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从神舟十二号搭载机械臂看智能机器人发展趋势
来源:和信共识链 ,作者和信金创 | 作者:王润 和君产业互联网事业部 | 发布时间: 2021-07-13 | 1198 次浏览 | 分享到:

2021年6月17日,我国神舟12号载人飞船与天和号核心舱顺利对接,航天员将在太空工作3个月,其中出舱作业任务由三位航天员与大型机械臂共同完成。此次太空任务中,机械臂扮演着重要角色,不仅将搭载视觉设备进行舱外状态监控,还会负责转位实验舱开展空间站建造任务,同时将搭载航天员辅助出舱并辅助航天员转移核心舱太阳翼。这是中国航天史上首次在太空应用机器臂完成作业任务。


1、神舟十二号搭载的机械臂什么水平?


神舟十二号搭载的机械臂是由中国电科21所负责研发,机械臂采用七个自由度的结构,其中关节选择了“肩 3 + 肘 1 + 腕 3”的设计方案,其运动灵活度、反应速度堪比人类手臂。并且机械臂上搭载了一套视觉系统,提升了其作业的智能化水平。机械臂最为核心的操作台部分是由510所研发,可以向航天员和地面控制中心发送实时信息。


看到中国神舟十二号搭载的机械臂后,美国等西方国家跳出来“污蔑”说,“中国的机械臂能够末端搭载了激光等设备,能对其他国家的卫星构成威胁。”


其实,美国是最早在太空中应用机械臂的国家。但相比于美国的机械臂,神舟十二号搭载的机械臂最大的特点是可移动的,美国的机械臂是一端固定通过机械臂的伸缩移动来完成作业,机动性和灵活性都比十二号飞船搭载的机械臂要弱。


十二号飞船搭载的机械臂的承载力达到25吨,可以应付绝大多数的航天装备。而美国的机械臂承载力仅为11吨,不足我国的一半。


2、搭载多传感器促使机器人向更为智能的方向发展


神舟十二号搭载的机械臂上搭载了视觉等传感器,实现了类人的“眼”+“手臂”的能力。随着机器人应用的多种传感器技术日趋成熟和完善,机器人将向着类人的方向发展,逐渐“进化”出视觉、力觉、触觉和决策等能力,未来可能“进化”出思维和神经系统。智能机器人不仅是对人类的模仿,还需要更高层级的仿生,还要具备人的思维能力。


现阶段,在机器人领域已经大量成熟应用的传感设备是视觉和力觉,视觉和力觉的应用提升了机器人的实现能力、智能水平。基于AI、大数据和云计算等新一代信息技术的应用,推动的机器人从一个自动化向智能化迈进。


2020年,我国机器人的销量约为20万台,随着更多种的传感技术的成熟应用,机器人的应用量级会呈现一个快速增长态势,预计到2025年能够实现近百万的智能机器人应用量。


3、智能机器人衍生更多形态、走进更多场景


我们最早见到的机器人还是在工业场景下完成某一特定的点到点的运动,而后又逐渐走向更为复杂的工业场景,比如汽车焊接等行业。再后来,随着传感器技术的成熟应用,机器人可以用在消费、服务和医疗等诸多领域。并且机器人的形态也不再拘泥于“臂”式结构,轮式、履带式等形态广泛存在。也不拘泥于物理形态,未来的很多智能机器人形态也可能是虚拟的。


比如高端的外科手术领域,智能机器人在稳定性、操控精度等方面明显优于人类,能够解决医生因疲劳而降低手术精度和不同医生之间手术水平有差别等问题。外科手术机器人已经在骨科、胸外科、腹腔外科、泌尿外科等学科内有大量应用案例,未来有望成为手术领域的首要选择。


又比如,清华大学计算机系6月28日宣布“华智冰”正式“入学”,是我国首个原创的虚拟学生,“华智冰”具有推理和情感交互的能力,还拥有持续学习能力,能够逐渐“长大”。纵观整个机器人行业的发展,融合AI技术将是机器人产业发展的重要趋势。


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