2024年机器人技术的主要趋势

根据国际机器人联合会的数据，2023年全球运营机器人的数量创下新高，达到390万台。需求的推动力来自一系列技术创新，这些创新使机器人更加高效、更易于操作。这些进步包括人工智能、移动机器人测绘的改进以及减少或消除原始编程需求的配置工具。两个机器人行业组织详细介绍了我们今年可以期待的技术发展趋势。

1.人工智能（AI）和机器学习

在机器人和自动化领域使用人工智能的趋势不断增长。生成式人工智能的出现开辟了新的解决方案。人工智能的这一子集专门从通过训练学到的东西中创造新的东西，并已通过ChatGPT等工具普及。机器人制造商正在开发生成式人工智能驱动的界面，使用户能够使用自然语言而不是代码更直观地对机器人进行编程。工人将不再需要专门的编程技能来选择和调整机器人的动作。

另一个例子是预测性AI分析机器人性能数据以确定设备的未来状态。预测性维护可以节省制造商的机器停机成本。信息技术与创新基金会报告称，在汽车零部件行业，每小时的计划外停机估计会造成130万美元的成本。这表明预测性维护具有巨大的成本节约潜力。机器学习算法还可以分析执行相同过程的多个机器人的数据以进行优化。通常，机器学习算法获得的数据越多，其性能就越好。

2.协作机器人拓展新应用

人机协作仍是机器人领域的一大趋势。传感器、视觉技术和智能夹持器的快速发展，使得机器人能够实时响应环境变化，从而安全地与人类工人一起工作。

协作机器人应用为人类工人提供了一种新工具，减轻了他们的负担并为他们提供了支持。它们可以协助完成需要举重、重复动作或在危险环境中工作的任务。机器人制造商提供的协作应用范围不断扩大。

最近的一个市场发展是协作机器人焊接应用的增加，这是由于熟练焊工的短缺所致。这种需求表明，自动化不会导致劳动力短缺，而是提供了一种解决这一问题的方法。因此，协作机器人将补充而不是取代对传统工业机器人的投资，因为传统工业机器人的运行速度要快得多，因此在应对产品利润紧张的情况下，协作机器人对于提高生产率仍然很重要。

新的竞争对手也纷纷进入市场，重点关注协作机器人。移动机械手是协作机器人手臂和移动机器人(AMR)的组合，它提供了新的用例，可能会大幅扩大对协作机器人的需求。

3.移动机械手

对于第三个趋势，IFR指出，移动机械手（即所谓的“MoMas”）正在使汽车、物流或航空航天等行业的物料搬运任务自动化。它们将机器人平台的移动性与机械臂的灵活性相结合。这使它们能够在复杂的环境中导航并操纵物体，这对于制造业的应用至关重要。这些机器人配备传感器和摄像头，可对机器和设备进行检查和维护任务。移动机械手的显著优势之一是它们能够与人类工人协作并为其提供支持。熟练劳动力的短缺和工厂岗位的应聘人员不足可能会增加需求。

4.数字孪生

数字孪生技术越来越多地被用作一种工具，通过创建虚拟副本来优化物理系统的性能。由于机器人越来越多地以数字方式集成到工厂中，数字孪生可以使用其真实世界的运行数据来运行模拟并预测可能的结果。由于孪生纯粹以计算机模型的形式存在，因此可以对其进行压力测试和修改，而不会产生任何安全隐患，同时节省成本。所有实验都可以在接触物理世界之前进行检查。数字孪生弥合了数字世界和物理世界之间的鸿沟。

5.人形机器人

我们看到了人形机器人的重大进步，这些机器人旨在在各种环境中执行各种任务。具有两只手臂和两条腿的类人设计使机器人可以在为人类设计的工作环境中灵活使用。因此，它可以轻松集成到现有的仓库流程和基础设施中。

工信部预测，人形机器人很可能成为另一种颠覆性技术，类似于计算机或智能手机，它将彻底改变我们生产商品的方式以及人类的生活方式。

类人机器人对各个行业的潜在影响使其成为一个令人兴奋的发展领域，但它们的大规模市场采用仍然是一个复杂的挑战。成本是一个关键因素，成功将取决于它们与成熟的机器人解决方案（例如移动操纵器）竞争的投资回报率。