发布于:2025年2月12日 /更新,发表于:2025年2月12日 - 作者: Konrad Wolfenstein
未来的技术机器人技术:重点的机会,风险和道德问题 - 背景分析
AI遇到机器人技术:高级技术如何改变我们的生活
智能机器不再只是科幻电影的愿景。越来越多的行业依靠高级机器人,这些机器人越来越有效,这要归功于复杂的技术和人工智能(AI)。他们减轻了单调或危险工作的人,提高生产力,同时带来各种新挑战,例如在劳动力市场,道德和数据保护方面。然而,机器人技术的市场比以往任何时候都更具动态性:几年来,可以在几年内实现估计,达到三位数十亿美元的行业。预计平均年增长率,显然在两位数的百分比范围内。欧洲在这方面发挥着核心作用,并且越来越自信。在下文中,给出了最重要的发展,机器人技术的应用和趋势领域的全面概述,并充斥着有趣的事实和机会和风险的考虑。
经济增长和市场潜力
全球机器人市场通常会被专家评估,这是公司,投资者和研究机构的极为有希望的活动领域。直到2030年的期间,估计都在循环说,整个数量的范围可能超过1800亿美元,平均增长率在每年20%至25%之间。许多因素都在推动这一发展:对工业自动化的需求不断增长,许多国家的工资成本上涨,以及人工智能和传感器领域的技术突破。
这种繁荣的一个主要特征是,机器人越来越多地用于迄今牢固地掌握在人类手中的地区。尽管在过去的几十年中使用了汽车生产或重工业的工业机器人,但制造商现在正在开放许多新的业务领域。这包括物流行业,医疗保健,零售,美食,农业和各种服务领域。
适合:
欧洲发展中心
在国际比较中,欧洲长期以来一直在最高机构的机器人技术研究中发挥了重要作用,以生产高度创新的公司到活跃的创业现场。在欧盟的许多国家中,存在尤其是针对新技术的工业自动化技术的资金计划。同时,对生产质量和速度的需求不断提高,确保公司越来越多地投资机器人解决方案。
人们可以总结说:“越来越多的欧洲国家可以意识到机器人技术对其经济的战略重要性。”因此,在许多倡议和网络中,在全国和整个机构上都采取行动,正在寻找各种各样的行业的新解决方案。虽然过去亚洲和北美经常被认为是先驱,但在未来的防技术方面,欧洲现在变得越来越重要。
特别值得注意的是,尽管全球竞争激烈,但仍设法获得了重要的市场份额的欧洲公司。专门从事工业机器人生产的成熟公司值得一提,以及为日常应用开发创新服务机器人的年轻玩家。一个例子是一个较大的群体收购欧洲机器人分支,该群体扩大了该地区的人形生物和协作机器人的范围。这样的合并提高了竞争力,增强创新力量,并确保公司和公共空间中的“智能机器”的存在。
南美的增长机会
不仅欧洲,而且南美等地区,越来越多地从全球的自动化浪潮中受益。拥有强大生产和自动化基础以及积极的集会行业(尤其是墨西哥)的国家正在这里引起人们的关注。通过建立关注机器人技术的贸易协会,该地区的公司拥有一个可靠的平台来交换有关创新和最佳实践的想法。鉴于工资成本的增加和需要精确,安全的制造过程的需求,工业支付款越来越多地增加了机器人,这进一步增强了全球需求。
机器人市场中的大型参与者
尽管有各种各样的中等规模和小型公司通常会开发出非常专业的机器人解决方案,但全球市场被一些主要参与者列出。其中包括在全球范围内拥有悠久传统和自动化技术传统的公司。这些专注于不断扩大客户群,并利用战略合作来巩固您的市场份额并增加利润。
其中一些公司专门为工业应用提供交钥匙机器人系统。其他人则依靠服务机器人,例如护理或美食。一家大型机器人公司最近推出了其最小的工业机器人,该机器人适合敏感的组装工作,尤其是紧密的生产环境。通过这种创新,制造商对以下事实做出了反应:电子产品和其他行业分支生产越来越细,更复杂的产品,需要毫米工作。
不同类型的机器人
随着时间的流逝,已经开发出广泛的机器人类型,这些机器人类型在其结构,应用和技能方面有所不同。而不是短桌形状,值得仔细研究最重要的类别:
1。工业机器人
这些机器人传统上是在生产中使用的,并承担了焊接,绘画,组装和处理材料等任务。它们通常是为了高精度和速度而设计的。现代工业机器人现在可以配备高级传感器,以感知其周围环境。结果,它们比其前任更灵活,并且可以更容易地适应新的要求和产品变体。
2。服务机器人
服务机器人支持服务领域。您可以在美食工业中为食品和饮料提供食物和饮料,在酒店行业中,您可以在清洁任务和物流中进行采摘和运输方面的支持。医疗保健中还有越来越多的服务机器人,例如作为护理人员的援助系统。通过AI控制的语音识别,手势和面部表情,某些服务机器人甚至成为相当善解人意的伴侣,在某些情况下也可以承担社会任务。
3。医疗机器人
在医学上,机器人用于手术干预,康复或患者护理中。手术机器人可以通过高精度运动来减少侵入性操作,并增加复杂干预措施的成功前景。康复机器人通过监测和自定义康复过程来帮助患者恢复活动能力。技术进步越远,整个卫生系统将从机器人中受益,减轻护理人员,同时又能提供更高的护理质量。
4。自动移动机器人(AMR)
自主移动机器人可以使用传感器和使用算法进行导航和障碍物检测来独立地定位自己的环境。与称为无人驾驶运输系统的情况不同,AMR不会遵循固定的路线,而是动态地计划其路径并适应变化的条件。在营地或生产大厅中,他们能够自动地在不同电台之间运输货物。得益于人工智能和机器学习,它们变得越来越灵活,这使得个性化和物流效率更高。
5。无人驾驶运输系统(AGV)
无人驾驶运输系统适用于它们运行固定路线的明确结构化环境。与AMR相比,它们的运动模式更具限制,但是它们的可靠性使它们在许多工业领域必不可少。这种运输系统尤其是在分离人和机器的情况下,例如在自动高梁轴承中进行的重要服务。
6。
Gelecrobot具有几个可移动的轴,可使您的动作半径较大和高度灵活的操作。在生产和组装中可以找到典型的应用,其中需要广泛的运动,例如组装电子组件或焊接较大的金属零件时。得益于高级税收和控制技术,联合人群可以非常细腻,可以执行精确的力量。
7。人形机器人
人形机器人的设计方式使它们在外观或行为上类似于人类。他们通常有两条腿,两个臂和一个头部区域,其中安装了传感器,摄像头或麦克风。这些机器人在护理中提供研究,娱乐或在某些情况下为研究,娱乐。它们可以作为各种AI实验的平台,因为它们在人类环境中的作用得益于人类的解剖结构和运动技能。在百货商店或贸易展览会上提供简单信息的人形机器人是典范的。
8。配角(协作机器人)
创建协作机器人是为了与人们紧密合作而无需进行广泛的安全费用。它们具有敏感的传感器,会立即对电阻反应,并在触摸时自动停止,以免造成任何伤害。配乐是在人工和机器在生产线上齐头并进的公司,例如,在安装需要精确度的零件时,人类做出更复杂的认知决策。
9。混合系统
混合机器人将其中几种机器人类型组合在一个系统中。一个例子是一个具有集成关节臂的自主移动机器人,该机器人仅在生产厅独立移动,然后吸收组件或放置。这种多功能系统变得越来越重要,因为它们特别灵活且通用。
人工智能作为关键技术
AI使机器人能够适应改变的环境条件,从经验中学习并独立做出决策。结果,机器人越来越多于仅由永久编程的例程限制的执行机器。 AI算法使他们能够应对最初为人类认知能力保留的复杂任务。
例如,对于导航,许多机器人使用机械视线的方法,使他们能够识别对象或人并适应它们的情况。在制造系统中,基于AI的机器人可以学会更精确地捕获工件,或者在不完全编程的情况下适应新型号。在机器人技术控制中,AI也是必不可少的:可以使用深层神经元网络创建复杂的运动模式,这些网络可实时适应外部影响。
应用程序的各种领域表明,人工智能使机器人真正的“大脑”,这不仅提高了他们的技术,而且增加了其经济重要性。但是,这也清楚地表明,机器人和AI是密切相互联系的,因此从战略上考虑这两个领域非常重要。
适合:
通过持续学习的新技能
AI控制的机器人的重要优势在于他们的学习能力。您可以从周围区域记录,分析和实施数据。这打开了许多以前无法想象的应用程序。在生产中,这意味着机器人不仅执行简单,可重复的活动,而且还会实时学习并适应新产品,材料或组装步骤。
多亏了机械学习和改进学习的方法,机器人可以识别错误,优化其运动并从任何运行中受益,以便将来更快,更精确地采取行动。这种连续的学习也可以通过数字双胞胎进行模拟,在数字双胞胎中,在实际生产环境中使用虚拟机器人在模拟环境中进行了训练。
对各行业的影响
通过机器人进行的渐进自动化对众多行业具有巨大影响。机器人已经存在于制造业,尤其是汽车建筑中,但现在总是有更多要求的应用程序,例如在电子操作性和电池电池生产方面。那里需要高精度组装和测试过程,可以通过机器人的高可重复性来很好地实现。
在物流中,无人驾驶运输系统和自动移动机器人接管了储存工作,例如采摘,货物运输和库存。这减少了交付时间,公司可以使及时的生产效率更高。在医疗保健系统中,医疗机器人可以采取更精确的干预措施,并减轻医生的日常任务,从而免费提供人力资源以获得更密集的患者联系。
酒店和餐饮业务的服务机器人很流行。他们提供餐点,混合鸡尾酒或干净的地板。这并不总是纯粹的效率:有些客人还感觉到像原始景点一样的机器人。在医院或疗养院中,服务机器人支持工作人员,带来药物或餐食,测量重要参数或帮助患者在康复区接受培训。
挑战和障碍
尽管有所有积极的增长前景,但机器人和用户都面临需要掌握的各种挑战:
技术工人短缺
机器人的开发,编程和维护需要高度专业的员工。在这些领域缺乏合格的专家会减慢增长动态。因此,公司和教育机构必须投资于培训和进一步的教育,以确保未来足够的专家。
适合:
成本高
尽管某些组件(例如传感器或处理器)的价格下跌,但某些公司的机器人购买和集成仍然很昂贵。此外,改造,软件许可证以及必要时会在生产大厅进行转换成本。尤其是中小型公司必须仔细考虑机器人的投资何时获得回报。
互操作性
许多公司中都有成长的异质系统。新机器人与现有生产管理和IT系统的联系是一项需要全面计划和技术专业知识的任务。相应的通信协议,控件和界面必须协调,以保证平稳的过程。
道德和法律方面
通过使用AI控制的机器人,出现了许多道德问题。例如,当自动驾驶机器造成损坏时,谁负责?当机器人收集和分析有关环境的数据时,如何保留数据保护和隐私?您可以完全委托机器人,哪些任务应保留在人类手中以确保同理心和社会责任?
社会接受度
新技术通常会引起怀疑,尤其是当它们深入介入日常生活并像机器人一样工作时。因此,雇主,工会,协会和政治决策者必须共同开发解决方案,以确保对机器人的社会接受并加强对这些技术的信任。
催化剂:Ki,5G和IoT
高速网络(例如5G和物联网)(IoT)的逐步传播打开了机器人技术的新维度。机器人可以实时访问基于云的计算能力,评估大量数据并与其他机器合作。在网络工厂中,机器人不断交换有关生产过程,故障或维护间隔的信息,这使得过程更加有效和灵活。
边缘计算的使用(数据处理的哪一部分直接在现场进行)也使得更容易,可靠地快速,可靠地对事件做出反应。如果机器人直接与人合作,或者在紧密的地形中导航,则通过边缘计算的减少尤其是在安全 - 关键区域中具有决定性的作用。
道德意义和社会责任
日益增长的机器人使用提出了许多道德问题。特别是,对工作的关注是一个敏感的话题:将来机器将接管多少手动活动,在哪些领域仍需要哪些领域?过去,技术动荡经常导致新的工作形象发展,而老年人消失了。然而,需要高度的进一步培训和培训,以便自动化世界中的人们可以继续找到有意义且合格的就业。
另一个重要的一点是数据保护:带相机和麦克风的服务机器人可以迅速穿透个人领域。无论是在疗养院还是在私人家庭中 - 如果机器人收集有关健康,习惯或对话的数据,必须确保其保持保护。匿名和加密等技术在这里起着核心作用。
这个问题也出现了。如果机器人独立做出决定,那么如果这些决定是错误的并造成损害,谁负有责任?制造商,程序员,用户甚至机器人本身?由于许多国家的法律框架条件尚未完全适应新的技术可能性,因此在这里需要采取行动。人们要求:“要求立法者和制造商制定并维护明确的规则,以防止滥用和不良发展。”
人为因素
尽管有所有自动化,但人们在许多方面仍然无法替代。在危机情况下,复杂的创造力,同理心,道德判断和直觉行为的能力是当今的优势,这些优势不能以相同的程度覆盖机器人。这种趋势更接近人与机器之间的更紧密的合作:尽管机器人在精确和耐力方面充分利用了他们的优势,但人类可以为解决问题和沟通而做出贡献。
一个例子是现代工厂中的协作工作。在那里,Cobot的一侧与员工在集会线上并肩站立。机器人足够,螺丝或焊料,而人类采取了更复杂或更具创意的步骤。但是,这种紧密的相互作用以使用的机器人是安全而直观的前提。
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未来发展的前景
机器人是并且仍然是一个动态的领域,在短时间内,很多人可以改变很多。在未来几年中,预计有几种趋势将变得越来越重要:
1。人形机器人的进一步开发
使机器人尽可能像人性化的愿望不仅是科幻粉丝的头。人形机器人可以在为人类设计的环境中起作用 - 没有复杂的转换。您可以操作门把手,爬楼梯或使用已经为人类人体工程学设计的工具。机器人技术接近人体解剖结构越近,只要在平衡,能源供应和控制的情况下就可以解决技术障碍,则应用频谱越大。
2。农业机器人技术
农业也受益于越来越聪明的机器人。无论是自动播种和收获,浇水,杂草还是监测植物的生长 - 可能性都是多种多样的。精密农业,其中无人机和地板机器人以目标方式收集数据并使用肥料或作物保护,可保护资源并提高产量。在未来几年中,这种趋势可能会加速,尤其是在野外工作专家的地区。
3。护理机器人技术
鉴于人口老龄化,对护理部门的支持技术的需求将增加。机器人可以承担疲惫的任务,例如举重和周围患者。您可以帮助有限制的人应对日常生活,无论是在穿衣或抓住物体时的帮助。此外,还可能有社会机器人从事老年公司或提醒他们服用药物。
4。机器人和气候保护
机器人可用于环境保护项目,例如用于水中的废物处理或监测自然保护区。在等待和监视太阳能或风力涡轮机时,机器人在能源领域也将变得越来越重要。由于此类系统通常安装在艰苦的地点,因此机器人可以进行检查和更安全的修理。
5。协调和标准化
为了使机器人能够与其他系统和人员平稳互动,需要标准和规范使兼容性更容易。许多组织正在为安全有效的机器人技术提供指南。将来,可以预期,为了减少进入机器人技术时的公司的障碍,可以将更多的价值放在互操作性和易于的可用性上。
6。连接量子计算
将来,量子计算可能在与自主机器人相关的高度复杂的计算和优化任务中发挥作用。由于某些数学问题的处理速度要快得多,因此可以开发出智能算法,从而使运动,环境分析或资源计划以新的复杂性水平。量子计算仍处于早期阶段,但是机器人技术社区非常仔细地观察了进展。
机器人技术正处于经济机会和技术创新的阶段
随着对自动化需求不断增长的驱动,随着快速增长,机器人可以在越来越多的行业中找到,并在那里可靠地提供服务。全球公司通过对研发进行大量投资来应对这一发展。
同时,专家和政治决策 - 制定者同意,社会,道德和法律问题与智能机器的凯旋游行有关。必须创建框架条件,以确保劳动力市场和社会的优势和缓冲劣势的公平分配。如果成功成功,机器人技术可以做出重要的贡献,以创造更多的繁荣,自动化危险或单调的活动,并专注于苛刻和创意活动的人。
如果有可能促进创新,并且同时价值数据保护和社会责任,欧洲有可能发挥领导作用。由公共机构和私人公司一起实施的倡议可以帮助研究,开发和标准申请齐头并进。
尽管许多行业刚刚发现了使用智能机器的潜力,但在机器人解决方案方面,其他已经具有丰富的经验。将来,我们可能会看到更多机器人如何改变我们的生活和工作世界。与人的互动和协作的技能将继续成熟,从而实现新的工作模型,其中人和机器的优势完美地相互补充。
在不久的将来,机器人可能会成为日常生活中不可或缺的一部分:无论是他们支持老年人,使在灾难地区做饭或帮助我们变得更容易。从大城市的自动交付机器人到医院和工厂的高科技助理 - “未来属于机器人助手”,可以在重印中说。至关重要的是要使这一变化负责并做出巧妙的决定,以便以尽可能多的方式使用该技术。
鉴于这些事态发展,还有待观察的是,巨大的增长潜力是否实际发展。与过去相反,有很多迹象表明,机器人技术和人工智能早已到达现实世界并提供了切实的附加值。提高速度,精度和从机器人学习的能力创造了一个坚实的基础,远远超出了纯实验领域。
在接下来的几年中,可以通过改进的传感器,精制的AI算法和更高的适应性来避免新机器人的几代人进入市场。还有一些协作方法,人们继续发挥关键作用。问题是,机器人是否融入日常生活中,而是在何种程度上纳入日常生活。
Robotics拥有巨大的机会:它可以帮助使急需的产品更加高效,减轻熟练工人的短缺,并在许多领域的生活中得到缓解。同时,人们不应忽略可能的风险,而必须积极应对它们。负责任的政治,前瞻性的监管和开放的社会辩论对于确保发展朝着所有人的方向发展至关重要。
最终,事实证明,智能机器正在征服整个世界。据显示,未来几年的市场量是否实际上甚至超过了预测数十亿美元。但是,这些迹象表明机器人技术将是21世纪的中心技术之一。任何依靠今天的未来,并提出勇于及时投资研究,开发和培训的勇气都将受益于明天。从经济机会和社会责任来看,这正是在这种界面中,是明智,可持续地利用机器人的巨大潜力的关键。
适合: