邁向云-邊-端融合的機(jī)器人 4.0 時(shí)代

 1、 機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展主要經(jīng)歷了這幾個(gè)階段

2017年，中國信息通信研究院、 IDC 國際數(shù)據(jù)集團(tuán)和英特爾共同發(fā)布的《人工智能時(shí)代的機(jī)器人3.0新生態(tài)》白皮書。該白皮書把機(jī)器人的發(fā)展歷程劃分為機(jī)器人1.0、機(jī)器人 2.0、機(jī)器人 3.0這三個(gè)階段。

機(jī)器人 1.0(1960-2000)， 機(jī)器人對外界環(huán)境沒有感知，只能單純復(fù)現(xiàn)人類的示教動(dòng)作，在制造業(yè)領(lǐng)域替代工人進(jìn)行機(jī)械性的重復(fù)體力勞動(dòng)。

機(jī)器人2.0(2000-2015)， 通過傳感器和數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用構(gòu)建起機(jī)器人的感覺能力，并模擬部分人類功能，不但促進(jìn)了機(jī)器人在工業(yè)領(lǐng)域的成熟應(yīng)用，也逐步開始向商業(yè)領(lǐng)域拓展應(yīng)用。

機(jī)器人 3.0(2015-)，伴隨著感知、計(jì)算、控制等技術(shù)的迭代升級和圖像識別、自然語音處理、深度認(rèn)知學(xué)習(xí)等新型數(shù)字技術(shù)在機(jī)器人領(lǐng)域的深入應(yīng)用， 機(jī)器人領(lǐng)域的服務(wù)化趨勢日益明顯，逐漸滲透到社會(huì)生產(chǎn)生活的每一個(gè)角落。在機(jī)器人 2.0 的基礎(chǔ)上，機(jī)器人 3.0 實(shí)現(xiàn)從感知到認(rèn)知、推理、決策的智能化進(jìn)階。

2、 應(yīng)用領(lǐng)域分析

當(dāng)前，全球機(jī)器人市場規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，工業(yè)機(jī)器人市場增速穩(wěn)定，服務(wù)機(jī)器人增速突出。2018 年，全球機(jī)器人市場規(guī)模達(dá) 298.2 億美元， 2013-2018 年的平均增長率約為 15.1%。 在裝備制造領(lǐng)域，機(jī)械臂憑借強(qiáng)大的負(fù)重能力和精準(zhǔn)的抓取操作代替著工人的雙手;在物流領(lǐng)域，智能倉儲機(jī)器人和無人搬運(yùn)車不斷提高著運(yùn)輸效率;在生活服務(wù)領(lǐng)域，家用清潔機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人正成為許多家庭的私人保姆和小秘書。

工業(yè)制造領(lǐng)域分析。目前，工業(yè)機(jī)器人在汽車、金屬制品、電子、橡膠及塑料等行業(yè)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。隨著性能的不斷提升，以及各種應(yīng)用場景的不斷清晰， 2013 年以來，工業(yè)機(jī)器人的市場規(guī)模正以年均 12.1%的速度快速增長，預(yù)計(jì)到 2020 年將達(dá)到 230 億美元的銷售額。 隨著人力成本的上升， 工業(yè)制造領(lǐng)域的應(yīng)用前景良好，將會(huì)保持快速增長的勢頭。同時(shí)，工業(yè)機(jī)器人需要擁有更高的靈活性、更強(qiáng)的自主避障和快速配置的能力，提高整體產(chǎn)品的易用性和穩(wěn)定性。

消費(fèi)服務(wù)領(lǐng)域分析。服務(wù)機(jī)器人雖然整體銷售額低于工業(yè)機(jī)器人，但近幾年一直維持著較高的年增長率，商用服務(wù)機(jī)器人在商場、銀行、酒店、機(jī)場等應(yīng)用場景有了更多的落地部署，主要提供導(dǎo)覽、問詢、送物等基礎(chǔ)服務(wù)。同時(shí)，家用服務(wù)機(jī)器人悄然進(jìn)入千家萬戶，掃地機(jī)器人銷量在家用服務(wù)機(jī)器人銷量中占主要份額，成為目前家務(wù)機(jī)器人中的主導(dǎo)品類。 由于本體能力不足， 隱私、安全方面的問題， 家庭管家機(jī)器人和陪伴型機(jī)器人的市場滲透率較低。 2013 年以來全球服務(wù)機(jī)器人市場規(guī)模年均增速達(dá) 23.5%，預(yù)計(jì) 2020 年將快速增長至 156.9 億美元。

從整個(gè)技術(shù)發(fā)展和市場環(huán)境看，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)擁有以下發(fā)展推力：1、成熟的生態(tài)系統(tǒng);2、老齡化人口趨勢和新興市場;3、更多智能產(chǎn)品互聯(lián)和智能家庭建設(shè);4、人工智能、自然語言理解能力的增強(qiáng) 。

3、 機(jī)器人 4.0 的定義和發(fā)展機(jī)會(huì)

機(jī)器人 3.0 預(yù)計(jì)將在 2020 年完成， 在此之后， 機(jī)器人將進(jìn)入 4.0 時(shí)代， 把云端大腦分布在從云到端的各個(gè)地方，充分利用邊緣計(jì)算去提供更高性價(jià)比的服務(wù)，把要完成任務(wù)的記憶場景的知識和常識很好的組合起來，實(shí)現(xiàn)規(guī)?；渴?。 機(jī)器人除了具有感知能力實(shí)現(xiàn)智能協(xié)作， 還具有理解和決策的能力，達(dá)到自主的服務(wù)。 在某些不確定的情況下，它需要叫遠(yuǎn)程的人進(jìn)行增強(qiáng)，或者做一些決策輔助，但是它在 90%，甚至 95%的情況可以自主完成任務(wù)。

要達(dá)到這一目標(biāo)， 首先需要利用人工智能和 5G 技術(shù)。 利用人工智能技術(shù)提高機(jī)器人本體感知能力的同時(shí)， 提升個(gè)性化自然交互能力。利用 5G 技術(shù)， 大大縮短從終端到接入網(wǎng)的時(shí)間，帶寬大幅度上升，很多東西可以放到邊緣端，加入更多的計(jì)算能力，包括云端大腦的一些擴(kuò)展，助力機(jī)器人規(guī)?；渴?。

類似互聯(lián)網(wǎng)的三級火箭發(fā)展模式，第一階段——關(guān)鍵場景， 把握垂直應(yīng)用，提高場景、任務(wù)、能力的匹配，提高機(jī)器人在關(guān)鍵應(yīng)用場景的能力，擴(kuò)大用戶基礎(chǔ);第二階段——人工增強(qiáng)，通過加入持續(xù)學(xué)習(xí)和場景自適應(yīng)的能力，延伸服務(wù)能力，取代部分人力，逐步實(shí)現(xiàn)對人的替代，讓機(jī)器人的能力滿足用戶預(yù)期; 第三階段——規(guī)?；?， 通過云–邊–端融合的機(jī)器人系統(tǒng)和架構(gòu)，讓機(jī)器人達(dá)到數(shù)百萬千萬級水平，從而降低價(jià)格成本，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商用。