Eine Analyse von vier wichtigen Trends in der Entwicklung von Servicerobotern von Professor Wang Tianmiao, einem renommierten Experten der Robotikbranche

Am 30. Juni wurde Professor Wang Tianmiao von der Beijing University of Aeronautics and Astronautics zur Teilnahme am Unterforum der Robotikindustrie eingeladen und hielt einen wunderbaren Bericht über die Kerntechnologie und Entwicklungstrends von Servicerobotern.

Als ultralanger Radweg, etwa für mobiles Internet und Smartphones (2005–2020), Fahrzeuge mit neuer Energie und intelligente Autos (2015–2030), digitale Wirtschaft und intelligente Roboter (2020–2050) usw., war er schon immer hoch im Kurs Bedenken von Regierungen, Industrie, Wissenschaft, Investmentgemeinschaften und anderen Ländern, insbesondere für China.Da Marktdividenden und Bevölkerungsdividenden allmählich schwächer werden, ist die Technologiedividende zu einem Kernelement für das Wiederaufleben der chinesischen Wirtschaft und die nachhaltige und schnelle Entwicklung ihrer umfassenden nationalen Stärke geworden.Unter ihnen sind künstliche Intelligenz, intelligente Roboter, die High-End-Herstellung neuer Materialien, CO2-Neutralität neuer Energien, Biotechnologie und andere Technologien zu wichtigen Triebkräften für die künftige Transformation neuer Industrien und die neue wirtschaftliche Entwicklung geworden.

Schweißanwendung

Soziale Entwicklung und bahnbrechende interdisziplinäre Innovation stimulieren ständig die Entwicklung und Weiterentwicklung intelligenter Roboter von der Technologie zur Form

Nachfrage nach industrieller Entwicklung und städtischer Agglomeration:Einerseits treiben Effizienz und Qualität den Arbeitskräfterückgang und die Kostensteigerung voran und fördern so die Entwicklung von der Sekundärindustrie zur Tertiärindustrie und die Anwendung der Primärindustrie.Gleichzeitig ist „Belt and Road“ zu einem wichtigen Gewinnkanal für Roboter- und automatisierte Produktionslinienunternehmen in China geworden.Auf der anderen Seite die Ansammlung von Bevölkerung und Logistik in Großstädten, einschließlich Nahrungsmitteln und landwirtschaftlichen Produkten, vorgefertigtem Gemüse und frischen Lebensmitteln, Müll- und Abwasserbehandlung und Umweltschutz, autonomes Fahren und intelligenter Transport, intelligentes Energiemanagement sowie Energiespeicherung und -austausch, AIot- und Sicherheitsüberwachung, Katastrophe-Hilfsroboter, aber auch Roboter für Beratung, Logistik, Reinigung, Hotel, Ausstellung, Kaffee etc. sind zu dringend benötigten Service- und Produktrobotern geworden.

Die Beschleunigung der alternden Gesellschaft und die Nachfrage nach Unterhaltungs-, Kultur- und Kreativsportarten der neuen Generation:Einerseits die Nachfrage nachRoboterwie Chatten, Begleiten, Assistenten, Altenpflege, Rehabilitation und traditionelle chinesische Medizin werden immer dringlicher, einschließlich digitaler medizinischer und künstlicher virtueller Roboter für chronische Krankheiten, Fitness- und Rehabilitationsroboter sowie Massageroboter für traditionelle chinesische Medizin, zugängliche mobile Roboter, Rollmassage und Kot Entsorgungsroboter, von denen 15 % über 65 Jahre und 25 % über 75 Jahre alt sind. 45 % der Menschen ab 85 Jahren benötigen diesen Service.Auf der anderen Seite Roboter für junge Menschen in Bereichen wie Technologie, Kultur- und Kreativwirtschaft, Unterhaltung und Sport, einschließlich virtueller menschlicher Handlungsfähigkeit und Kommunikation, intelligenter Mensch-Maschine-Hybridroboter, emotionale Begleitroboter, Kochroboter, Reinigungsroboter, VR personalisierte Fitnessroboter, Stammzellen- und Schönheitsinjektionsroboter, Unterhaltungs- und Tanzroboter usw.

Unersetzliche Roboter in besonderen Szenarien:Einerseits besteht eine Nachfrage nach fortschrittlichen Technologien wie interstellarer Erforschung, präzisen Behandlungsvorgängen und biologischen Geweben, einschließlich Weltraumforschung und Einwanderung, Gehirnschnittstellen und Bewusstsein, chirurgischen Robotern und vaskulären Nanorobotern, elektromyographischen Lebensgewebeorganen, gesund und fröhlich biochemische Technologie und ewiges Leben und ewige Seele.Andererseits erfordern gefährliche Operationen und lokale Kriege Anreize, einschließlich Forschung und Entwicklung gefährlicher Operationen, Rettung und Katastrophenhilfe, unbemannter Luftfahrzeuge, unbemannter Panzer, unbemannter Schiffe, intelligenter Waffensysteme, Robotersoldaten usw.

Dynamik 1:Aktuelle Grenzthemen in der Grundlagenforschung, insbesondere neue Materialien und starr-flexibel gekoppelte Soft-Roboter, NLP und Multimodalität, Gehirn-Computer-Schnittstellen und Kognition, grundlegende Software und Plattformen usw., sind besonders wichtig, da Durchbrüche in der grundlegenden Originalität erwartet werden Form, Produktfunktionen und Servicemodi von Robotern. 

1. Humanoide Robotertechnologie, lebensechte Organismen, künstliche Muskeln, künstliche Haut, elektromyographische Kontrolle, Gewebeorgane, weiche Roboter usw.;

2. DNA-Nanoroboter und Mikro-/Nanokomponenten aus neuen Materialien, Nanomaterialien, MEMS, 3D-Druck, intelligente Prothesen, Mikro-/Nano-Fertigungsmontage, Antriebsenergieumwandlung, Force-Feedback-Interaktion usw.;

3. Biologische Wahrnehmungstechnologie, audiovisuelle Kraft-Berührungssensoren, Edge-KI-Computing, starre flexible Kopplung, wahrnehmungsgesteuerte Integration usw.;

4. Natürliches Sprachverständnis, Emotionserkennung und Mensch-Computer-Interaktionstechnologie, intelligente Konversationsinteraktionstechnologie, emotionale Interaktion, Remote-Chat sowie Kinder- und Altenpflege;

5. Gehirn-Computer-Schnittstelle und Mechatronik-Integrationstechnologie, Gehirnwissenschaft, neuronales Bewusstsein, elektromyografische Signale, Wissensgraph, kognitive Erkennung, maschinelles Denken usw.;

6. Metaverse-Technologie zur Integration virtueller Menschen und Roboter, Internet der nächsten Generation, Unterhaltungsinteraktion, Agenten, Situationsbewusstsein, Fernbedienung usw.;

7. Die Verbundrobotertechnologie integriert Hände, Füße, Augen und Gehirn und besteht aus einer mobilen Plattform.Roboterarm, visuelles Modul, Endeffektor usw. Es integriert Umgebungswahrnehmung, Positionierung und Navigation, intelligente Steuerung, unstrukturierte Umgebungserkennung, Zusammenarbeit mehrerer Maschinen, intelligenten Transport usw.;

8. Super-Software-Automatisierung, Roboter-Betriebssysteme, Soft-Roboter, RPA, Immobilienverwaltung, Finanzen, Regierungsautomatisierung usw.;

9. Cloud-Service-Robotertechnologie, verteilte Cloud-Dienste, Cloud-Verarbeitungszentren, künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen, interpretierbare künstliche Intelligenz, Fernmietdienste, Fernunterrichtsdienste, Robot as a Service RaaS usw.;

10. Ethik, Robotik für das Gute, Beschäftigung, Datenschutz, Ethik und Recht usw.

Dynamik 2:Roboter+ mit Sensoren und Kernkomponenten, hochfrequente standardisierte kommerzielle Anwendungen (wie Innen- und Außenlogistik, Reinigung, emotionale Pflegeassistenten usw.) sowie Raas- und App-Software sind besonders kritisch, da von ihnen erwartet wird, dass sie den Single durchbrechen Produktlimit von über zehn Millionen Einheiten oder bilden Sie ein abonnementbasiertes Geschäftsmodell

Zu den Kernkomponenten mit hohem Mehrwert gehören KI-Vision, Kraft und Berührung, Wohnmobil, Motor, AMR, Design- und Anwendungssoftware usw.;Super-Software-Automatisierungstools wie AIops, RPA, Raas und andere vertikale Großmodelle, einschließlich Cloud-Service-Plattformen wie Raas für Leasing, Schulung, Verarbeitung und Anwendungsentwicklung;Medizinische Roboter;Mobile Verbundroboter zum Be- und Entladen, zur Handhabungslogistik oder zur Reinigung;Für Unterhaltung, Catering, Massage, Moxibustion, Begleit- und andere Serviceroboter;Für unbemannte Systeme in der Landwirtschaft, im Baugewerbe, im Recycling, im Rückbau, in der Energiewirtschaft, in der Nuklearindustrie usw.

Im Hinblick auf Robotik und kommerzielle Anwendungen entstehen in China auch einige Unternehmen im Bereich kompletter Robotersysteme und Kernkomponenten.Es wird erwartet, dass sie breite Anwendungsaussichten in den Bereichen neue Energie, automatisierte Logistik, Agrar- und Konsumgüter, Biotechnologie, öffentliche Dienstleistungen, Haushaltsdienstleistungen und andere Bereiche haben und in segmentierten Bereichen eine explosive Entwicklung verzeichnen.

Im „14. Fünfjahresplan für die Entwicklung der Roboterindustrie“ wird erwähnt, dass die jährliche Wachstumsrate der Betriebseinnahmen in der Roboterindustrie im Zeitraum des 14. Fünfjahresplans 20 % übersteigt und sich die Dichte der Fertigungsroboter verdoppelt hat.Die Anwendungsszenarien decken mehrere Dimensionen ab, z. B. zum G-Ende, zum B-Ende und zum C-Ende.Umweltstandards, Hochfrequenzraum und Arbeitskosten machen den „Maschinenaustausch“ in manchen Szenarien ebenfalls zu einem Problem.

Dynamik 3:Großes Modell + Roboter, von dem erwartet wird, dass es das allgemeine große Modell mit dem vertikalen großen Modell spezifischer Roboteranwendungen in den Anwendungsszenarien der Interaktivität, des Wissens und der Standardisierung der verkörperten Intelligenz integriert, wodurch das Niveau der Roboterintelligenz erheblich verbessert und ihre weit verbreitete Anwendung vertieft wird

Es ist allgemein bekannt, dass universelle multimodale, NLP-, CV-, interaktive und andere KI-Modelle die Wahrnehmungsmethoden von Robotern, die kognitive Komplexität der Umgebung sowie die wissensbasierte Fusionsentscheidung und -steuerung innovieren und voraussichtlich das Niveau der Roboterintelligenz erheblich verbessern werden Anwendungsfelder, insbesondere in der Integration interaktiver, wissensbasierter und standardisierter Anwendungsszenarien verkörperter Intelligenz, einschließlich Wissenschaft und Bildung, Assistenten, Pflegekräfte, Altenpflege, sowie Führungsoperationen, Reinigung, Logistik usw. werden erwartet zuerst Durchbrüche zu erzielen.

Roboter

Dynamik 4:Es wird erwartet, dass humanoide (biomimetische) Roboter eine einheitliche Form einzelner Roboterprodukte bilden, was voraussichtlich zu einer schnellen Entwicklung von KI-Chips, verschiedenen Sensoren sowie zur Rekonstruktion und Skalierung der Lieferkette von Roboterkomponenten führen wird.

Der Beginn der „Robot+“-Ära umfasst Milliarden biomimetischer Roboter.Mit der zunehmenden Alterung der Bevölkerung und der florierenden Entwicklung der intelligenten Fertigung treten gleichzeitig Roboter, künstliche Intelligenz und Big Data für Cloud-Dienste in eine disruptive Entwicklungsphase ein.Bionische Roboter treiben die groß angelegte Industrialisierungsentwicklung intelligenter Roboter mit einem weiteren modularen, intelligenten und Cloud-Service-Entwicklungspfad voran.Unter ihnen werden humanoide und vierbeinige Roboter die beiden vielversprechendsten Nebenzweige unter den biomimetischen Robotern sein.Wenn nach optimistischen Schätzungen zwischen 2030 und 2035 voraussichtlich 3–5 % der weltweiten Arbeitskräftelücke durch biomimetische humanoide Roboter ersetzt werden, wird erwartet, dass die Nachfrage nach humanoiden Robotern etwa 1–3 Millionen Einheiten betragen wird, was einem entspricht Der globale Markt hat eine Größe von über 260 Milliarden Yuan und der chinesische Markt übersteigt 65 Milliarden Yuan.

Bei biomimetischen Robotern stehen nach wie vor die wichtigsten technischen Schwierigkeiten der flexiblen Bewegungsstabilität und der geschickten Bedienbarkeit im Vordergrund.Im Gegensatz zu herkömmlichen Robotern besteht für biomimetische und humanoide Roboter ein dringenderer Bedarf an Systemstabilität und hochwertigen Kernkomponenten, um sich flexibel in unstrukturierten Umgebungen bewegen und operieren zu können.Zu den wichtigsten technischen Schwierigkeiten gehören Antriebseinheiten mit hoher Drehmomentdichte, intelligente Bewegungssteuerung, Echtzeit-Umfeldwahrnehmung, Mensch-Maschine-Interaktion und andere Technologien.Die akademische Gemeinschaft erforscht aktiv neue intelligente Materialien, starre flexible Kopplung künstlicher Muskeln, künstliche Wahrnehmung von Haut, weiche Roboter usw.

ChatGPT+Biomimetic Robot „ermöglicht Robotern den Übergang von „Ähnlichkeit in der Form“ zu „Ähnlichkeit im Geiste“. Open AI investierte in das humanoide Roboterunternehmen 1X Technologies, um offiziell in die Robotikbranche einzusteigen und die Anwendung und Landung von ChatGPT im Bereich der Robotik zu untersuchen , Erforschung multimodaler großer Sprachmodelle und Förderung des selbstiterativ lernenden kognitiven Modells humanoider Roboter in der Kombination von Textwissen über die Mensch-Maschine-Interaktion und Wissen über den Anwendungsprozess der Arbeitsumgebung, um das schwerwiegende Verzögerungsherausforderungsproblem der Kombination des grundlegenden Endrahmens zu lösen Algorithmus der Roboterindustriesoftware und das Wahrnehmungs-Front-End-KI-Edge-Computing.

Obwohl humanoide Roboter fatale Schwächen in Bezug auf Effizienz und Energie, Anwendung und Komfort sowie Wartung und Preis aufweisen, muss auf den unerwarteten Fortschritt von Teslas schneller Iteration humanoider Roboter geachtet werden.Der Grund dafür ist, dass Tesla humanoide Roboter anhand seiner eigenen spezifischen Anwendungsszenarien im groß angelegten Automobilbau in Deutschland, China, Mexiko und anderen Bereichen neu definiert und entworfen hat, insbesondere hinsichtlich der mechanischen Struktur, des elektronischen Antriebs, des neuen Designs von 40 Gelenkkomponenten. und einige davon sind sogar störend, darunter unterschiedliche Ausgangsdrehmomente, Ausgangsgeschwindigkeiten, Positioniergenauigkeiten, Rotationssteifigkeiten, Kraftwahrnehmung, Selbsthemmung, Volumengröße usw. Es wird erwartet, dass diese ursprünglichen innovativen Durchbrüche die Entwicklung humanoider Roboter in der „ Wahrnehmungsfähigkeit, Interaktionsfähigkeit, Betriebs- und Kontrollfähigkeit „Universal-Computing-Modell und Anwendung professioneller vertikaler Großmodelle und Geburt ihrer Roboter-KI-Chips. Die schnelle Entwicklung verschiedener Sensoren und Roboterteile, die Umstrukturierung und Skalierung der Lieferkette hat eine schrittweise Reduzierung ermöglicht Die Kosten von Tesla Robotics betragen mittlerweile über 1 Million US-Dollar und nähern sich dem Verkaufspreis von 20.000 US-Dollar.

Abschließend betrachten wir die Entwicklung der Geschichte und sozialer Formen und analysieren den zukünftigen Trend interdisziplinärer und disruptiver technologischer Innovationen in neuen Materialien, neuen Energien, Biologie, KI und anderen Bereichen.Wenn man sich auf die Schaffung neuer Marktanforderungen für die Alterung, Urbanisierung, Bevölkerungsveränderungen sowie Vernetzung, Intelligenz und Größe der Welt konzentriert, besteht immer noch Unsicherheit darüber, ob globale Serviceroboter in den nächsten 10 Jahren Billionen von Marktentwicklungsraum durchbrechen werden drei große Debatten, die hervorstechen: Die eine ist der Weg der morphologischen Evolution?Industrielle, kommerzielle, humanoide, große Modell- oder abweichende Anwendungen;Zweitens: nachhaltige Steigerung des kommerziellen Werts?Betrieb, Schulung, Integration, komplette Maschinen, Komponenten, Plattformen usw., Autorisierung von geistigem Eigentum, Verkauf, Leasing, Dienstleistungen, Abonnements usw. sowie Kooperationsrichtlinien in Bezug auf Universitäten, private Unternehmen, staatliche Unternehmen, Innovation, Lieferkette , Kapital, Regierung usw.;Drittens: Roboterethik?Wie wenden sich Roboter dem Guten zu?Dazu gehören auch Beschäftigung, Datenschutz, Ethik, Ethik und entsprechende rechtliche Fragen.


Zeitpunkt der Veröffentlichung: 28.09.2023