人工智能时代的机器人
2019-06-14

随着机器人行业扶持政策的逐渐出台,服务机器人进入高速发展阶段,其市场增长速度远远高于其他种类机器人。

| 文 · 宋小芹

 

2018年10月28日,海底捞智慧餐厅在北京开业。不同于海底捞其他门店,这家餐厅的最大亮点在于机器人的使用。在这家餐厅里,后厨用机械臂自动传菜、锅底制作实现了配锅机流水线作业、传菜也用上了传菜机器人。

近年来,“机器人服务员”“机器人餐厅”频频出现在饮食行业。机器人服务员能提高餐饮店短期的兴奋度和炒作热度。现在国内的很多餐厅都在引进机器人服务员来吸引顾客的好奇心和眼球。用机器人服务员来代替人力,也能节省费用,对于服务员流失率居高不下的情况也起到了一定的缓解作用。如今,许多餐饮企业都在积极寻找方法,力图通过创新型的开拓方式,留住客户,保存企业利润。机器人的出现使用无疑给人力缺口最大的千亿级的新餐饮市场带来新助力。海底捞智慧餐厅、呷哺呷哺、四川香天下、重庆高老九、望湘园、辛香汇、丰茂烤串等知名连锁餐饮品牌都纷纷尝试使用机器人。送餐机器人已经成为“网红”,并逐渐改变餐厅的发展方向。

随着新技术的发展,人工智能时代逐渐临近。我们身边出现了很多智能产品,比如智能手机、机器人、智能锁等。这些智能化的产品为我们的生活带来了诸多便利,特别是机器人,更是在全球掀起了热潮。

 

服务机器人走进生活

多年以前,在《终结者》《变形金刚》等电影中看到机器人时,人们或许会不禁猜想这样的机器人究竟什么时候才能真正地出现在生活中。如今随着人工智能技术飞速发展,各种各样的智能机器人相继出现在我们的生活中,这些机器人虽然没有电影中那样功能丰富,但智能机器人毕竟已经不再仅仅存在于电影中,而是走进了我们的生活,在各行各业中崭露头角。前有鹿班,可以在一秒内生成几千张不同海报,后有AlphaGo,相继打败了很多优秀的九段棋手。

与影视作品中的机器人不同,行业内一般将机器人分为工业机器人、服务机器人、特种机器人3类。工业机器人主要从事焊接、搬运、码垛、包装等,服务机器人则在教育、医疗、金融、物流等领域提供服务,特种机器人的优势是能在应急救援等高危环境下工作。

按照国际机器人联盟(IFR)的定义,服务机器人主要有专业服务机器人(特殊用途、国防用途、农业用途、医疗用途等)和个人/家庭服务机器人(家庭用途、娱乐休闲用途等)。相比起工业机器人,服务机器人更靠近消费端,应用领域十分广泛,离老百姓的日常生活也更近。

随着机器人行业技术的成熟和市场需求的增加,近年来,全球服务机器人在技术和需求上全面爆发。随着机器人行业扶持政策的逐渐出台,服务机器人进入高速发展阶段,其市场增长速度远远高于其他种类机器人。

未来,服务机器人与人们的生活联系将更紧密。专家介绍,服务机器人正在从感知智能向认知智能加速迈进,并已经在深度学习、抗干扰感知识别、自然语言理解等方面取得了明显的进步。随着人工智能和物联网技术的不断发展,服务机器人产品将通过与软件加深融合的方式对传统设备进行智能化改造,不断实现更为强大的功能和更为丰富的应用场景。从工厂、物流、医院,再到成为家政服务的一大帮手,养老机器人、家教机器人等各种各样的服务机器人正在不断突破“机械手臂”的范畴,“手脑并用”,在教育、餐饮、导购等领域替代大量基础性人力工作,带给人类更便捷的生活。

以在线服务机器人为例。天猫客服已经能够实现部分功能由天猫机器人“小蜜”完成,通过预判客户需求,自动发送不同问题的回答链接,来减少人工客服的工作量。2017年“双11”期间,阿里小蜜家族单日共完成对话1.2亿次,是全球单日问答量最大的客服机器人之一。如果按照每人每天接待250人来计算,这相当于16万名客服工作量。不仅如此,目前很多呼叫中心、客服中心已经通过在线机器人服务客户。

市场的需求也使得机器人产业整体市场规模进一步扩大。

2018年,中国电子学会发布《中国机器人产业发展报告(2018年)》。这份报告指出,依托人工智能技术,智能公共服务机器人应用场景和服务模式正不断拓展,带动服务机器人市场规模高速增长。2013年以来全球服务机器人市场规模年均增速达23.5%,2018年全球服务机器人市场规模将达到92.5亿美元,2020年将快速增长至156.9亿美元。

 

机器人研发加速

机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术。在业内看来,智能制造和机器人已经成为制造强国的关键,也成为国际竞争的制高点之一。

作为机器人的发源地,美国一直走在机器人研发的技术前沿。20世纪80年代中后期至90年代初期,美国政府开始重视工业机器人的研发和推广,美国标准局和职业安全与卫生管理局开始商讨并且建立美国机器人国家标准。随着机器人制造商的生产技术日臻成熟,功能简单的一代机器人逐渐不能满足实际需要,美国开始重视开发具备视觉、触觉、力感等功能的二代机器人。到了20世纪90年代后期,美国在机器人软件领域处于领先地位。在语音识别技术上,美国科技公司苹果、谷歌和微软都在加紧布局;在图像识别领域,Facebook等公司的人像识别、图像分析技术初露端倪。2013年3月,美国发布了“Robot Map-From Internet to Robotics”,预测机器人将影响人类生活和经济社会发展的各个方面,将机器人定位于与20世纪互联网同等重要的地位,并把机器人技术列为美国实现制造业变革、促进经济发展的核心技术。

日本是机器人生产、研发和使用大国,在过去30年里,日本被称为“机器人超级大国”,日本机器人产业占国家经济增长的比重远远超过世界上其他国家。2015年1月23日,日本政府公布了《机器人新战略》。该战略提出三大核心目标,即“世界机器人创新基地”“世界第一的机器人应用国家”“迈向世界领先的机器人新时代”。为实现上述三大核心目标,该战略制定了五年计划,旨在确保日本机器人领域的世界领先地位。

2018年3月,韩国政府发布机器人制造业发展蓝图,计划在这一产业跻身世界前四。依据蓝图,韩国政府希望2023年让从事机器人制造、年收入在1000亿韩元以上的韩国企业达到20家。2018年,同等规模韩国企业有6家,韩国机器人制造业整体规模为大约5.7万亿韩元。在老年护理、医疗、物流和可穿戴设备等领域,韩国政府正酝酿一份2020年-2026年服务业机器人扶持方案,资金额度为3000亿韩元。

德国向来以严谨认真著称,其服务机器人的研究和应用方面在世界上处于公认的领先地位。当地时间2018年11月15日,德国政府在内阁会议上提出一项人工智能战略,计划在2025年前投资30亿欧元推动德国人工智能发展。2018年7月,德国联邦政府已通过一份关于发展人工智能的纲领性文件,其中提到,应当使德国成为全球领先的人工智能科研场,将相关研究成果广泛而迅速地转化为应用,并实现管理的现代化。作为传统制造业强国,德国政府希望能借此打响“人工智能德国造”(AI made in Germany)这一品牌。

2019年2月,法国科学家研发出了一种无需GPS的蚂蚁机器人。抛开人造卫星的信号,它们依靠太阳光编织出的“光学罗盘”进行导航。法国不仅在机器人拥有量上居于世界前列,而且在机器人应用水平和应用范围上处于世界先进水平。法国政府十分重视机器人技术,大力支持服务机器人研究计划,法国政府曾宣布启动一项价值1亿欧元的机器人计划,用于支持法国机器人技术领域的发展。

我国服务机器人产业起步较晚,但随着人口老龄化趋势加快,以及服务行业降本增效需求的持续旺盛,中国服务机器人存在巨大市场潜力和发展空间。同时相关政策的陆续出台,为我国服务机器人产业发展提供了强有力的支持和引导,对行业快速、健康发展具有重要的意义。

2006年2月,国务院发布《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》,首次将智能服务机器人列入先进制造技术中的前沿技术。该纲要对智能服务机器人给予了明确定义:“智能服务机器人是在非结构环境下为人类提供必要服务的多种高技术集成的智能化装备。”

2016年3月,国家发布的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》提出,要大力发展工业机器人、服务机器人、手术机器人和军用机器人,推动人工智能技术在各领域商用。同年3月,《机器人产业发展规划(2016-2020年)》出台,提出到2020年,服务机器人年销售收入超过300亿元,在助老助残、医疗康复等领域实现小批量生产及应用。

2017年12月,工业和信息化部印发了《促进新一代人工智能产业发展三年行动计划(2018-2020年)》,提出到2020年,智能家庭服务机器人、智能公共服务机器人实现批量生产及应用,医疗康复、助老助残、消防救灾等机器人实现样机生产,完成技术与功能验证,实现20家以上应用示范。

在国家政策对服务机器人发展的大力助推下,各省市结合当地优势产业,纷纷发布服务机器人的扶持和引导政策,如北京先后发布了《关于促进北京市智能机器人科技创新与成果转化工作的意见》《关于促进中关村智能机器人产业创新发展的若干措施》和《北京市机器人产业创新发展路线图》来引导当地服务机器人产业的发展;上海也于2016年12月发布《关于加快推进机器人产业技术创新的扶持政策》,聚焦机器人系统集成及应用示范在教育、科技、金融、娱乐、家政、护理、医疗、卫生、汽车等多个领域推广。目前我国服务机器人已经形成了京津冀、长三角、珠三角集群效应明显,东北地区、和中西部地区迎头追赶的区域格局。

未来,服务机器人将会迎来大的发展。前瞻产业研究院发布的《2019-2024年中国服务机器人行业发展前景与投资预测分析报告》指出:未来服务机器人的市场空间将会非常的广阔,2019年-2024年全球的服务机器人销售额将会再进一个台阶,预计到2024年全球的服务机器人的销售额将会达到170亿美元。

 

市场前景可观

服务机器人行业生产所用的主要零部件为自动焊机、电子器件、微处理器、机器人用伺服电机、高精度减速器、机加件、气动元器件、传感器、电池、单板机等,归属于标准零部件、电子设备以及电子元器件等。下游则主要是医疗、家用、农用、军事等行业和领域。目前,市场上的智能服务机器人产业链涵盖芯片、传感器等核心零部件,图像、语音、语义等AI技术,机器人操作系统,以及上层产品应用几大环节。

服务机器人细分产品类别远大于工业机器人,无论是在细分行业的独立研发,还是涉及到通用模块化设计,任何一个领域的突破,可能都意味着有数十亿元的市场空间。随着社会向智能化生活方式的转型推进,服务机器人正成为机器人行业市场的“新宠”。

相比工业机器人,服务机器人在近年发展更快。专家表示,这主要是由于人工智能的发展,语音理解、视觉识别的嵌入让服务机器人更“聪明”了。服务机器人将是机器人未来的热点,其中养老型服务机器人需求较大,而以康复机器人、早教机器人、跳舞机器人等为代表的家用服务型机器人也正在兴起。

业内人士称,作为人工智能领域中重要的一环,中国的服务机器人行业在未来5年内可能会出现几何式增长。《中国服务机器人行业发展前景与投资战略规划分析报告》显示,2016年中国服务机器人市场规模达到72.9亿元,同比2015年增长44.6%,预计2019年规模有望接近152亿元。

在不少业内人士看来,新兴应用场景和应用模式拉动服务机器人产业快速发展。巨大的市场空间下,中国企业也在加大投入力度。

但是,服务机器人行业要想进一步扩大规模的话,依然存在大量待解的难题。业内人士认为,缺少核心技术,缺乏针对需求开发功能的市场意识,没有吸引核心技术开发者、应用场景开发者的大规模加入,是目前服务机器人发展面临的主要问题。“服务机器人技术难度主要在于芯片、舵机、传感器、定位导航系统及AI交互技术等。”前墨子AI联合创始人刘骏波表示,根据他在深圳、杭州等地调研后得到的反馈,智能硬件的成熟度、自然语言处理技术(NLP)都还比较低,这些都成了服务机器人发展的阻碍。

对此,工信部装备工业司副司长罗俊杰表示:“服务机器人面临两大挑战:一个是机器人与人工智能技术的深度结合还需多加努力,另一个是由机器人可能引发的法律法规层面上的矛盾。”罗俊杰认为,当前,各方需要做的是进一步明确服务机器人的发展方向,在行业中统筹规划,同时提升产业能力和水平,突破制约服务机器人发展的人机交互等技术。