5G元年對(duì)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展到底有什么作用？

以普遍4G比較，5G通信可實(shí)現(xiàn)單位面積移動(dòng)數(shù)據(jù)流量增長(zhǎng)1000倍，網(wǎng)絡(luò)速率達(dá)100倍，端到端延時(shí)縮短5倍;可聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量增加10-100倍;能耗下降千分之一，低功率電池續(xù)航能力增加十倍。

以華為相關(guān)資料為例：華為XLabs通過(guò)倒立擺驗(yàn)證，倒立擺原理用于機(jī)器人各種姿態(tài)控制、航空飛船對(duì)接控制等姿態(tài)控制等工業(yè)應(yīng)用。4G模式下，過(guò)高延時(shí)倒立擺起擺到穩(wěn)態(tài)的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，達(dá)到13.2秒。在5G模式下時(shí)，5G的1ms超低時(shí)延，使倒立擺的控制指令快速執(zhí)行，起擺到穩(wěn)態(tài)只用4秒。

5G的特點(diǎn)是什么?

★5G下載速度非常快，一秒鐘下載一部高清電影;

★5G網(wǎng)絡(luò)下能同時(shí)驅(qū)動(dòng)大量的智能硬件;

★5G幾乎沒(méi)有延時(shí)(4G延時(shí)0.045秒，5G延時(shí)0.001秒);

★5G通過(guò)無(wú)所不在的智能硬件，破除了APP傳統(tǒng)局限的被動(dòng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)數(shù)據(jù);

★D2D：在5G時(shí)代，同一基站下的兩個(gè)用戶，如果互相進(jìn)行通信，他們的數(shù)據(jù)將不再通過(guò)基站轉(zhuǎn)發(fā)，而是直接從設(shè)備到設(shè)備。

5G具有高速率、低延時(shí)、云智能的特性，基于數(shù)據(jù)收集、存儲(chǔ)、處理、連接等優(yōu)勢(shì)將給機(jī)器人行業(yè)帶來(lái)巨大的改變。

在上月8號(hào)，韓國(guó)首爾當(dāng)?shù)嘏e行韓國(guó)5G商用服務(wù)全球首發(fā)慶?；顒?dòng)，而這次活動(dòng)也就標(biāo)志著5G技術(shù)將會(huì)在機(jī)器人、無(wú)人機(jī)、自動(dòng)駕駛、智能工廠等應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)創(chuàng)造出最大的效益。

從中也就不難看出，5G技術(shù)的出現(xiàn)是被韓國(guó)極度重視的，其原因就是因他們將5G網(wǎng)絡(luò)視為經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)。從制造業(yè)到鋼鐵業(yè)，韓國(guó)幾乎所有支柱行業(yè)都在衰退，IT是唯一的例外，韓國(guó)希望借助建設(shè)IT基礎(chǔ)設(shè)施，擺脫對(duì)制造業(yè)的依賴，轉(zhuǎn)向服務(wù)業(yè)。

全球都在押注5G通信技術(shù)，因?yàn)榇蠹叶枷嘈?G通信將會(huì)比現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)速度快100倍，也就會(huì)帶來(lái)突破性進(jìn)展。而現(xiàn)在來(lái)看，4G的出現(xiàn)改變了人們叫外賣和出行的方式，而5G網(wǎng)絡(luò)則有望幫助實(shí)現(xiàn)汽車自動(dòng)駕駛、智慧城市的搭建等等。

根據(jù)倫敦全球通訊大會(huì)的預(yù)測(cè)來(lái)講，估計(jì)到2034年，全球的5G通信市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到5650億美元。而我國(guó)作為機(jī)器人最大應(yīng)用市場(chǎng)，也就使得5G技術(shù)在機(jī)器人領(lǐng)域備受關(guān)注，據(jù)了解5G的出現(xiàn)不僅能助于能夠跟人類員工實(shí)時(shí)溝通的機(jī)器人或其他機(jī)器人的研發(fā)，而且其中一些機(jī)器人是能夠通過(guò)觀察或是計(jì)算機(jī)程序來(lái)進(jìn)行新的任務(wù)的學(xué)習(xí)。因此也就使得現(xiàn)在的專家認(rèn)為，未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，5G技術(shù)的普及將會(huì)有望降低機(jī)器人的生產(chǎn)成本的。

5G技術(shù)到底能為機(jī)器人帶來(lái)什么變化?

得益于5G的1ms的延遲時(shí)間，5G的速度提高將簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)收集并實(shí)現(xiàn)對(duì)工作流程的全面和持續(xù)監(jiān)控，包括遠(yuǎn)程診斷維護(hù)，這將有助于降低生產(chǎn)本身的運(yùn)營(yíng)和管理成本。5G無(wú)線連接技術(shù)將給機(jī)器人的智能生產(chǎn)帶來(lái)極大的靈活性和成本優(yōu)勢(shì)，5G的云化統(tǒng)一架構(gòu)也將使能未來(lái)的云端實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制，因此會(huì)有幾個(gè)特征的改變。

第一，數(shù)據(jù)回傳更高效

現(xiàn)在的5G下行峰值速率是20Gbps，它的速率達(dá)千兆級(jí)4G網(wǎng)絡(luò)的20倍，所以也會(huì)使得機(jī)器人在使用過(guò)程中，在接受信息、任務(wù)指令等方面也就會(huì)更加高效迅速。要知道一般情況下，5G網(wǎng)絡(luò)時(shí)長(zhǎng)延緩至1毫秒，對(duì)于人類而言需要反應(yīng)的時(shí)間會(huì)達(dá)到400毫秒，所以也就可以看出5G比較4G網(wǎng)絡(luò)，端到端延時(shí)縮短5倍。而真正在5G普及后，在數(shù)據(jù)回傳時(shí)效性方面也就會(huì)大幅提高，人們也就可以實(shí)時(shí)對(duì)機(jī)器人的工作情況進(jìn)行監(jiān)控管理了。

與此同時(shí)，低延時(shí)的特性會(huì)讓工業(yè)領(lǐng)域增加一種全新的工作形式：遠(yuǎn)程操作，在以前，每一次遠(yuǎn)程操控的指令都需要數(shù)據(jù)傳動(dòng)到操控的機(jī)器之后，通過(guò)視頻將結(jié)果反饋回來(lái)，而5G技術(shù)可以讓大幅降低傳輸延時(shí)，1-2毫秒的間隔幾乎與現(xiàn)場(chǎng)親自操作沒(méi)有差別。就像最近剛剛興起的遠(yuǎn)程醫(yī)療手術(shù)，低延時(shí)不僅僅改變了時(shí)間的格局，更拉近了空間的距離。

第二，更柔性、更多端

其實(shí)都知道WIFI通信方式存在著易干擾、切換以及覆蓋范圍方面的缺陷，但是在5G出現(xiàn)之后，在工廠應(yīng)用過(guò)程中基于5G技術(shù)的eLTE相關(guān)技術(shù)也順勢(shì)出現(xiàn)，它相對(duì)有著比較強(qiáng)的抗干擾性，同時(shí)5G還能夠?qū)⒖陕?lián)網(wǎng)的生產(chǎn)設(shè)備的連接上增加10-100倍，也就意味中覆蓋范圍上越發(fā)廣泛，從而能夠有助于機(jī)器人應(yīng)用解決方案上會(huì)得到更好的數(shù)據(jù)分析，也在一定程度上節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)通訊上的成本。

第三，云化機(jī)器人趨勢(shì)

5G可以說(shuō)是實(shí)現(xiàn)云化機(jī)器人的基礎(chǔ)技術(shù)，而5G的出現(xiàn)會(huì)有著高帶寬、低時(shí)延的特點(diǎn)，重要的是它還可以將大部分計(jì)算放到云端，也就會(huì)更加安全有效的對(duì)于計(jì)算數(shù)據(jù)做好保障，要知道機(jī)器人進(jìn)行部署應(yīng)用時(shí)，云端作為中控管理平臺(tái)，是可進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控對(duì)機(jī)器人進(jìn)行反控。

第四，大程度降低機(jī)器人傷害事件發(fā)生頻率

現(xiàn)今，為了防止機(jī)器人傷害人類或造成損害，機(jī)器人大都配備了緊急制動(dòng)按鈕。但是如果按鈕在人們所需的時(shí)刻無(wú)法觸及怎么辦?而通過(guò)5G連接無(wú)線控制，它可以讓機(jī)器人實(shí)時(shí)發(fā)送性能數(shù)據(jù)，使公司能監(jiān)控和防止任何問(wèn)題，能在任何時(shí)候遠(yuǎn)程操作機(jī)器人，就可以做到遠(yuǎn)程緊急停止功能。例如，科技巨頭諾基亞和博世已經(jīng)在開(kāi)發(fā)可以通過(guò)5G連接無(wú)線控制的取放機(jī)器人。

第五，簡(jiǎn)化工廠布局和重新配置裝配線過(guò)程

數(shù)字化工廠的發(fā)展可能會(huì)帶來(lái)工廠布局的變化。將工業(yè)機(jī)器人導(dǎo)入工廠，在變更工序的同時(shí)，機(jī)器人也需要進(jìn)行配置更替，這自然就會(huì)伴隨著對(duì)控制機(jī)器人的通訊線路重新鋪設(shè)等繁重費(fèi)時(shí)的工作發(fā)生。并且生產(chǎn)線更新?lián)Q代后，機(jī)器人進(jìn)行再運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)還需要對(duì)機(jī)器人的動(dòng)作進(jìn)行精密細(xì)微的調(diào)試，這些準(zhǔn)備工作會(huì)導(dǎo)致工廠長(zhǎng)時(shí)間陷入運(yùn)轉(zhuǎn)停止。

而采用5G技術(shù)后，工廠內(nèi)的有線線路將會(huì)被移動(dòng)通訊所取代，也就可以省略掉原本必不可少的通訊線路重新鋪設(shè)的步驟。同時(shí)，在引入高精度三次元測(cè)量傳感器后，調(diào)試機(jī)器人動(dòng)作的環(huán)節(jié)，可以將傳感器捕獲的信息經(jīng)由5G進(jìn)行大量傳送大大縮短了因制造工序變更重新裝配而造成工廠停運(yùn)的時(shí)間。通過(guò)物聯(lián)端到端的連接模式，工廠布局和重新配置裝配線將變得比以往更簡(jiǎn)單。

2019年是5G的元年，大帶寬和低時(shí)延等全新特性，為工業(yè)制造帶來(lái)新的應(yīng)用場(chǎng)景和商業(yè)模式，也必將加速工業(yè)領(lǐng)域的數(shù)字化進(jìn)程，以工業(yè)機(jī)器人技術(shù)為核心的制造企業(yè)，將會(huì)在5G時(shí)代實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造的華麗轉(zhuǎn)型。