蘇州融萃特種機(jī)器人董事長(zhǎng)梅濤:警用機(jī)器人研究現(xiàn)狀與產(chǎn)業(yè)前景

億歐
梅濤
近日,由億歐公司主辦,思貝克聯(lián)合主辦的“BATi智能制造•智能產(chǎn)品論壇”在深圳萬(wàn)科前海國(guó)際會(huì)議中心成功舉辦。 論壇下午的嘉賓分享環(huán)節(jié)中,鵬城實(shí)驗(yàn)室研究員、蘇州融萃特種機(jī)器人董事長(zhǎng)兼首席...

近日,由億歐公司主辦,思貝克聯(lián)合主辦的“BATi智能制造•智能產(chǎn)品論壇”在深圳萬(wàn)科前海國(guó)際會(huì)議中心成功舉辦。

論壇下午的嘉賓分享環(huán)節(jié)中,鵬城實(shí)驗(yàn)室研究員、蘇州融萃特種機(jī)器人董事長(zhǎng)兼首席科學(xué)家梅濤發(fā)表了“警用機(jī)器人研究現(xiàn)狀與產(chǎn)業(yè)前景”的主題演講。梅濤認(rèn)為,現(xiàn)有警用機(jī)器人存在以下幾大不足之處:

(1)以人工遙操作為主,智能化感知決策、自主作業(yè)等能力不能滿足實(shí)戰(zhàn)需求;

(2)僅在排爆、巡邏、安保領(lǐng)域小規(guī)模試用,應(yīng)用的廣度和深度十分有限;

(3)跟蹤模仿國(guó)外產(chǎn)品較多,關(guān)鍵器件依賴進(jìn)口、原創(chuàng)性成果不多;

(4)警用機(jī)器人技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系尚未建立,規(guī)范化程度偏低;

(5)工程化、產(chǎn)品化程度不足,產(chǎn)品大都處于樣機(jī)階段,難以滿足列裝要求。

億歐總結(jié)了梅濤的精彩觀點(diǎn):

1、發(fā)達(dá)國(guó)家警察占人口0.3%,我國(guó)僅0.12%。從我們國(guó)家來(lái)看,我們的警力非常緊缺,警察數(shù)量的缺口為252萬(wàn)人。

2、對(duì)于軍用、警用、特警這些部門,能夠進(jìn)行偵查、巡邏、爆炸物探測(cè)、排除、處置的機(jī)器人起來(lái)一直是有需要的。但是怎么能夠開(kāi)發(fā)出能真正進(jìn)行實(shí)戰(zhàn),代替戰(zhàn)士進(jìn)行危險(xiǎn)作業(yè)的機(jī)器人,是我們現(xiàn)在正面臨的難點(diǎn)。

3、我們通過(guò)專利的變化能夠看到一個(gè)產(chǎn)業(yè)是不是處于前期狀態(tài)。目前警用機(jī)器人這個(gè)行業(yè)有很多的發(fā)明專利,意味著產(chǎn)業(yè)在醞釀期;到了實(shí)用新型專利比較多的時(shí)候,意味著這個(gè)產(chǎn)品比較成熟了;如果到了外觀專利的階段,這個(gè)產(chǎn)業(yè)就沒(méi)有什么新的路子了,已經(jīng)被幾個(gè)大的企業(yè)壟斷了。

4、國(guó)際上的警用機(jī)器人發(fā)展很快,中國(guó)在2015年論文的發(fā)表、專利的申請(qǐng)已經(jīng)超過(guò)了美國(guó),我們?cè)谶@方面的起步不算太早,但是后發(fā)優(yōu)勢(shì)還是有一些的。

以下為億歐整理的梅濤演講全文

謝謝主持人,我給大家?guī)?lái)的題目是“警用機(jī)器人研究現(xiàn)狀與產(chǎn)業(yè)前景”,特種機(jī)器人范圍太大,有很多很多種,因?yàn)榻鼛啄晡揖劢乖诰脵C(jī)器人,所以今天來(lái)跟大家分享。

鵬城實(shí)驗(yàn)室是一個(gè)很新的名字,是今年3月31號(hào)剛剛成立的一個(gè)新的單位,同時(shí)也是深圳市投入100億為建設(shè)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室籌建的。我也是今年5月份才剛剛過(guò)來(lái)。其實(shí)我之前是就職在中科院合肥智能機(jī)械研究所,后來(lái)在中國(guó)安防機(jī)器人研究院工作。

我們知道警察的工作很危險(xiǎn)、很辛苦,那么能不能用警用機(jī)器人來(lái)代替?

我們很多武警戰(zhàn)士、警察在處理爆炸物、對(duì)付恐怖分子等等執(zhí)勤活動(dòng)中都會(huì)遇到很多的危險(xiǎn)。從我們國(guó)家來(lái)看,我們的警力也是非常緊缺的。發(fā)達(dá)國(guó)家的警察占人口總數(shù)的千分之三,香港是千分之四,我們國(guó)家只有千分之1.2,比國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)少很多。所以我們的警察數(shù)量缺口有250多萬(wàn)。另外協(xié)助警察干活的保安之類的人員也有100多萬(wàn)的缺口,尤其是現(xiàn)在很多保安都是老弱病殘,它的保衛(wèi)能力是非常有限的。年輕力壯的覺(jué)得做保安太辛苦,或者說(shuō)掙錢也不多,年紀(jì)大的人做保安,發(fā)揮的作用又不大。

因此怎么樣用機(jī)器人來(lái)代替人做事,我們?cè)谶@方面有很大的需求。

在軍用機(jī)器人方面,我們國(guó)家在2017年的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告里面有這樣一個(gè)統(tǒng)計(jì)。軍用機(jī)器人能夠統(tǒng)計(jì)到的市場(chǎng)規(guī)模非常少,也就40來(lái)億人民幣的銷售量,警用機(jī)器人基本上就看不到,都是一些樣機(jī)的采購(gòu)。從已有的市場(chǎng)來(lái)看,它是非常少的,但是確實(shí)又有很大的需要,如果有合適的產(chǎn)品,肯定會(huì)帶動(dòng)一個(gè)新的產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

按照警力和安保人員缺口的25%用機(jī)器人來(lái)代替進(jìn)行測(cè)算,市場(chǎng)容量就可以達(dá)到百萬(wàn)臺(tái)。如果一臺(tái)專業(yè)的機(jī)器人需要10萬(wàn)元,就有上千億人民幣的市場(chǎng),這個(gè)需求量在特種機(jī)器人里面還是相當(dāng)大的。

我們知道特種機(jī)器人的特點(diǎn)就是小批量、多品種。對(duì)于警用來(lái)講,如果有一個(gè)大的空間,這樣一個(gè)規(guī)模也還是很值得我們?nèi)リP(guān)注的。

我們國(guó)家機(jī)器人的發(fā)展最早就是從特種機(jī)器人開(kāi)始,這跟日本從工業(yè)機(jī)器人開(kāi)始的發(fā)展是不一樣的。中國(guó)有一個(gè)863計(jì)劃,就是1986年3月份啟動(dòng)的計(jì)劃。那時(shí)候中國(guó)以廉價(jià)勞動(dòng)力進(jìn)行改革開(kāi)放做代加工,所以一個(gè)普遍的論調(diào)是,中國(guó)不需要服務(wù)機(jī)器人,我們的人工多得是。所以我們研究機(jī)器人的人都是做特種機(jī)器人,因?yàn)樵谖kU(xiǎn)的環(huán)境,人到不了的環(huán)境需要機(jī)器人。生命還是可貴的。

經(jīng)過(guò)這幾十年的發(fā)展,我們已經(jīng)把公共安全機(jī)器人作為“十三五”規(guī)劃的重大標(biāo)志之一,去年科技部也啟動(dòng)了“主動(dòng)防控型警用機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用示范”項(xiàng)目,從國(guó)家推動(dòng)多種機(jī)器人的發(fā)展。

國(guó)外國(guó)內(nèi)都有一些典型的警用機(jī)器人,像前段時(shí)間比較熱門的K5。據(jù)說(shuō)美國(guó)還給它一個(gè)警察編號(hào),它在路上采集信息,它所采集的信息具有法律效力。它里面有很多的攝像頭,可以作為一個(gè)移動(dòng)安全保衛(wèi)的裝置,但是它沒(méi)有操作能力,就是一個(gè)信息采集器。其它的還有S5、排爆、偵查,尤其是irobot。這是一個(gè)比較知名的機(jī)器人公司做的,他們的很多機(jī)器人已經(jīng)用到了阿富汗的戰(zhàn)場(chǎng)上,具有軍事的用途。

中國(guó)也有很多企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)在做。比方說(shuō)國(guó)防科大他們仿制了K5,四輪的這個(gè)機(jī)器人是三年前做出來(lái)的,靈蜥是中國(guó)自動(dòng)化所做的,還有一個(gè)QDF是排爆機(jī)器人,這是我這兩年和武警特警學(xué)院合作開(kāi)發(fā)的。類似的產(chǎn)品有很多,我就不一一介紹了。

給大家普及一個(gè)概念。對(duì)于軍用、警用、特警這些部門,能夠進(jìn)行偵查、巡邏、爆炸物探測(cè)、排除、處置的機(jī)器人起來(lái)一直是有需要的,但是怎么能夠開(kāi)發(fā)出真正進(jìn)行實(shí)戰(zhàn),能夠代替戰(zhàn)士進(jìn)行危險(xiǎn)作業(yè)的,是我們現(xiàn)在正面臨的難點(diǎn)。

目前的機(jī)器人的存在著不足不處。

第一,目前機(jī)器人主要還是用遙控方式來(lái)操作,智能化的感知決策、自主作業(yè)能力還不能滿足實(shí)戰(zhàn)要求。這種通過(guò)遠(yuǎn)程操作進(jìn)行作業(yè)跟直接的自主能力還是不夠的。

第二,在排爆、巡邏、安保領(lǐng)域,機(jī)器人有小規(guī)模的試用,但是應(yīng)用的深度和廣度還是不夠的。這也是我們目前在努力推進(jìn)的一件事情,怎么樣把產(chǎn)品做到可以應(yīng)用到公安分局、派出所,讓他們隨時(shí)可以出動(dòng)機(jī)器人去做前期的探測(cè)。

第三,我們的國(guó)外采購(gòu)比較多,關(guān)鍵器件還是進(jìn)口,原創(chuàng)度還不夠。警用機(jī)器人技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系尚未建立,規(guī)范化程度偏低。目前產(chǎn)品的工程化和產(chǎn)品化的程度不足,按照列裝的要求來(lái)研制還是一個(gè)比較大的問(wèn)題。

警用機(jī)器人目前的研究狀態(tài)是怎樣的?

我們做了一個(gè)科技情報(bào)的文獻(xiàn)分析。一個(gè)是通過(guò)論文的檢索、關(guān)鍵詞的分析,從1985年到2017年這32年的時(shí)間,我們對(duì)國(guó)內(nèi)外的論文進(jìn)行了檢索分析,用的詞是“機(jī)器人”,包括這上面列的詞中的任何一個(gè),檢索警用機(jī)器人的相關(guān)論文,搜索出來(lái)發(fā)現(xiàn)有1300多篇中文論文。其中,有5800多篇外文論文,這里面包括期刊論文、會(huì)議論文、學(xué)位論文。

從1996年開(kāi)始,國(guó)際上的論文有大量的增加,中文論文從2001年開(kāi)始有比較明顯的增長(zhǎng)。隨著時(shí)間往后推移,越往后面大家的關(guān)注度越來(lái)越大。

從論文的產(chǎn)出地按國(guó)家和地區(qū)來(lái)分,美國(guó)總數(shù)最多,占37%,中國(guó)排在第二,占23%。這兩個(gè)是超級(jí)大國(guó),其它的就只占百分之幾。我們可以看到中國(guó)的科技界對(duì)于危險(xiǎn)作業(yè)、警用這一類的機(jī)器人的研究還是非常關(guān)注的。這個(gè)數(shù)據(jù)出來(lái)跟我們作為機(jī)器人行業(yè)研究的人員的理解是一致的。我們一開(kāi)始就說(shuō)了,863項(xiàng)目專家組首先支持的就是特種機(jī)器人。

從研究的單位來(lái)看,美國(guó)國(guó)防部支持的研究最多,然后是能源部、NASA、美國(guó)陸軍、美國(guó)國(guó)防部太平洋中心,排在第五的是中國(guó)科學(xué)院,然后是法國(guó)的國(guó)家空軍、美國(guó)陸軍、美國(guó)德州大學(xué)等等。這就是各個(gè)大學(xué)研究的情況。

從研究熱點(diǎn)來(lái)看,通過(guò)關(guān)鍵詞分析,我們看到紅色的是中文文獻(xiàn)和英文文獻(xiàn)都有的,這是排在前15位的關(guān)鍵詞,說(shuō)明中外研究的熱點(diǎn)是一致的。

在不同方面,外文文獻(xiàn)里面更多的是在智能方面,像傳感、無(wú)人系統(tǒng)、導(dǎo)航定位、人機(jī)交互、避障這些智能的行為、高水平的行為上比較多。在中文的文獻(xiàn)里面,更多的是在底層,機(jī)械臂、嵌入式系統(tǒng)、通信和動(dòng)力學(xué)分析等等。所以我們看到在研究方面還是有一定的差距。

在專利方面,我們也做了分析。我們檢索到目前一共有7200多個(gè)專利跟警用機(jī)器人相關(guān)。其中,美國(guó)排在第一,中國(guó)排第二,美國(guó)有2000多個(gè)相關(guān)專利,中國(guó)是1800多個(gè)相關(guān)專利,其它的國(guó)家就比較少了。

我們來(lái)看一個(gè)很有意思的圖,這個(gè)圖中發(fā)明專利占到專利總數(shù)的86.8%,實(shí)用新型只占11%,外觀專利只有百分之一點(diǎn)幾。這說(shuō)明原創(chuàng)性的研究成果是占主導(dǎo)的,這同時(shí)代表著一個(gè)新的技術(shù)在快速產(chǎn)生。

發(fā)明占比分析

我們可以想像,像洗衣機(jī)這樣的傳統(tǒng)產(chǎn)品,現(xiàn)在很難有發(fā)明專利,實(shí)用新型也很少,都是外觀方面的。所以我們通過(guò)專利的變化能夠看到一個(gè)產(chǎn)業(yè)是不是處于前期狀態(tài)。目前這個(gè)行業(yè)有很多的發(fā)明專利,意味著產(chǎn)業(yè)在醞釀期,到了實(shí)用新型專利比較多的時(shí)候,就意味著這個(gè)產(chǎn)品比較成熟了,如果到了外觀專利的階段,這個(gè)產(chǎn)業(yè)就沒(méi)有什么新的路子了,就已經(jīng)被幾個(gè)大的企業(yè)壟斷了,這是我們做產(chǎn)業(yè)分析的時(shí)候,通過(guò)專利的變化來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)。

這是近8年國(guó)內(nèi)申請(qǐng)專利的變化情況,我們看到在2000年之前過(guò)國(guó)內(nèi)申請(qǐng)的專利很少,在2001—2014年開(kāi)始增長(zhǎng),到了近5年發(fā)展得非常快,這跟世界的反恐形勢(shì)是聯(lián)系在一起的。

可以看出近幾年國(guó)內(nèi)的專利申請(qǐng)呈指數(shù)級(jí)的上漲。

結(jié)論就是國(guó)際上的警用機(jī)器人發(fā)展很快,中國(guó)在2015年論文的發(fā)表、專利的申請(qǐng)已經(jīng)超過(guò)了美國(guó),我們?cè)谶@方面的起步不算太早,但是后發(fā)優(yōu)勢(shì)還是有一些的。

下面簡(jiǎn)單介紹一下我們的警用巡邏機(jī)器人項(xiàng)目。

它是科技部警用機(jī)器人項(xiàng)目其中的一部分,主要是構(gòu)建一個(gè)可以在動(dòng)態(tài)的場(chǎng)景下進(jìn)行巡邏的機(jī)器人,能跟后臺(tái)及時(shí)通訊,并實(shí)時(shí)地進(jìn)行警務(wù)的處理。

這個(gè)場(chǎng)景是在華為的坂田基地做實(shí)驗(yàn)。這是我們研究的相關(guān)內(nèi)容,時(shí)間關(guān)系我就不講得太細(xì)了。這里面涉及無(wú)人車的技術(shù)、無(wú)線通訊技術(shù)以及導(dǎo)航定位的技術(shù),尤其是后臺(tái)要跟警務(wù)知識(shí)和一些特殊情況的預(yù)警結(jié)合起來(lái)。

這是另外一個(gè)我們正在做成果轉(zhuǎn)化的項(xiàng)目。在武警特警學(xué)院在做排爆訓(xùn)練和教學(xué)的過(guò)程中,我們發(fā)現(xiàn)排爆的作業(yè)需要士兵非常近的靠近目標(biāo),在1米之內(nèi)進(jìn)行操作,這樣非常危險(xiǎn),士兵們需要穿著厚厚的防護(hù)衣。

我想很多人都看過(guò)一部電影叫《拆彈部隊(duì)》。這個(gè)工作非常危險(xiǎn),我們希望通過(guò)機(jī)器人完成拆彈任務(wù)。人對(duì)機(jī)器人進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,用激光指示目標(biāo),指引機(jī)器人扛著探測(cè)器過(guò)去,找到目標(biāo)之后自動(dòng)采取措施進(jìn)行處理。目前這方面已經(jīng)進(jìn)入到試用階段。

最后我想說(shuō)的是,用機(jī)器人技術(shù)提升警力,發(fā)展我們的警用裝備是值得我們?nèi)プ龅氖虑椤?/p>

謝謝!

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