回顾2024工业机器人应用前景与展望

　　根据国际机器人联合会等机构的报告，全球工业机器人市场在过去几年中持续增长，这一趋势在2024年得以延续。可以看到，尽管面临一些经济和市场挑战，但工业机器人作为智能制造的核心设备之一，其市场需求仍然保持强劲。

　　在中国，近年来随着制造业的快速发展和自动化需求的增加，中国工业机器人市场呈现出快速增长的态势。根据国家统计局数据，2024年1~11月，中国工业机器人累计生产48.39万台，累计同比增长11%，显示出强劲的市场需求。

　　纵观2024年工业机器人的发展，一方面，在常规制造领域持续深耕，发挥着提高生产效率、降低成本的重要作用；另一方面，在新兴领域如人形机器人和具身智能机器人等方面取得了重大进展，展现出巨大的市场潜力和生产价值。

　　人形机器人与具身智能机器人

　　1、人形机器人的崛起

　　2024年，人形机器人领域迎来了爆发式增长。据中国信通院在《人形机器人产业发展研究报告》中不完全统计，2024年第1-3季度，我国涉及人形机器人企业投融资事件共176起，投融资金额超55亿美元；涉及美国人形机器人企业投融资事件共106起，投融资金额超34亿美元（其中有20笔投融资金额未披露）。随着人工智能技术的突破，人形机器人的智能化水平也得到了显著提升，能够执行更复杂、更精细的任务。由此，人形机器人的应用场景不断拓展，从最初的科研实验到如今的工业生产、家庭服务等领域，其潜力得到了充分释放。

　　近日，富士康与优必选宣布，双方将就人形机器人在智能制造领域的应用建立全方位长期战略合作关系，通过开展人形机器人在真实制造场景的测试验证及技术创新等工作，积极推动优必选人形机器人在富士康智能制造场景的实际应用。

　　此前，优必选工业人形机器人Walker S1已在富士康位于深圳龙华的工厂开展了为期两个月的实训工作，成功验证了人形机器人在物流场景中的应用可行性。第二阶段，优必选工业人形机器人将进入富士康河南郑州车厂实训。

　　2、具身智能机器人的行业深入

　　相较于人形机器人，具身智能机器人是指能够与环境进行物理交互的机器人，是一种智能系统。它们通常具备感知、决策和执行等多种能力，形态可以多样，不仅限于人形，还可以是动物、汽车、飞行器等形态，以适应不同的应用场景。2024年，随着AI大模型技术的日益成熟，具身机器人的智能化水平也得到了大幅提升，能够更准确地理解环境、预测行为后果并做出相应的决策。

　　例如，在传统工业焊接场景中，工人需要对焊缝进行精细的跟踪和识别，这不仅需要高度的专业技能，而且工作强度大、环境恶劣。为了提高焊接效率和质量，同时减轻工人的负担，某制造企业引入了具身智能技术的焊接机器人。

　　通过引入动态大模型，该焊接机器人能够对整个焊缝进行拍照识别：首先，模型自动对全局焊缝进行粗略的识别和定位，然后在此基础上进行精细焊缝跟踪和识别。这种技术可以摆脱人工施教，进一步用小模型做精细的焊缝定位跟踪；其次，机器人具备自主决策能力，可以根据焊缝的实际情况调整焊接参数和路径，确保焊接质量和效率；最后，机器人采用高精度控制系统，确保焊接过程中的稳定性和准确性。

　　随着技术的不断进步和应用场景的拓展，未来，想必人形机器人和具身机器人都有望成为工业机器人领域的重要组成部分。

　　技术的深化与创新

　　2024年，工业机器人领域内许多相关技术都得到了大力的发展，这些技术不仅能提升工业机器人的性能和功能，还间接推动了制造业智能化和自动化的进程。

　　1、人工智能与机器学习技术的深化应用

　　工业机器人通过集成更先进的人工智能和机器学习算法，能够做出更智能的决策，更好地适应不断变化的生产环境。机器学习算法使机器人能够自我优化，提高生产效率和质量。

　　此外，利用大数据分析和机器学习技术，工业机器人能够进行预测性维护，提前发现潜在故障，减少停机时间。通过实时监测和分析机器人运行状态，实现故障的快速诊断和修复。

　　2、协作机器人技术的进一步发展

　　协作机器人技术不断改进，使得机器人能够更安全地与人类共同工作，提高生产效率。通过集成传感器和智能控制算法，协作机器人能够实时感知人类工人的位置和动作，避免碰撞和伤害。技术的进步也让协作机器人的应用场景进一步扩大，当前已不仅仅应用于汽车制造、电子装配、食品加工等行业，执行搬运、装配、检测等任务，还拓展到如医疗、航空航天等在内的更多领域。

　　以航空叶片扫描与检测应用为例，航空叶片是一种典型的自由曲面零件，检测难度大、要求极高，人工检测存在效率低、不精准等弊端。2024年，大族机器人与合作伙伴共同打造航空叶片扫描与检测应用工作站，它有效整合了扫描系统5微米扫描精度及大族机械臂达到并优于±0.02mm的重复定位精度，实现1+1＞2。该工作站配备2台大族协作机器人，一台负责执行叶片工件上下料工序、一台负责三维扫描仪的引导工作，协同完成自动化扫描，整个扫描与检测过程不超过3分钟，保质增效。

　　3、先进的传感与感知技术

　　工业机器人采用更先进的传感器，如3D视觉系统、力扭矩传感器等，提高了对环境的感知能力。这些传感器能够实时获取周围环境的信息，为机器人提供更准确的导航和定位。通过融合来自不同传感器的信息，工业机器人能够更全面地理解环境，提高决策的准确性。多模态信息融合技术还使得机器人能够更好地适应复杂多变的生产环境。

　　4、物联网与工业4.0的集成

　　工业机器人与物联网（IoT）和工业4.0平台的集成，实现了无缝通信和实时数据分析。这使得机器人能够实时获取生产数据，优化生产流程，提高生产效率。同时，通过物联网技术，工业机器人能够预测生产需求，提前调整生产计划，避免生产过剩或不足。这有助于降低生产成本，提高资源利用率。

　　5、边缘计算技术的应用

　　边缘计算技术使得工业机器人能够在现场处理数据，减少数据传输延迟，提高决策速度。这使得机器人能够更快速地响应环境变化，提高生产效率。此外，通过边缘计算，工业机器人还能够减少对云端的依赖，降低数据传输成本和网络风险。这有助于保护企业数据的安全性和隐私性。

　　6、新型材料与结构的应用

　　越来越多的轻质高强度材料被应用于工业机器人的制造环节，这不仅降低了机器人的重量和能耗，提高了运动灵活性和精度，这些材料还使得机器人更加耐用，延长了使用寿命。

　　与此同时，通过模块化与可重构设计，工业机器人能够根据不同的生产任务快速调整结构和功能，从而提高机器人的灵活性和适应性，降低了企业的生产成本和维护难度。

　　结语

　　在可以预见的未来，相信随着技术的不断进步和创新，工业机器人将更加智能化、自主化和多样化。常规制造领域，工业机器人将进一步优化操作流程，提高生产效率和产品质量，成为制造业转型升级的重要支撑。新兴领域，工业机器人将不断拓展应用范围，创新应用场景，如人形机器人、具身智能机器人等为代表的新型机器人或将展现出更多“类似于人”的优势，从而在更需要精细化或更适合人类操作的场景中发挥作用。

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