在可預見的未來,商用服務機器人這把火註定將會越燒越旺。
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文|馬渭淞
編輯|苑晶銘 常亮
題圖|Pexels
恩格斯曾經說過,沒有哪一次巨大的歷史災難不是以進步為補償的。
在人類的戰爭史中,無論是原始的人與動物之間的爭鬥,還是後來人類之間的戰爭,其本質皆是技術的競爭。因此,戰爭可被視為技術發展的標尺。
從2020年新冠疫情暴發以來,戰爭所指對象便不再限制於人或動物之間。當眼下諸如「抗疫」或「戰疫」類的標語時而出現,人類與病毒的對抗更是一場戰爭。
如今,處在抗疫前線的醫護工作者不再是「單打獨鬥」,一大批商用機器人走入防疫一線,成為了人類戰勝疫情的「新型武器」。
在抗疫「戰爭」中,智能機器人顯示出四大優勢:
一是機器人在殺菌消毒、安防測溫等方面全天候執勤,緩解醫護人員工作壓力,以便他們投入到更需要專業技能的工作領域中;
二是推動「無接觸智能診療」,避免了醫患交叉感染;
三是降低失誤率,鍾南山院士就曾指出,機器人能「提升生物樣本採集的規範性、保證樣本質量」;
四是社交機器人可緩解因疫情隔離而造成的老人等獨居人群的寂寞感。
因此,智能機器人與醫療技術的有效結合能達到科學抗疫「1+1≥2」的效果,具有極廣的應用前景,我國為何有能力將商用機器人大規模應用在抗疫一線?抗疫大戰,機器人的加入又將怎樣改變戰局?
「戰疫」不易,機器人註定不會缺席
醫護工作者對於商用服務類機器人有着迫切需求。據國新辦發布會數據,僅在2019年12月下旬至2020年2月11日24時,全國便有3019名醫務人員感染了新型冠狀病毒(1716名確診病例),占比3.8%。其中有6人不幸死亡,占死亡病例的0.4%。
醫務工作者感染新冠,其主要原因在於病毒通過呼吸道飛沫的高效傳播。醫護人員在救治患者時,處於相對密閉的環境,長時間暴露於高濃度氣溶膠,容易導致通過氣溶膠途徑被感染。
同時,在對患者進行呼吸支持治療時,醫護人員與患者近距離接觸,儘管有標準的職業防護,但仍面臨着較大的感染風險、工作負擔和心理負擔。
因此,如果遠程操控或者全自動化機器人替代醫務人員工作,便可減少醫護人員與感染患者近距離接觸的時間,以及暴露於空氣中高濃度飛沫、氣溶膠的時間,從而降低潛在感染的風險,減輕醫務人員心理負擔、工作負擔,提高醫務人員的工作效率。
早在武漢疫情期間,包括鈦米機器人、普度科技、優必選科技等機器人研發企業便紛紛加入到抗疫一線當中。其應用場景主要集中在五個領域:送藥/送餐機器人、導醫機器人、聊天機器人、心理輔導機器人以及掃地機器人。
在2022年的上海防疫攻堅戰當中,商用機器人已然成為當地防疫工作的主要力量。截至目前,包括鈦米機器人與擎朗智能生產的消毒機器人;YOGO的配送機器人;艾利特的協作機器人,以及行深智能研製的物流機器人等大批智能商用機器人已經投入到了疫情防控工作當中。
對此,上海市經信委表示,眼下物流機器人、消毒機器人、協作機器人等正發揮各自優勢,用科技力量戰「疫」守「滬」。
我國商用機器人之所以能夠廣泛應用於疫情防治,其背後是市場的蓬勃發展以及對機器人的需求量不斷增加。
據億歐智庫發布的《2021年中國商用服務機器人市場研究報告》。自2019年開始,我國商用機器人的市場規模便不斷擴大。預計到2025年,商用機器人的市場規模將從2019年的58.1億元增至1159億元。
圖源:《2021年中國商用服務機器人市場研究報告》
從投融資方面看,2018年至今,中國服務機器人在資本市場已獲得600多億元融資。其中,2021年1-7月融資超百次,接近2019、2020年全年水平。同時,融資金額達250億元,遠超2018年至今各年份融資金額。
圖源:《2021年中國商用服務機器人市場研究報告》
由此可見,中國商用機器人一直保持較快的成長速度,並且其市場環境正逐步走向繁榮。這也為商用機器人在醫療領域的應用奠定了基礎。
也正因商用機器人的作用頗大,今年2月初,工信部發布《充分發揮人工智能賦能效用協力抗擊新型冠狀病毒感染的肺炎疫情倡議書》,其目的是促進、推動智能機器人更好地投入抗疫行動中。
因此,加深商用機器人對一線防疫工作的滲透將會是未來必然出現的局面,而如何滿足場景的需求,提供數量充足的設備,則需要機器人生產商掌控先進生產技術才能夠保障。
攫取上游技術,成本顯著下降
如若要機器人對疫情防控工作做到「無死角」滲透,核心問題之一就是降低製造成本。
如今,商用服務機器人的價格區間從幾千到數十萬價格不等。但基本模塊組成卻大同小異。隨着自研模塊比例的提升,國產商用機器人正逐漸擺脫產業鏈中下游的位置,向上游進發。
哈工大機器人(合肥)國際創新研究院參與研製的機器人產業藍皮書《中國機器人產業發展報告(2020-2021)》顯示,截至2019年底,中國受理機器人相關專利總量為162485件,占全球已公開的機器人相關專利申請總量的44%,已趕超日本、美國、韓國、德國躍居全球第一。其中,上游技術專利申請量相對較多,達到37%。
掌握上游技術,意味着國產商用機器人的自研率得以提升,供應鏈得以優化,進而使得機器人的生產成本大幅下降。億歐智庫統計,商用機器人重點技術模塊主要由感知與運動控制、功能實現、人機交互、充能儲能等技術構成。其中,商用服務機器人感知與運動控制模塊技術含量最高,成本將約為整機成本的70%。
所謂運動控制技術是指機器人為完成各種任務和動作所執行的各種控制手段,既包括各種硬件系統,又包括各種軟件系統。該技術類似於人類的大腦,是提高機器人性能的關鍵因素。
而感知技術則相當於人的五官,為控制和決策系統作出適當響應提供數據參考。具體來看,機器人的環境感知,一般需要應用各類傳感器來代替人類感覺,如視覺、聽覺、觸覺等;強抗干擾能力、高精度以及高可靠性是機器人對傳感器的最基本要求。
隨着上游專利技術的不斷積累,國內多家企業已經實現運動與控制模塊自主研發,除伺服電機需要外部採購之外,感知、運動控制也均可自主研發,從而導致感知與運動控制模塊成本顯著下降,低於整機成本50%。
圖源:《2021年中國商用服務機器人市場研究報告》
以辰星(天津)自動化設備有限公司(以下簡稱「辰星」)為例,該公司在2015年啟動了運動控制系統的自主研發,並於2021年,研發了我國首款具有完全自主知識產權的並聯機器人專用控制AtomMotion。辰星方面稱,通過應用AtomMotion,該公司降低了對於國外技術的依賴,並聯機器人的應用成本下降至原本的45%。
由於國產機器人成本優化之「狠」,有報道稱,在國產機器人配套供應鏈初創期,採購國外某類型機器人的基本報價為20-30萬元。如今,隨着技術的發展,國產零部件替代率逐漸增加,一台同等性能的機器人價格已經不足3萬元。
正因如此,國產機器人被謬讚為「一流的性能、二流的外觀、三流的價格」。中國機器人生產商正逐漸探索出正確答案。
抗疫上崗,可替代性強
2015年,澳大利亞Fastbrick Robotics(FBR)公司打造了一款砌牆機器人Hadrian X。該機器人可以做到每小時可以砌200塊磚,只需兩天便能建成整棟房屋,其砌磚速度已經創造了新的紀錄。
由此可見,在智能時代的趨勢下,重複機械性的工作都會被機器人取代,並且其工作效能也將人類遠遠甩在後面。
與人工相比,機器人的優勢還體現在諸多方面。機器人可以全年無休,甚至可以24小時不停歇工作,而人工不僅要按照勞動法給予固定假期,還要實行八小時工作制。從工作時間上來說,機器人完勝人工。
此外,隨着對勞動者的保護政策越來越完善,勞動者享有的權利越來越多,需要繳納社會保險等。而機器人除了日常維護,基本不用額外支出。從成本支出方面看,機器人也同樣完勝人工。
《紐約時報》報道稱,經濟學家達倫和帕斯卡爾研究結果表明:如果每一千名工人配備一個機器人,最終將導致六名工人失業,工資下降四分之三。
而根據《醫院AGV物流機器人應用發展報告》、《醫院氣動物流傳輸系統效益性分析》等資料,在醫療場景,一台搬運機器人運力約等於1.5個人力,一台防疫彌霧消殺機器人,其工作效率等同於8名員工。
由此可見,無論從工作強度還是成本支出,機器人都要明顯強於人工。而在目前漫長且又艱巨的防疫攻堅戰中,機器人的高替代價值也尤為凸顯。
據億歐數據統計,以深圳、上海等一線省市8小時工作制薪資水平3000元作為標準,在總建面35萬平方米的三甲醫院,清潔機器人在夜間的生產力等同於15位雇員,再綜合機器人折舊成本,每個月機器人可替代成本為5.2萬元。
而在防疫具體落實方面,以深圳大族投放至防疫一線的STAR-L疫區無接觸配餐機器人為例,該款機器人採用激光SLAM導航的技術,能夠實現自主定位,自動避障,自主配餐,以及具有單次可運載40盒包裝餐點(選用湯,飯,菜一體式飯盒,約40斤),15分鐘就可以完成配送的能力(如需上電梯,從一樓到指定樓層完成配送,約20分鐘完成)。
公開數據顯示,STAR-L機器人可以做到一台機器人管理兩層共80個房間。而目前,我國經濟型酒店的客房數量在1-500間,若取中間值250個房間,一家疫情隔離酒店只需要配備3台機器人便足以滿足所有隔離人員的用餐需求。
或基於服務機器人的高效工作屬性,如今大批國產機器人正源源不斷地投入到防疫一線當中。其中,位於深圳的機器人生產商中智衛安,便計劃近期向全國提供5萬台集測溫、核驗、通行等功能於一體的機器人用於一線抗疫場景,為高效抗疫持續加碼。
結語
就其定義,服務機器人的本質便是通常通過執行骯髒、沉悶、遙遠、危險或重複的工作來協助人類。
儘管目前,在商用服務機器人產業鏈中,國外技術還掌握着主動權,但是隨着我國機器人廠家對上游技術的不斷探索,自研商用機器人的成本正不斷下滑,從而保證機器人的應用場景逐漸滲透至疫情防控的每個角落。
據中國日報報道,目前超過97.5%的受訪民眾希望或不排斥機器人成為人們身邊的好幫手,認為智能機器人是高新技術正能量的彰顯。而商用機器人也確實在抗疫一線當中充當起醫護人員的護盾,為降低他們感染新冠病毒的風險作出了貢獻。
由此可見,服務機器人在對於疫情防控所作出的貢獻是毋庸置疑的,其需求量也會進一步加大。而隨着技術的更新迭代, AI芯片、控制器 、先進傳感器等技術的逐步發展,在後疫情時代,國產服務機器人的應用場景也將逐步拓寬。
因此,在可預見的未來,商用服務機器人這把火註定將會越燒越旺。
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