德国机器人热潮：各行各业的机器人和自动化 – 全面概述

### 这就是德国跻身世界领先地位的原因 ### 不仅仅是工业：烹饪、护理和砌砖机器人正在崛起 ### 会说我们语言的机器人：这项技术很快就会改变你的日常生活 ### 德国的秘密帮手：机器人如何应对技术工人短缺并确保我们的未来 ###

德国的机器人和自动化发展如何？

机器人技术和自动化技术在德国正经历着显著的增长。2023年，德国工业界新增机器人数量 – 28,355台，比上一年增长7%，创历史新高。机器人存量达到269,427台，创历史新高，巩固了德国作为欧洲最大机器人市场的地位。

德国的机器人密度为每万名员工配备415台工业机器人，位居世界第三 – 仅次于韩国和新加坡。这些数据彰显了德国经济的高自动化水平及其在欧洲的先锋地位。

预计到2025年，德国机器人市场的收入将达到约45亿美元。服务机器人占据主导地位，预计市场规模最大。制造业、医疗保健和物流等行业对自动化解决方案的需求持续增长，这主要是由于人口结构变化以及由此导致的熟练工人短缺。

机器人在物流行业中扮演什么角色？

机器人和人工智能技术的应用正给物流行业带来根本性的变革。未来几年，该行业将经历由先进机器人和自动化技术驱动的范式转变。重点发展领域包括自主移动机器人 (AMR)、人工智能驱动的库存管理、自动分拣和包装以及机器人流程自动化。

像 Sereact 这样的领先公司正在开发专门用于物流任务的人工智能机器人。Sereact 开发了“PickGPT”，这是世界上第一个将大型语言模型与计算机视觉相结合的机器人技术转换器，使机器人能够使用自然语言进行指令。这项技术使没有任何相关知识的员工也能使用机器人技术，并正在彻底改变仓库中的人机交互方式。

一个实际案例是霍曼内部物流与 Sereact 的合作：通过有针对性地使用基于人工智能的机器人解决方案，AutoStore 产品组合得到扩展，内部物流项目的效率也得到提升。该解决方案支持零样本学习 (Zero-Shot Learning)，使拣选机器人无需事先编程即可识别和抓取新物体。

Knapp 等公司正在展示 AeroBot，这是一款专为标准建筑高度设计的仓库机器人系统，可提供最高的存储密度和最大的灵活性。自主移动机器人（称为 Open Shuttles）可将仓库系统与工作站和生产线无缝连接。

机器人技术如何改变食品行业？

得益于机器人技术，食品行业正在经历重大变革。Foodora 最初是一家提供配送服务的公司，如今正越来越多地将机器人技术应用于零售领域，并测试创新的配送模式。该公司正在斯堪的纳维亚半岛试验 Starship 的配送机器人和 Aviant 的无人机，这些技术为可持续的城市微物流带来了巨大的潜力。

一个尤其令人印象深刻的例子是烹饪机器人的开发。像由Foodora前首席执行官Emanuel Pallua创立的Aitme这样的公司正在开发能够在五分钟内烹饪午餐菜肴的机器人。这些机器人由两个机械臂组成，可以混合食材并在锅中加热，每小时最多可准备120道菜肴。

Goodbites 机器人厨师已在图宾根大学医院投入使用，理论上每天可准备多达 3000 份餐食 – 全天候运行。这些系统可降低高达 80% 的劳动力成本，并持续提供服务，无需休假或病假。

自动化也延伸到了农业领域：德国人工智能研究中心 (DFKI) 开发了采摘机器人 SHIVAA，它可以自主探测并采摘露地作物中的成熟草莓。该机器人每小时可采摘约 15 公斤草莓，每次工作时间至少为 8 小时。

建筑机器人技术取得了哪些进展？

得益于创新的机器人解决方案，建筑行业正在经历技术突破。尤其值得一提的是用于砌筑作业的缆绳驱动机器人的研发。杜伊斯堡-埃森大学研发出一款革命性的缆绳驱动机器人，未来将能够自主完成大规模砌筑作业。该机器人能够独立克服多层楼的高度差异，为施工现场自动化提供了一种全新的方法。

这款缆绳操控的机器人不仅可以砌砖，还能搬运各种尺寸的砖块、安装过梁，并自动进行砂浆抹灰。它的工作基于建筑信息模型 (BIM)，其数字数据直接传输给机器人。这使得规划和执行的无缝衔接成为可能。

在慕尼黑工业大学，研究人员正在研发能够在建筑工地上与人类直接协作的机器人。这些机器人配备抓手，并安装在可自由移动的移动基座上。它们能够精准地完成人类极限的工作，补充人类的技能，而非取代人类。

这一发展表明，建筑机器人不仅可以接管体力劳动，还可以帮助激励年轻人从事建筑行业，并弥补技术工人的短缺。

社交机器人如何支持残疾人？

社交机器人正成为残障人士重要的辅助技术。拉芬斯堡-魏因加滕应用技术大学的一个项目正在研究辅助机器人如何在日常生活中帮助残障人士。机器人“凯特”旨在协助完成一些简单的日常任务，例如从书架上取书、清理桌子或煮咖啡。

Wertkreis Gütersloh gGmbH、Rethink Robotics 和杜伊斯堡-埃森大学正在一个创新项目中使用协作机器人 Sawyer，旨在为残障人士提供更好的融入、教育和参与机会。这些协作机器人可以直接在工作场所进行质量控制，并处理生产高峰的自动化处理。

尤其值得一提的是 Navel Robotics 专为护理领域开发的社交机器人 Navel。这款富有同理心的机器人能够识别并发送非语言信号，这对于人际互动至关重要。在护理机构中，Navel 能够提供额外的情感和认知激活，并支持社会护理。

社交机器人的概念远不止于单纯的功能性：这些机器人旨在充当“管家”，在不打扰他人的情况下，根据需要执行任务。它们能够识别情绪并做出相应的反应，成为社交领域中宝贵的助手。

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太空研究有哪些进展？

德国太空研究越来越依赖自主机器人群进行火星探索。德国航天局的“水手峡谷”（Valles Marineris Explorer）项目正在开发世界上第一个用于火星探索的自主机器人群。其目标是在太阳系最大的峡谷中寻找水源，甚至可能存在生命。

机器人集群由各种专业单元组成：无人机负责绘制地形图，像 Artemis 这样的地面车辆负责探索兴趣点，攀爬机器人 Crex 负责穿越高难度通道，而运输探测车 Janus 则速度极快、坚固耐用。这些机器人通过计划在火星上部署的 5G 网络相互通信。

德国航空航天中心（DLR）也在测试“侦察漫游车”（Scout Rover），这是一种设计用于自主穿越洞穴的机器人。这些洞穴可能蕴藏着生命的证据，因为它们免受环境影响，并且温度较为适宜。

这些已开发的技术也可用于地面：地震发生后，自主机器人可以独立探索危险区域，在废墟中搜寻，并找到被埋的遇难者。欧洲或德国的火星探测计划预计将于2030年完成，并可能于2040年左右发射。

机器人技术如何彻底改变医疗保健？

医疗保健领域正面临一场机器人革命，尤其是在老年护理领域。慕尼黑工业大学的萨米·哈达丁教授正在研发服务机器人GARMI，旨在帮助老年人更长久地独立生活。这款机器人集管家功能、通信能力和远程医疗功能于一体。

GARMI 可以帮助起身、准备小餐，并充当与外界的接口。该机器人配备了超轻、灵敏且自适应的抓手。如果发生意外接触，手臂会在千分之一秒内停止移动 – 这比人类的反应速度快得多。

另一个创新案例是麻省理工学院的E-BAR（老年人身体辅助机器人）。它充当移动向导，协助老年人行走和站立。该机器人可以支撑一个人的整个体重，并配备了安全气囊，在即将跌倒时会充气。

像日本的LOVOT这样的社交机器人展示了科技如何提供情感支持。这些“情感设备”温暖、柔软，对触觉敏感，并寻求眼神交流来唤起积极情绪，鼓励社交互动。

自动化在机械加工中起什么作用？

得益于高精度加工机器人，机械加工生产效率显著提升。“下萨克森州制造的机器人2”（RoMaNi 2）研究项目开发了一款配备特殊传动系统的高精度加工机器人。该机器人不仅可以加工轻质材料，还可以加工金属和钢材，加工精度高达0.1毫米。

发那科 (FANUC) 是全球领先的机器人制造商，拥有超过 100 种型号，为各种制造应用提供解决方案。ROBODRILL 高性能加工中心的换刀时间仅为 0.7 秒，可处理重达 4 公斤的刀具。

像 Niederrhein Automation 这样的德国公司提供灵活的自动化解决方案，其协作机器人适用于各种规模的公司。这些协作机器人无需防护围栏即可与员工并肩工作，并可执行各种任务，例如装配、焊接、拾放、码垛和机器上下料。

通过使用人工智能和机器学习，制造业的自动化正在进一步发展。预计到2030年，人形机器人将能够自动化大约40%的先前手动任务，投资回收期将少于0.56年。

机器人技术对德国有何经济影响？

德国机器人和自动化行业面临挑战，但也蕴藏着巨大的机遇。预计2025年该行业总收入将达到145亿欧元，较上年下降10%。造成这一下降的原因包括：地缘政治不确定性导致的投资意愿下降、来自亚洲的竞争压力日益加大，以及对德国汽车行业的依赖。

尽管目前存在一些弱点，但长期趋势仍呈现积极态势。2023年，德国共生产了34,788台工业机器人，占据了全球需求的6%的市场份额。市场由传统的高性能机器人制造商和更具成本效益的低成本机器人的新兴供应商组成。

德国排名前50的机器人制造商呈现出充满活力的格局：博世力士乐、林德物料搬运、永恒力和库卡等全球巨头领衔榜单。由于现代机器人需要大量的技术组件，电子、传感器和软件供应商正在涌现出极具吸引力的应用领域。

德国每万名员工拥有415台机器人，位居全球第三，仅次于韩国和新加坡。如此高的自动化水平对于德国作为高工资国家的竞争力至关重要。

机器人技术的未来前景如何？

德国机器人技术的未来以创新和技术进步为特征。像 Wandelbots 这样的德国初创公司正在开发独立于制造商的机器人操作系统，旨在推动“机器人技术的民主化”。Nova 操作系统旨在实现无需特定专业知识即可对来自不同制造商的机器人进行编程和控制。

总部位于慕尼黑的 Robco 等公司专门为中小企业提供模块化机器人，并于 2024 年在 B 轮融资中筹集了 3900 万欧元。这些发展表明，尽管市场条件不断变化，但德国机器人初创企业仍然保持创新和活力。

人工智能的融合将进一步革新机器人技术。人工智能算法使机器人能够独立决策、识别模式，并通过自学习适应新情况。这将为各行各业开辟全新的应用可能性。

未来，5G连接将使机器能够实时通信，进一步提升经济的自动化水平。协作机器人技术将成为常态，机器人能够灵活地应对不可预测的复杂需求。

到2030年，预计将有2000万台人形机器人投入使用，主要用于工业领域。这一发展不仅将提高效率，还将在机器人行业创造新的就业机会，并提升现有活动的质量。

因此，德国机器人技术正面临一场变革，这场变革将影响生活的方方面面 – 从制造业、医疗保健到太空探索。成功的关键在于人类创造力与机器人精准度的智能结合。

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