AMiner-AI之机器人学研究报告-2018.7-64页-4mb

AI之机器人学研究报告总结

核心内容概述

本报告围绕机器人学的研究展开，分析了机器人产业的现状与市场、知识图谱、技术源起、中国与全球的学者分布、代表研究学者、发展趋势以及主要应用场景。报告指出，机器人技术正成为推动全球经济增长的新引擎，并将在未来扮演更加重要的角色。机器人学的发展依赖于人工智能、计算机系统组织、传感器技术、控制技术等多学科的融合与协同进步。

主要观点与关键信息

机器人产业现状与市场

• 机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器和人工智能等技术于一体的自动化装备。
• 机器人应用已从工业向家庭生活延伸，包括清洁、看护、娱乐等。
• 机器人产业在工业领域表现尤为突出，2016年起中国成为全球最大的工业机器人使用国。
• 2017年全球机器人市场价值预计达到232亿美元，预计2020年全球工业机器人存量将增加至305.3万台，年均增长率约14%。
• 《中国制造2025》计划推动工业机器人销量，预计未来10年市场规模将达6000亿元人民币。
• 家用机器人市场增长迅速，预计2020年全球服务机器人市场将达到69亿美元。

机器人学知识图谱

• 机器人学的研究涉及人工智能、计算机系统组织等多学科。
• 机器人学有三种学科起源，分别是：
  • 人工智能（Planning and Scheduling） 下的 Robot Planning
  • 人工智能（Control Methods） 下的 Robot Planning
  • 计算机系统组织（Embedded and Cyber-physical Systems）

机器人学研究学者

• 全球机器人学研究学者主要集中在美、中、日、德等国家。
• 代表学者包括 Roland Siegwart、Atsuo Takanishi、Paolo Dario、Kerstin Dautenhahn、Hiroshi Ishiguro、Takayuki Kanda、Wolfram Burgard、Manuela M. Veloso、Gerd Hirzinger、Sebastian Thrun 等。
• 学者们在 Robot Navigation、Motion Planning、Path Planning、Humanoid Robot、Human Robot Interaction、Control Methods、Sensor Technology 等领域表现突出。

机器人技术源起

• 机器人技术的发展与 移动机器人、三维技术、遗传算法、自适应控制、图像分析 等学科密切相关。
• 早期机器人技术主要依赖于计算机和人工智能的突破。
• 1954年，美国的戴沃尔制造了第一台机器人实验装置。
• 1967年，日本开始对机器人进行制造和开发。

机器人发展趋势

• 全局热度：移动机器人、人形机器人、人机交互、实时系统、神经网络等是当前研究的热点。
• 近期热度：路径规划、人形机器人、移动机器人等仍然是研究的重点。
• 技术发展：随着人工智能和传感器技术的进步，移动机器人与人形机器人正朝着更加智能化、自主化、适应性的方向发展。

机器人分类

工业机器人

• 主要包括：焊接机器人、搬运机器人、装配机器人、处理机器人、喷涂机器人。
• 工业机器人销量持续增长，中国是全球最大的工业机器人使用国。

服务机器人

• 包括：个人、家用机器人、专业服务机器人。
• 家用机器人市场增长迅速，预计2020年将达69亿美元。

中国机器人发展

• 中国机器人研究起步较晚，但政府支持力度大，技术发展迅速。
• 中国机器人学者主要分布在 北京、江苏、广东 等地区。
• 中国机器人产业虽起步晚，但已形成一定的市场基础，如科沃斯、银星智能、利而浦、智宝、益节、海星电子、罗宝等公司都在家用机器人领域有所建树。
• 中国家用机器人市场渗透率较低，主要依赖进口零部件组装。

人形机器人

• 人形机器人是未来广泛应用的机器人类型，具有高度智能化、自主性。
• 人形机器人研究始于20世纪60年代，日本是最早进行人形机器人研究的国家。
• ASIMO 是本田公司开发的代表性人形机器人，具备高度的运动控制与交互能力。
• QRIO 是索尼公司开发的娱乐型人形机器人，具有唱歌、跳舞、踢球等功能。
• 人形机器人关键技术包括 机构设计、控制技术、传感器技术、人工智能。
• 人形机器人应用广泛，包括 医疗、家庭服务、教育娱乐 等领域。

医疗服务机器人

• 医疗机器人是一种专业性服务机器人，融合医学、生物力学、机械学、计算机视觉、数学分析、机器人技术等。
• 医疗机器人主要分为 诊断机器人、外科手术辅助机器人、康复机器人 等。
• 2017年，医用机器人销量同比增长23%，康复机器人增长尤为显著。
• 中国在医疗机器人领域的研究起步较晚，普及率不足5%，但已有哈工大、博实股份等机构参与研究。

总结

• 机器人技术正成为推动全球经济增长的新引擎，未来将广泛应用于工业、家庭、医疗等多个领域。
• 机器人学的发展依赖于多学科的协同进步，尤其是人工智能、计算机系统组织、传感器技术与控制技术。
• 中国在机器人产业上虽起步较晚，但已形成一定的市场基础，未来增长潜力巨大。
• 人形机器人与医疗机器人是当前研究的热点，具有广阔的应用前景。