000个岛礁中,南海约有1700个,东海约有3500个,而其间数十万平方公里深度在5米内的岛礁海域,正是无人艇的用武之地。

当然,研制岛礁海域无人测量艇,仍需克服一定的技术难关。由于海洋水流紊乱,裂流、涡流遍布,海洋测量对航迹跟踪精度要求高,因此无人艇在水上漂时,首先要保证“走得准”。其次,受艇载声呐颠簸大、声混响干扰强,高分辨声呐成像视场小等影响,如何让无人艇“看得清”也是一大难题。最后,水流动态、静态变化,水面、水下障碍林立,无人艇强时滞、大惯性的特点,如何让无人艇“避得开”障碍物也是一大挑战。

“此前,我们研制的‘精海3号’无人艇,完成了东海复杂岛礁中的危险水域海底地形地貌测绘,填补东海岛礁区多处测绘空白。”姚骏峰说,可见无人艇在海上作业“潜力无限”,就像精卫填海一样,慢慢来,总有天地任翱翔。

本次系列活动,由上海市政府合作交流办、张江高新区管委会、普陀区政府、上海农科院主办,以“共享科创红利,共商合作大计,共谋发展远景”为目标,围绕“服务长江流域产业合作”和“服务产业扶贫”两大板块展开。

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