【ZiDongHua 之會(huì)展賽培壇收錄關(guān)鍵詞：世界機(jī)器人大會(huì) 王田苗 北京航空航天大學(xué) 機(jī)器人 仿人機(jī)器人 軟體機(jī)器人 】
 
 
　　【重磅發(fā)布】王田苗博士在2022世界機(jī)器人大會(huì)發(fā)布《機(jī)器人十大前沿?zé)狳c(diǎn)領(lǐng)域(2022-2023)》
 
 
　　8月21日，隨著閉幕式的正式召開，為期4天的2022世界機(jī)器人大會(huì)圓滿落下帷幕。中國電子學(xué)會(huì)嵌入式系統(tǒng)與機(jī)器人分會(huì)主任委員、北京航空航天大學(xué)機(jī)器人研究所名譽(yù)所長、中關(guān)村智友研究院院長王田苗博士出席大會(huì)閉幕式，并代表大會(huì)發(fā)布《機(jī)器人十大前沿?zé)狳c(diǎn)領(lǐng)域(2022-2023)》，報(bào)告得到北航研究員陶永的支持。
 
　　

 
　　此次發(fā)布，中國電子學(xué)會(huì)根據(jù)國家“十四五”發(fā)展規(guī)劃，面向國家智能制造發(fā)展戰(zhàn)略需求，結(jié)合“硬科技”最新發(fā)展前沿與趨勢(shì)，調(diào)研走訪在機(jī)器人領(lǐng)域具備技術(shù)領(lǐng)先水平和特色應(yīng)用優(yōu)勢(shì)的骨干企業(yè)，組織拜訪了來自于知名高校、研究機(jī)構(gòu)的機(jī)器人相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者，系統(tǒng)分析梳理了權(quán)威智庫和知名戰(zhàn)略咨詢公司的機(jī)器人相關(guān)研究報(bào)告、機(jī)器人創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的分析報(bào)告，歸納出2022-2023年機(jī)器人十大前沿技術(shù)；并結(jié)合我國國情和機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，提出了2022-2023年十大機(jī)器人應(yīng)用熱點(diǎn)產(chǎn)品。
 
　　2022-2023年機(jī)器人十大前沿技術(shù)
 
　　

 
　　1.仿人機(jī)器人技術(shù)
 
　　仿人機(jī)器人以雙足行走、雙手操作，是執(zhí)行擬人化、多任務(wù)的一種機(jī)器人形態(tài)，目標(biāo)是期望完成人類的一些操作和任務(wù)，甚至很多人類無法完成的危險(xiǎn)任務(wù)。
 
　　仿人機(jī)器人技術(shù)包括高轉(zhuǎn)矩密度伺服電機(jī)、高動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃與控制、機(jī)器視覺、導(dǎo)航移動(dòng)、情感識(shí)別與人機(jī)交互、機(jī)器學(xué)習(xí)等關(guān)鍵技術(shù)。
 
　　憑借仿人形態(tài)的優(yōu)勢(shì)和運(yùn)動(dòng)特征，未來在家庭服務(wù)、商業(yè)服務(wù)、國防安全、危險(xiǎn)作業(yè)等場景中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
 
　　
 
　　2.自然語言理解、情感識(shí)別與人機(jī)交互技術(shù)
 
　　自然語言理解通過對(duì)人類語音、肢體等方面意圖識(shí)別，生成相應(yīng)的回答或動(dòng)作指令。在引擎搜索、智能推薦、機(jī)器人交互等場景具有廣泛的應(yīng)用。
 
　　情感識(shí)別是對(duì)自然語言理解技術(shù)的進(jìn)一步升級(jí)，利用圖像識(shí)別、語音識(shí)別、大數(shù)據(jù)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)人類情感的有效識(shí)別。在教育娛樂、醫(yī)療康復(fù)等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。
 
　　自然語言理解和情感識(shí)別是人機(jī)交互領(lǐng)域中的重要組成部分。伴隨著人機(jī)共融、數(shù)字孿生、元宇宙等前沿科技的發(fā)展與需求，人機(jī)交互技術(shù)是未來數(shù)字時(shí)代的重要接口之一。
 
　　3.軟體機(jī)器人與人工肌肉
 
　　軟體機(jī)器人具有連續(xù)可變形結(jié)構(gòu)，在人機(jī)共融、醫(yī)療康復(fù)、工業(yè)生產(chǎn)、特種應(yīng)用中發(fā)揮重要作用。
 
　　人工肌肉具有類人肌肉的特性，相比傳統(tǒng)執(zhí)行器，安全性更高，功率更大。有望用于航天航空、醫(yī)學(xué)等、特種服務(wù)等領(lǐng)域。
 
　　軟體機(jī)器人與人工肌肉核心技術(shù)包括：仿生與生物模型計(jì)算，智能結(jié)構(gòu)材料的剛?cè)狁畋倔w，軟體機(jī)器人，智能SMA與IPMC，人工肌肉與驅(qū)動(dòng)、結(jié)構(gòu)、感知，驅(qū)動(dòng)一體化功能部件等。
 
　　4.DNA納米機(jī)器人與新材料微納部件
 
　　DNA納米機(jī)器人具有微小、精準(zhǔn)、靶向、低損傷、超高精度可控等優(yōu)點(diǎn)，被譽(yù)為未來對(duì)抗人體疾病的理想的武器之一，在生物醫(yī)學(xué)、組織工程、微電子技術(shù)等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。
 
　　核心技術(shù)包括DNA折紙技術(shù)、維納操作、亞微米級(jí)微操作臺(tái)、新材料與微電子技術(shù)等。
 
　　隨著DNA納米技術(shù)和新材料技術(shù)發(fā)展，膠囊機(jī)器人、電子皮膚等新興微納部件實(shí)現(xiàn)快速的交叉融合發(fā)展。
 
　　5.元宇宙與機(jī)器人融合技術(shù)
 
　　元宇宙與機(jī)器人的交叉融合，處于快速發(fā)展之中。元宇宙技術(shù)與數(shù)字孿生、虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）、云計(jì)算、人工智能（AI）、區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)、人機(jī)交互、虛擬人、邊緣計(jì)算等技術(shù)交叉融合發(fā)展，旨在構(gòu)建一個(gè)虛實(shí)結(jié)合的新型人機(jī)共融空間。
 
　　隨著人工智能、人機(jī)交互、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)的發(fā)展，元宇宙技術(shù)正逐漸走向人們的日常生活，例如科大訊飛發(fā)布的虛擬人技術(shù)。“元宇宙+機(jī)器人”正逐漸從傳統(tǒng)的娛樂、社交、游戲、生活服務(wù)等領(lǐng)域，逐漸走向商業(yè)服務(wù)、高端制造等場景。
 
　　6.腦機(jī)接口與生機(jī)電一體化技術(shù)
 
　　腦機(jī)接口是在人或動(dòng)物大腦與外部設(shè)備之間創(chuàng)建的直接連接，從而實(shí)現(xiàn)腦與設(shè)備的信息交換。
 
　　基于腦機(jī)接口的機(jī)器人是前沿科技之一，將機(jī)器人與腦認(rèn)知交叉融合創(chuàng)新，在醫(yī)療領(lǐng)域、航空航天、教育、娛樂等多個(gè)領(lǐng)域，腦機(jī)接口技術(shù)將得到更廣泛的應(yīng)用，發(fā)展前景值得期待。
 
　　生機(jī)電一體化是近年來快速發(fā)展的前沿科學(xué)技術(shù),通過建立神經(jīng)信息測量處理與人機(jī)信息通道，與機(jī)器人交叉融合發(fā)展，作為典型的生機(jī)電一體化系統(tǒng), 智能假肢，將假肢本體的機(jī)電集成、雙向生機(jī)接口集成、假肢與生機(jī)接口的物理和功能集成進(jìn)行融合。
 
　　7.復(fù)合機(jī)器人技術(shù)——“手足眼腦”一體化
 
　　復(fù)合機(jī)器人由移動(dòng)平臺(tái)、 機(jī)械臂、 視覺模組、 末端執(zhí)行器等組成，集成了移動(dòng)機(jī)器人與操作機(jī)功能，融合環(huán)境感知、 定位與導(dǎo)航等技術(shù)，可快速布局于智慧工廠與自動(dòng)化車間、 電力巡檢、 倉儲(chǔ)分揀、 自動(dòng)化貨倉等場景， 滿足柔性生產(chǎn)需求，是促進(jìn)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵核心裝備之一。
 
　　將圍繞機(jī)器人環(huán)境感知、定位導(dǎo)航、工業(yè)視覺檢測、一體化控制、精準(zhǔn)抓取與操作等進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)核心技術(shù)和零部件的自主可控。
 
　　復(fù)合機(jī)器人作為一個(gè)整體，在復(fù)雜環(huán)境中，涉及到手足的柔順阻抗，以及全身動(dòng)力學(xué)控制技術(shù)?；趹?yīng)用場景和底層模塊，復(fù)合機(jī)器人將在“腦、眼、手、腳”技術(shù)上走向協(xié)同。
 
　　高精度導(dǎo)航傳感器、視覺傳感器、機(jī)器人操作系統(tǒng)及算法等核心軟硬件技術(shù)取得關(guān)鍵突破，實(shí)現(xiàn)核心技術(shù)自主化、產(chǎn)品國產(chǎn)化。
 
　　8.機(jī)器人操作系統(tǒng)
 
　　機(jī)器人操作系統(tǒng)通常包括硬件抽象、底層設(shè)備控制、常用功能實(shí)現(xiàn)、進(jìn)程間消息以及數(shù)據(jù)包管理等功能。
 
　　根據(jù)不同的行業(yè)需求，具有不同類別的機(jī)器人操作系統(tǒng)。例如面向教育和科研的ROS機(jī)器人操作系統(tǒng)，面向服務(wù)機(jī)器人的達(dá)闥海睿操作系統(tǒng)，面向無人駕駛的百度阿波羅、智行者Idriverbrain操作系統(tǒng)等。
 
　　隨著機(jī)器人操作系統(tǒng)的快速發(fā)展，有望使更多機(jī)器人走向標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化，使機(jī)器人建立物理空間+數(shù)字空間的數(shù)字孿生成為現(xiàn)實(shí)；并促使機(jī)器人實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模的落地。
 
　　9.云服務(wù)機(jī)器人技術(shù)
 
　　將機(jī)器人的大腦部署到云端，借助云端服務(wù)器，可實(shí)現(xiàn)更大的運(yùn)算能力，實(shí)現(xiàn)更高效的數(shù)據(jù)應(yīng)用。云服務(wù)機(jī)器人核心技術(shù)包含云計(jì)算、分布式計(jì)算、RPA/AIops軟件自動(dòng)化工具、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存與管理、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制等方面。未來在無人駕駛、商業(yè)服務(wù)等數(shù)據(jù)密集型場景，具有廣闊的應(yīng)用前景。
 
　　通過云服務(wù)機(jī)器人的功能化模塊和數(shù)據(jù)中心，可縮短機(jī)器人的開發(fā)周期、開發(fā)難度，同時(shí)便于后期的遠(yuǎn)程維護(hù)和狀態(tài)監(jiān)測。未來開發(fā)針對(duì)相關(guān)應(yīng)用場景的“云端大腦+本地機(jī)器人”或“云端服務(wù)”類型機(jī)器人，有望成為機(jī)器人規(guī)?；茝V和應(yīng)用的重要模式之一。
 
　　10.機(jī)器人倫理與安全
 
　　機(jī)器人三原則：
 
　?、?機(jī)器人不得傷害人類，或看到人類受到傷害而袖手旁觀
 
　　② 機(jī)器人必須服從人類的命令，除非這條命令與第一條相矛盾
 
　?、?機(jī)器人必須保護(hù)自己，除非這種保護(hù)與以上兩條相矛盾
 
　　機(jī)器人技術(shù)作為一項(xiàng)快速發(fā)展中的新興技術(shù)，部分技術(shù)和系統(tǒng)處于發(fā)展和迭代過程中，存在一定的安全隱患。同時(shí)，機(jī)器人在進(jìn)行替代人做出很多決策行為時(shí)，同樣需要遵從人類社會(huì)的各項(xiàng)規(guī)則。
 
　　人工智能和機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，將一些生活中的倫理性問題在系統(tǒng)中規(guī)則化。
 
　　機(jī)器人網(wǎng)絡(luò)安全問題逐漸引起相關(guān)部門、供應(yīng)商、用戶等方面的重視，預(yù)防發(fā)生重要數(shù)據(jù)泄露、生產(chǎn)線癱瘓、機(jī)器人誤操作等網(wǎng)絡(luò)安全問題的發(fā)生。
 
　　2022-2023年十大機(jī)器人應(yīng)用熱點(diǎn)產(chǎn)品
 
　　1.家用服務(wù)機(jī)器人
 
　　家用服務(wù)機(jī)器人涉及領(lǐng)域廣、門類多、需求大。以掃地機(jī)器人、割草機(jī)器人、教育娛樂機(jī)器人、短途出行機(jī)器人、陪護(hù)聊天等為代表的家用機(jī)器人快速發(fā)展。
 
　　家用服務(wù)機(jī)器人涉及門類多，需進(jìn)一步攻克先進(jìn)傳感、環(huán)境感知與建模、路徑規(guī)劃、聽覺視覺語義理解、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)深度學(xué)習(xí)，人機(jī)交互、情感識(shí)別與聊天等核心技術(shù)。
 
　　伴隨著機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的國內(nèi)生態(tài)日益完善，價(jià)格逐漸普惠，未來的家庭服務(wù)機(jī)器人有望走進(jìn)千家萬戶。
 
　　2.醫(yī)療與康復(fù)機(jī)器人
 
　　醫(yī)療外科機(jī)器人能夠輔助醫(yī)生實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程力反饋操作、輔助定位導(dǎo)航、操作去抖等操作，實(shí)現(xiàn)高精度的作業(yè)。在骨科、腦外科、穿刺介入等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。
 
　　康復(fù)機(jī)器人憑借先進(jìn)傳感、精確控制等技術(shù)，可輔助相關(guān)偏癱患者實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)能力的恢復(fù)，或滿足永久損傷患者的生活需求，提升人們的生活質(zhì)量。
 
　　核心技術(shù)包括伺服視覺、智能傳感器、高精度運(yùn)動(dòng)控制、力位控制、安全操作等技術(shù)。
 
　　3.機(jī)器人核心零部件
 
　　電機(jī)、伺服驅(qū)動(dòng)器及減速器作為傳統(tǒng)機(jī)器人的三大核心零部件，我國已基本實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，并逐步占據(jù)國際市場份額，呈現(xiàn)從中低端逐步往高端零部件發(fā)展的趨勢(shì)。
 
　　伴隨著新一代智能機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，力覺、視覺傳感器作為傳統(tǒng)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)智能化、數(shù)字化、柔性化的“敲門磚”，逐漸成為新一代機(jī)器人的重要核心零部件。
 
　　機(jī)器人模塊化趨勢(shì)不斷凸顯，近些年標(biāo)準(zhǔn)化的末端夾爪和移動(dòng)模組不斷出現(xiàn)，有望成為新一代機(jī)器人的核心零部件。
 
　　4.室內(nèi)商業(yè)服務(wù)機(jī)器人
 
　　室內(nèi)商業(yè)服務(wù)機(jī)器人主要應(yīng)用于室內(nèi)環(huán)境中的導(dǎo)航服務(wù)、商業(yè)清潔、餐飲配送、無人售貨、無人餐廳等商業(yè)服務(wù)場景。
 
　　核心技術(shù)包括環(huán)境感知、地圖構(gòu)建、定位與路徑規(guī)劃、動(dòng)態(tài)識(shí)別、及時(shí)避障、機(jī)器視覺、人機(jī)交互、智能決策與控制等，提供跨樓層到戶配送服務(wù)的機(jī)器人，在大型商場、餐館、賓館、醫(yī)院等場景得到廣泛應(yīng)用。
 
　　5.室外移動(dòng)服務(wù)機(jī)器人
 
　　室外移動(dòng)服務(wù)機(jī)器人主要應(yīng)用于無人配送、道路清潔、無人巡檢、無人巴士等服務(wù)場景，具有智能化程度高、運(yùn)維成本低、安全快捷等特點(diǎn)。
 
　　核心技術(shù)包括多傳感器融合、環(huán)境感知、地圖構(gòu)建、路徑優(yōu)化、導(dǎo)航與避障，智能決策、機(jī)器視覺、集群協(xié)同等。
 
　　伴隨著激光雷達(dá)等零部件的價(jià)格下降，自主導(dǎo)航技術(shù)的成熟，同時(shí)在龐大的市場需求刺激下，無人配送成為很多企業(yè)競爭的領(lǐng)域，無人配送機(jī)器人開始呈現(xiàn)由室內(nèi)向室外轉(zhuǎn)變的趨勢(shì)。
 
　　6.協(xié)作機(jī)器人及新一代復(fù)合機(jī)器人
 
　　協(xié)作機(jī)器人具有一定自主行為和協(xié)作能力，在非結(jié)構(gòu)化環(huán)境中與人們安全進(jìn)行交互協(xié)作的機(jī)器人。在3C、汽車、五金家電、機(jī)械加工、微創(chuàng)醫(yī)療、按摩理療、無人售貨等行業(yè)中具有巨大的市場空間。
 
　　新一代復(fù)合機(jī)器人是同時(shí)具備“手足眼腦”協(xié)同能力的移動(dòng)復(fù)合機(jī)器人，具有更高的場景適應(yīng)能力和作業(yè)效率。在智能制造、柔性生產(chǎn)中具有廣泛應(yīng)用前景。
 
　　協(xié)作機(jī)器人與復(fù)合機(jī)器人核心技術(shù)包括力位協(xié)同控制、機(jī)器視覺、高精度導(dǎo)航與定位、一體化柔性關(guān)節(jié)、智能化拖拽示教、安全行為決策、智能控制與決策、人機(jī)友好交互、精準(zhǔn)抓取等。
 
　　7.物流倉儲(chǔ)機(jī)器人
 
　　倉儲(chǔ)物流機(jī)器人，進(jìn)行倉儲(chǔ)機(jī)器人的路徑規(guī)劃和任務(wù)協(xié)同，可實(shí)現(xiàn)數(shù)百臺(tái)甚至上千臺(tái)機(jī)器人同時(shí)協(xié)作，完成上架、揀選、補(bǔ)貨、退貨、盤點(diǎn)等任務(wù)，包含AMR、AGV機(jī)器人、無人叉車等，具有良好的市場價(jià)值。
 
　　核心技術(shù)涉及多傳感器融合、建圖與定位、引導(dǎo)和導(dǎo)航、避障規(guī)劃、高精運(yùn)動(dòng)控制、多機(jī)器人集群控制等。
 
　　倉儲(chǔ)物流機(jī)器人作為智慧物流的重要組成部分，順應(yīng)了新時(shí)代的發(fā)展需求，是物流行業(yè)解決高度依賴人工、業(yè)務(wù)高峰期分揀等瓶頸問題的關(guān)鍵突破口。
 
　　8.高端仿生機(jī)器人創(chuàng)新平臺(tái)
 
　　仿生機(jī)器人指基于仿生學(xué)的機(jī)理、生物結(jié)構(gòu)等特征進(jìn)行機(jī)器人的設(shè)計(jì)與研發(fā)。通常具有仿生外形或運(yùn)動(dòng)特性，例如四足機(jī)器人、人形機(jī)器人、仿魚水下機(jī)器人、仿生撲翼機(jī)器人等。
 
　　伴隨著高功率密度關(guān)節(jié)、平衡控制、步態(tài)規(guī)劃、人機(jī)交互等核心技術(shù)快速發(fā)展，使得高性能四足、人形等仿生機(jī)器人的落地成為現(xiàn)實(shí)。
 
　　伴隨特殊服役、商業(yè)服務(wù)、家庭服務(wù)等場景的潛在需求，相關(guān)融資活動(dòng)或新品發(fā)布十分活躍。
 
　　9.空間機(jī)器人
 
　　空間機(jī)器人是指面向太空環(huán)境作業(yè)的機(jī)器人。面臨微重力，高真空，大溫差，照明差的惡略環(huán)境，對(duì)機(jī)器人的性能要求極高。在空間勘測、航天員出倉等作業(yè)中具有重要作用。
 
　　核心技術(shù)包括運(yùn)動(dòng)控制、柔順控制、軌跡規(guī)劃、無線通訊等。
 
　　隨著我國探月計(jì)劃、火星計(jì)劃、空間站的建設(shè)等規(guī)劃，對(duì)空間機(jī)器人的需求日益旺盛。相繼發(fā)布了玉兔號(hào)、祝融號(hào)、空間機(jī)械臂等太空機(jī)器人。
 
　　10.特殊環(huán)境服役機(jī)器人---軍事、消防、農(nóng)業(yè)、核工業(yè)等領(lǐng)域
 
　　機(jī)器人在特殊環(huán)境下的服役，在消防救援、電力勘測、農(nóng)業(yè)、核工業(yè)、反恐防暴、國防安全等領(lǐng)域具有巨大的需求，代替人進(jìn)行危險(xiǎn)的作業(yè)或者重復(fù)性的操作。
 
　　核心技術(shù)包括導(dǎo)航與定位、機(jī)器人核心零部件、力位控制、機(jī)器視覺、遙操作與精確控制技術(shù)等。