特种机器人的发展趋势.ppt

1、特种机器人的发展趋势,报告人：山东鲁班特种机器人有限公司 赵 修 林,1,特种机器人定义的定义和分类,常见民用机器人,鲁班特种机器人部分产品简介,特种机器人的发展趋势,常见军用机器人,2,特种机器人的定义和分类,科技部部长万钢：机器人分为工业机器人、特种机器人和服务机器人。 发达国家将机器人分工业机器人和服务机器人。又将服务机器人分为专用服务机器人和家用服务机器人。 特种机器人顾名思义就是具备自主运动和自主决策能能力、能适应特定作业环境的智能化装备。,3,常见军用机器人,4,排爆机器人,战斗机器人,侦查机器人,水下机器人,空中机器人,运输机器人,常见民用机器人（农业机器人）,5,无人驾驶拖拉机

2、,育苗机器人,修剪机器人,除草机器人,葡萄园种植机器人,黄瓜采摘机器人,常见民用机器人（家务机器人）,6,家务机器人,扫地机器人,炒菜机器人,送餐机器人,家教机器人,护理机器人,常见民用机器人（医用机器人）,7,微创手术机器人,行为辅助机器人,消化道爬行摄像机器人,远程诊断机器人,吞服体内自组装机器人,大白移动医疗机器人,常见民用机器人（消防机器人）,8,室内消防机器人,破拆消防机器人,灾情探测机器人,排烟机器人,消防救援机器人,室外消防机器人,常见民用机器人（警用机器人）,9,危险作业机器人,侦察、搜索、排爆、清障、扫雷 多功能机器人,巡逻机器人,危险物检测机器人,反恐机器人,排爆机器人,鲁

3、班特种机器人部分产品简介（大型光伏电站智能清洗机）,10,一、我国光伏产业规模全球第一，2050年将占到我国总发电量的1/4，成本降到 0.5元/度以内；二、沙尘污染影响发电效率是世界性难题，如果不进行清洗发电损失高达25%；三、国内外尚无成熟装备。四、产品特点： 1、巡航作业：一键定速巡航作业，自动纠偏； 2、三级清洗：滚刷清扫、高压吸尘、蒸汽清洗； 3、四级调平：粗推路面、万向调平、刷具摆动、伸缩调距； 4、节水节能：蒸汽节水、余热利用； 5、智能监控：人机交互、远程监控。,鲁班特种机器人部分产品简介（智能联合伐树机）,一、背景：我国北方地区公路森林人工种植杨树面积超过一亿亩，居世界之首，

4、采伐期大约在4-12年。南方地区桉树人工林面积已达300万公顷，约占全球总量的1/3，采伐期年，可再生。二 、现有技术：国内油锯为主，国外装备轮式、履带式、六足式等智能化装备，尚未国产化。,11,鲁班特种机器人部分产品简介（地震救援机器人）,一、背景：灾害前期多因道路破坏或阻塞，救灾人员、物资仅靠直升机运输。大型工程机械功能单一，且很难在生命救援黄金48小时进入灾区现场。目前以便携式装备和原始的撬棍、铁锨、洋镐等为主。作业危险性和体能消耗大，效率低下。,12,鲁班特种机器人部分产品简介（地震救援机器人）,二、现有技术装备：日本T53、破拆装备、步履式挖掘机、30吨级大型双臂救援装备。,13,鲁

5、班特种机器人部分产品简介（地震救援机器人）,三、LBJ45-1型地震救援机器人： 1、规格小型化：装备质量4000Kg,适合直8直升机外挂吊运； 2、功能集成化：四臂配置，辅具快换。实现抓举、撬动、挖掘、破碎、剪切、支撑、 扩张、牵引、高空作业等功能；液压接口为便携式装备提供动力源； 3、结构模块化：机械臂、支腿、辅具模块化设计，快速拆解装配，独立包装运输； 4、控制智能化：手动、遥控和主从控制。,14,鲁班特种机器人部分产品简介 （智能联合伐树机）,特点：是一种集自动夹紧、高速切割、去枝、剥皮、定尺截断、长度测量、材积计算、喷码、记录打印等功能为一体、人称“伐树如撸串”的智能装备，用于南方桉

6、树和北方公路森林-杨树的快速砍伐。采用六足液压机械行走，配备智能伐树机头，可在大坡度丘陵、高山作业，单台套可每小时可伐树12m。已完成液压、控制系统设计和六足底盘、伐树机头试制。预期2017年度完成。,15,鲁班特种机器人部分产品简介（球罐检测机器人）,一、背景及现有技术： 1、球形储罐用于储存各种气体和液化气体，在石油、化工、冶金、城市燃气供应 及核工业等方面得到广泛使用。我国目前在用大型球罐有一万个； 2、球形储罐属于压力容器，应定期进行焊缝无损检测；主要工序包括清洗、除 锈、检测、修复等内容； 3、目前全球范围为人工作业。搭建脚手架，人工从直径60cm的上下孔进出，手持 便携式钢丝刷除锈

7、，便携式仪器检测和焊接修复。环境恶劣、效率低下，周期 长、费用高。,16,鲁班特种机器人部分产品简介（球罐检测机器人）,二、研究内容： 1、万向回转型机械臂倒立安装于罐内，通过精密传动实现末端执行器轨迹罐内无缝覆盖； 2、根据三维扫描技术生成的焊缝空间图像，规划机器人末端执行器运动轨迹，实现激光除锈、TOFD及UT技术无损检测和激光焊缝修复过程的自动化。,17,特种机器人发展趋势,一、政策导向： 发改委、财政部、科技部、工信部等部委及地方政府税费减免和资金扶持。每个项目指南指明了支持领域和研究方向。 1、远期：中国制造2025 ：三个阶段成为引领全球的制造强国。 2016-2025 年，综合指

8、数接近德国、日本实现工业化时的制造强国水平，基本实现工业化，中国制造业迈入制造强国行列，进入世界制造业强国第二方阵。 2026- 2035 年，综合指数达到世界制造业强国第二方阵前列国家的水平，成为名副其实的制造强国。 2036-2045 年，乃至建国一百周年时，综合指数率略高于第二方阵国家的水平，进入世界制造业强国第一方阵，成为具有全球引领影响力的制造强国。 2、中期：十三五规划中焦点主题智能制造：机器人、3D打印、现代物流。 3、近期：2016国家重点研发计划重点专项。,18,特种机器人发展趋势,二、升级换代： 特种机器人技术将沿着自主性、智能通信和适应性三个方向发展，智能的发达是未来特种

9、机器人的主要特征。具备自控能力的高级特种机器人主要方向发展。 1、第一代机器人：示教再现。记忆、存储、编程重复作业。 2、第二代机器人：感知反馈。传感器、控制器 3、第三代机器人：智能机器人。具备逻辑思维、判断和决策能力，自主工作。,19,特种机器人发展趋势,三、替代人工：从部分替代人工到大部或全部替代人工。 随着计算机芯片的不断更新，计算机的信息存储密度已超过了人脑神经细胞的密度，智能机器人将会有较高的智能优势。而LiFi替代WiFi、裸眼3D互联网、大数据、云计算技术的应用，将大幅提高机器人的通讯和计算能力，部分或全部替代笨重、危险、辐射、有毒、高温环境下的人工作业已不是梦想。 军事领域：

10、美国未来学家杂志预测，到2020年，战场上的机器人数量将超过士兵的数量。一种高智能、多功能、反应快、灵活性好、效率高的机器人群体，将逐步接管某些军人的战斗岗位。机器人成建制、有组织地走上战斗第一线已不是什么神话，可以肯定，在未来军队的编制中，将会有“机器人部队”和“机器人兵团”。 尸横遍野、血流成河的战斗恐怖景象很可能随着机器人兵团的出现而成为历史。机器人大规模走上战争舞台，将带来军事科学的真正革命。,20,特种机器人发展趋势,农业领域：机器人正在或已经替代人的繁重体力劳动，可以连续不间断地工作，极大地提高了劳动生产率，是农业智能化不可缺少的重要环节。 发展趋势： 1、智能化、精细化：开展复杂

11、的非结构环境条件下，辨识和避障能力研究，研究重心从机械部分转向机器视觉、人工智能方面,实现由农业机器人单独完成作业。完成果蔬采摘、育苗、剪羊毛、挤奶、果树修剪等作业。(大蒜种植) 3、大型化：农村土地流转，大面积耕作、除草、施肥、灌溉、收获作业。 4、多功能化:解决农业机械季节性强，使用率低。 5、不断降低成本：满足功能需求的基础上标准化、通用化。防止机器人结构过于复杂，使其价格合理，便于推广。,21,特种机器人发展趋势,医疗康复领域： 1、纳米级机器人：医生用注射器将微型机器人推入人体内部,可在人体微观世界行走,随医生用注射器将微型机器人推入人体内部,由它所携带的微生物传感器对人体组织进行检

12、测，当发现有病变组织时,微型手术机器人对病变组织进行直接手术和药物注射治疗， 2、人体芯片技术：2016年4月份随着英国24岁四肢瘫痪患者伊恩伯克哈特在接受脑芯片移植，恢复部分肢体功能后，标志着人体芯片技术在医疗领域、安全领域、经济领域取得较大突破。人本身也变成了半机器人。 谷歌高管雷库兹韦尔（Ray Kurzweil）甚至提出：大脑植入机器人 2030年人类将成混合式机器人，人类将以神明般的存在形式存在，实现长生不老梦。,22,特种机器人发展趋势,应急救援装备领域：火灾、水灾、地震、矿难、台风、疾病、毒气、生化、辐射、爆炸、恐怖袭击、交通事故等。 包括灾情检测、预警、处置、遇难者搜救，高层建

13、筑、城市中心地带暨重大灾难中心探测和生命救援仍是难点。 建筑、公路、铁路、矿山、井下施工、维护工程：目前以人工为主，从业者基本是70、60、50后，后继无人。缺少自动化、智能化特种作业装备。,23,特种机器人发展趋势,四、替代进口：我国智能机器人市场份额仍然为国外行业巨头企业占领，本土企业的市场占有率不足10%，未来国内生产特种机器人替代进口空间大。 国内机器人行业庞大，据称有800家企业、4000家研究机构，但空壳占了50%。剩余的50%工业机器人又占了80%，再去除家用机器人企业，真正意义上从事特种机器人研发生产的企业寥寥无几，而掌握核心技术、从事原型机研发的就更少，特种机器人研究任重道远，前景广阔。,24,谢 谢 大 家！,25,