特種機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)

1、特種機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì),報(bào)告人：山東魯班特種機(jī)器人有限公司 趙 修 林,1,特種機(jī)器人定義的定義和分類,常見民用機(jī)器人,魯班特種機(jī)器人部分產(chǎn)品簡(jiǎn)介,特種機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì),常見軍用機(jī)器人,2,,,特種機(jī)器人的定義和分類,,科技部部長(zhǎng)萬鋼：機(jī)器人分為工業(yè)機(jī)器人、特種機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人。 發(fā)達(dá)國(guó)家將機(jī)器人分工業(yè)機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人。又將服務(wù)機(jī)器人分為專用服務(wù)機(jī)器人和家用服

2、務(wù)機(jī)器人。 特種機(jī)器人顧名思義就是具備自主運(yùn)動(dòng)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(jī)器人,,4,排爆機(jī)器人,戰(zhàn)斗機(jī)器人,偵查機(jī)器人,水下機(jī)器人,空中機(jī)器人,運(yùn)輸機(jī)器人,,,常見民用機(jī)器人（農(nóng)業(yè)機(jī)器人）,,5,無人駕駛拖拉機(jī),育苗機(jī)器人,修剪機(jī)器人,除草機(jī)器人,葡萄園種植機(jī)器人,黃瓜采摘機(jī)器人,,,常見民用機(jī)器人（家務(wù)機(jī)器人）,,6,家務(wù)機(jī)器人,掃地機(jī)器人,炒菜機(jī)器人,送餐機(jī)器人,家教機(jī)器人,護(hù)

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

4、機(jī)器人,排爆機(jī)器人,,,魯班特種機(jī)器人部分產(chǎn)品簡(jiǎn)介（大型光伏電站智能清洗機(jī)）,,10,一、我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)規(guī)模全球第一，2050年將占到我國(guó)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(jìn)行清洗發(fā)電損失高達(dá)25%；三、國(guó)內(nèi)外尚無成熟裝備。四、產(chǎn)品特點(diǎn)： 1、巡航作業(yè)：一鍵定速巡航作業(yè)，自動(dòng)糾偏； 2、三級(jí)清洗：滾刷清掃、高壓吸塵、蒸汽清洗； 3、

5、四級(jí)調(diào)平：粗推路面、萬向調(diào)平、刷具擺動(dòng)、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(jī)交互、遠(yuǎn)程監(jiān)控。,,,魯班特種機(jī)器人部分產(chǎn)品簡(jiǎn)介（智能聯(lián)合伐樹機(jī)）,,一、背景：我國(guó)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(dá)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(guó)內(nèi)油鋸為主，國(guó)外裝備輪式、履帶式、六足式等智能

6、化裝備，尚未國(guó)產(chǎn)化。,11,,,魯班特種機(jī)器人部分產(chǎn)品簡(jiǎn)介（地震救援機(jī)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(jī)運(yùn)輸。大型工程機(jī)械功能單一，且很難在生命救援黃金48小時(shí)進(jìn)入災(zāi)區(qū)現(xiàn)場(chǎng)。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(xiǎn)性和體能消耗大，效率低下。,12,,,魯班特種機(jī)器人部分產(chǎn)品簡(jiǎn)介（地震救援機(jī)器人）,,二、現(xiàn)有技術(shù)裝備：日本T53、破拆裝備、步履式挖掘機(jī)、30噸級(jí)大型雙臂救援裝備。,

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

8、。,14,,,魯班特種機(jī)器人部分產(chǎn)品簡(jiǎn)介 （智能聯(lián)合伐樹機(jī)）,,特點(diǎn)：是一種集自動(dòng)夾緊、高速切割、去枝、剝皮、定尺截?cái)?、長(zhǎng)度測(cè)量、材積計(jì)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(jī)械行走，配備智能伐樹機(jī)頭，可在大坡度丘陵、高山作業(yè)，單臺(tái)套可每小時(shí)可伐樹12m³。已完成液壓、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和六足底盤、伐樹機(jī)頭試制。預(yù)期2017年度完

9、成。,15,,,魯班特種機(jī)器人部分產(chǎn)品簡(jiǎn)介（球罐檢測(cè)機(jī)器人）,,一、背景及現(xiàn)有技術(shù)： 1、球形儲(chǔ)罐用于儲(chǔ)存各種氣體和液化氣體，在石油、化工、冶金、城市燃?xì)夤?yīng) 及核工業(yè)等方面得到廣泛使用。我國(guó)目前在用大型球罐有一萬個(gè)； 2、球形儲(chǔ)罐屬于壓力容器，應(yīng)定期進(jìn)行焊縫無損檢測(cè)；主要工序包括清洗、除 銹、檢測(cè)、修復(fù)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(jìn)出，手持 便

10、攜式鋼絲刷除銹，便攜式儀器檢測(cè)和焊接修復(fù)。環(huán)境惡劣、效率低下，周期 長(zhǎng)、費(fèi)用高。,16,,,魯班特種機(jī)器人部分產(chǎn)品簡(jiǎn)介（球罐檢測(cè)機(jī)器人）,,二、研究?jī)?nèi)容： 1、萬向回轉(zhuǎn)型機(jī)械臂倒立安裝于罐內(nèi)，通過精密傳動(dòng)實(shí)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?rùn)C(jī)器人末端執(zhí)行器運(yùn)動(dòng)軌跡，實(shí)現(xiàn)激光除銹、TOFD及UT技術(shù)無損檢測(cè)和激光焊縫修復(fù)過程的自動(dòng)化。,17,,,特種機(jī)器人發(fā)展趨勢(shì),,一

11、、政策導(dǎo)向： 發(fā)改委、財(cái)政部、科技部、工信部等部委及地方政府稅費(fèi)減免和資金扶持。每個(gè)項(xiàng)目指南指明了支持領(lǐng)域和研究方向。 1、遠(yuǎn)期：中國(guó)制造2025 ：三個(gè)階段成為引領(lǐng)全球的制造強(qiáng)國(guó)。 2016-2025 年，綜合指數(shù)接近德國(guó)、日本實(shí)現(xiàn)工業(yè)化時(shí)的制造強(qiáng)國(guó)水平，基本實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，中國(guó)制造業(yè)邁入制造強(qiáng)國(guó)行列，進(jìn)入世界制造業(yè)強(qiáng)國(guó)第二方陣。 2026- 2035 年，綜合指數(shù)達(dá)到世界制造業(yè)強(qiáng)國(guó)第二方陣前列國(guó)家的水平，成

12、為名副其實(shí)的制造強(qiáng)國(guó)。 2036-2045 年，乃至建國(guó)一百周年時(shí)，綜合指數(shù)率略高于第二方陣國(guó)家的水平，進(jìn)入世界制造業(yè)強(qiáng)國(guó)第一方陣，成為具有全球引領(lǐng)影響力的制造強(qiáng)國(guó)。 2、中期：十三五規(guī)劃中焦點(diǎn)主題智能制造：機(jī)器人、3D打印、現(xiàn)代物流。 3、近期：2016國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃重點(diǎn)專項(xiàng)。,18,,,特種機(jī)器人發(fā)展趨勢(shì),,二、升級(jí)換代： 特種機(jī)器人技術(shù)將沿著自主性、智能通信和適應(yīng)性三個(gè)方向發(fā)展，智能的發(fā)達(dá)是未來特種機(jī)器

13、人的主要特征。具備自控能力的高級(jí)特種機(jī)器人主要方向發(fā)展。 1、第一代機(jī)器人：示教再現(xiàn)。記憶、存儲(chǔ)、編程重復(fù)作業(yè)。 2、第二代機(jī)器人：感知反饋。傳感器、控制器 3、第三代機(jī)器人：智能機(jī)器人。具備邏輯思維、判斷和決策能力，自主工作。,19,,,特種機(jī)器人發(fā)展趨勢(shì),,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(jì)算機(jī)芯片的不斷更新，計(jì)算機(jī)的信息存儲(chǔ)密度已超過了人腦神經(jīng)細(xì)胞的密度，智能機(jī)器人將會(huì)有較高的智能優(yōu)勢(shì)。而

14、LiFi替代WiFi、裸眼3D互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用，將大幅提高機(jī)器人的通訊和計(jì)算能力，部分或全部替代笨重、危險(xiǎn)、輻射、有毒、高溫環(huán)境下的人工作業(yè)已不是夢(mèng)想。 軍事領(lǐng)域：美國(guó)《未來學(xué)家》雜志預(yù)測(cè)，到2020年，戰(zhàn)場(chǎng)上的機(jī)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(jī)器人群體，將逐步接管某些軍人的戰(zhàn)斗崗位。機(jī)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(duì)的編制中，將會(huì)有“

15、機(jī)器人部隊(duì)”和“機(jī)器人兵團(tuán)”。 尸橫遍野、血流成河的戰(zhàn)斗恐怖景象很可能隨著機(jī)器人兵團(tuán)的出現(xiàn)而成為歷史。機(jī)器人大規(guī)模走上戰(zhàn)爭(zhēng)舞臺(tái)，將帶來軍事科學(xué)的真正革命。,20,,,特種機(jī)器人發(fā)展趨勢(shì),,農(nóng)業(yè)領(lǐng)域：機(jī)器人正在或已經(jīng)替代人的繁重體力勞動(dòng)，可以連續(xù)不間斷地工作，極大地提高了勞動(dòng)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(shì)： 1、智能化、精細(xì)化：開展復(fù)雜的非結(jié)構(gòu)環(huán)境條件下，辨識(shí)和避障能力研究，研究重心從機(jī)械部分轉(zhuǎn)向機(jī)器視覺、人工

16、智能方面,實(shí)現(xiàn)由農(nóng)業(yè)機(jī)器人單獨(dú)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(jī)械季節(jié)性強(qiáng)，使用率低。 5、不斷降低成本：滿足功能需求的基礎(chǔ)上標(biāo)準(zhǔn)化、通用化。防止機(jī)器人結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，使其價(jià)格合理，便于推廣。,21,,,特種機(jī)器人發(fā)展趨勢(shì),,醫(yī)療康復(fù)領(lǐng)域： 1、納米級(jí)機(jī)器人：醫(yī)生用注射器將微型機(jī)

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(jī)器人推入人體內(nèi)部,由它所攜帶的微生物傳感器對(duì)人體組織進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有病變組織時(shí),微型手術(shù)機(jī)器人對(duì)病變組織進(jìn)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(guó)24歲四肢癱瘓患者伊恩·伯克哈特在接受腦芯片移植，恢復(fù)部分肢體功能后，標(biāo)志著人體芯片技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域、安全領(lǐng)域、經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域取得較大突破。人本身也變成了半機(jī)器人。 谷歌高管雷·庫

18、茲韋爾（Ray Kurzweil）甚至提出：大腦植入機(jī)器人 2030年人類將成混合式機(jī)器人，人類將以神明般的存在形式存在，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)生不老夢(mèng)。,22,,,特種機(jī)器人發(fā)展趨勢(shì),,應(yīng)急救援裝備領(lǐng)域：火災(zāi)、水災(zāi)、地震、礦難、臺(tái)風(fēng)、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(cè)、預(yù)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(cè)和生命救援仍是難點(diǎn)。 建筑、公路、鐵路、礦山、井下施工、維護(hù)

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(dòng)化、智能化特種作業(yè)裝備。,23,,,特種機(jī)器人發(fā)展趨勢(shì),,四、替代進(jìn)口：我國(guó)智能機(jī)器人市場(chǎng)份額仍然為國(guó)外行業(yè)巨頭企業(yè)占領(lǐng)，本土企業(yè)的市場(chǎng)占有率不足10%，未來國(guó)內(nèi)生產(chǎn)特種機(jī)器人替代進(jìn)口空間大。 國(guó)內(nèi)機(jī)器人行業(yè)龐大，據(jù)稱有800家企業(yè)、4000家研究機(jī)構(gòu)，但空殼占了50%。剩余的50%工業(yè)機(jī)器人又占了80%，再去除家用機(jī)器人企業(yè)，真正意義上從事特種機(jī)器人研發(fā)生